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激光数据输出测量精度规划

在数据精简过程中,由于原始量程过大,先去掉Byte2的Bit6〜Bit4三位。此时数值由18Bit组成,量程大小为262.144m。但通过串口传输18Bit同样需要传输3Byte数据,不能节俭时间。考虑到输出的距离值表示单位为1mm和测量精度为43mm,将Byte0的Bit1〜Bit0两位去掉,这时距离值表示单位为4mm,仍然在测量精度范围内。此时的距离值由2Byte组成,通过串口发送可节约1/3的时间。在数据传输给工控机之后,将接收到的2Byte数据转换为十进制后,再乘上最小表示单位4mm,可真实还原出原始距离值。

 

原始数据是指激光扫描系统扫描一行或一列得到的未经坐标系解算的距离值,现假定为从左往右水平扫描的原始数据。对于无返回值的测量点,激光测距仪返回错误信号ER,处理单元接收到ER后将此无效距离值用0代替。在实际扫描飞机的数据中,由于水平扫描范围大于机头宽度,造成机头上有效数据点连续,扫描范围边缘两侧的数据大都是无效数据点,因此只需要对机头范围内的数据进行个别噪声点的处理。

图1:中值滤波后的机头原始数据

中值滤波后的机头原始数据

通过接收工控机发送的命令来控制双振镜系统工作,并通过AVR32与工控机间的通信电路将激光数据封装之后传给工控机。在飞机泊位引导系统的机械结构中,工控机与激光扫描系统的控制板间隔距离小于20cm,且采用了屏蔽双绞线等降低电磁干扰的措施。基于上图描述,www.qg999.com,钱柜娱乐,钱柜娱乐999为了通信控制电路的简单化和控制简便性,系统采用串口通信RS232作为工控机与激光扫描系统之间的通信电路。

 

主控制处理器AVR32片上集成了异步发送接收器UART。UART具有可编程的波特率,适应不同数据传输速率要求,同时支持5bit到9bit不等长度的数据长度,可通过内部寄存器控制选择停止位的位数与校验位的选择。为了满足不同通信功能要求,UART还可由用户决定选择是否高位优先发送、是否检查接收时间超时与发送时间是否超长和采用8倍或16倍过采样频率。UART不仅支持全双工异步串口通信,而且支持SPI、IrDA调制与解调和ISO7816通信模式。

 

UART的波特率生成器的基准时钟即可以来自于片上集成的时钟控制系统输出,也可以选择芯片外部时钟输入CLK。而当选择外部输入时钟CLK时,系统必须保证CLK的时钟频率大于时钟控制系统输出的频率。因为波特率高时导致CLK时钟信号频率过高,这样会需要额外外部时钟芯片去提供,提高了控制复杂度和硬件成本,因此系统选择芯片本身的时钟控制系统来提供基准时钟。

 

ADM3251E带隔离的单通道线性驱动收发器。该款芯片内部集成隔离的直流-直流转换器和高速单通道的RS232发送接收器,最高可支持460K波特率。接收和发送引脚上的防静电保护符合机场应用环境复杂的情况。

 

ADM3251E内部组成电路包括三个部分,即电源供应和通信隔离电路,电压转换器,TTL逻辑电平与RS232电平间的互相转换。外部电源供应VCC通过芯片内部的振荡电路将外部电源与芯片内部工作电源隔离,芯片内部电源Viso由隔离电路转换供应。为了降低外界环境的干扰,芯片同样对串口输入输出引脚进行隔离,引脚Tin和引脚Rout与AVR32进行数据通信,经ADM3251E内部隔离电路和电平转换转换电路将通信数据通过引脚Rout和引脚Tin与工控机进行数据交换。