حل بسيط ليزر المدى مكتشف

1. نظرة عامة على المشروع

1.1 مقدمة

يتميز نطاق الليزر بمزايا الدقة الزاوي العالية والقدرة القوية المضادة للتشويش ، والتي يمكن أن تتجنب التأثير المتعدد المسارات للميكروويف بالقرب من الأرض ومشكلة التداخل الجيوفيزيائي. كما أن لديها مزايا الوزن الخفيف ، الهيكل المدمج والتركيب والتعديل المريح. إنها واحدة من أكثر الأدوات مثالية للترابط عالي الدقة في الوقت الحالي. بعد الانتهاء من البناء ، فإن الصخور المحيطة بنفق السكك الحديدية لديها اتجاه بطيء التغيير ، ويمكن قياس التقارب باستخدام أداة قياس المسافة.

1.2 خلفية المشروع / الدافع

وفقًا لسوقنا البحثي ، يبلغ سعر أداة تحديد نطاق الليزر العادية المحمولة حوالي 1000 يوان ، مع وجود منافذ تسلسلية وواجهات اتصال أخرى تزيد عن 2000 يوان ، والوظيفة واحدة والواجهة بسيطة. لذلك ، نحن نستخدم معالج AVR 128 لإنشاء نظام جديد للكشف عن مدى الليزر ، والذي يتميز بمزايا متعددة الوظائف وعالية الدقة والتشغيل الآلي والسعر ، ويتم تطبيقه على مراقبة التقارب لصخور نفق السكك الحديدية المحيطة.

II. تحليل الطلب

2.1 المتطلبات الوظيفية

يستطيع الباحث عن النطاق المصمم في هذه الورقة قياس تقارب أنفاق السكك الحديدية في جميع الأحوال الجوية وحفظ البيانات في بطاقة SD ونقلها إلى مركز المراقبة.

2.2 متطلبات الأداء

إن مكتشف النطاق المصمم لديه زاوية أكثر من 0.1 مم ، والوحدة مستقرة وموثوق بها.

III. تصميم المخطط

3.1 مبدأ تحقيق وظيفة النظام

من خلال الاستفادة من خصائص المدة القصيرة والقوة الآنية العالية لنبض الليزر ، يمكن إجراء قياس المسافة عن طريق تلقي إشارة الانعكاس المنتشرة للهدف المقاس حتى لو لم يكن هناك هدف تعاوني. يشبه مبدأ مدى الليزر النبضي مبدأ مدى الرادار. يستخدم الليزر النبضي لنقل نبضة ليزر واحدة أو قطار نبضة ليزر إلى الهدف. يقيس العداد الوقت الذي تصل فيه نبضة الليزر إلى الهدف وتعود إلى المستقبل. يتم حساب المسافة بين الهدف وجهاز الاستقبال.

3.2 اختيار النظام الأساسي للأجهزة وتخصيص الموارد

اختيار منصة الأجهزة: تستند مجموعة أدوات تقييم AVR XMEGA-A1 Xplained إلى شريحة ATMEGA128 8 بت.

استخدام الموارد على متن الطائرة: واجهة SPI ، ومستشعر درجة الحرارة ، ومستشعر الضوء ، ومكبر اللغة ، والوحدة التسلسلية.

3.3 نظام هندسة البرمجيات

يجمع النظام أولاً ثلاث معلومات مهمة: موقع المسافة ودرجة الحرارة والرطوبة وكثافة الضوء الخارجية. وفقا للبيانات المقابلة ، يتم القضاء على تأثير درجة الحرارة وشدة الضوء الخارجي على موقع بقعة. عندما يتجاوز الموضع العتبة المحددة ، يتم استخدام مكبر الصوت الموجود على اللوحة لإرسال صوت المنبه. يتم تخزين البيانات التي تم جمعها عن طريق بطاقة SD ، وشاشات الكريستال السائل والمنفذ التسلسلي إلى مركز المراقبة.

3.4 النتائج المتوقعة للنظام

يتم تطبيقه على مراقبة التقارب للنفق المحيط بالصخور.