本實用新型涉及單片機控制技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種基于單片機的電子自動安平激光掃平裝置。

背景技術(shù)：

掃平裝置是水準儀的擴展，是把近代激光技術(shù)應(yīng)用到現(xiàn)代建筑和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中的高技術(shù)產(chǎn)品，被廣泛應(yīng)用于建筑工程、裝修裝飾和大型土地平整，大有取代傳統(tǒng)水準儀的趨勢。激光掃平裝置利用旋轉(zhuǎn)的五角棱鏡或直角棱鏡，將半導(dǎo)體激光器發(fā)出的垂直激光束變換為一個旋轉(zhuǎn)的水平激光光束平面，從而提供一個水平基準平面。它與探測器配合，可以在一定的半徑范圍內(nèi)控制任一測點的水平高度，能將測量與施工結(jié)合在一起，實現(xiàn)施工的自動化，傳統(tǒng)激光掃平裝置為人工操作，人工操作效率低、精確度低，影響正常使用。

因此，為克服上述技術(shù)的不足而設(shè)計出一款具有節(jié)約時間、精度高技術(shù)含量高、附加值高優(yōu)點的一種基于單片機的電子自動安平激光掃平裝置，正是發(fā)明人所要解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型的目的是提供一種基于單片機的電子自動安平激光掃平裝置，其結(jié)構(gòu)簡單，具有節(jié)約時間、精度高技術(shù)含量高、附加值高的優(yōu)點。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于單片機的 電子自動安平激光掃平裝置，裝置包括單片機、安平機構(gòu)、激光器、傾角傳感器、按鍵輸入、指示燈輸出，所述單片機分別與安平機構(gòu)、激光器、傾角傳感器、按鍵輸入、指示燈輸出連接；所述安平機構(gòu)包括絲杠、螺母、步進電機、支架、擺體部，所述擺體部通過螺母與絲杠連接，所述絲杠底部與步進電機連接，所述擺體部設(shè)置在支架上；所述激光器包括五棱鏡、激光管、棱鏡座、大齒輪、小齒輪、直流電機，所述五棱鏡底部設(shè)置有激光管，所述五棱鏡安裝在棱鏡座上，所述棱鏡座與大齒輪連接，所述大齒輪與小齒輪連接，所述小齒輪與直流電機連接。

進一步，所述傾角傳感器為兩個電容式長水準傾角傳感器組成的兩維傾角傳感器。

本實用新型的有益效果是：

1、本實用新型節(jié)約時間，人工調(diào)整水泡需要一定時間，而電子調(diào)整時間短，更方便使用，整平時間技術(shù)目標可達30S。

2、本實用新型提高精度，手動調(diào)整靠眼睛觀察，有誤差，用電子調(diào)整精度高且穩(wěn)定。

3、本實用新型技術(shù)含量高，普通掃平儀調(diào)平使用長水準器，與普通掃平儀比電子調(diào)平使用傾角傳感器，需要單片機技術(shù)完成水泡控制。

4、本實用新型成本高，元件增加了，技術(shù)附加值增加。

附圖說明

圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型中安平機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖。

圖3是本實用新型中激光器結(jié)構(gòu)圖。

圖4是本實用新型中電源控制電路圖。

附圖說明，1-單片機；2-安平機構(gòu)；3-激光器；4-傾角傳感器；5-按鍵輸入；6-指示燈輸出。

21-絲杠；22-螺母；23-步進電機；24-支架；25-擺體部；31-五棱鏡；32-激光管；33-棱鏡座；34-大齒輪；35-小齒輪；36-直流電機。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本實用新型，應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落在申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

參見圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖，裝置包括單片機1、安平機構(gòu)2、激光器3、傾角傳感器4、按鍵輸入5、指示燈輸出6，所述單片機1分別與安平機構(gòu)2、激光器3、傾角傳感器4、按鍵輸入5、指示燈輸出6連接；參見圖2是本實用新型中安平機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖，所述安平機構(gòu)2包括絲杠21、螺母22、步進電機23、支架24、擺體部25，所述擺體部25通過螺母22與絲杠21連接，所述絲杠21底部與步進電機23連接，所述擺體部25設(shè)置在支架24上；參見圖3是本實用新型中激光器結(jié)構(gòu)圖，所述激光器3包括五棱鏡31、激光管32、棱鏡座33、大齒輪34、小齒輪35、直流電機36，所述五棱鏡31底部設(shè)置有激光管32，所述五棱鏡31安裝在棱鏡座33上，所述棱鏡座33與大齒輪34連接，所述大齒輪34與小齒輪35連接，所述小齒輪35與直流電機36連接，電子自動安平激光掃平裝置在普通掃平裝置上增加了自動安平功能，電子自動安平激光掃平裝置的全部功能由單片機1控制實現(xiàn)，外部設(shè)備有鍵盤包括按鍵和指示燈，直流電機36，兩個傾角傳感器4，兩個步進電機23，直流電機36用于驅(qū)動激光器3旋轉(zhuǎn)，傾角傳感器4和步進電機23用于實現(xiàn)儀器的自動安平，按鍵命令輸入單片機1，單片機1根據(jù)輸入的命令，開始執(zhí)行相應(yīng)的工作，并點亮相應(yīng)的指示燈，電子自動安平激光掃平裝置的安平過程為單片機1采集傾角傳感器4發(fā)出的信號， 判斷儀器是否水平，當計算出儀器未整平時，驅(qū)動兩個步進電機23根據(jù)信號從、兩個方向調(diào)平，這個過程反復(fù)進行數(shù)次，直到單片機1通過采集的信號判斷儀器已經(jīng)調(diào)平為止，調(diào)平后直流電機36帶動激光管32旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生水平光面，打到障礙物上，出現(xiàn)可視水平線。

參見圖2是本實用新型中安平機構(gòu)結(jié)構(gòu)圖，自動安平機構(gòu)是電子自動安平激光掃平裝置的核心機構(gòu)，它應(yīng)據(jù)有執(zhí)行元件步進電機和傳動機構(gòu)，在這里傳動機構(gòu)選用絲杠傳動，建立步進電機23的步進角和安平機構(gòu)的最小調(diào)節(jié)角之間的關(guān)系，步進電機23連接絲杠21，絲杠21上有螺母22，螺母22可以推動擺體部25擺動，擺體上裝有激光器及X、Y兩方向的傾角傳感器4，步進電機23的步進使絲杠21旋轉(zhuǎn)，絲桿21的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致擺體部25的擺動，激光器3安裝軸與擺體部25垂直，這樣在單片機1控制擺體水平的情況下，激光水平要求兩傳感器垂直及與絲桿方向一致，這樣保證一個方向的傳感器只對相應(yīng)方向的電機運動起反映，而不會影響到另一方向的傳感器輸出值，方便單片機的控制，否則可能造成儀器的抖動，不能實現(xiàn)安平。

參見圖3是本實用新型中激光器結(jié)構(gòu)圖，運動機構(gòu)采用齒輪傳動，直流電機36經(jīng)過齒輪傳動減速后，帶動激光管32旋轉(zhuǎn)，五棱鏡31可將光線偏折90度。當光線在五棱鏡31主截面入射時，出射光線與入射光線保持90度角，這個90度角不隨棱鏡的轉(zhuǎn)動或平移而改變。利用這個特點可以提高光路的穩(wěn)定性，這樣在電子自動安平激光掃平裝置中采用五棱鏡31作為掃描頭的反射棱鏡，不會因為掃描頭旋轉(zhuǎn)軸的晃動降低激光水平精度。

參見圖4是本實用新型中電源控制電路圖，給單片機1及各個負載提供電源。單片機1使用3.3V電壓，步進電機、對管、指示燈等用5V電壓。當開機時，開關(guān)鍵K4按下，有兩個動作產(chǎn)生，給單片機1上電單片機上電后，由于K4的按下，產(chǎn)生中斷，開始執(zhí)行中斷服務(wù)程序。具體過程K4按下，POWERR為0，使芯片TPS7250輸出5V電壓，經(jīng)變壓后產(chǎn)生3.3V，提供單片機電源，單片機上電，因為鍵作為單片機的外部中斷，所以單片機開始執(zhí)行 中斷服務(wù)程序，開機中斷服務(wù)程序執(zhí)行的結(jié)果是輸出POWERC為0，芯片TPS7250輸出的5V電壓得到保持，如果在單片機1執(zhí)行中斷服務(wù)程序前，K4鍵斷開，則POWERC為1，芯片TPS7250輸出的5V電壓就隨著按鍵的斷開而消失，所以開機需要長按按鍵。關(guān)機過程，當開關(guān)鍵K4在開機狀態(tài)被按下，程序執(zhí)行中斷服務(wù)程序，輸出POWERC為1，芯片TPS7250輸出的5V電壓消失，單片機斷電實現(xiàn)關(guān)機。

本實用新型節(jié)約時間，人工調(diào)整水泡需要一定時間，而電子調(diào)整時間短，更方便使用，整平時間技術(shù)目標可達30，提高精度，手動調(diào)整靠眼睛觀察，有誤差，用電子調(diào)整精度高且穩(wěn)定，技術(shù)含量高，普通掃平儀調(diào)平使用長水準器，與普通掃平儀比電子調(diào)平使用傾角傳感器，需要單片機技術(shù)完成水泡控制，新型成本高，元件增加了，技術(shù)附加值增加。