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1、激光测距方案拟定一、测距原理2二、距离测量4三、角度测量61、仰角测量62、偏角测量8四、安装及调试过程91、各个传感器的安装方式设想：92、如何进行测量；102014年5月11日星期日测距原理设光速为C（单位m/s）,光束发射与接收时间差为t（单位s）,则测距为L=-ct（单位m）；2图1为激光测距整体简易示意图，设仰角为a,则h=L*sina图1整体示意图由下图可得光速测距在三维空间中的示意，设仰角为a,偏角为b,首先可计算:Lxy=L*cosa则X方向偏差距离为:图2光束在空间示意图Lx=Lxy*cosb=L*cosa*cosbY方向偏差距离为:Ly=Lxy*sinb=L*cosa*s
2、inb图3光束投影在XY平面最后：Lx=Lxy*cosb=L*cosa*cosb=(ct/2)*cosa*cosbLy=Lxy*sinb=L*cosa*sinb=(ct/2)*cosa*sinb故，需要传出三个量，分别为距离L,仰角a,偏角b；二、距离测量距离测量拟采用近红外激光测距传感器，采购功能模块进行二次开发；现拟选用以下儿款模块;lx850nm近红外激光、｝口口=A、设备=品编号扌苗述AL_O140米Arduino激光测足巨模块DSOO/5O50米DSOO激光测足巨模块DSOO/1OO1OO米DSOO激光测显巨模块三、关于DSOOVCUOO激光测星巨模块介绍=DSOOVQIOO^光测
3、距仪由6个模块组咸，分别如下：激光模块’它由一个电路板、一个半导体激光器、漂件能发岀一个短的*明亮的激光。撤光参数如表“光学攻率峰值14W光学功率平均值llmW3Ons液长85Onm（接近红外光，不可见光线）发射频率25kHz测量范围O-lOOm（自然表面）；0-350m（反光表面）测量精度Ocmto9cm（可设置的）测量时间lr/s-96r/s(可设置的)脉冲宽度30ns激光波长850nm（接近红外线,不可见光线）激光功率24W（峰值）10.5mW（平均值）发射频率25kHz供电电压4.0-7.2VDC或者USB连接其供电设备最大工作电流200mA光学模块尺寸83mmx66mm（正面）25
4、mm（激光器透镜）50mm（接收赫=品洋倩电路模块尺寸60*40*35mm(L*W*H)产品重量225g2.635nm红色激光一.星不参双,工作电压：5V消耗电流：150mA工作温度：一10〜50度激光波长：635nm测量范围：0.05m~40m测量精度：±2nnn测量速率：2'4次/秒（不同被测表面测量速率不同）尺寸：74X43X21mm（无外壳）重量：100克（无外壳）二、通讯指令，模块采用RS232或者TTL串行接口接收指令及发送测距数据（订货时需声明）三、角度测量1、仰角测量仰角测量拟采用倾角传感器模块，以下是其中一款的介绍;GY-61ADXL335模块角度传感器倾斜角度三轴重力加速
5、度/U.$mmvccX-OUTY-OUTZ-0l：TGNDADXL335:三轴±3G加速度计，提供经过信号调理的电压输出，该产品的满量程加速度测量范围为±3g（最小值），可以测量倾斜检测应用中的静态重力加速度，以及运动、冲击或振动导致的动态加速度。1）、灵敏度:300mv/g3）、灵敏度（％）:±104）、输出类型：模拟量输出5、工作电压：DC5V6）、功耗低7）、典型带宽:500HZCX,Y,Z端上外接100nF的电容）8）、满量程加速度测量范围为±3gADXL335上有一ST（selftest）脚,可以用来测试芯片是否工作正常，把ST脚接Vs,查看三轴的加速度值。2•应用ADXL335传
6、感器模块水平放置时，X、丫轴方向的加速度为0,Z轴上为1o当顺着某个方向旋转90度时，其加速度加1,反向则为负1ozero_G=512.0;静止时，输出的加速度等同于电压Vs/2等效值,ManduinoUNO10bitADC范围是(0-1023),AD最大时，三轴线上的电压时Vs.scale=102.3;330*1023/3.3/1000=330(mv/g)*1023/(3300mv)330mV/g,代表的是分辨率3.3V/1024代表的是10bitADC值所代表的电压,(ADC值*3.3V/1024)代表得到的电压，再将上值/0.33得到它的g值，则因子scale单位为1/g图为倾角传感器
7、接母板进行测试传感器使用方式为通过接插件连接到基站主CPU板子，需要主板提供电源线和GND；而传感器本身固定在与激光测距传感器结构的同一平面上；2、偏角测量偏角测量无法使用倾角传感器，拟选用旋转编码器或者普通角度传感器；将传感器的转轴与激光发射器的角度调节装置结构上刚性连接，则发射器的角度变化由传感器记录下来并通过电压信号传出；以下是某款角度传感器的介绍:0・5V角度传感器名称：0~5V电压输出角度传感器型号
