लेजर रेंजफाइंडर के लिए सरल कार्यान्वयन समाधान
लेज़र रेंजिंग में उच्च कोणीय रिज़ॉल्यूशन और मजबूत एंटी-इंटरफेरेंस क्षमता होती है, जो मल्टी-पाथ इफेक्ट और ग्राउंड ऑब्जेक्ट इंटरफेरेंस की समस्याओं से बच सकती है, जो कि माइक्रोवेव के कारण जमीन के करीब होती है, और इसमें हल्के वजन, कॉम्पैक्ट संरचना और सुविधाजनक स्थापना और समायोजन के फायदे हैं। . आदर्श उपकरणों में से एक। रेलवे सुरंग का निर्माण पूरा होने के बाद, आसपास की चट्टान में धीमी गति से बदलाव की प्रवृत्ति है, और इसके अभिसरण को मापने के लिए रेंज फाइंडर का उपयोग किया जा सकता है।
1.2 परियोजना पृष्ठभूमि/विषय प्रेरणा
हमारे शोध के अनुसार, बाजार में साधारण हैंडहेल्ड लेजर रेंजफाइंडर की कीमत लगभग 1,000 युआन है, और अन्य संचार इंटरफेस जैसे सीरियल पोर्ट 2,000 युआन से अधिक हैं, और कार्य हैं एकल और इंटरफ़ेस सरल है। इसलिए, हम AVR128 प्रोसेसर का उपयोग एक नए प्रकार के लेजर रेंजिंग डिटेक्शन सिस्टम के निर्माण के लिए करते हैं, जिसमें मल्टी-फंक्शन, उच्च परिशुद्धता, स्वचालन और मूल्य लाभ हैं, और रेलवे सुरंगों के आसपास के रॉक अभिसरण की निगरानी के लिए लागू किया जाता है।
2. मांग विश्लेषण
2.1 कार्यात्मक आवश्यकताएं
डिज़ाइन किया गया रेंज फाइंडर चौबीसों घंटे रेलवे सुरंगों के अभिसरण को माप सकता है, और डेटा को एसडी कार्ड में सहेज सकता है और इसे निगरानी केंद्र तक पहुंचा सकता है।
2.2 प्रदर्शन आवश्यकताएँ
डिज़ाइन किया गया रेंजफाइंडर, कोण 0 से ऊपर है। 1 मिमी, मॉड्यूल स्थिर और विश्वसनीय है, आदि।
3. योजना डिजाइन
3.1 सिस्टम फ़ंक्शन प्राप्ति का सिद्धांत
लेजर पल्स और उच्च तात्कालिक शक्ति की अत्यंत कम अवधि की विशेषताओं का लाभ उठाते हुए, भले ही कोई सहकारी लक्ष्य न हो, मापे गए लक्ष्य का फैलाना प्रतिबिंब संकेत प्राप्त करके दूरी माप किया जा सकता है। स्पंदित लेजर रेंजिंग का सिद्धांत रडार रेंजिंग के समान है। एक स्पंदित लेज़र का उपयोग लक्ष्य तक एकल लेज़र पल्स या लेज़र पल्स ट्रेन को संचारित करने के लिए किया जाता है, और काउंटर लक्ष्य तक पहुँचने और लक्ष्य से रिसीवर तक लौटने वाले लेज़र पल्स के राउंड-ट्रिप समय को मापता है, जिससे लक्ष्य की दूरी की गणना होती है। पल्स लेजर रेंजिंग का सिद्धांत चित्र 1 में दिखाया गया है, और रेंजिंग फॉर्मूला है: d=ct/2। उनमें से, d माप दूरी है, c प्रकाश की गति है, और t रेंजिंग सिग्नल का राउंड-ट्रिप समय है।
3.2 हार्डवेयर प्लेटफॉर्म का चयन और संसाधन आवंटन
हार्डवेयर प्लेटफ़ॉर्म चयन: AVR XMEGA-A1 Xplained मूल्यांकन किट 8-बिट ATMEGA128 चिप पर आधारित है।
ऑन-बोर्ड संसाधनों का उपयोग करें: SPI इंटरफ़ेस, तापमान सेंसर, लाइट सेंसर, भाषा स्पीकर, सीरियल पोर्ट मॉड्यूल।
3.3 सिस्टम सॉफ्टवेयर आर्किटेक्चर
सिस्टम पहले तीन महत्वपूर्ण जानकारी एकत्र करता है: दूरी की स्थिति, तापमान और आर्द्रता, और बाहरी प्रकाश की तीव्रता। स्पॉट स्थिति पर तापमान और बाहरी प्रकाश की तीव्रता के प्रभाव को समाप्त करने के लिए संबंधित डेटा के अनुसार गणना करें और भेजें। जब दूरी की स्थिति निर्धारित सीमा से अधिक हो जाती है, तो ऑन-बोर्ड स्पीकर का उपयोग करके एक अलार्म ध्वनि सुनाई देती है। एकत्रित डेटा एसडी कार्ड डेटा स्टोरेज, एलसीडी लिक्विड क्रिस्टल डिस्प्ले और सीरियल पोर्ट द्वारा निगरानी केंद्र में प्रेषित किया जाता है।
