激光角度測量電路的制作方法

本發明涉及電路結構，具體的講是激光角度測量電路。

背景技術：

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值，并且在實際的測量中容易受到測量環境、被測物體結構等影響而造成測量不便，而且其測量的長度通常偏短，不能夠對兩個角邊進行長距離的校準。

技術實現要素：

本發明提供了一種激光角度測量電路，以實現長距離的角度測量和校準，并可以對兩個角邊進行校準，同時通過判斷儀器的空間位置使測量數據更加準確。

本發明的激光角度測量電路，具有通過模數轉換模塊與單片機連接的角度傳感器，以及經單片機的串口連接的三軸傳感器；還設有一端連接于在單片機、另一端接地的角度歸零按鍵和三軸數據保存按鍵，其中角度歸零按鍵和三軸數據保存按鍵與單片機的連接端還接有電源；單片機還連接有顯示電路，電源和接地之間設有激光頭模塊，通過激光頭模塊可以發射激光進行角度的測量和/或校準。

角度傳感器可以將0～360的角度變化轉換為0～VCC的電壓變化。電壓從角度傳感器對應的端口輸出到模數轉換模塊(ADC轉換模塊)，轉換為8位2進制數據，由模數轉換模塊的輸出端送入單片機。單片機實時讀取模數轉換模塊的數據值并計算得出電壓，反推出對應的角度，將得到的角度數據送入顯示電路進行顯示。通過所述的角度歸零按鍵可以將當前角度設置為0°，從當前角度開始計算角度大小。

三軸傳感器采用串口與單片機通訊，三軸傳感器將(X、Y、Z)軸三個方向的重力加速度分量檢測并轉換，將轉換值傳送給單片機，單片機循環檢測三個數值，判斷測量儀器在空間中的狀態，通過所述的三軸數據保存按鍵保存當前三軸值并將其設置為平面判斷條件，默認值為水平面的值，單片機判斷測量儀器是否與水平面或人為設定的平面平行，如果平行則可以進行角度測量。

所述的各模塊均可采用目前現有的模塊實現，其中涉及的運行程序也可通過本領域的常規方式實現，不是本發明的創新性所在。

進一步的，單片機的兩個晶振端口分別連接晶振的兩端后，通過對應的起振電容接地。通過晶振和起振電容為單片機提供工作時序。

優選的，所述的顯示電路中包括有數碼管模塊，單片機通過數碼管位控制端分別對應連接數碼管模塊的位選端，控制數碼管位選，單片機的顯示端口分別對應連接數碼管模塊的段選端，控制數碼管段選。通過數碼管方式顯示相關的角度參數。

進一步的，單片機的數碼管位控制端與數碼管模塊的位選端之間分別設有驅動對應數碼管的三極管。每個數碼管位對應由一個NPN三極管驅動，三極管的集電極接電源，基極接單片機的I/O口，發射極接數碼管的位選端，當基極為高電平時，三極管導通，數碼管的位選端被置為高電平，該位數碼管被選中，然后依次循環掃描，實現顯示。

進一步的，單片機的復位端口連接具有并聯結構的電容和復位按鍵的復位電路。當單片機運行錯誤時，可以通過復位按鍵對單片機進行復位。

在此基礎上，為了對各種狀態有更清晰的指示，在單片機的I/O口與電源之間連接有平面檢測指示燈，當單片機檢測到三軸傳感器的輸出值與單片機的內部預設值吻合時，則拉低平面檢測指示燈對應端口的電平，平面檢測指示燈則被點亮，表示三軸傳感器可以工作了。

進一步的，電源與接地之間設有電源指示燈，當整個電路通電后，電源指示燈即被點亮，表示通電狀態。

本發明的激光角度測量電路，能夠方便的實現長距離的角度測量和校準，同時把測量角度數字化，還能夠對兩個角邊進行校準，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，使測量數據更加準確。

以下結合實施例的具體實施方式，對本發明的上述內容再作進一步的詳細說明。但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實例。在不脫離本發明上述技術思想情況下，根據本領域普通技術知識和慣用手段做出的各種替換或變更，均應包括在本發明的范圍內。

附圖說明

圖1為本發明激光角度測量電路的電路示意圖。

具體實施方式

如圖1所示本發明的激光角度測量電路，具有通過模數轉換模塊U1與單片機U2連接的角度傳感器J3，以及經單片機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的角度變化轉換為對應的電壓后經模數轉換模塊U1傳輸給單片機U2，由單片機U2根據電壓推導出對應的角度。還設有一端連接于在單片機U2、另一端接地的角度歸零按鍵S3和三軸數據保存按鍵S4。其中角度歸零按鍵S3和三軸數據保存按鍵S4與單片機U2的連接端還接有電源VCC。單片機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將當前角度設置為0°，從當前角度開始計算角度大小。通過三軸數據保存按鍵S4保存三軸傳感器U4的當前三軸值并將其設置為平面判斷條件，默認值為水平面的值，單片機U2判斷測量儀器是否與水平面或人為設定的平面平行，即單片機判斷三軸傳感器的輸出值是否與單片機的內部預設值吻合，如果平行則拉低平面檢測指示燈D1對應端口的電平，平面檢測指示燈D1則被點亮，表示可以進行角度測量。

單片機U2還連接有顯示電路，在顯示電路中包括有數碼管模塊U3，單片機U2通過數碼管位控制端P0.0，P0.2，P0.4，P0.6通過分別對應的驅動數碼管的NPN型三極管Q1、Q2、Q3、Q4連接至數碼管模塊U3的位選端，單片機U2的顯示端口P2.0～P2.7分別對應連接數碼管模塊U3的段選端。三極管Q1～Q4的集電極接電源，基極接單片機U2對應的I/O口(數碼管位控制端)，發射極接數碼管的位選端，當基極為高電平時，對應的三極管導通，數碼管的位選端被置為高電平，該位數碼管被選中，然后依次循環掃描，實現顯示。電源VCC和接地之間設有激光頭模塊Laser1，Laser2，通過設于電源VCC與接地之間的電源指示燈D2對電路是否通電進行提示。

單片機U2的兩個晶振端口XTAL1，XTAL2分別連接晶振X1的兩端后，通過對應的起振電容C2，C5接地，晶振X1和起振電容C2，C5為單片機提供工作時序。單片機U2的復位端口RST連接具有并聯結構的電容C4和復位按鍵S2的復位電路，當單片機U2運行錯誤時，可以通過復位按鍵S2對單片機U2進行復位。