CN104470043B - 一种用于测距的手电电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于测距的手电电路，包括测距电路，控制电路，及显示电路，所述测距电路接收所述控制电路的开关信号后发射激光，接收反射激光后输出反馈信号；所述控制电路接收所述测距电路输出的反馈信号，根据输出的所述开关信号及接收的所述反馈信号的时间差计算距离，并输出显示信号；所述显示电路接收所述计算结果信号，并显示计算结果。本发明将以上所述电路集成在手电中，丰富了手电的功能，通过激光测量距离远，精度高，并通过显示电路显示当前测试的距离，增加可读性，电路简单，方便实现。

Description

一种用于测距的手电电路

技术领域

本发明涉及电子电路领域（技术），尤其涉及一种用于测距的手电电路。

背景技术

目前，手电由于其便捷性，应用于多种场合，但功能单一，不能满足用户的一些特定需求，如用户在探险时需要在照明情况下知晓前方是否有障碍物及障碍物与目前为止的距离，而照明长度有限，无法满足用户需求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于测距的手电电路。可通过激光测试距离，解决了单一功能手电无法满足测距功能的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明的实施例提供了一种电路，包括测距电路，控制电路及显示电路。

其中，所述测距电路接收所述控制电路的开关信号后发射激光，接收反射激光后输出反馈信号；

所述控制电路接收所述测距电路输出的反馈信号，根据输出的所述开关信号及接收的所述反馈信号的时间差计算距离，并输出显示信号；

所述显示电路接收所述计算结果信号，并显示计算结果；

所述测距电路包括调制管，激光头，接收管，第一限流电阻，第二限流电阻，第三限流电阻，第一基极偏置电阻，第二基极偏置电阻，第一开关管，第二开关管，第一滤波电容；

所述第一限流电阻连接在所述调制管的VCC引脚与所述激光头的VCC引脚之间；所述调制管的VCC引脚连接输入电压；所述第二限流电阻与所述第一基极偏置电阻串联后连接在所述调制管的GND引脚与所述第一开关管的发射极之间；所述第一开关管的基极与所述第二限流电阻和所述第一基极偏置电阻的公共节点连接；所述第一开关管的集电极连接所述激光头的GND引脚；所述第一开关管的发射极连接第二开关管的集电极；所述第三限流电阻连接在所述控制电路与所述第二开关管的基极之间；所述第二基极偏置电阻连接在所述第二开关管的基极与发射极之间；所述第二开关管的发射极接地；所述接收管的GND引脚接地；所述接收管的信号引脚连接所述控制电路的反馈信号输入引脚；所述接收管的VCC引脚连接输入电压；所述第一滤波电容连接在所述接收管的VCC引脚与地之间。

可选的，所述显示电路包括显示屏，可调电阻，其中：

所述显示屏的第一输入引脚连接所述控制电路的控制显示屏第一输出引脚；所述显示屏的第二输入引脚连接所述控制电路的控制显示屏第二输出引脚；所述显示屏的第三输入引脚连接所述控制电路的控制显示屏第三输出引脚；所述显示屏的第四输入引脚连接所述控制电路的控制显示屏第四输出引脚；所述显示屏的第五输入引脚连接所述控制电路的控制显示屏第五输出引脚；所述显示屏的第六输入引脚连接所述控制电路的控制显示屏第六输出引脚；所述显示屏的第七输入引脚连接所述控制电路的控制显示屏第七输出引脚；所述显示屏的使能引脚连接所述控制电路的控制显示器使能输出引脚；所述显示屏的读写信号引脚连接所述控制电路的控制显示屏读写信号输出引脚；所述显示屏的寄存器选择引脚连接所述控制电路的控制显示屏寄存器选择信号输出引脚；所述显示屏的Vo引脚经过所述可调电阻接地；所述显示屏的背光正极引脚和VCC引脚连接输入电压；所述显示屏的背光负极引脚和GND引脚接地。

可选的，所述显示电路包括数码管，其中：

所述数码管的第一输入引脚连接所述控制电路的控制数码管第一输出引脚；所述数码管的第二输入引脚连接所述控制电路的控制数码管第二输出引脚；所述数码管的第三输入引脚连接所述控制电路的控制数码管第三输出引脚；所述数码管的第四输入引脚连接所述控制电路的控制数码管第四输出引脚；所述数码管的第五输入引脚连接所述控制电路的控制数码管第五输出引脚；所述数码管的第六输入引脚连接所述控制电路的控制数码管第六输出引脚；所述数码管的第七输入引脚连接所述控制电路的控制数码管第七输出引脚；所述数码管的第八输入引脚连接所述控制电路的控制数码管第八输出引脚；所述数码管的第一公共引脚连接所述控制电路的数码管第一控制信号引脚；所述数码管的第二公共引脚连接所述控制电路的数码管的第二控制信号引脚。

可选的，所述控制电路包括复位电路，晶振电路，单片机，第一开关，第二开关及第二滤波电容，其中：

所述复位电路的输出连接所述单片机的复位引脚；所述晶振电路的输入端连接所述单片机的晶振电路反相输出引脚；所述晶振电路的输出端连接所述单片机的晶振电路反相输入引脚；所述第一开关连接在所述单片机的第一开关信号输入引脚与地之间；所述第二开关连接在所述单片机的第二开关信号输入引脚与地之间；所述第二滤波电容连接在所述单片机的A/D模拟基准输入引脚与地之间；所述单片机的GND引脚接地；所述单片机的AVCC引脚和VCC引脚连接输入电压。

可选的，所述复位电路包括第四限流电阻，第三滤波电容，第四滤波电容及第三开关，其中：

所述第三开关，所述第三滤波电容和所述第四滤波电容并联后形成并联电路；所述并联电路连接在所述第四限流电阻和地之间；所述第四限流电阻连接在所述并联电路与输入电源之间；所述第四限流电阻与所述并联电路的公共节点连接所述单片机的复位引脚。

可选的，所述晶振电路包括第五滤波电容，第六滤波电容及晶振，其中：

所述第五滤波电容与所述第六滤波电容串联后连接在所述单片机的晶振电路反相输入引脚与所述单片机的晶振电路反向输出引脚之间；所述第五滤波电容与所述第六滤波电容的公共节点接地；所述晶振连接在所述单片机的晶振电路反向输入引脚与所述单片机的晶振电路反向输出引脚之间。

可选的，所述手电电路还包括照明电路，其中所述照明电路与所述控制电路的PWM输出引脚连接。

可选的，所述照明电路包括第三开关管及发光二极管，其中：

所述第三开关管的基极连接所述控制电路的PWM输出引脚；所述第三开关管的集电极连接输入电压；所述第三开关管的发射极连接所述发光二极管的阳极；所述发光二极管的阴极连接地。

可选的，所述显示屏的型号为LCD1602。

可选的，所述单片机的型号为ATMEGA16。

本发明将以上所述电路集成在手电中，丰富了手电的功能，通过激光测量距离远，精度高，并应用显示电路显示当前测试的距离，增加可读性，同时用脉冲宽度调制技术控制LED灯，从而控制其照明强度以应用于不同情况。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的结构示意图；

图2是本发明第一实施例的电路结构示意图；

图3是本发明第二实施例的电路结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面参考附图对本发明的实施例进行描述。参见图1，为本发明实施例所提供的一种用于测距的手电结构示意图，包括测距电路101，控制电路102，显示电路103。

所述测距电路101接收所述控制电路102的开关信号后发射激光，接收反射激光后输出反馈信号；

所述控制电路102接收所述测距电路输出的反馈信号，根据输出的所述开关信号及接收的所述反馈信号的时间差计算距离，并输出显示信号；

所述显示电路103接收所述计算结果信号，并显示计算结果。

本实施例所提供的结构示意图能够在手电中实现测距功能，丰富了手电的应用场景。

参见图2，为本发明中一种用显示器作为显示电路的实施例的电路结构示意图，包括测距电路1，控制电路2，显示电路3。

所述测距电路1包括调制管P1，激光头P2，接收管P3，限流电阻R3，限流电阻R6，限流电阻R4，基极偏置电阻R7，基极偏置电阻R5，三极管Q1，三极管Q2，滤波电容C6；

所述限流电阻R3连接在所述调制管P1的第二引脚（VCC引脚）与所述激光头P2的第二引脚（VCC引脚）之间；所述调制管P1的第二引脚（VCC引脚）连接输入电压；所述限流电阻R6与所述基极偏置电阻R7串联后连接在所述调制管P1的第一引脚（GND引脚）与三极管Q1的发射极之间；所述三极管Q1的基极与所述限流电阻R6和所述基极偏置电阻R7的公共节点连接；所述三极管Q1的集电极连接所述激光头P2的第二引脚（GND引脚）；所述三极管Q1的发射极连接三极管Q2的集电极；所述限流电阻R4连接在单片机U1的PA0引脚与所述三极管Q2的基极之间；所述基极偏置电阻R5连接在所述三极管Q2的基极与发射极之间；所述三极管Q2的发射极接地；所述接收管P3的第一引脚（GND引脚）接地；所述接收管P3的第二引脚（信号引脚）连接单片机U1的PA1引脚；所述接收管P3的第三引脚（VCC引脚）连接输入电压；所述滤波电容C6连接在所述接收管P3的第三引脚（VCC引脚）与地之间。在此，所述调制管P1的第一引脚未被使用。

可选的，本实施例中所述显示电路3包括显示屏U2，可调电阻R2，所述显示屏U2的DATA0-DATA7引脚分别连接单片机U1的PD0-PD7引脚，所述显示屏U2的K引脚（背光正极引脚）和VCC引脚连接5V输入电压，所述显示屏U2的A引脚（背光负极引脚）和GND引脚接地，所述显示屏U2的EN引脚（使能输出引脚）连接单片机U1的PB1引脚，所述显示屏U2的RW引脚（读写信号引脚）连接单片机U1的PB2引脚，所述显示屏U2的RS引脚（寄存器选择引脚）连接单片机U1的PB3引脚，所述显示屏U2的Vo引脚经过可调电阻R2接地。

本实施例中提供的显示电路能够显示测距结果，提高了应用的可读性，并且应用显示屏能够增加测距结果的精度。

可选的，本实施例中所述控制电路2包括复位电路201，晶振电路202，单片机U1，开关S2，开关S3及滤波电容C5，其中：

所述复位电路201的输出连接所述单片机U1的RESET引脚；所述晶振电路202的输入端连接所述单片机U1的XTAL2引脚；所述晶振电路202的输出端连接所述单片机U1的XTAL1引脚；所述开关S2连接在所述单片机U1的PC7引脚与地之间；所述开关S2连接在所述单片机U1的PC4引脚与地之间；所述滤波电容C5连接在所述单片机的AREF引脚与地之间；所述单片机U1的GND引脚接地；所述单片机U1的AVCC引脚和VCC引脚连接输入电压。

可选的，所述复位电路201包括限流电阻R1，滤波电容C3，滤波电容C4及开关S1，其中：

所述开关S1，所述滤波电容C3和所述滤波电容C4并联后形成并联电路；所述并联电路连接在所述限流电阻R1和地之间；所述限流电阻R1连接在所述并联电路与输入电源之间；所述限流电阻R1与所述并联电路的公共节点连接所述单片机U1的RESET引脚。

可选的，所述晶振电路202包括滤波电容C1，滤波电容C2及晶振Y1，其中：

所述滤波电容C1与所述滤波电容C2串联后连接在所述单片机U1的XTAL1引脚与XTAL2引脚之间；所述滤波电容C1与所述滤波电容C2的公共节点接地；所述晶振Y1连接在所述单片机U1的XTAL1引脚与XTAL2引脚之间。

可选的，本发明实施例中还包括照明电路4，其中所述照明电路与所述单片机U1的PWM输出引脚连接。

可选的，所述照明电路包括三极管Q3及发光二极管D1，其中：

所述三极管Q3的基极连接所述单片机U1的PWM输出引脚；所述三极管Q3的集电极连接输入电压；所述三极管Q3的发射极连接所述发光二极管D1的阳极；所述发光二极管D1的阴极连接地。

本发明实施例中的照明电路采用LED灯，较传统灯泡更为节能，且如果传统手电电量不足时，能够通过本照明电路继续进行照明工作，采用脉冲宽度调制技术还可控制LED灯的强度。

可选的，所述显示屏的型号为LCD1602。

可选的，所述单片机的型号为ATMEGA16。

参见图3，为本发明提供的一种用数码管作为显示电路的实施例，其它实现部分与图2相同，下面详细描述数码管U3与单片机U1的连接方式。

所述数码管U3的a-g引脚分别连接所述单片机U1的PD7-PD1引脚，所述数码管U3的DP引脚连接所述单片机U1的PD0引脚，所述数码管U3的A1引脚（第一公共引脚）连接所述单片机U1的PB1引脚；所述数码管U3的A2引脚（第二公共引脚）连接所述单片机U1的PB2引脚。

下面参照图2对本发明的实现过程进行详细说明。当系统正常工作时，按下开关S2，通过PB0口输出PWM即脉冲宽度调制来调节光的强度，使得发光二极管D1工作在250MA的工作光，此时长按开关S2三秒，发光二极管D1工作在500MA强光，再按下开关S2，D1关闭。当按下开关S3时，单片机U1通过PA0引脚输出高电平，此时开关管Q2和Q1导通，激光头P2发射激光，当接收管P3接收到反射回来的光线时，P3的第二引脚即信号引脚输出低电平，即单片机U1的PA1引脚输出低电平，此时单片机U1根据发射激光与接收激光的时间差计算测量距离，并将测量结果发送至显示屏或数码管上进行显示，再按一下开关S3，激光关闭。

本发明将以上所述电路集成在手电中，丰富了手电的功能，通过激光测量距离远，精度高，并用显示屏或数码管显示当前测试的距离，增加可读性，同时用脉冲宽度调制技术控制LED灯，从而控制其照明强度以应用于不同情况。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于测距的手电电路，其特征在于，包括测距电路，控制电路，及显示电路，其中：

所述测距电路与所述控制电路连接，用于在接收所述控制电路的开关信号后发射激光，以及在接收反射激光后输出反馈信号；

所述控制电路用于接收所述测距电路输出的反馈信号，根据输出的所述开关信号及接收的所述反馈信号的时间差计算距离，并输出显示信号；

所述显示电路与所述控制电路连接，用于接收所述显示信号，显示计算的距离；

所述测距电路包括调制管，激光头，接收管，第一限流电阻，第二限流电阻，第三限流电阻，第一基极偏置电阻，第二基极偏置电阻，第一开关管，第二开关管，第一滤波电容；

所述第一限流电阻连接在所述调制管的VCC引脚与所述激光头的VCC引脚之间；所述调制管的VCC引脚连接输入电压；所述第二限流电阻与所述第一基极偏置电阻串联后连接在所述调制管的GND引脚与所述第一开关管的发射极之间；所述第一开关管的基极与所述第二限流电阻和所述第一基极偏置电阻的公共节点连接；所述第一开关管的集电极连接所述激光头的GND引脚；所述第一开关管的发射极连接第二开关管的集电极；所述第三限流电阻连接在所述控制电路与所述第二开关管的基极之间；所述第二基极偏置电阻连接在所述第二开关管的基极与发射极之间；所述第二开关管的发射极接地；所述接收管的GND引脚接地；所述接收管的信号引脚连接所述控制电路的反馈信号输入引脚；所述接收管的VCC引脚连接输入电压；所述第一滤波电容连接在所述接收管的VCC引脚与地之间；

其中，所述显示电路包括显示屏，可调电阻，所述显示屏的第一输入引脚连接所述控制电路的控制显示屏第一输出引脚；所述显示屏的第二输入引脚连接所述控制电路的控制显示屏第二输出引脚；所述显示屏的第三输入引脚连接所述控制电路的控制显示屏第三输出引脚；所述显示屏的第四输入引脚连接所述控制电路的控制显示屏第四输出引脚；所述显示屏的第五输入引脚连接所述控制电路的控制显示屏第五输出引脚；所述显示屏的第六输入引脚连接所述控制电路的控制显示屏第六输出引脚；所述显示屏的第七输入引脚连接所述控制电路的控制显示屏第七输出引脚；所述显示屏的使能引脚连接所述控制电路的控制显示器使能输出引脚；所述显示屏的读写信号引脚连接所述控制电路的控制显示屏读写信号输出引脚；所述显示屏的寄存器选择引脚连接所述控制电路的控制显示屏寄存器选择信号输出引脚；所述显示屏的Vo引脚经过所述可调电阻接地；所述显示屏的背光正极引脚和VCC引脚连接输入电压；所述显示屏的背光负极引脚和GND引脚接地；

或者，所述显示电路包括数码管，所述数码管的第一输入引脚连接所述控制电路的控制数码管第一输出引脚；所述数码管的第二输入引脚连接所述控制电路的控制数码管第二输出引脚；所述数码管的第三输入引脚连接所述控制电路的控制数码管第三输出引脚；所述数码管的第四输入引脚连接所述控制电路的控制数码管第四输出引脚；所述数码管的第五输入引脚连接所述控制电路的控制数码管第五输出引脚；所述数码管的第六输入引脚连接所述控制电路的控制数码管第六输出引脚；所述数码管的第七输入引脚连接所述控制电路的控制数码管第七输出引脚；所述数码管的第八输入引脚连接所述控制电路的控制数码管第八输出引脚；所述数码管的第一公共引脚连接所述控制电路的数码管第一控制信号引脚；所述数码管的第二公共引脚连接所述控制电路的数码管的第二控制信号引脚。

2.如权利要求1所述电路，其特征在于，所述控制电路包括复位电路，晶振电路，单片机，第一开关，第二开关及第二滤波电容，其中：

所述复位电路的输出连接所述单片机的复位引脚；所述晶振电路的输入端连接所述单片机的晶振电路反相输出引脚；所述晶振电路的输出端连接所述单片机的晶振电路反相输入引脚；所述第一开关连接在所述单片机的第一开关信号输入引脚与地之间；所述第二开关连接在所述单片机的第二开关信号输入引脚与地之间；所述第二滤波电容连接在所述单片机的A/D模拟基准输入引脚与地之间；所述单片机的GND引脚接地；所述单片机的AVCC引脚和VCC引脚连接输入电压。

3.如权利要求2所述电路，其特征在于，所述复位电路包括第四限流电阻，第三滤波电容，第四滤波电容及第三开关，其中：

所述第三开关，所述第三滤波电容和所述第四滤波电容并联后形成并联电路；所述并联电路连接在所述第四限流电阻和地之间；所述第四限流电阻连接在所述并联电路与输入电源之间；所述第四限流电阻与所述并联电路的公共节点连接所述单片机的复位引脚。

4.如权利要求2所述电路，其特征在于，所述晶振电路包括第五滤波电容，第六滤波电容及晶振，其中：

所述第五滤波电容与所述第六滤波电容串联后连接在所述单片机的晶振电路反相输入引脚与所述单片机的晶振电路反相输出引脚之间；所述第五滤波电容与所述第六滤波电容的公共节点接地；所述晶振连接在所述单片机的晶振电路反相输入引脚与所述单片机的晶振电路反相输出引脚之间。

5.如权利要求1-4任一所述电路，其特征在于，所述手电电路还包括照明电路，其中所述照明电路与所述控制电路的PWM输出引脚连接。

6.如权利要求5所述电路，其特征在于，所述照明电路包括第三开关管及发光二极管，其中：

所述第三开关管的基极连接所述控制电路的PWM输出引脚；所述第三开关管的集电极连接输入电压；所述第三开关管的发射极连接所述发光二极管的阳极；所述发光二极管的阴极连接地。

7.如权利要求1所述电路，其特征在于，所述显示屏的型号为LCD1602。

8.如权利要求2所述电路，其特征在于，所述单片机的型号为ATMEGA16。