Jump to content

    
Sign in to follow this  
Almaz1988

Разработка печатной платы лазерного дальномера на FPGA. Пикосекундный таймер.

Recommended Posts

24 minutes ago, a123-flex said:

И этот сонар 99.9% увидит опору стеллажа - ножку шириной 25 мм ?

Ну не с 99%, но так как сканирование производится многократно, с большой вероятностью.  Луч лидара тоже может попасть в дырку в коробке и быть поглощенным полностью. Или отразиться от зеркальной поверхности в сторону.

С большого расстояния он не сможет определить толщину опоры, это да. Но дать не врезаться в нее вполне может. Кроме того, есть вполне стандартные алгоритмы обужения луча, с которыми разрешение можно удвоить.

Летучая мышь определяет положение мотылька с расстояния в три десятка метров. А у нее только один излучающий канал и два принимающих, плюс быстродействие DSP ограниченное :)

Share this post


Link to post
Share on other sites
59 минут назад, Maxzz сказал:

Летучая мышь определяет положение мотылька с расстояния в три десятка метров. А у нее только один излучающий канал и два принимающих, плюс быстродействие DSP ограниченное :)

Быстродействие DSP у нее неограниченное, тк оно аппаратное. И распознавание на сетях построено... 

В DSP как раз огромное преимущество мозгов перед железяками - природа умеет создавать в микроразмере мощнейшие специализированные реалтаймовые вычислители, напрямую в железе решающие любую задачу, а алгоритмом является структура связей этого вычислителя.

Мне кажется не очень удачный пример демонстрации возможностей локации. Никто еще комарика своего не сделал.

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
В 03.02.2020 в 17:00, Almaz1988 сказал:

Добрый день.

Разрабатываем складской робот. Одна из задач, которую требуется решить, - измерение расстояния до окружающих предметов на расстояниях от 40 см до 5 метров независимо от освещенности, времени суток, типа окружающих предметов с возможностью детектировать довольно миниатюрные помехи, такие как стойки стеллажей. Ультразвуковые сенсоры не подошли из-за разрешения. Остановились на применении импульсного лазера и APD диода.

Смотрели в сторону готовых (out of box) решений, наподобие TOF конвертера TDC7200. Нашли даже опен сорс решение на базе данного чипа.

Но, к сожалению, нижний предел измерения у данной микросхемы 12 нС, что соответствует минимально измеримому расстоянию в 1.8 метра. 

Дальнейшее гугление показало, что меньших временных слотов времени можно добиться реализовав пикосекундный таймер на FPGA, - разрешение 60 пС, - для нашей задачи - "за глаза". На таком способе решения задачи решили и остановиться.

 

Таким образом, необходимо разработать принципиальную схему и печатную плату лазерного дальномера на базе FPGA и APD лазера. Измерение времени между отправкой имульса лазером и приема отраженного сигнала APD лазером - задача FPGA.

ПЛИС - смотрю в сторону Lattice ICE40 в силу их дешевизны. Корпус - LQFP или BGA, но в случае BGA - шаг не менее 0.8 мм.

За основу думаю взять схему опен сорс платы unruly либо отладочной платы EPC9126. Если вдруг найдется инженер, который НА ПРАКТИКЕ занимался отладкой железа для измерения расстояния связкой импульсный лазер + APD диод - идеально!

IDE для разработки - Altium. База компонентов - Vault. Доступ к базе будет предоставлен. Все компоненты строго - из базы. 

 

Присылайте пожалуйста ваши отклики на почту almaz.khamidullin@m2m-tele.com, если вы НА ПРАКТИКЕ занимались отладкой подобного железа. В письме укажите пожалуйста стоимость и сроки разработки платы.

  • готов учавствовать в связке с разработчиком в плане разводки печатной платы любой сложности
 
1
 
 

Share this post


Link to post
Share on other sites
On 2/11/2020 at 7:15 PM, Maxzz said:

Летучая мышь определяет положение мотылька с расстояния

НЕТ. Не положение и  не расстояние. А доступность для пожрать. Оценка. Не измерение. Точно также как и мы - расстояние до цели. Мы не меряем его, а оцениваем на предмет годности и тренированными ( тоесть отложенными в жесткой логике) связями приводим в действие мышцы на предмет выстрела-броска-удара ит.п.

Edited by mnovikov2000

Share this post


Link to post
Share on other sites

Я скажу так. Деревья и прутики летучие мыши прекрасно облетают  и попадают только в сетку, так-как капрон УЗ прозрачен. Причем облетают на значительной скорости. Значит с разрешением УЗ сканирования у них все прекрасно.

Эхолокация летучих мышей различается в разных семействах. Подковоносы излучают сигналы через нос, и эти сигналы представляют собой короткие (50—100 мс) ультразвуковые сигналы с постоянной частотой 81—82 кГц, но в конце сигнала частота резко падает на 10—14 кГц. А гладконосые летучие мыши излучают через рот существенно более короткие (2—5 мс) сигналы с частотой, которая за это время падает со 130 до 30—40 кГц[1].

Летучие мыши способны обнаружить препятствие из проволок на расстоянии от 17 метров. Дальность обнаружения зависит от диаметра проволоки. Проволока диаметром 0,4 мм будет найдена с расстояния 4 метра, а диаметром 0,08 мм — с 50 см. 

Самое интересно, что в природе тоже РЭБ есть:@А бабочки из семейства медведиц посылают ночным охотникам ответные сигналы, с помощью которых указывают на свою несъедобность или стремятся скрыть своё местонахождение, заглушив чужой сигнал.@

И никаких пикосекунд не нужно. Модуляция и несложная фазовая арифметика.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Есть  решения на чипе epc611 

https://www.espros.com/photonics/epc611/

На Диджикей готовые модули по 95 баксов 0.05 m to 15 m range

https://www.digikey.com/product-detail/en/espros-photonics-ag/TOF-RANGE-611/2199-TOF-RANGE611-ND/10516871

 

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
22 hours ago, misyachniy said:

Есть  решения на чипе epc611 

https://www.espros.com/photonics/epc611/

На Диджикей готовые модули по 95 баксов 0.05 m to 15 m range

https://www.digikey.com/product-detail/en/espros-photonics-ag/TOF-RANGE-611/2199-TOF-RANGE611-ND/10516871

 

 

Круть! Спасибо!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Мне кажется проще поставить mmWave радар. Там и луч можно двигать, и точность с расстоянием менять (предельная точность: доли миллиметра, предельная дальность - до 60 м). Размеры меньше, чем готовый модуль на EPC611.

Если надо будет помочь с ними - пишите в личку.

Share this post


Link to post
Share on other sites
10 часов назад, Aldec сказал:

Если 5 метров не принципиально есть ир дальномеры 10-80см любые ножки стеллажей детектит

Это как тот SMD Placer в торговом центре ? За 300 тыр))) За нарисованные деньги ?)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Да если на складе или ТЦ известно где стоит плейсер и какие стойки то засветка и тип коэффициентов отражения не очень влияет на точность.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this