本實(shí)用新型涉及電路結(jié)構(gòu)，具體的講是激光角度測量電路。

背景技術(shù)：

目前常用的角度測量工具如量腳尺等，不方便直接讀取測量的數(shù)值，并且在實(shí)際的測量中容易受到測量環(huán)境、被測物體結(jié)構(gòu)等影響而造成測量不便，而且其測量的長度通常偏短，不能夠?qū)蓚€(gè)角邊進(jìn)行長距離的校準(zhǔn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供了一種激光角度測量電路，以實(shí)現(xiàn)長距離的角度測量和校準(zhǔn)，并可以對兩個(gè)角邊進(jìn)行校準(zhǔn)，同時(shí)通過判斷儀器的空間位置使測量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

本實(shí)用新型的激光角度測量電路，具有通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊與單片機(jī)連接的角度傳感器，以及經(jīng)單片機(jī)的串口連接的三軸傳感器；還設(shè)有一端連接于在單片機(jī)、另一端接地的角度歸零按鍵和三軸數(shù)據(jù)保存按鍵，其中角度歸零按鍵和三軸數(shù)據(jù)保存按鍵與單片機(jī)的連接端還接有電源；單片機(jī)還連接有顯示電路，電源和接地之間設(shè)有激光頭模塊，通過激光頭模塊可以發(fā)射激光進(jìn)行角度的測量和/或校準(zhǔn)。

角度傳感器可以將0～360的角度變化轉(zhuǎn)換為0～VCC的電壓變化。電壓從角度傳感器對應(yīng)的端口輸出到模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(ADC轉(zhuǎn)換模塊)，轉(zhuǎn)換為8位2進(jìn)制數(shù)據(jù)，由模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的輸出端送入單片機(jī)。單片機(jī)實(shí)時(shí)讀取模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊的數(shù)據(jù)值并計(jì)算得出電壓，反推出對應(yīng)的角度，將得到的角度數(shù)據(jù)送入顯示電路進(jìn)行顯示。通過所述的角度歸零按鍵可以將當(dāng)前角度設(shè)置為0°，從當(dāng)前角度開始計(jì)算角度大小。

三軸傳感器采用串口與單片機(jī)通訊，三軸傳感器將(X、Y、Z)軸三個(gè)方向的重力加速度分量檢測并轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換值傳送給單片機(jī)，單片機(jī)循環(huán)檢測三個(gè)數(shù)值，判斷測量儀器在空間中的狀態(tài)，通過所述的三軸數(shù)據(jù)保存按鍵保存當(dāng)前三軸值并將其設(shè)置為平面判斷條件，默認(rèn)值為水平面的值，單片機(jī)判斷測量儀器是否與水平面或人為設(shè)定的平面平行，如果平行則可以進(jìn)行角度測量。

所述的各模塊均可采用目前現(xiàn)有的模塊實(shí)現(xiàn)，其中涉及的運(yùn)行程序也可通過本領(lǐng)域的常規(guī)方式實(shí)現(xiàn)，不是本實(shí)用新型的創(chuàng)新性所在。

進(jìn)一步的，單片機(jī)的兩個(gè)晶振端口分別連接晶振的兩端后，通過對應(yīng)的起振電容接地。通過晶振和起振電容為單片機(jī)提供工作時(shí)序。

優(yōu)選的，所述的顯示電路中包括有數(shù)碼管模塊，單片機(jī)通過數(shù)碼管位控制端分別對應(yīng)連接數(shù)碼管模塊的位選端，控制數(shù)碼管位選，單片機(jī)的顯示端口分別對應(yīng)連接數(shù)碼管模塊的段選端，控制數(shù)碼管段選。通過數(shù)碼管方式顯示相關(guān)的角度參數(shù)。

進(jìn)一步的，單片機(jī)的數(shù)碼管位控制端與數(shù)碼管模塊的位選端之間分別設(shè)有驅(qū)動(dòng)對應(yīng)數(shù)碼管的三極管。每個(gè)數(shù)碼管位對應(yīng)由一個(gè)NPN三極管驅(qū)動(dòng)，三極管的集電極接電源，基極接單片機(jī)的I/O口，發(fā)射極接數(shù)碼管的位選端，當(dāng)基極為高電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，數(shù)碼管的位選端被置為高電平，該位數(shù)碼管被選中，然后依次循環(huán)掃描，實(shí)現(xiàn)顯示。

進(jìn)一步的，單片機(jī)的復(fù)位端口連接具有并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電容和復(fù)位按鍵的復(fù)位電路。當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí)，可以通過復(fù)位按鍵對單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位。

在此基礎(chǔ)上，為了對各種狀態(tài)有更清晰的指示，在單片機(jī)的I/O口與電源之間連接有平面檢測指示燈，當(dāng)單片機(jī)檢測到三軸傳感器的輸出值與單片機(jī)的內(nèi)部預(yù)設(shè)值吻合時(shí)，則拉低平面檢測指示燈對應(yīng)端口的電平，平面檢測指示燈則被點(diǎn)亮，表示三軸傳感器可以工作了。

進(jìn)一步的，電源與接地之間設(shè)有電源指示燈，當(dāng)整個(gè)電路通電后，電源指示燈即被點(diǎn)亮，表示通電狀態(tài)。

本實(shí)用新型的激光角度測量電路，能夠方便的實(shí)現(xiàn)長距離的角度測量和校準(zhǔn)，同時(shí)把測量角度數(shù)字化，還能夠?qū)蓚€(gè)角邊進(jìn)行校準(zhǔn)，以及通過判斷儀器的空間位置使其和待測角度保持合適的空間夾角，使測量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確。

以下結(jié)合實(shí)施例的具體實(shí)施方式，對本實(shí)用新型的上述內(nèi)容再作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。但不應(yīng)將此理解為本實(shí)用新型上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)例。在不脫離本實(shí)用新型上述技術(shù)思想情況下，根據(jù)本領(lǐng)域普通技術(shù)知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型激光角度測量電路的電路示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示本實(shí)用新型的激光角度測量電路，具有通過模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊U1與單片機(jī)U2連接的角度傳感器J3，以及經(jīng)單片機(jī)U2的串口P3.0，P3.1連接的三軸傳感器U4。角度傳感器J3將0～360的角度變化轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的電壓后經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊U1傳輸給單片機(jī)U2，由單片機(jī)U2根據(jù)電壓推導(dǎo)出對應(yīng)的角度。還設(shè)有一端連接于在單片機(jī)U2、另一端接地的角度歸零按鍵S3和三軸數(shù)據(jù)保存按鍵S4。其中角度歸零按鍵S3和三軸數(shù)據(jù)保存按鍵S4與單片機(jī)U2的連接端還接有電源VCC。單片機(jī)U2與電源VCC之間連接有平面檢測指示燈D1。通過角度歸零按鍵S3將當(dāng)前角度設(shè)置為0°，從當(dāng)前角度開始計(jì)算角度大小。通過三軸數(shù)據(jù)保存按鍵S4保存三軸傳感器U4的當(dāng)前三軸值并將其設(shè)置為平面判斷條件，默認(rèn)值為水平面的值，單片機(jī)U2判斷測量儀器是否與水平面或人為設(shè)定的平面平行，即單片機(jī)判斷三軸傳感器的輸出值是否與單片機(jī)的內(nèi)部預(yù)設(shè)值吻合，如果平行則拉低平面檢測指示燈D1對應(yīng)端口的電平，平面檢測指示燈D1則被點(diǎn)亮，表示可以進(jìn)行角度測量。

單片機(jī)U2還連接有顯示電路，在顯示電路中包括有數(shù)碼管模塊U3，單片機(jī)U2通過數(shù)碼管位控制端P0.0，P0.2，P0.4，P0.6通過分別對應(yīng)的驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的NPN型三極管Q1、Q2、Q3、Q4連接至數(shù)碼管模塊U3的位選端，單片機(jī)U2的顯示端口P2.0～P2.7分別對應(yīng)連接數(shù)碼管模塊U3的段選端。三極管Q1～Q4的集電極接電源，基極接單片機(jī)U2對應(yīng)的I/O口(數(shù)碼管位控制端)，發(fā)射極接數(shù)碼管的位選端，當(dāng)基極為高電平時(shí)，對應(yīng)的三極管導(dǎo)通，數(shù)碼管的位選端被置為高電平，該位數(shù)碼管被選中，然后依次循環(huán)掃描，實(shí)現(xiàn)顯示。電源VCC和接地之間設(shè)有激光頭模塊Laser1，Laser2，通過設(shè)于電源VCC與接地之間的電源指示燈D2對電路是否通電進(jìn)行提示。

單片機(jī)U2的兩個(gè)晶振端口XTAL1，XTAL2分別連接晶振X1的兩端后，通過對應(yīng)的起振電容C2，C5接地，晶振X1和起振電容C2，C5為單片機(jī)提供工作時(shí)序。單片機(jī)U2的復(fù)位端口RST連接具有并聯(lián)結(jié)構(gòu)的電容C4和復(fù)位按鍵S2的復(fù)位電路，當(dāng)單片機(jī)U2運(yùn)行錯(cuò)誤時(shí)，可以通過復(fù)位按鍵S2對單片機(jī)U2進(jìn)行復(fù)位。