一种基于嵌入式系统的激光距离自动检测方法技术方案

本发明专利技术涉及自动检测技术，是一种基于嵌入式系统的激光远距离自动检测方法。该方法利用ＡＲＭ９微控制器体积小和高性能的优点，作为距离检测装置的核心，自动控制激光测距仪的激光开闭和距离测量，并自动记录和存储测量数据，避免了手动操作中可能出现的错误记录，提高了距离测量的效率，准确性和实时性，实现了方便、高效而准确的完成距离测量任务。本发明专利技术方法所用装置，结构简单，体积小巧，可以直接安装在微型直升飞机，车辆等平台上，进行静止或移动目标的远距离测量和数据存储。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种检测距离的方法，尤其是涉及一种高精度激光仪器测量距离的方法，以及嵌入式微处理器自动记录测量数据的方法。
技术介绍
现有的距离检测方法大多可分为两种，一是手动测量，即操作者手动操作手持式激光测距仪对目标距离进行测量。操作者手持激光测距仪并使其对准待测目标，点按激光测距仪界面上的按钮，激光测距仪则对目标进行测量，距离数据可在激光测距仪的显示屏幕上获得，然后采用激光测距仪存储数据或手动记录测量数据的方式进行数据存储。但是，手动操作获取距离信息的方法效率低，而且手动记录测量数据的过程中，操作者的疏忽或疲劳等因素往往导致错误记录，即使使用激光测距仪存储数据，由于激光测距仪的内存容量的限制，可以存储数据的数目也是有限的，无法满足实际测量的需要。二是自动测量，即利用PC机作为上位机，通过操作上位机中的人机交互界面发指令给激光测距仪，激光测距仪可自动测量到待测目标的距离并将获取的距离数据通过串口电缆传输给上位机。这种自动测量方法亦有其不足之处首先，PC机的体积较大，而且比较笨重，给操作者的携带和操作带来不便；其次，在某些实际情况下，与PC机串口相连的电缆长度往往达到几百米，造成了距离数据传输的严重滞后。因此，现有的距离测量方法无法满足方便、高效而准确地完成实际测量任务的要求。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种能够方便、高效而又精确地完成实际测量任务的距离检测方法。为实现上述目的，本专利技术的技术解决方案是提供，其包括下列步骤a、在微控制器中，预装操作系统，并编好应用程序；b、将微控制器的串口通过电缆和激光测距仪的接口连接，把两块电池组分别与微控制器和激光测距仪电连接，向微控制器和激光测距仪提供电力；c、测距时，将激光测距仪的激光发射孔始终对准待测目标，执行编译好的可执行文件；d、测距任务完成后，作后期处理时，将微控制器与激光测距仪分离，以一串口线一端连接微控制器的另一串口，另一端连接计算机的串口，然后，将一存储器与微控制器的USB口相连；e、利用计算机自带的超级终端，将距离数据文件转入到存储器上，即获得距离数据文件。所述的自动检测方法，其所述a)步中，预装操作系统，并编好应用程序，是预装的最小Linux操作系统(Mini-Linux，可在Linux公开网站下载到)，大约占用28M的存储空间；在PC上，使用C语言编辑串口通讯程序源代码，然后将源代码放在嵌入式交叉编译器中编辑，形成可执行文件，将该可执行文件下载到微控制器所带的存储器中。所述的自动检测方法，其所述b)步，通过串口电缆使微控制器和激光测距仪建立通讯，微控制器可以控制激光测距仪自动打开和关闭激光，以及自动进行距离测量，同时，微控制器自动实时记录和存储测量数据。所述的自动检测方法，其所述b)步中的电缆，其长度小于三米，激光测距仪获得的距离信息立即传输到微控制器中，解决了数据传输滞后的问题。所述的自动检测方法，其所述c)步中，执行编译好的可执行文件，是执行在PC上形成的，并下载到微控制器存储器中的可执行文件。所述的自动检测方法，其所述微控制器，为ARM 9微控制器；激光测距仪的接口，为15针D型接口；计算机，为PC机；计算机的串口，为9针串口；存储器，为U盘。所述的自动检测方法，其所述待测目标，为静止物体或运动速度小于20公里/小时的物体。所述的自动检测方法，其所述交叉编译器，采用ARM的2.95.3版本交叉编译器；存储器，为扩展了32兆的闪存。与现有技术相比，本专利技术基于嵌入式系统的激光远距离自动检测装置，利用ARM 9微控制器自动控制高精度激光测距仪的激光开闭和距离测量，并将测量数据自动存储在ARM 9微控制器的内存中。整个过程不需要操作者的介入，提高了距离测量的效率和准确性；ARM 9微控制器64M的内存有效地解决了大量距离数据存储的问题；而且整个距离检测装置非常轻巧，所以激光测距仪获得的距离信息可以通过一根较短的电缆立即传输到ARM 9微控制器中，解决了数据传输滞后的问题。本专利技术结构简单，体积小，非常轻便，可以直接安装在如微型直升飞机，车辆等平台上进行静止或移动目标的距离测量和数据存储。附图说明图1是本专利技术基于嵌入式系统的激光远距离自动检测装置的结构示意图。具体实施例方式ARM微控制器凭借其体积小，重量轻，但高性能的品质，近年来在各个领域中得到了越来越广泛的应用。本专利技术基于嵌入式系统的激光远距离自动检测装置，就是在ARM微控制器的基础上设计出来的。本专利技术中，微控制器的处理芯片采用了s3c2410芯片，扩展了32M的Flash存储器，嵌入式操作系统采用了Mini-Linux(28M)，交叉编译器采用了arm-gcc-cross-2.95.3版本的编译器。如图1所示，图中，电缆12的一端与高精度激光测距仪1的15针D型接口2连接，另一端与微控制器(ARM 9)3的第三串口6连接，实现了激光测距仪1和微控制器(ARM 9)3之间的通讯，两电池组9、9a分别给高精度激光测距仪1和微控制器(ARM 9)3的电源10供电。电缆12的长度小于三米，使激光测距仪1获得的距离信息可立即传输到微控制器3中，解决了数据传输滞后的问题。在距离检测的过程中，激光测距仪1的激光发射孔11要始终对准待测目标，这样从激光发射孔11发射出的激光能够打在待测目标上，而后激光又从待测目标反射到激光发射孔11，这样激光测距仪1方可检测由激光发射孔11至待测目标的距离，即距离信息。高精度激光测距仪1每秒采集一次距离数据，微控制器(ARM 9)3中装有Linux操作系统，并预先编好应用程序，执行该应用程序，微控制器(ARM 9)3便可以按照应用程序设定的频率实时读取来自激光测距仪1的距离数据，并将距离数据保存到预先设定的文件中。测量任务结束后，取下激光测距仪1，进行后期处理工作。将串口线13的一端连接到微控制器(ARM 9)3的第一串口4上，另一端连接到PC机14的9针串口8上，这样微控制器(ARM 9)3和PC机14便建立了通讯，然后将U盘插入微控制器(ARM9)3的USB口7上，操作PC机14自带的超级终端可以将距离数据文件转入到U盘上，即可获得距离数据文件。本专利技术中，微控制器(ARM 9)3是整个装置的核心，通过串口电缆12与激光测距仪1建立通讯，微控制器(ARM 9)3可以控制激光测距仪1自动打开和关闭激光，以及自动进行距离测量，更进一步，微控制器(ARM 9)3可以自动实时记录和存储测量数据。使用本专利技术激光测距仪1和基于微控制器(ARM 9)3的系统装置，能实现对静止物体和运动速度小于20公里/小时的物体进行自动检测距离和记录数据。权利要求1.，其特征在于，包括下列步骤a、在微控制器中，预装操作系统，并编好应用程序；b、将微控制器的串口通过电缆和激光测距仪的接口连接，把两块电池组分别与微控制器和激光测距仪电连接，向微控制器和激光测距仪提供电力；c、测距时，将激光测距仪的激光发射孔始终对准待测目标，执行编译好的可执行文件；d、测距任务完成后，作后期处理时，将微控制器与激光测距仪分离，以一串口线一端连接微控制器的另一串口，另一端连接计算机的串口，然后，将一存储器与微控制器的USB口相连；e、利用计算机自带的超级终端，将距离数据文件转入到存储器上，即获得距离数据文件本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于嵌入式系统的激光远距离自动检测方法，其特征在于，包括下列步骤：ａ、在微控制器中，预装操作系统，并编好应用程序；ｂ、将微控制器的串口通过电缆和激光测距仪的接口连接，把两块电池组分别与微控制器和激光测距仪电连接，向微控制 器和激光测距仪提供电力；ｃ、测距时，将激光测距仪的激光发射孔始终对准待测目标，执行编译好的可执行文件；ｄ、测距任务完成后，作后期处理时，将微控制器与激光测距仪分离，以一串口线一端连接微控制器的另一串口，另一端连接计算机的串口 ，然后，将一存储器与微控制器的ＵＳＢ口相连；ｅ、利用计算机自带的超级终端，将距离数据文件转入到存储器上，即获得距离数据文件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谭民，赵晓光，刘静，
申请(专利权)人：中国科学院自动化研究所，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]