CN215894954U - 一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪，包括电压转换电路、激光测距模块、遥控处理模块、单片机、声光报警模块、RS485通讯模块以及数码管显示电路；所述电压转换电路一端连接供电电源，另一端分别连接单片机、遥控处理模块、声光报警模块、RS485通讯模块以及数码管显示电路；所述单片机分别连接激光测距模块、遥控处理模块、声光报警模块、RS485通讯模块以及数码管显示电路；本实用新型即有效地解决了烟草专卖勘验人员对固定经营场所的约束要件不明确，面积测量不准确等问题，避免了争端，提高了工作效率，又降低了设备功耗。

Description

一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪

技术领域

本实用新型属于激光工具技术领域，具体涉及一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪。

背景技术

用于烟草专卖零售许可证办理激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器，工作时用于烟草专卖零售许可证办理激光测距仪向目标射出一束很细的光线，由光电元件接收目标反射回来的激光束，计时器测定激光束从发射到接收的时间，计算出从测距仪到目标之间的距离；近年来用于激光测距仪行业不断发展，烟草专卖行政主管部门在烟草专卖零售许可证办理实地勘验中，为了获取切实有效的数据，准确快速判断烟草经营场所之间的最近通行距离，也引入激光测距仪来进行距离的测量，避免了不少因距离不明确产生的争议。

但现有技术中的用于烟草专卖零售许可证办理激光测距仪具有的应对电路中的静电、浪涌电流、群脉冲干扰的能力弱，测量误差大以及整机功耗大等缺点；因此为解决上述缺点，发明一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对上述存在的不足，发明一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪，包括电压转换电路、激光测距模块、遥控处理模块、单片机、声光报警模块、RS485通讯模块以及数码管显示电路；所述电压转换电路一端连接供电电源，另一端分别连接单片机、遥控处理模块、声光报警模块、RS485通讯模块以及数码管显示电路；所述单片机分别连接激光测距模块、遥控处理模块、声光报警模块、RS485通讯模块以及数码管显示电路。

本实用新型结构简单，便于实现，利用其进行测量作业，既有效地解决了烟草专卖勘验人员对固定经营场所的约束要件不明确，面积测量不准确等问题。又降低测距仪的使用消耗。

进一步地，所述电压转换电路包含降压电路和LDO芯片U1；所述降压电路一端连接供电电源，另一端连接LDO芯片U1一端，所述LDO芯片U1另一端连接单片机。有效降低电压，防止电压过载烧坏单片机及其他元件。

进一步地，还包括接口EMC电路；所述接口EMC电路包含公共串口CN1、二极管D1、保护器件TVS1和保护器件TVS2；所述公共串口CN1一端连接供电电源；另一端分别连接电压转换电路和通讯模块；所述保护器件TVS1一端连接所述二极管D1一端，另一端连接DGND；所述保护器件TVS2一端连接RS485_A端口，另一端连接RS485_B端口。通过接口EMC电路提高了测距仪的电路防护静电、浪涌电流、群脉冲干扰的能力，还避免了电源正负极错接对电路板器件的损坏。

进一步地，所述降压电路包含开关电源芯片IC1、二极管D2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电感L1、电阻R1和电阻R2；

所述开关电源芯片IC1的第2引脚连接电感L1一端，所述电感L1另一端连接电容C2一端，所述电容C2另一端连接开关电源芯片IC1的第9引脚；

所述开关电源芯片IC1的第3引脚连接电容C1一端，所述电容C1另一端连接所述电感L1一端；

所述开关电源芯片IC1的第4引脚连接二极管D2一端，所述二极管D2一端连接所述电感L1一端；

所述开关电源芯片IC1的第5引脚连接GND；

所述开关电源芯片IC1的第6引脚连接GND；

所述开关电源芯片IC1的第10引脚连接电容C3一端，所述电容C3另一端连接GND；

所述开关电源芯片IC1的第12引脚连接电容C4一端，所述电容C4另一端连接GND；

所述开关电源芯片IC1的第13引脚连接供电电源；

所述电感L1另一端连接电阻R1一端和LDO芯片U1，所述电阻R1另一端连接所述开关电源芯片IC1的第9引脚和电阻R2一端，所述电阻R2另一端连接GND。

所述降压电路以及LDO芯片将供电电压转换为适合单片机及其他元件工作的安全电压，防止电压过大烧坏单片机及其他元件。

进一步地，还包括激光测距接口电路；所述激光测距模块连接激光测距接口电路；所述激光测距接口电路连接电压转换电路。为单片机与激光测距模块提供数据交互，以及防止电压过载烧坏元件。

进一步地，所述激光测距接口电路包含串口CN2、LDO芯片U2、电容C5、电容C6、电阻R3、电阻R4、电阻R5和三极管Q1；

其中，所述LDO芯片U2的第1引脚分别连接三极管Q1的发射极和DGND；

所述LDO芯片U2的第2引脚分别连接三极管Q1的集电极、电阻R3的一端和DGND；所述三极管Q1的基极连接电阻R5一端，所述电阻R5另一端连接单片机；

所述LDO芯片U2的第3引脚分别连接电阻R3的另一端；

所述LDO芯片U2的第4引脚分别连接电阻R3的另一端、电容C5的一端和电压转换电路，所述电容C5的另一端连接DGND；

所述LDO芯片U2的第5引脚分别连接电阻R4的一端、电容C6的一端和UART串口CN2的第1接口，所述电阻R4的另一端连接LDO芯片U2的第8引脚，所述电容C6的另一端分别连接DGND和串口CN2的第4接口；所述LDO芯片U2的第6引脚连接所述所述电阻R4的一端；所述串口CN2连接激光测距模块。通过单片机控制LDO芯片实现间歇式供电，降低了用于烟草专卖零售许可证办理激光测距仪的整机功耗。

进一步地，所述激光测距模块包含激光调制发射电路、光电检测电路、频率综合电路以及数字测向电路；所述激光调制发射电路、光电检测电路、频率综合电路以及数字测向电路分别与单片机连接；所述激光调制发射电路和光电检测电路分别与频率综合电路连接，所述频率综合电路与数字测向电路连接。在提高测量的效率，同时又提高测量的精确度。

进一步地，所述数码管显示电路采用5位段码式数码管动态显示。用于显示测量结果，实现高亮度显示监测数值功能同时显著降低工作电流。

本实用新型的有益效果：

采用用于烟草专卖零售许可证办理激光测距仪进行作业，有效地解决了烟草专卖勘验人员对固定经营场所的约束要件不明确，面积测量不准确，现场无法准确出图等问题；在成果精度得到保证的同时，有效提高了工作效率。

附图说明

图1为一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪的整体结构图；

图2为一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪的接口EMC电路结构图；

图3为一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪的电压转换电路结构图；

图4为一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪的激光测距接口电路结构图；

图5为一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪的数码显示管电路结构图。

具体实施方式

一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪，包括电压转换电路、激光测距模块、遥控处理模块、单片机、声光报警模块、RS485通讯模块、数码管显示电路、接口EMC电路和激光测距接口电路；

其中，所述电压转换电路包含降压电路和LDO芯片U1；所述激光测距模块包含激光调制发射电路、光电检测电路、频率综合电路以及数字测向电路；

锂电池通过降压电路转换输出4V直流电压为遥控处理模块、单片机、声光报警模块、RS485通讯模块、数码管显示电路、接口EMC电路和激光测距接口电路供电；所述单片机采用3.3V供电，采用型号为MCP1702的LDO芯片将4V电压转换为3.3V；所述单片机具有2路UART串口，一路用于激光测距模块通讯，一路用于RS485通讯模块交互数据；所述单片机内置12位AD、片内EEPROM等硬件资源，用于模拟信号采集和存储报警点、通讯地址等参数，具有二十余个GPIO端口，可用于显示驱动和逻辑控制；

所述单片机通过GPIO端口控制声光报警模块发出超限预警，以及控制数码管显示电路点亮对应数值；所述单片机通过UART串口与RS485通讯模块、监控分站和激光测距模块进行信息交互；所述单片机通过GPIO端口接收遥控处理模块远程输出的指令。

如图2，所述接口EMC电路包含公共串口CN1、二极管D1、保护器件TVS1和保护器件TVS2；所述公共串口CN1的输入端连接供电电源，输出端连接电压转换电路和RS485通讯模块；所述二极管D1串联接入供电输入端口正极，用于避免电源正负极错接对电路板器件的损坏，其型号为SS14；所述保护器件TVS1并联设置在所述供电输入端口和GND之间，其型号为5KP33CA，标称保护电压为33V，可承受7000V瞬变电压；所述TVS2保护器件并联在RS485_A端口和RS485_B端口之间，其型号为SMCJ12CA，用于提高电路防护静电、浪涌电流、群脉冲干扰的能力。

如图3，所述降压电路包含开关电源芯片IC1、二极管D2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电感L1、电阻R1和电阻R2；所述开关电源芯片IC1的第2引脚SW连接电感L1输入端，所述电感L1输出端连接电容C2输入端，所述电容C2输出端连接开关电源芯片IC1的第9引脚FB；

所述开关电源芯片IC1的第3引脚BST连接电容C1输入端，所述电容C1输出端连接所述电感L1输入端；

所述开关电源芯片IC1的第4引脚ISEN连接二极管D2输入端，所述二极管D2输出端连接所述电感L1输入端；

所述开关电源芯片IC1的第5引脚SGND连接GND；

所述开关电源芯片IC1的第6引脚RIN连接GND；

所述开关电源芯片IC1的第10引脚NC连接电容C3输入端，所述电容C3输出端连接GND；

所述开关电源芯片IC1的第12引脚VCC连接电容C4输入端，所述电容C4输出端连接GND；

所述开关电源芯片IC1的第13引脚VIN连接二极管D1输出端；

所述电感L1输出端分别连接电阻R1输入端、LDO芯片U1、遥控处理模块、声光报警模块和RS485通讯模块；所述电阻R1输出端连接所述开关电源芯片IC1的第9引脚FB和电阻R2输入端；所述电阻R2输输出端连接GND；所述LDO芯片U1连接单片机。

通过所述开关电源芯片IC将24V电压转换适合各模块正常工作的4V电压，LDO芯片U1将4V电压转换为适合单片机工作的3.3V电压。

如图4，所述激光测距接口电路包含UART串口CN2、LDO芯片U2、电容C5、电容C6、电阻R3、电阻R4、电阻R5和三极管Q1；

其中，所述LDO芯片U2的第1引脚GND分别连接三极管Q1的发射极和DGND；

所述LDO芯片U2的第2引脚分EN别连接三极管Q1的集电极、电阻R3的输入端和DGND；所述三极管Q1的基极连接电阻R5输出端，所述电阻R5输入端连接单片机；

所述LDO芯片U2的第3引脚IN分别连接电阻R3的输入端；

所述LDO芯片U2的第4引脚IN分别连接电阻R3的另一端、电容C5的输入端和开关电源芯片IC1，所述电容C5的输出端连接DGND；

所述LDO芯片U2的第5引脚OUT分别连接激光调制发射电路、电阻R4的输入端、电容C6的输入端和串口CN2的第1接口，所述电阻R4的输出端连接LDO芯片U2的第8引脚RST，所述电容C6的输出端分别连接DGND和串口CN2的第4接口；所述串口CN2连接频率数字测向电路，用于将激光测距模块测量数据输出至单片机；

其中当单片机输出MKGD为高电平时，LDO芯片U2第2引脚EN为低电平，芯片输出精度为2％的3.3V，激光测距模块上电工作，所述激光调制发射电路对激光束按照无线电波段的角频率ω和特定波长λ进行幅度调制，将调制后的激光束输出进行距离测量，光电检测模块接收返回的激光束滤出有效信号和应用该信号；并将输出至单片机输出MKGD为低电平时，LDO芯片U2输出使能引脚EN为高电平，芯片无输出；激光测距模块不工作。

如图5，所述数码管显示电路采用5位段码式数码管动态显示；所述数码管显示电路包含5位8段数码显示管LED0、LED1、LED2、LED3和LED4，5个三极管Q2、Q3、Q4、Q5、Q6和13个电阻R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17和R18，其中电阻R6、R7、R8、R9和R10的电阻值为1K；所述三极管Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的集电极分别连接降压电路，所述三极管Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的发射极分别对应连接8段数码显示管LED0、LED1、LED2、LED3和LED4的第8引脚，所述三极管Q2、Q3、Q4、Q5、Q6的基极分别对应连接电阻R6、R7、R8、R9和R10的输出端，所述电阻R6、R7、R8、R9和R10的输入端分别连接单片机的GPIO串口，所述8段数码显示管LED0、LED1、LED2、LED3和LED4的第1、第2、第4、第5、第6、第7、第9、第10引脚分别对应连接电阻R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17和R18的输出端，所述电阻R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17和R18的输入端分别连接单片机的GPIO串口；

所述单片机通过5位8段数码显示管的第8引脚控制5位8段数码显示管的位选；以及通过5位8段数码显示管的第1、第2、第4、第5、第6、第7、第9、第10引脚控制5位8段数码显示管的段选；

所述5位8段数码显示管，第一位为状态显示位，后四位为显示数值；1mm显示样式为0.001，单位为米；所述数码管显示电路采用动态扫描设计，每位数码管8段全亮时工作电流为2mA左右；任意时刻只有一位数码管在上电点亮显示，同时DB0、DB1、DB2、DB3、DB4、DB5、DB6、DB7输出对应字符的逻辑电平。每位数码管的刷新频率为30Hz，而人眼能够识别的闪烁为25Hz以下，因此数码管显示电路在实现高亮度显示监测数值功能同时显著降低工作电流。

上述实施例涉及的硬件型号如下：

所述单片机采用型号具体为PIC24F32KA301；

所述开关电源芯片采用型号具体为LM25011；

所述LDO芯片U1采用型号具体为MCP1702；

所述LDO芯片U2采用型号具体为TPS77633；

所述二极管采用型号具体为SS14；

所述三极管采用型号具体为9013；

所述保护器件TVS1采用型号具体为5KP33CA；

所述保护器件TVS2采用型号具体为SMCJ12CA；

所述激光测距模块采用型号具体为SK100。

本实用新型具体应用途径很多，以上所述仅是实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪，其特征在于，包括电压转换电路、激光测距模块、遥控处理模块、单片机、声光报警模块、RS485通讯模块以及数码管显示电路；所述电压转换电路一端连接供电电源，另一端分别连接单片机、遥控处理模块、声光报警模块、RS485通讯模块以及数码管显示电路；所述单片机分别连接激光测距模块、遥控处理模块、声光报警模块、RS485通讯模块以及数码管显示电路。

2.根据权利要求1所述一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪，其特征在于，所述电压转换电路包含降压电路和LDO芯片U1；所述降压电路一端连接供电电源，另一端连接LDO芯片U1一端，所述LDO芯片U1另一端连接单片机。

3.根据权利要求1所述一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪，其特征在于，还包括接口EMC电路；所述接口EMC电路包含公共串口CN1、二极管D1、保护器件TVS1和保护器件TVS2；所述公共串口CN1一端连接供电电源；另一端分别连接电压转换电路和通讯模块；所述保护器件TVS1一端连接所述二极管D1一端，另一端连接DGND；所述保护器件TVS2一端连接RS485_A端口，另一端连接RS485_B端口。

4.根据权利要求2所述一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪，其特征在于，所述降压电路包含开关电源芯片IC1、二极管D2、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电感L1、电阻R1和电阻R2；

所述开关电源芯片IC1的第2引脚连接电感L1一端，所述电感L1另一端连接电容C2一端，所述电容C2另一端连接开关电源芯片IC1的第9引脚；

所述开关电源芯片IC1的第3引脚连接电容C1一端，所述电容C1另一端连接所述电感L1一端；

所述开关电源芯片IC1的第4引脚连接二极管D2一端，所述二极管D2一端连接所述电感L1一端；

所述开关电源芯片IC1的第5引脚连接GND；

所述开关电源芯片IC1的第6引脚连接GND；

所述开关电源芯片IC1的第10引脚连接电容C3一端，所述电容C3另一端连接GND；

所述开关电源芯片IC1的第12引脚连接电容C4一端，所述电容C4另一端连接GND；

所述开关电源芯片IC1的第13引脚连接供电电源；

所述电感L1另一端连接电阻R1一端和LDO芯片U1，所述电阻R1另一端连接所述开关电源芯片IC1的第9引脚和电阻R2一端，所述电阻R2另一端连接GND。

5.根据权利要求1所述一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪，其特征在于，还包括激光测距接口电路；所述激光测距接口电路一端连接电压转换电路和单片机，另一端连接激光测距模块。

6.根据权利要求5所述一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪，其特征在于，所述激光测距接口电路包含串口CN2、LDO芯片U2、电容C5、电容C6、电阻R3、电阻R4、电阻R5和三极管Q1；

其中，所述LDO芯片U2的第1引脚分别连接三极管Q1的发射极和DGND；

所述LDO芯片U2的第2引脚分别连接三极管Q1的集电极、电阻R3的一端和DGND；所述三极管Q1的基极连接电阻R5一端，所述电阻R5另一端连接单片机；

所述LDO芯片U2的第3引脚分别连接电阻R3的另一端；

所述LDO芯片U2的第4引脚分别连接电阻R3的另一端和所述电压转换电路，所述电容C5的另一端连接DGND；

所述LDO芯片U2的第5引脚分别连接电阻R4的一端、电容C6的一端和UART串口CN2的第1接口，所述电阻R4的另一端连接LDO芯片U2的第8引脚，所述电容C6的另一端分别连接DGND和串口CN2的第4接口；所述LDO芯片U2的第6引脚连接所述电阻R4的一端；所述串口CN2连接激光测距模块。

7.根据权利要求1所述一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪，其特征在于，所述激光测距模块包含激光调制发射电路、光电检测电路、频率综合电路以及数字测向电路；所述激光调制发射电路、光电检测电路、频率综合电路以及数字测向电路分别与单片机连接；所述激光调制发射电路和光电检测电路分别与频率综合电路连接，所述频率综合电路与数字测向电路连接。

8.根据权利要求1所述一种用于烟草专卖零售许可证办理的激光测距仪，其特征在于，所述数码管显示电路采用5位段码式数码管动态显示；第一位为状态显示位，后四位为显示数值。

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