CN103148773B - 低成本高精度轮式测距仪 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低成本高精度轮式测距仪。本发明可以解决结构相对复杂，对IC控制芯片的接口使用较多，要求单片机处理能力较强的问题，其技术方案要点是：由电源供电，包括设置在轮上的传感器，其特征在于：还包括显示屏、显示芯片、主控芯片、背光显示电路和控制键盘，所述的显示屏通过显示芯片与主控芯片电连接，所述的传感器与主控芯片电连接，所述的传感器、背光显示电路和控制键盘也均与所述的主控芯片电连接。本发明结构简单、制造容易、能够直接显示当前测距距离，同时对于单片机接口的使用较少，可以选择相对价格低廉的单片机，能进一步降低成本。

Description

低成本高精度轮式测距仪

技术领域

本发明是一种测距仪，特别是涉及一种低成本高精度轮式测距仪。

背景技术

在传统的测量工具中，一般的长度测量工具有卷尺直尺等，但是这些传统的测量工具有如下的缺点：一是不能准确测量曲面，二是如果测量距离比较长，测量起来比较麻烦，从而影响测量的精度；而现在出现的一种激光测量仪器，能进行长距离的直线精确测量，但不能测量曲面，而且，以上所述的测量工具都受到测量物的形状限制。因此提供一种精度高、体积小、重量轻结构简单、使用灵活、读书直观的滚轮式测距仪是改领域技术人员应着手解决的问题。

中国专利公开号：CN202582494U，公开日2012年12月5日，公开了 一种滚轮式测距仪，由测距齿轮机构和数显控制电路组成，其特征是；所述测距齿轮机构包括齿轮组件、齿轮支架和测距轮组成；所述数显控制电路包括IC控制芯片、数码显示屏、光电组件、电源及控制按钮组成；所述测距齿轮机构和数显控制电路通过螺钉固定于PCB板上；所述的PCB板外有外壳，所述外壳一边有显示窗口，所述外壳另一端有挂扣。此技术方案结构相对复杂，对IC控制芯片的接口使用较多。

发明内容

本发明的目的是为解决目前的技术方案存在结构相对复杂，对IC控制芯片的接口使用较多，要求单片机处理能力较强的问题，提供一种低成本高精度轮式测距仪。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种低成本高精度轮式测距仪，由电源供电，包括设置在轮上的传感器，还包括显示屏、显示芯片、主控芯片、背光显示电路和控制键盘，所述的显示屏通过显示芯片与主控芯片电连接，所述的传感器与主控芯片电连接，所述的传感器、背光显示电路和控制键盘也均与所述的主控芯片电连接。本发明这样设置，由显示芯片专职进行显示控制，防止了单片机在处理传感器信号和显示信号时进行数据互相交互，导致数据出错，而且这样设置，也可以借由显示芯片降低单片机的硬件需求，降低单片机的成本。

 作为优选，所述的显示屏为液晶显示屏，所述的显示芯片为HT1621B显示芯片，所述液晶显示屏的输入端与所述HT1621B显示芯片的数据输出端连接，所述HT1621B显示芯片的数据输入端、片选信号端以及读控制端、写控制端均与所述的主控芯片电连接。本发明采用的是分开读取，分步显示的方式，也就是在工作中，显示的数据不会即时变化，而只有测量结束的时候，控制按键发出命令时，才会显示最新的读数，这样就防止了当前单片机数据读取中产生错误，同时也降低了单片机对多任务同时执行的要求，只需简单的单片机机能，即可实现本发明，降低了制造成本。

作为优选，所述的主控芯片为单片机，所述单片机芯片的电源端与接地端之间连接有电容，所述单片机带有中断输入的第二功能口与传感器的信号输出口电连接，所述单片机的一个输入输出口与背光显示电路连接，所述单片机的还有四个输入输出口分别与HT1621B显示芯片的数据输入端、片选信号端以及读控制端、写控制端一一对应连接。

作为优选，所述的单片机为带有模数转换接口的单片机。带有模数装换接口的单片机可以使得单片机接口能够在获取模拟信号的时候，自动去除一些小的电压波动，相当于自带了滤波功能，进一步降低了系统成本。

作为优选，所述背光显示电路包括发光二极管D1、三极管Q1、电阻R1、电阻R3、电阻R6和电阻R8，所述的电阻R6一端接地，另一端与单片机的输入输出端连接，电阻R1第一端与单片机的输入输出端连接，电阻R1的第二端连接电源，单片机的LED输出端通过电阻R8与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极与电阻R1的第二端连接，三极管Q1的集电极通过电阻R3与发光二极管D1的阴极连接，发光二极管D1的阳极接地。这样设置，当电源电量不足时，单片机的显示数据很暗，可以做到提示使用者更换电源的作用。

作为优选，所述的传感器为霍尔传感器。霍尔传感器的使用较为简单。

作为优选，所述的控制键盘包括电阻R5、电阻R7、电阻R9、电阻R10以及第一按键、第二按键、第三按键、第四按键和第五按键，所述电阻R2第一端与电源连接，电阻R2的第二端与单片机的模数转换接口连接，所述电阻R2的第二端还通过第一按键接地，所述电阻R5的第一端与单片机的模数转换接口连接，电阻R5的第二端通过第二按键接地，电阻R5的第二端与电阻R7的第一端连接，电阻R7的第二端通过第三按键接地，电阻R7的第二端还与电阻R9的第一端连接，电阻R9的第二端通过第四按键接地，电阻R9的第二端还与电阻R10的第一端连接，电阻R10的第二端通过第五按键接地。本发明采用了模数转换的方式获取当前按键键值，对于单片机接口的使用较少，可以选择相对价格低廉的单片机，能进一步降低成本。

本发明的实质性效果是：本发明结构简单、制造容易、能够直接显示当前测距距离，同时对于单片机接口的使用较少，可以选择相对价格低廉的单片机，能进一步降低成本。

附图说明

图1为本发明电路键盘原理图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例：

一种低成本高精度轮式测距仪，由电源供电，包括设置在轮上的传感器，还包括显示屏、显示芯片、主控芯片、背光显示电路和控制键盘，所述的显示屏通过显示芯片与主控芯片电连接，所述的传感器与主控芯片电连接，所述的传感器、背光显示电路和控制键盘也均与所述的主控芯片电连接。所述的显示屏为液晶显示屏，所述的显示芯片为HT1621B显示芯片，所述液晶显示屏的输入端与所述HT1621B显示芯片的数据输出端连接，所述HT1621B显示芯片的数据输入端、片选信号端以及读控制端、写控制端均与所述的主控芯片电连接。所述的主控芯片为单片机，所述单片机芯片的电源端与接地端之间连接有电容，所述单片机带有中断输入的第二功能口与传感器的信号输出口电连接，所述单片机的一个输入输出口与背光显示电路连接，所述单片机的还有四个输入输出口分别与HT1621B显示芯片的数据输入端、片选信号端以及读控制端、写控制端一一对应连接。所述的单片机为带有模数转换接口的单片机。所述背光显示电路包括发光二极管D1、三极管Q1、电阻R1、电阻R3、电阻R6和电阻R8，所述的电阻R6一端接地，另一端与单片机的输入输出端连接，电阻R1第一端与单片机的输入输出端连接，电阻R1的第二端连接电源，单片机的LED输出端通过电阻R8与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极与电阻R1的第二端连接，三极管Q1的集电极通过电阻R3与发光二极管D1的阴极连接，发光二极管D1的阳极接地。所述的传感器为霍尔传感器。霍尔传感器的输出接口为S+和S-口，所述的S+口和S-口均与主控芯片连接。所述的控制键盘包括电阻R5、电阻R7、电阻R9、电阻R10以及第一按键、第二按键、第三按键、第四按键和第五按键，所述电阻R2第一端与电源连接，电阻R2的第二端与单片机的模数转换接口连接，所述电阻R2的第二端还通过第一按键接地，所述电阻R5的第一端与单片机的模数转换接口连接，电阻R5的第二端通过第二按键接地，电阻R5的第二端与电阻R7的第一端连接，电阻R7的第二端通过第三按键接地，电阻R7的第二端还与电阻R9的第一端连接，电阻R9的第二端通过第四按键接地，电阻R9的第二端还与电阻R10的第一端连接，电阻R10的第二端通过第五按键接地。

本发明使用时，转动轮子，霍尔传感器随着轮子转动，每当霍尔传感器位置接近时发出一个信号，当霍尔传感器正转时输出的是正转信号，当霍尔传感器反转时输出的是反转信号，正反转信号由霍尔传感器不同的输出口输出至主控芯片，主控芯片对正反转信号进行累加、换算，换算出当前距离数据，主控芯片输出距离数据至显示芯片，显示芯片输出信号至显示屏，由显示屏输出距离数据。

控制键盘，采用的是模拟量与数字量转换的方式来确定键值，首先主控芯片读取控制键盘输出的电压值，根据读入键值的不同进行设定的工作，包括：清零、读数、存储和转换等功能。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (4)

1.一种低成本高精度轮式测距仪，由电源供电，包括设置在轮上的传感器，其特征在于：还包括显示屏、显示芯片、主控芯片、背光显示电路和控制键盘，所述的显示屏通过显示芯片与主控芯片电连接，所述的传感器与主控芯片电连接，所述的传感器、背光显示电路和控制键盘也均与所述的主控芯片电连接，所述的显示屏为液晶显示屏，所述的显示芯片为HT1621B显示芯片，所述液晶显示屏的输入端与所述HT1621B显示芯片的数据输出端连接，所述HT1621B显示芯片的数据输入端、片选信号端以及读控制端、写控制端均与所述的主控芯片电连接，所述的主控芯片为单片机，所述单片机的电源端与接地端之间连接有电容，所述单片机带有中断输入的第二功能口与传感器的信号输出口电连接，所述单片机的一个输入输出口与背光显示电路连接，所述单片机的还有四个输入输出口分别与HT1621B显示芯片的数据输入端、片选信号端以及读控制端、写控制端一一对应连接，所述背光显示电路包括发光二极管D1、三极管Q1、电阻R1、电阻R3、电阻R6和电阻R8，所述的电阻R6一端接地，另一端与单片机的输入输出端连接，电阻R1第一端与单片机的输入输出端连接，电阻R1的第二端连接电源，单片机的LED输出端通过电阻R8与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的发射极与电阻R1的第二端连接，三极管Q1的集电极通过电阻R3与发光二极管D1的阴极连接，发光二极管D1的阳极接地。

2.根据权利要求1所述的低成本高精度轮式测距仪，其特征在于：所述的单片机为带有模数转换接口的单片机。

3.根据权利要求1所述的低成本高精度轮式测距仪，其特征在于：所述的传感器为霍尔传感器。

4.根据权利要求1所述的低成本高精度轮式测距仪，其特征在于：所述的控制键盘包括电阻R5、电阻R7、电阻R9、电阻R10以及第一按键、第二按键、第三按键、第四按键和第五按键，所述电阻R2第一端与电源连接，电阻R2的第二端与单片机的模数转换接口连接，所述电阻R2的第二端还通过第一按键接地，所述电阻R5的第一端与单片机的模数转换接口连接，电阻R5的第二端通过第二按键接地，电阻R5的第二端与电阻R7的第一端连接，电阻R7的第二端通过第三按键接地，电阻R7的第二端还与电阻R9的第一端连接，电阻R9的第二端通过第四按键接地，电阻R9的第二端还与电阻R10的第一端连接，电阻R10的第二端通过第五按键接地。