راه حل پیاده سازی ساده برای فاصله یاب لیزری
برد لیزر دارای وضوح زاویه ای بالا و توانایی ضد تداخل قوی است که می تواند از اثرات چند مسیره و مشکلات تداخل اجسام زمین ناشی از امواج مایکروویو نزدیک به زمین جلوگیری کند و دارای مزایای وزن سبک، ساختار فشرده و نصب و تنظیم راحت است. . یکی از سازهای ایده آل پس از اتمام ساخت تونل راه آهن، سنگ اطراف روند تغییر کندی دارد و می توان از مسافت یاب برای اندازه گیری همگرایی آن استفاده کرد.
1.2 انگیزه پروژه / موضوع
طبق تحقیقات ما، قیمت مسافت یاب های لیزری دستی معمولی در بازار حدود 1،{1}} یوان است و سایر رابط های ارتباطی مانند پورت های سریال بیش از 2،{3}} یوان هستند و عملکردها تک و رابط کاربری ساده است. بنابراین، ما از پردازنده AVR128 برای ساخت نوع جدیدی از سیستم تشخیص محدوده لیزری استفاده می کنیم که دارای مزایای چند منظوره، دقت بالا، اتوماسیون و قیمت است و برای نظارت بر همگرایی سنگ های اطراف تونل های راه آهن اعمال می شود.
2. تجزیه و تحلیل تقاضا
2.1 الزامات عملکردی
مسافت یاب طراحی شده می تواند همگرایی تونل های راه آهن را به صورت شبانه روزی اندازه گیری کند و می تواند داده ها را در کارت SD ذخیره کرده و به مرکز مانیتورینگ منتقل کند.
2.2 الزامات عملکرد
مسافت یاب طراحی شده، زاویه بالای 0.1 میلی متر است، ماژول پایدار و قابل اعتماد است و غیره.
3. طراحی طرح
3.1 اصل تحقق عملکرد سیستم
با بهره گیری از ویژگی های مدت زمان بسیار کوتاه پالس لیزر و توان لحظه ای بالا، حتی در صورت عدم وجود هدف مشارکتی، اندازه گیری فاصله را می توان با دریافت سیگنال بازتاب پخش شده هدف اندازه گیری شده انجام داد. اصل برد لیزر پالسی مشابه برد راداری است. از لیزر پالسی برای ارسال یک پالس لیزری یا قطار پالس لیزری به هدف استفاده می شود و شمارنده زمان رفت و برگشت پالس لیزری را که به هدف می رسد و از هدف به گیرنده باز می گردد را اندازه گیری می کند و بدین وسیله فاصله هدف را محاسبه می کند. اصل برد لیزر پالسی در شکل 1 نشان داده شده است و فرمول محدوده این است: d=ct/2. در میان آنها، d فاصله اندازه گیری، c سرعت نور، و t زمان رفت و برگشت سیگنال محدوده است.
3.2 انتخاب پلت فرم سخت افزار و تخصیص منابع
انتخاب پلت فرم سخت افزار: کیت ارزیابی AVR XMEGA-A1 Xplained بر اساس تراشه 8-بیتی ATMEGA128 است.
از منابع داخلی استفاده کنید: رابط SPI، سنسور دما، سنسور نور، بلندگوی زبان، ماژول پورت سریال.
3.3 معماری نرم افزار سیستم
این سیستم ابتدا سه اطلاعات مهم را جمع آوری می کند: موقعیت فاصله، دما و رطوبت، و شدت نور خارجی. محاسبه و ارسال با توجه به داده های مربوطه برای از بین بردن تاثیر دما و شدت نور خارجی در موقعیت نقطه. هنگامی که موقعیت فاصله از آستانه تعیین شده فراتر می رود، صدای زنگ با استفاده از بلندگوی روی برد به صدا در می آید. داده های جمع آوری شده توسط ذخیره سازی اطلاعات کارت SD، نمایشگر کریستال مایع LCD و پورت سریال به مرکز مانیتورینگ منتقل می شود.
