激光测距仪控制软件设计

摘 要
    本设计主要针对高温铝液距离测量，由于温度以及精度的限制，选取DLS-A 30激光测距仪完成距离的测量。
    针对DLS-A30激光测距仪无显示界面这一特点，采用软件控制的方法，通过C++ Builder平台上c++语言的程序编写，完成软件的萍啤Ｈ缓笥τ么行通信原理，将DLS-A 30激光测距仪与PC机连接，通过PC机上软件平台进行控制。
    通过操作与调试，在PC机上显示距离与温度，该设计方案可行。
    关键词：激光测距，控制软件，C++语言, C++ Builder平台
The software control for laser range finder
Abstract
    This design is mainly aimed at the high temperature liquid aluminum distance measurement range finder. Due to the restrictions of temperature and precision, DLS - A 30 laser rangefinder should be selected to complete distance measurement. 
    Because of the laser range finder for the DLS-A30 has no display screen ,we use the software control method.The design firstly introduces the characteristics and principles of DLS - A 30 laser rangefinders, and the development and necessity of the control software. Then combined with knowledge learnt, software design is accomplished by selecting build c + + platform and programming c + + language. Lastly, through the application of the serial communication principle, distance measurement and display will be completed by connecting DLS - A 30 .
    Through the operation and commissioning, the pc display the data of distance and the tempreture, so the design is feasible.
    Keywords: laser ranging, software control, c + + program language, c + +  Builder
1  绪论 1
1.1 引言 1
1.2 激光测 仪的现状 1
1.3 软件控制的现状 2
1.4 本设计的实现过程 2
2  DLS-A 30激光测距仪控制软件设计概述 3
2.1 激光测距仪的分类[8] 3
2.1.1 一维激光测距仪 3
2.1.2 二维激光测距仪 3
2.1.3 三维激光测距仪 4
2.2 DLS-A 30激光测距仪原理 4
2.3 DLS-A 30激光测距仪参数 5
2.4 DLS-A 30激光测距仪的选取 6
3  硬件设备的连接 7
3.1 硬件设备的连接 7
4  控制软件的设计 10
4.1 编程平台的选取 10
4.2 串行通信控件的选取 11
4.3 MSComm控件属性特征 11
4.4 MSComm 控件设置 12
4.5 功能模块的设计 14
4.6 初始化功能 14
4.7 激光操作功能 15
4.8 温度测量功能 15
4.9 距椴饬抗δ 15
5  DLS-A 30调试 18
5.1 设备的调试 18
结束语 21
附录 22
参考文献 29
致 谢 30
1.1 引言
    随s计算机技术以及串行通信技术的不断发展，越来越多的硬件设备可以通过软件的设计来完成控制，测得数据结果。针对本课题的DLS-A 30激光测距仪对高温铝液的测量，由于测量时无法进行近距离的实地操作，即使可以实地操作硬件设备，也容易造成一定的误差。因此，通过与PC的连接对DLS-A 30激光测距仪进行软件控制，就变得方便可行。同时运用软件的控制，测量精度也有所提高，因此，随着社会的发展，针对硬件设备的软件控制将会越来越普遍。
1.2 激光测距仪的现状
    激光测距仪工作方式分为连续激光器和脉冲激光器。氦氖、氩离子、氪镉等气体激光器工作于连续输出状态，用于相位式激光测距，双异质砷化镓半导体激光器用于激光测距是以激光器作为光源进行测距。根据激外测距，红宝石、钕玻璃等固体激光器，用于脉冲式激光测距。激光测距仪由于激光的单色性好、方向性强等特点，加上电子线路半导体化集成樱与光电测距光红仪相比，不仅可以日夜作业、而且能提高测距精度，显著减少重量和功耗，使测量到人造地球卫星、月球等远目标的距离变成现实[1]。
    激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从观测者到目标的距离。若激光是连续发射的，测程可达40公里左右，并可昼夜进行作业[2]。若激光是脉冲发射的，一般绝对精度较低，但用于远距离测量，可以达到很好的相对精度。   
    世界上第一台激光器，是由美国休斯飞机公司的科学家梅曼于1960年首先研制成功的。美国军方很快就在此基础上开展了对军用激光装置的研究。1961年，第一台军用激光测距仪通过了美国军方论证试验，此后激光测距仪很快就进入了实用联合体[3][14]。   
    激光测距仪重量轻、体积小、操作简单、速度快而准确，其误差仅为其它光学测距仪的五分之一到数百分之一，因而被广泛应用于地形测量、战场测量、坦克、飞机、舰艇和火炮对目标的测距，测量云层、飞机、导弹以及人造卫星等的高度。它是提高坦克、飞机、舰b和火炮精度的重要技术装备。由于激光测距仪价格不断下调，工业上也逐渐开始使用激光测距仪[4][13]。国内外出现了一批新型的具有测距快、体积小、性能可靠等优点的微型测距仪，可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域
1.3 软件控制的现状
    软件控制，即利用在计算机上编写程序，完成在计算机上对硬件设备的控制，其中常用的编程语言有C语言、C++语言、汇编语言、VB语言等。由于当今社会对硬件的使用精密程度不断提高，而实际的完成度却不能尽如人意，由此软件控制成为很有效的解决办法。
    随着社生产的不断进步和人们生活节奏的不断加快，人们对生产效率也不断提高要求。由于微电子技术和计算机软硬件的迅猛发展和现代控制理论的不断完善，使得在计算机上完成硬件的控制不断普及。软件平台的使用既方便又安全可靠，由此逐步渗透到社会的各个领域。
1.4 本设计的现过程
    本课题的主要任务是利用现有的DLS-A 30激光测距仪，设计距离测量控制程序。根据DLS-A 30激光测距仪的控制方式，编写串口通信程序，选择端口和通信格式等功能模块。
    针对程序的编写，选择C++ Builder作为软件平台，通过C++程序编写，设计控制DLS-A 30激光测距仪的控制程序，实现距离的测量，程序必须有通信格式的选择，端口的选择等功能，然后利用串行通信原理，将计算机与DLS-A 30激光测距仪连接，在计算机上实现操作，同时得出结果。本课题的关键点在于串行通信的使用，针对本课题选用的串行接模式，将DLS-A 30测距仪连接到PC机。难点在于控制程序的编写。