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首页激光测距传感器在铁轨测距系统中的应用
"基于激光测距传感器的铁轨测距系统.pdf" 本文主要介绍了一种基于激光测距传感器的铁轨测距系统,该系统利用先进的激光测距技术,结合单片机控制,实现了对铁轨间距离的快速、精确测量。DLS-A15型激光测距传感器是该系统的核心部件,它能够发送和接收激光信号,通过反射计算出距离。 系统设计中,采用了两个单片机——主单片机和从单片机,它们通过RS232C串行通信协议协同工作。当需要进行测距时,两台单片机同时向DLS-A15传感器发送测距命令。传感器接收到命令后,会向铁轨发射一束激光,这束激光在碰到铁轨后反射回来。传感器接收到反射的激光信号,并将其转化为数字序列,再通过RS232C串行通信接口将这些数据传输回单片机。 主、从单片机通过并行I/O口进行数据交换。主单片机会校验接收到的激光测距传感器返回的数据,并与从机的数据进行比较。如果两者数据一致,主单片机会将这两个正确数据相加,并考虑传感器之间的固定距离,从而得出铁轨的实际间距。这个过程确保了测量结果的准确性和可靠性。 该铁轨测距系统的优点在于其快速的测量速度、较高的精度以及相对简单的实现方式。经过实际试用,证明了这一系统在铁轨测量中的实用性。关键词包括:激光测距传感器、单片机、串行通讯,这些都是构成该系统的关键技术元素。 这个基于激光测距传感器的铁轨测距系统利用了现代电子技术和光学测量原理,结合微处理器的智能处理能力,实现了对铁路基础设施的高效监测,对于铁路安全和维护工作具有重要意义。其设计思路和实施方法对于类似的距离测量应用提供了有价值的参考。
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第25卷第6期
2005年12月
应 用 激 光
APPLlED
LAsER
VoI.25.No.6
Decemher
2005
基于激光测距传感
常凤筠1
器的铁轨测距系统
崔旭东2
(’鞍山科技大学电子与信息学院
114002;
2鞍山师范学院计算中心
114001)
提要介绍了基于激光测距传感器的铁轨测距系统的设计原理。采用DI。s—A15型激光测距传感器作为距离检测设
备,实现对铁轨之间距离的检测及显示。在设计过程中,给出了系统的硬件设计原理及程序设计方法。用DLs~A15型传感
器进行测距时,主、从单片机利用RS232C串行通讯向传感器同时发测距命令,传感器接收此命令并对被测铁轨发射一束激
光.铁轨反射回的激光信号被传感器转换为序列信号.然后再经RS232C串行通讯返回给AT89C52接收。主、从单片机利用
并行I/o口进行通讯.主单片机将接收的正确数据与从机送来的正确数据相加后再加上激光测距传感器之间的固定距离。即
为铁轨的检测距离。该铁轨测距系统已经试用。实践表明该铁轨测距系统具有测距速度快、准确度高、易于实现等优点。
关键词激光测距传感器单片机
串行通讯
A
measurement
System
for
the
Range
Base 011
Distance
Laser Sensor
Chang
Fengjunl
Cui
Xudorl92
(1
School
of
Electronic
and
Inforraation
Engieering,Anshan
University
of
Science
and
Technology,Anshan
114044,
2Computer
center,Anshan
Norrnal
University。
Anshan
114005)
Pthstraet
This
thesis
Yecorilrilel、d¥the
design
for
principle
that
the
distance
measurement
system
of
rail
base
on
distance
In-
set
sensor.The
system
adopts
Model
DLS—A15
distance
laser
sensor
by
Lcca
Company
in
Switzerland
as
equipment
of
eheck—
Out
the
distance.it
realizes
measurement
and
display
of
the
distance
from
one
rail
to
the
other.In
design process.the
thesis
ex-
pounds
basic
operation
principle
of
distance
laser
sensor,characteristic.gives
systematic
hardware
design
schematic
and
meads
of
program
design.WhiIe
distance
1aser
sensor
adopts
the
Model
DLS—A15
measure
distance.master
computer
and
slave
corn-
purer
send
order
of
measure
distance
to
two
distance
laser
sensors
with
R¥232C
serial
communication
at
the
same
time.the
sen—
sot
receives
this
order
and
sends
a
bunch
of
laser
signal
to
the
rails.the
rails
reflects
laser
signal
and
the
laser
signal
is
changed
into
serial
Bumbers
by
the
sensor.then
the
serial
humbers
return
to
AT89C52
by
RS232C
serial
communication.Two
of
the
single
chip
computers
commurticate
in
AT89C52
microcontroller
of
two
parallel
I/O
ports-add
the
correct
data
received from
mainfrage
to
correct
data
received
from slave
computer。then
pulse
to
fixation
distance
of
distance
laser
Sensor.it
is
distance
measurement
of
the
rails.The
distance
measurement
system
of
rails
has
a
tryout.By
the
experiment,measure
distance
system
of
the
rails
has
a
speediness
of
distance
measurement,highly
accuracy,advantage
of
realizing
easily.
Key
words
distance
laser
Sensor,
microcontroller,
serial
communication
当今世界运输领域有海、陆、空三种运输途径。
诚然,陆地运输中当属铁路运输是目前最主要的运
输途径了。那么,大而言之,各铁路枢纽系统;小而
言之,各大厂矿的铁路运输若要安全可靠地运行。
当然,铁轨之间距离的保证是至关重要的,尤其,对
两并行铁轨之间距离的测量是使火车顺利行驶的保
证。目前铁轨之间距离为1435mm,对其距离的测
量此前有2种方式:①通过人工用精确度为lmm的
直尺测量;②利用手持式红外发光设备进行测量。
2005年9月25日收稿
374——
这2种方法均存在很大弊端,如测量精度由于人的
参与不准确。由于以上测量方法的不得当,本文对
目前的铁孰测距方法进行了改进,采用了一种基于
激光测距传感器的铁轨测距。其目的着眼于目前铁
路轨道定位,测距系统不够完善的前提,况且铁轨测
距的恶劣现场环境,加之国内选用激光测距在铁轨
测距领域里是一空白。所以,本着以人为本,精益求
精的思想,由单片机及激光测距传感器组成的铁轨
测距系统必将是今后该领域的一大发展趋势。
本设计着重对两片主、从AT89C52单片机利用
两I/o并行口的通信以及激光测距传感器利用
万方数据
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