实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种接收装置及一种望远镜测距仪,以提高电压比较电路的输入负可调节范围。
为实现上述目的,本实用新型提供一种接收装置,所述接收装置应用于望远镜测距仪中,所述接收装置包括:
光电转换电路,用于将接收反射光信号转换成第一电压信号;
电压比较电路,与所述光电转换电路相连,用于接收所述光电转换电路发送的第一电压信号;
单片机,与所述电压比较电路相连,用于根据所述电压比较电路输入的第一电压信号和第二电压信号确定PWM波形脉宽信号;
滤波电路,分别与所述单片机、所述电压比较电路相连,用于对所述单片机发送的PWM波形脉宽信号进行滤波处理,获得第二电压信号,并将所述第二电压信号发送至所述电压比较电路。
可选的,所述光电转换电路包括:
第一电容、第二电容、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容、第七电容、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第一NPN型三极管、第二NPN型三极管、第一PNP型三极管、第二PNP型三极管、第一二极管;
第一电容的一端接地,第一电容的另一端分别与+5V电源、第一电阻的一端相连,第一电阻的另一端分别与第二电容的一端、第二电阻的一端、第一NPN型三极管的集电极、第七电阻的一端相连,第二电容的另一端接地,第二电阻的另一端分别与第三电阻的一端、第三电容的一端、第四电阻的一端、第四电容的一端相连,第三电容的另一端接地,第四电容的另一端、第四电阻的另一端分别与第一PNP型三极管的集电极相连,第一PNP型三极管的基极与第六电阻的一端相连,第一PNP型三极管的发射极分别与第五电阻的一端、第五电容的一端相连,第五电阻的另一端接地,第五电容的另一端与电压比较器的正输入端相连,第三电阻的另一端分别与第二PNP型三极管的集电极、第六电阻的另一端相连,第二PNP型三极管的基极分别与第七电阻的另一端、第二NPN型三极管的集电极、第十电阻一端分别相连,第二PNP型三极管的发射极接地,第二NPN型三极管的发射极接地,第二NPN型三极管的基极分别与第一NPN型三极管的发射极、第八电阻的一端相连,第八电阻的另一端接地,第二NPN型三极管的基极分别与第十电阻的另一端、第一二极管的正极相连,第一二极管的负极分别与第九电阻的一端、第六电容的一端相连,第六电容的另一端接地,第九电阻的另一端分别与第七电容的一端、单片机相连,第七电容的另一端接地。
可选的,所述电压比较电路包括:
第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第九电容、第十电容、第十一电容、第十二电容、第十三电容、第十四电容、电压比较器芯片;
第十二电阻的一端与滤波电路相连,第十二电阻的另一端分别与电压比较器芯片的负输入端、第九电容的一端、第十三电阻的一端相连,第九电容的另一端接地,第十三电阻的另一端分别与单片机、第十电容的一端相连,第十电容的另一端接地,第十一电阻的一端接地,第十一电阻的另一端分别与电压比较器芯片的电源正极、第十四电阻的一端相连,第十四电阻的另一端分别与第十二电容的一端、第十五电阻的一端、第十七电阻的一端相连,第十五电阻的另一端分别与电压比较器的正输入端、第十六电阻的一端、光电转换电路、第十八电阻的一端相连,第十六电阻的另一端接地,第十七电阻的另一端分别与+5V电源、第十三电容的一端相连,第十三电容的另一端接地,第十八电阻的另一端分别与单片机、第十四电容的一端相连,第十四电容的另一端接地,电压比较器芯片的电源负极接地。
可选的,所述单片机的型号为STM32。
可选的,所述滤波电路包括:
第十一电阻、第八电容;第十一电阻的一端与单片机相连,第十一电阻的另一端分别与第八电容的一端、电压比较电路的一端相连,第八电容的另一端接地。
本实用新型还提供一种望远镜测距仪,所述望远镜测距仪包括接收装置,用于接收反射光信号;
发射装置,用于发射光信号;
主板,分别与所述发射装置、所述接收装置相连,用于记录发射装置发射光信号的第一时间,记录接收装置接收光信号的第二时间;还用于根据所述第一时间和第二时间确定测距仪和被测物体之间的距离。
可选的,所述发射装置包括:
第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第十五电容、第十六电容、第三NPN型三极管、第三PNP型三极管、第二二极管、第一MOS管;
第十九电阻的一端与单片机相连,第十九电阻的另一端分别与第二二极管的正极端、第十五电容的一端相连,第十五电容的另一端接地,第二二极管的负极端分别与第二十电阻的一端、第三PNP型三极管的发射极、第一MOS管的漏极相连,第一MOS管的栅极分别与第三PNP型三极管的集电极、第二十一电阻的一端相连,第一MOS管的源极接地,第二十一电阻的另一端接地,第三PNP型三极管的基极分别与第二十电阻的另一端、第三NPN型三极管的集电极相连,第三NPN型三极管的发射极接地,第三NPN型三极管的基极分别与第二十二电阻的一端、第十六电容的一端相连,第二十二电阻的另一端、第十六电容的另一端分别与主板相连。
可选的,所述望远镜测距仪还包括:
存储装置,与所述主板相连,用于存储所述主板发送的第一时间、第二时间和测距仪和被测物体之间的距离。
可选的,所述望远镜测距仪还包括:
望远镜本体,用于将远距离被测物和距离清晰成像在目镜上。
可选的,所述望远镜测距仪还包括:
望远镜外壳,用于封装保护所述主板、发射装置、接收装置、存储装置和望远镜本体。
根据本实用新型提供的具体实施例,本实用新型公开了以下技术效果:
本实用新型先利用单片机实时获取电压比较器中的第一电压信号和第二电压信号,根据所述电压比较器输入的第一电压信号和第二电压信号确定PWM波形脉宽信号,然后利用滤波电路对所述单片机发送的PWM波形脉宽信号进行滤波处理,获得第二电压信号,并将所述第二电压信号发送至所述电压比较电路,进而实时动态调节,提高电压比较电路的输入负可调节范围,降低环境及距离带来的干扰。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型的目的是提供一种接收装置及一种望远镜测距仪,以提高电压比较电路的输入负可调节范围。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型实施例接收装置的结构框图;如图1所示,本实用新型提供一种一种接收装置,所述接收装置应用于望远镜测距仪中,所述接收装置19包括:
光电转换电路191,用于将接收反射光信号转换成第一电压信号;所述反射光信号为950nm;所述光电转换电路191如图2所示。
具体的,所述光电转换电路191包括:
第一电容C9、第二电容C10、第三电容C11、第四电容C12、第五电容C16、第六电容C14、第七电容C13、第一电阻R11、第二电阻R13、第三电阻R14、第四电阻R16、第五电阻R20、第六电阻R15、第七电阻R12、第八电阻R18、第九电阻R17、第十电阻R19、第一NPN型三极管Q300、第二NPN型三极管Q302、第一PNP型三极管Q4、第二PNP型三极管Q3、第一二极管D2;
第一电容C9的一端接地,第一电容C9的另一端分别与+5V电源、第一电阻R11的一端相连,第一电阻R11的另一端分别与第二电容C10的一端、第二电阻R13的一端、第一NPN型三极管Q300的集电极、第七电阻R12的一端相连,第二电容C10的另一端接地,第二电阻R13的另一端分别与第三电阻R14的一端、第三电容C11的一端、第四电阻R16的一端、第四电容C12的一端相连,第三电容C11的另一端接地,第四电容C12的另一端、第四电阻R16的另一端分别与第一PNP型三极管Q4的集电极相连,第一PNP型三极管Q4的基极与第六电阻R15的一端相连,第一PNP型三极管Q4的发射极分别与第五电阻R20的一端、第五电容C16的一端相连,第五电阻R20的另一端接地,第五电容C16的另一端与电压比较器的正输入端相连,第三电阻R14的另一端分别与第二PNP型三极管Q3的集电极、第六电阻R15的另一端相连,第二PNP型三极管Q3的基极分别与第七电阻R12的另一端、第二NPN型三极管Q302的集电极、第十电阻R19一端分别相连,第二PNP型三极管Q3的发射极接地,第二NPN型三极管Q302的发射极接地,第二NPN型三极管Q302的基极分别与第一NPN型三极管Q300的发射极、第八电阻R18的一端相连,第八电阻R18的另一端接地,第二NPN型三极管Q302的基极分别与第十电阻R19的另一端、第一二极管D2的正极相连,第一二极管D2的负极分别与第九电阻R17的一端、第六电容C14的一端相连,第六电容C14的另一端接地,第九电阻R17的另一端分别与第七电容C13的一端、单片机193相连,第七电容C13的另一端接地。
电压比较电路192,与所述光电转换电路191相连,用于接收所述光电转换电路191发送的第一电压信号;所述电压比较电路192如图3所示。
具体的,所述电压比较电路192包括:
第十二电阻R73、第十三电阻R29、第十四电阻R89、第十五电阻R88、第十六电阻R86、第十七电阻R87、第十八电阻R13、第九电容C64、第十电容C27、第十一电容C83、第十二电容C82、第十三电容C80、第十四电容C26、电压比较器芯片;
第十二电阻R73的一端与滤波电路194相连,第十二电阻R73的另一端分别与电压比较器芯片的负输入端、第九电容C64的一端、第十三电阻R29的一端相连,第九电容C64的另一端接地,第十三电阻R29的另一端分别与单片机193、第十电容C27的一端相连,第十电容C27的另一端接地,第十一电阻R14的一端接地,第十一电阻R14的另一端分别与电压比较器芯片的电源正极、第十四电阻R89的一端相连,第十四电阻R89的另一端分别与第十二电容C82的一端、第十五电阻R88的一端、第十七电阻R87的一端相连,第十五电阻R88的另一端分别与电压比较器的正输入端、第十六电阻R86的一端、光电转换电路191、第十八电阻R13的一端相连,第十六电阻R86的另一端接地,第十七电阻R87的另一端分别与+5V电源、第十三电容C80的一端相连,第十三电容C80的另一端接地,第十八电阻R13的另一端分别与单片机193、第十四电容C26的一端相连,第十四电容C26的另一端接地,电压比较器芯片的电源负极接地。
单片机193,与所述电压比较电路192相连,用于根据所述电压比较电路192输入的第一电压信号和第二电压信号确定PWM波形脉宽信号。所述单片机193的型号为STM32,因为STM32具有编程方便、价格便宜、功耗小的优点。
STM32根据采集的第一电压信号和第二电压信号先设置一个相应的高阈值,设置完成后用连续测试,如果能测出被测物则设置此阈值,如果不能测距则设置相对低的阈值,继续测距,直到能测出被测物距离为止。
滤波电路194,分别与所述单片机193、所述电压比较电路192相连,用于对所述单片机193发送的PWM波形脉宽信号进行滤波处理,获得第二电压信号,并将所述第二电压信号发送至所述电压比较电路192;所述滤波电路194如图4所示。
所述滤波电路194包括:
第十一电阻R14、第八电容C81;第十一电阻R14的一端与单片机193相连,第十一电阻R14的另一端分别与第八电容C81的一端、电压比较电路192中的第十二电阻R73的一端相连,第八电容C81的另一端接地。
图5为本实用新型实施例望远镜测距仪的结构图;如图5所示,本实用新型还提供一种望远镜测距仪,所述望远镜测距仪包括接收装置19,用于接收反射光信号;所述反射光信号为950nm;
发射装置15,用于发射光信号;所述光信号为950nm,所述发射装置15如图6所示。
具体的,所述所述发射装置15包括:
第十九电阻R1、第二十电阻R3、第二十一电阻R4、第二十二电阻R2、第十五电容C1、第十六电容C2、第三NPN型三极管Q1、第三PNP型三极管Q2、第二二极管D1、第一MOS管Q3;
第十九电阻R1的一端与单片机193相连,第十九电阻R1的另一端分别与第二二极管D1的正极端、第十五电容C1的一端相连,第十五电容C1的另一端接地,第二二极管D1的负极端分别与第二十电阻R3的一端、第三PNP型三极管Q2的发射极、第一MOS管Q3的漏极相连,第一MOS管Q3的栅极分别与第三PNP型三极管Q2的集电极、第二十一电阻R4的一端相连,第一MOS管Q3的源极接地,第二十一电阻R4的另一端接地,第三PNP型三极管Q2的基极分别与第二十电阻R3的另一端、第三NPN型三极管Q1的集电极相连,第三NPN型三极管Q1的发射极接地,第三NPN型三极管Q1的基极分别与第二十二电阻R2的一端、第十六电容C2的一端相连,第二十二电阻R2的另一端、第十六电容C2的另一端分别与主板20相连。
主板20,分别与所述发射装置15、所述接收装置19相连,用于记录发射装置15发射光信号的第一时间,记录接收装置19接收光信号的第二时间;还用于根据所述第一时间和第二时间确定测距仪和被测物体之间的距离;所述主板20为FPGA电路。
所述望远镜测距仪还包括:
存储装置,与所述主板20相连,用于存储所述主板20发送的第一时间、第二时间和测距仪和被测物体之间的距离。
所述望远镜测距仪还包括:
+
望远镜本体,用于将远距离被测物和距离清晰成像在目镜上;如图7所示。
所述望远镜测距仪还包括:
望远镜外壳,用于封装保护所述主板20、发射装置15、接收装置19、存储装置和望远镜本体。
图8为本实用新型实施例望远镜测距仪的具体结构图,是根据图5组成的具体结构图;如图8所示,所述望远镜测距仪包括前罩壳1,对物镜片组件2,本体3,主壳体4,功能按键5,棱镜组6,开机及测距按键7,LCD8,目镜组件9,眼罩10,弹簧电极11,电池12,正电级13,电池旋钮盖14,发射装置15,发射筒16,发射小镜片17,感应器组18,接收装置19,主板20。
图8为本实用新型实施例目镜组件的结构图;如图8所示,所述目镜组件9包括:接收目镜室91,O型圈92,接目镜片组93,隔环94,接目压环95。
图9为本实用新型实施例感应器组的结构图;如图9所示,所述感应器18组包括:接收座181,接收小镜片182,感应器板183。
望远镜测距仪的具体工作过程为:按电源连接处开关,各电路开始正常工作,在目镜中心看到一个黑色光圈,将黑色光圈对准被测物,再次按下开关,发射装置15的D1发射出950nm的不可见光,主板20开始标记发射950nm的不可见光的第一时间,并将第一时间存储在存储装置内部,当D1发射出950nm的不可见光打到被测物后,会产生反射信号,此时,接收装置19中的光电转换电路191中的D2就会接收到反射的光信号,并将光信号转换为电信号传送给电压比较电路192,单片机193根据电压比较电路192发送的第一电压信号和第二电压信号确定PWM波形脉宽信号,滤波电路194对PWM波形脉宽信号进行滤波处理,获得第二电压信号,并将所述第二电压信号发送至所述电压比较电路192,单片机193对电压比较电路192的电位进行调节,最终实现动态调节,以提高电压比较电路192的输入负可调节范围,降低环境及距离带来的干扰。电压比较器芯片根据输入正(IN+)和输入负(IN-)的差值,输出一个相应的信号,该信号传送给主板20,主板20对传送的信号进行判断,如满足设定值,主板20再次对该信号标记,确定第二时间,并将第二时间存储到存储装置,同时主板20根据第一时间和第二时间确定光往返A、B一次所需的时间,最后根据A、B两点间距离和光往返A、B一次所需的时间确定测距仪与被测物的距离,最终将测距仪与被测物的距离显示在测距仪的目镜,从而达到精准测距的目的。
根据A、B两点间距离和光往返A、B一次所需的时间确定测距仪与被测物的距离,具体公式为:
D=ct/2;
其中:D为测站点A、B两点间距离;c为光在大气中传播的速度;t为光往返A、B一次所需的时间。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。