一種路橋建設用經緯儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工程測量儀器技術領域，尤其是一種路橋建設用經瑋儀。
【背景技術】
[0002]電子經瑋儀是一種利用光電技術測角，帶有角度數字顯示和進行數據自動歸算及存儲裝置的經瑋儀，被廣泛用于鐵路、公路、橋梁、水利、礦山等方面的工程測量，也可用于建筑、大型設備的安裝，應用于地籍測量、地形測量和多種工程測量，是一種十分重要的工程測量設備。
[0003]現有的電子經瑋儀在實際應用過程中，尤其是在路橋建設等工程測量過程中，由于觀察目標的不斷變化，使得經瑋儀與觀察目標之間的距離不斷變化，造成目標在經瑋儀上像點離焦，直接導致了成像質量的下降，從而對實際的工程測量造成了很大的干擾，并嚴重影響了測量質量以及降低了測量的效果；因此，有必要對現有的電子經瑋儀提出改進方案，以使其能夠最大限度地滿足路橋建設的使用需求。
【實用新型內容】
[0004]針對上述現有技術存在的不足，本實用新型的目的在于一種系統結構簡單、成像清晰穩定、具有自動調焦功能的路橋建設用經瑋儀。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0006]—種路橋建設用經瑋儀，它包括上位機管理器、微控制器、電機驅動器、步進電機、準直鏡、電位器以及分別與微控制器相連以用于實時顯示步進電機的運行狀態的LCD顯示器和用于向微控制器提供3.3V電壓的直流電源；
[0007]所述上位機管理器將測距信息通過串口輸送至微控制器，所述微控制器根據接收到的測距信息得出調焦量并通過I/O 口向電機驅動器輸出HVM脈沖，所述電機驅動器根據PffM脈沖控制步進電機帶動準直鏡沿光路的傳播方向進行移動，所述準直鏡將位置信息通過電位器反饋給微控制器，所述微控制器根據反饋的位置信息與調焦量的誤差通過步進電機驅動準直鏡朝像點與焦面重合的方向移動。
[0008]優選地，所述微控制器包括一 TMS320LF240型DSP芯片和一 MAX232型串行通信接口芯片，所述DSP芯片通過串行通信接口芯片與上位機管理器進行雙向數據通信連接，所述電機驅動器、電位器、直流電源和IXD顯示器分別與DSP芯片相連。
[0009]優選地，所述直流電源包括一 TPS7333型穩壓器。
[0010]優選地，所述IXD顯示器為T6963型液晶顯示器。
[0011]優選地，所述步進電機為35BYG007型電機，所述電機驅動器包括一 UP-4HB03M型驅動器，所述DSP芯片的I /0 口連接驅動器的CP引腳。
[0012]由于采用了上述方案，本實用新型通過上述硬件部件之間的結合，使傳統的經瑋儀具備自動調焦的功能，在保證成像清晰的同時，有利于提高路橋建設人員進行工程測量的效率;其結構簡單，具有很強的實用價值和市場推廣價值。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型實施例的控制原理框圖；
[0014]圖2為本實用新型實施例的串行通信接口芯片的外圍電路結構；
[0015]圖3為本實用新型實施例的直流電源的電路結構圖；
[0016]圖4為本實用新型實施例的電機驅動器的電路結構圖。
【具體實施方式】
[0017]以下結合附圖對本實用新型的實施例進行詳細說明，但是本實用新型可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。
[0018]如圖1至圖4所示，本實用新型實施例提供的一種路橋建設用經瑋儀，它包括上位機管理器1(其可采用具有鍵盤輸入功能的計算機或者其他輸入輸出裝置等)、微控制器2、電機驅動器3、步進電機4、準直鏡5、電位器6以及分別與微控制器2相連以用于實時顯示步進電機4的運行狀態的IXD顯示器7和用于向微控制器2提供3.3V電壓的直流電源8;其中，路橋建設的工程測量人員可通過上位機管理器I進行觀測目標距離的設定，利用上位機管理器I將測距信息通過串口輸送至微控制器2，微控制器2根據接收到的測距信息(可通過預設于微處理器2內的程序采用諸如數據擬合方法)得出調焦量，從而使微控制器2通過其自身的I/O口向電機驅動器3輸出PffM脈沖，電機驅動器3再根據PffM脈沖控制步進電機4帶動準直鏡5沿光路的傳播方向進行移動，準直鏡5將位置信息通過電位器6反饋給微控制器2，以此，使得微控制器2能夠根據反饋的位置信息與調焦量之間的誤差再通過步進電機4等來驅動準直鏡5朝像點與焦面重合的方向移動，直至誤差為零，此時成像最為清晰。如此，通過上述硬件部件之間的結合，使傳統的經瑋儀具備自動調焦的功能，在保證成像清晰的同時，有利于提高路橋建設人員進行工程測量的效率。
[0019]為保證整個經瑋儀的性能，同時為其功能擴展提供硬件基礎，本實施例的微控制器2包括一 TMS320LF240型DSP芯片Ul和一 MAX232型串行通信接口芯片U2(其外圍電路結構可參考圖2進行設置)；其中，DSP芯片Ul通過串行通信接口芯片U2與上位機管理器I進行雙向數據通信連接，從而實現對測距信息的發送和接收，而電機驅動器3、電位器6、直流電源8和IXD顯示器7則分別與DSP芯片Ul相連。
[0020]為保證微控制器2的穩定的工作，本實施例的直流電源8主要由一TPS7333型穩壓器U3(其電路結構可參考圖3進行設置)構成，以此可利用穩壓器U3將5V的電源轉換為DSP芯片Ul能夠接受的3.3V電壓。
[0021]為保證LCD顯示器7能夠與微控制器2進行穩定的數據傳輸，保證其對步進電機4的運行狀態的實時顯示，本實施例的IXD顯示器7優選為T6963型液晶顯示器。
[0022]為保證步進電機4能夠精密穩定的控制準直鏡5進行移動，本實施例的步進電機4優選步距角為1.8°的35BYG007型電機，而電機驅動器3則包括一UP-4HB03M型驅動器U4(其電路結構可參考圖4進行設置)，DSP芯片Ul的I/O 口連接驅動器U4的CP引腳;從而，DSP芯片Ul的I/O 口輸出脈沖信號控制驅動器U4，驅動器U4的CP引腳為步進脈沖輸入端，上升沿有效;FREE引腳為驅動器U4的脫機端，當FREE = I時，步進電機4處于釋放狀態;U/D引腳為步進電機4的運行方向控制端，當U/D引腳為高電平時，步進電機4正轉，否則步進電機4反轉。
[0023]以上所述僅為本實用新型的優選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種路橋建設用經瑋儀，其特征在于:它包括上位機管理器、微控制器、電機驅動器、步進電機、準直鏡、電位器以及分別與微控制器相連以用于實時顯示步進電機的運行狀態的IXD顯示器和用于向微控制器提供3.3V電壓的直流電源； 所述上位機管理器將測距信息通過串口輸送至微控制器，所述微控制器根據接收到的測距信息得出調焦量并通過I/O 口向電機驅動器輸出PffM脈沖，所述電機驅動器根據PWM脈沖控制步進電機帶動準直鏡沿光路的傳播方向進行移動，所述準直鏡將位置信息通過電位器反饋給微控制器，所述微控制器根據反饋的位置信息與調焦量的誤差通過步進電機驅動準直鏡朝像點與焦面重合的方向移動。2.如權利要求1所述的一種路橋建設用經瑋儀，其特征在于:所述微控制器包括一TMS320LF240型DSP芯片和一 MAX232型串行通信接口芯片，所述DSP芯片通過串行通信接口芯片與上位機管理器進行雙向數據通信連接，所述電機驅動器、電位器、直流電源和LCD顯示器分別與DSP芯片相連。3.如權利要求2所述的一種路橋建設用經瑋儀，其特征在于:所述直流電源包括一TPS7333型穩壓器。4.如權利要求2所述的一種路橋建設用經瑋儀，其特征在于:所述LCD顯示器為T6963型液晶顯示器。5.如權利要求2-4中任一項所述的一種路橋建設用經瑋儀，其特征在于:所述步進電機為35BYG007型電機，所述電機驅動器包括一 UP-4HB03M型驅動器，所述DSP芯片的I/O 口連接驅動器的CP引腳。
【專利摘要】本實用新型涉及工程測量儀器技術領域，尤其是一種路橋建設用經緯儀。它包括上位機管理器、微控制器、電機驅動器、步進電機、準直鏡、電位器以及LCD顯示器和直流電源；上位機管理器將測距信息通過串口輸送至微控制器，微控制器根據接收到的測距信息得出調焦量并通過I/O口向電機驅動器輸出PWM脈沖，電機驅動器根據PWM脈沖控制步進電機帶動準直鏡沿光路的傳播方向進行移動，準直鏡將位置信息通過電位器反饋給微控制器，微控制器根據反饋的位置信息與調焦量的誤差通過步進電機驅動準直鏡朝像點與焦面重合的方向移動。本實用新型通過上述硬件部件之間的結合，使傳統的經緯儀具備自動調焦的功能，在保證成像清晰的同時，有利于提高路橋建設人員進行工程測量的效率。
【IPC分類】G01C1/02
【公開號】CN205280051
【申請號】CN201521010080
【發明人】孫學靜
【申請人】孫學靜
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2015年12月7日