CN104864847A - 一种倾斜度测量仪的测量电路 - Google Patents

一种倾斜度测量仪的测量电路 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种倾斜度测量仪的测量电路。本发明包括微处理器模块、电源模块、重力加速度模块、A/D转换模块、液晶屏模块；重力加速度模块的输出端与A/D转换模块的输入端信号连接，A/D转换模块的输出端与微处理器模块的输入端信号连接，微处理器模块的输出端与液晶屏模块的输入端信号连接，电源模块为重力加速度模块、A/D转换模块、微处理器模块、液晶屏模块供电。本发明使用方法简单便捷，随意放置在要测量的平面上即可，无需规定仪器的摆放位置。

Description

一种倾斜度测量仪的测量电路
技术领域
本发明属于角度检测技术，具体涉及一种倾斜度测量仪的测量电路。
背景技术
一直以来，在建筑行业和家居装修、家具制作等行业来说，测量平面倾斜角一直是一个比较困难的问题。目前，我们常使用的水平尺和水泡测量仪，都只能测量是否水平或垂直，不能直接测量出具体的角度。例如，当工人铺设地板砖和瓷砖时只能判断此时地板砖和瓷砖是否处于水平或垂直状态，会出现很大的误差，导致铺设的地板砖角度不一，坑坑洼洼影响美观和使用。本发明基于当前技术的不足，采用了高精度重力加速度器进行测量角度，能够实时且准确得出角度的具体数值，弥补了传统的水平尺和气泡测量仪无法准确测量的不足。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种结构简单、费用低廉并且精度高的倾斜度测量仪测量电路。
为了实现上述目的，本发明的系统采用的技术方案是：
本发明倾斜度测量仪控制电路包括微处理器模块、电源模块、重力加速度模块、A/D转换模块、液晶屏模块；
所述的重力加速度模块的输出端与A/D转换模块的输入端信号连接，A/D转换模块的输出端与微处理器模块的输入端信号连接，微处理器模块的输出端与液晶屏模块的输入端信号连接，电源模块为重力加速度模块、A/D转换模块、微处理器模块、液晶屏模块供电。
所述的微处理器模块包括单片机控制芯片U1、晶振Y1、第八电容C8、第九电容C9；单片机控制芯片U1的第十八管脚与晶振Y1的一端、第八电容C8的一端相连接；单片机控制芯片U1的第十九管脚与晶振Y1的另一端、第九电容C9的一端相连接；第八电容C8的另一端与第九电容C9的另一端连接后接地；单片机控制芯片U1的第九管脚接地，第三十一管脚接外接电源VCC；除了上下文提到的管脚外，单片机控制芯片U1 的其他管脚架空。
所述的单片机控制芯片U1型号为80C52。
所述的电源模块包括第二芯片U2、电池BT1、第一电容C1、第二电容C2；第二芯片U2的第一管脚与第一电容C1的一端、电池BT1的正极相连接；第二芯片U2的第二管脚与第四管脚、第一电容C1的另一端、第二电容C2的一端、电池BT1的负极连接后接地；第二芯片U2的第三管脚与第二电容C2的另一端连接后接外接电源VCC。
所述的第二芯片U2型号为B0305LS。
所述的重力加速度模块包括第三芯片U3、运放U4、第一电阻R1、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6；第三芯片U3的第二、三管脚分别与第五电容C5的一端、第四电容C4的一端相连接；第三芯片U3的第四管脚与运放U4的正向输入端、第三电容C3的一端相连接；第三电容C3的另一端与第四电容C4另一端、第五电容C5另一端连接后接地；第三芯片U3的第五管脚与第六电容C6一端连接后接地，第六管脚与第六电容C6另一端连接后接外接电源VCC；运放U4的反向输入端与第一电阻R1的一端相连接，运放U4的输出端与第一电阻R1的另一端连接后作为Zout端；运放U4的供电端管脚接VCC，运放U4的接地端管脚接GND；第三芯片U3的第九管脚、第十管脚、第十三管脚分别与单片机控制芯片U1的第三十四管脚、第三十三管脚、第三十二管脚相连接。除了上下文提到的管脚外，第三芯片U3的其他管脚架空。
所述的第三芯片U3型号为MMA7361，运放U4的型号为LM358。
所述的A/D转换模块包括第五芯片U5、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第七电容C7；第五芯片U5的第一管脚、第二管脚、第三管脚分别与单片机控制芯片U1的第三十九管脚、第三十八管脚、第三十七管脚相连接；第五芯片U5的第四管脚与第十九管脚连接后与第七电容C7的一端相连接，第七电容C7的另一端接地；第五芯片U5的第六管脚与第三电阻R3的一端相连接，第三电阻R3的另一端与重力加速度模块的Zout端相连接；第五芯片U5的第七管脚、第八管脚、第十管脚与第四电阻R4的一端连接后接地；第五芯片U5的第九管脚与第四电阻R4的另一端、第二电阻R2的一端相连接，第二电阻R2的另一端接外接电源VCC；第五芯片U5的第二十管脚接外接电源VCC；第五芯片U5的第十八管脚、第十七管脚、第十六管脚、第十五管脚、第十四管脚、第十三管脚、第十二管脚、第十一管脚分别与单片机控制芯片U1的第一管脚、第二管脚、第三管脚、第四管脚、第五管脚、第六管脚、第七管脚、第八管脚相连接；第五芯片U5的第五管脚架空。
所述的第五芯片U5型号为ADC0804。
所述的液晶屏模块包括第六芯片U6、第五电阻R5、第六电阻R6；第六芯片U6的第一管脚接地，第二管脚接外接电源VCC，第三管脚与第五电阻R5的一端相连接，第四管脚与单片机控制芯片U1的第三十六管脚相连接，第五管脚与第五电阻R5的另一端连接后接地，第六管脚与单片机控制芯片U1的第三十五管脚相连接，第七管脚、第八管脚、第九管脚、第十管脚、第十一管脚、第十二管脚、第十三管脚、第十四管脚分别与单片机控制芯片U1的第二十一管脚、第二十二管脚、第二十三管脚、第二十四管脚、第二十五管脚、第二十六管脚、第二十七管脚、第二十八管脚相连接，第十五管脚与第六电阻R6的一端相连接，第十六管脚接地；第六电阻R6的另一端接外接电源VCC。
所述的第六芯片U6型号为LCD1602。
本发明的工作过程如下：重力加速度模块将检测到的模拟信号发送给A/D转换模块，A/D转换模块将接收到的模拟信号转换成数字信号，并且将数字信号发送给微处理器模块，微处理器模块对接收到的数字信号进行处理，得到测量的角度数值，此角度数值可以在液晶屏进行显示。当角度发生变化时，此测量电路可以实时检测出角度变化，并在液晶屏显示。
本发明的有益效果是：
1.本发明使用重力加速度传感器测量角度，测量范围可达0～180度，适用范围广。 2.本发明结果由微处理器内的软件程序计算得出，避免了人为因素造成的误差，使用精确可达0.01度。 3.本发明使用方法简单便捷，随意放置在要测量的平面上即可，无需规定仪器的摆放位置。 4.本发明测量的结果由可液晶屏实时显示，能够清晰反应平面状态的变化，便于用户根据测量结果的变化趋势进行判断操作。
附图说明
图1为本发明系统结构图；
图2为微处理器模块图；
图3为电源模块电路图；
图4为重力加速度模块电路图；
图5为A/D转换模块电路图；
图6为液晶屏模块电路图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
本发明倾斜度测量仪控制电路包括微处理器模块、电源模块、重力加速度模块、A/D转换模块、液晶屏模块；
如图1所示，所述的重力加速度模块的输出端与A/D转换模块的输入端信号连接，A/D转换模块的输出端与微处理器模块的输入端信号连接，微处理器模块的输出端与液晶屏模块的输入端信号连接，电源模块为重力加速度模块、A/D转换模块、微处理器模块、液晶屏模块供电。
如图2所示，所述的微处理器模块包括单片机控制芯片U1、晶振Y1、第八电容C8、第九电容C9；单片机控制芯片U1的第十八管脚与晶振Y1的一端、第八电容C8的一端相连接；单片机控制芯片U1的第十九管脚与晶振Y1的另一端、第九电容C9的一端相连接；第八电容C8的另一端与第九电容C9的另一端连接后接地；单片机控制芯片U1的第九管脚接地，第三十一管脚接外接电源VCC；除了上下文提到的管脚外，单片机控制芯片U1 的其他管脚架空。
所述的单片机控制芯片U1型号为80C52。
如图3所示，所述的电源模块包括第二芯片U2、电池BT1、第一电容C1、第二电容C2；第二芯片U2的第一管脚与第一电容C1的一端、电池BT1的正极相连接；第二芯片U2的第二管脚与第四管脚、第一电容C1的另一端、第二电容C2的一端、电池BT1的负极连接后接地；第二芯片U2的第三管脚与第二电容C2的另一端连接后接外接电源VCC。
所述的第二芯片U2型号为B0305LS。
如图4所示，所述的重力加速度模块包括第三芯片U3、运放U4、第一电阻R1、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6；第三芯片U3的第二、三管脚分别与第五电容C5的一端、第四电容C4的一端相连接；第三芯片U3的第四管脚与运放U4的正向输入端、第三电容C3的一端相连接；第三电容C3的另一端与第四电容C4另一端、第五电容C5另一端连接后接地；第三芯片U3的第五管脚与第六电容C6一端连接后接地，第六管脚与第六电容C6另一端连接后接外接电源VCC；运放U4的反向输入端与第一电阻R1的一端相连接，运放U4的输出端与第一电阻R1的另一端连接后作为Zout端；运放U4的供电端管脚接VCC，运放U4的接地端管脚接GND；第三芯片U3的第九管脚、第十管脚、第十三管脚分别与单片机控制芯片U1的第三十四管脚、第三十三管脚、第三十二管脚相连接。除了上下文提到的管脚外，第三芯片U3的其他管脚架空。
所述的第三芯片U3型号为MMA7361，运放U4的型号为LM358。
如图5所示，所述的A/D转换模块包括第五芯片U5、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第七电容C7；第五芯片U5的第一管脚、第二管脚、第三管脚分别与单片机控制芯片U1的第三十九管脚、第三十八管脚、第三十七管脚相连接；第五芯片U5的第四管脚与第十九管脚连接后与第七电容C7的一端相连接，第七电容C7的另一端接地；第五芯片U5的第六管脚与第三电阻R3的一端相连接，第三电阻R3的另一端与重力加速度模块的Zout端相连接；第五芯片U5的第七管脚、第八管脚、第十管脚与第四电阻R4的一端连接后接地；第五芯片U5的第九管脚与第四电阻R4的另一端、第二电阻R2的一端相连接，第二电阻R2的另一端接外接电源VCC；第五芯片U5的第二十管脚接外接电源VCC；第五芯片U5的第十八管脚、第十七管脚、第十六管脚、第十五管脚、第十四管脚、第十三管脚、第十二管脚、第十一管脚分别与单片机控制芯片U1的第一管脚、第二管脚、第三管脚、第四管脚、第五管脚、第六管脚、第七管脚、第八管脚相连接；第五芯片U5的第五管脚架空。
所述的第五芯片U5型号为ADC0804。
如图6所示，所述的液晶屏模块包括第六芯片U6、第五电阻R5、第六电阻R6；第六芯片U6的第一管脚接地，第二管脚接外接电源VCC，第三管脚与第五电阻R5的一端相连接，第四管脚与单片机控制芯片U1的第三十六管脚相连接，第五管脚与第五电阻R5的另一端连接后接地，第六管脚与单片机控制芯片U1的第三十五管脚相连接，第七管脚、第八管脚、第九管脚、第十管脚、第十一管脚、第十二管脚、第十三管脚、第十四管脚分别与单片机控制芯片U1的第二十一管脚、第二十二管脚、第二十三管脚、第二十四管脚、第二十五管脚、第二十六管脚、第二十七管脚、第二十八管脚相连接，第十五管脚与第六电阻R6的一端相连接，第十六管脚接地；第六电阻R6的另一端接外接电源VCC。
所述的第六芯片U6型号为LCD1602。
本发明的工作过程如下：重力加速度模块将检测到的模拟信号发送给A/D转换模块，A/D转换模块将接收到的模拟信号转换成数字信号，并且将数字信号发送给微处理器模块，微处理器模块对接收到的数字信号进行处理，得到测量的角度数值，此角度数值可以在液晶屏进行显示。当角度发生变化时，此测量电路可以实时检测出角度变化，并在液晶屏显示。

Claims (6)

1.一种倾斜度测量仪的测量电路，其特征在于包括微处理器模块、电源模块、重力加速度模块、A/D转换模块、液晶屏模块；
所述的重力加速度模块的输出端与A/D转换模块的输入端信号连接，A/D转换模块的输出端与微处理器模块的输入端信号连接，微处理器模块的输出端与液晶屏模块的输入端信号连接，电源模块为重力加速度模块、A/D转换模块、微处理器模块、液晶屏模块供电。
2.如权利要求1所述的一种倾斜度测量仪的测量电路，其特征在于所述的微处理器模块包括单片机控制芯片U1、晶振Y1、第八电容C8、第九电容C9；单片机控制芯片U1的第十八管脚与晶振Y1的一端、第八电容C8的一端相连接；单片机控制芯片U1的第十九管脚与晶振Y1的另一端、第九电容C9的一端相连接；第八电容C8的另一端与第九电容C9的另一端连接后接地；单片机控制芯片U1的第九管脚接地，第三十一管脚接外接电源VCC；除了上下文提到的管脚外，单片机控制芯片U1 的其他管脚架空；
所述的单片机控制芯片U1型号为80C52。
3.如权利要求1或2所述的一种倾斜度测量仪的测量电路，其特征在于所述的电源模块包括第二芯片U2、电池BT1、第一电容C1、第二电容C2；第二芯片U2的第一管脚与第一电容C1的一端、电池BT1的正极相连接；第二芯片U2的第二管脚与第四管脚、第一电容C1的另一端、第二电容C2的一端、电池BT1的负极连接后接地；第二芯片U2的第三管脚与第二电容C2的另一端连接后接外接电源VCC；
所述的第二芯片U2型号为B0305LS。
4.如权利要求1或2或3所述的一种倾斜度测量仪的测量电路，其特征在于所述的重力加速度模块包括第三芯片U3、运放U4、第一电阻R1、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6；第三芯片U3的第二、三管脚分别与第五电容C5的一端、第四电容C4的一端相连接；第三芯片U3的第四管脚与运放U4的正向输入端、第三电容C3的一端相连接；第三电容C3的另一端与第四电容C4另一端、第五电容C5另一端连接后接地；第三芯片U3的第五管脚与第六电容C6一端连接后接地，第六管脚与第六电容C6另一端连接后接外接电源VCC；运放U4的反向输入端与第一电阻R1的一端相连接，运放U4的输出端与第一电阻R1的另一端连接后作为Zout端；运放U4的供电端管脚接VCC，运放U4的接地端管脚接GND；第三芯片U3的第九管脚、第十管脚、第十三管脚分别与单片机控制芯片U1的第三十四管脚、第三十三管脚、第三十二管脚相连接；除了上下文提到的管脚外，第三芯片U3的其他管脚架空；
所述的第三芯片U3型号为MMA7361，运放U4的型号为LM358。
5.如权利要求1或2或3或4所述的一种倾斜度测量仪的测量电路，其特征在于所述的A/D转换模块包括第五芯片U5、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第七电容C7；第五芯片U5的第一管脚、第二管脚、第三管脚分别与单片机控制芯片U1的第三十九管脚、第三十八管脚、第三十七管脚相连接；第五芯片U5的第四管脚与第十九管脚连接后与第七电容C7的一端相连接，第七电容C7的另一端接地；第五芯片U5的第六管脚与第三电阻R3的一端相连接，第三电阻R3的另一端与重力加速度模块的Zout端相连接；第五芯片U5的第七管脚、第八管脚、第十管脚与第四电阻R4的一端连接后接地；第五芯片U5的第九管脚与第四电阻R4的另一端、第二电阻R2的一端相连接，第二电阻R2的另一端接外接电源VCC；第五芯片U5的第二十管脚接外接电源VCC；第五芯片U5的第十八管脚、第十七管脚、第十六管脚、第十五管脚、第十四管脚、第十三管脚、第十二管脚、第十一管脚分别与单片机控制芯片U1的第一管脚、第二管脚、第三管脚、第四管脚、第五管脚、第六管脚、第七管脚、第八管脚相连接；第五芯片U5的第五管脚架空；
所述的第五芯片U5型号为ADC0804。
6.如权利要求1或2或3或4或5所述的一种倾斜度测量仪的测量电路，其特征在于所述的液晶屏模块包括第六芯片U6、第五电阻R5、第六电阻R6；第六芯片U6的第一管脚接地，第二管脚接外接电源VCC，第三管脚与第五电阻R5的一端相连接，第四管脚与单片机控制芯片U1的第三十六管脚相连接，第五管脚与第五电阻R5的另一端连接后接地，第六管脚与单片机控制芯片U1的第三十五管脚相连接，第七管脚、第八管脚、第九管脚、第十管脚、第十一管脚、第十二管脚、第十三管脚、第十四管脚分别与单片机控制芯片U1的第二十一管脚、第二十二管脚、第二十三管脚、第二十四管脚、第二十五管脚、第二十六管脚、第二十七管脚、第二十八管脚相连接，第十五管脚与第六电阻R6的一端相连接，第十六管脚接地；第六电阻R6的另一端接外接电源VCC；
所述的第六芯片U6型号为LCD1602。
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