專利名稱：聲響提示電子經(jīng)緯儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子經(jīng)緯測量儀器，特別是涉及一種能夠?qū)μ厥鉁y量角度做出 提示功能的電子經(jīng)緯儀。
背景技術(shù)：
電子經(jīng)緯儀是大地測量儀器中比較常用的一種儀器，主要用來測量一個立體角度， 所測得的角度配合測距儀可測量距離。目前，同行業(yè)廠家生產(chǎn)的電子經(jīng)緯儀，在進(jìn)行角 度測量時，在某些常用的特定角度沒有提示功能，這就使外業(yè)測量人員在測量時既要進(jìn) 行長時間的瞄準(zhǔn)被測目標(biāo)，又要隨時觀察顯示器的顯示角度，工作量大、效率低。為了減少外業(yè)測量人員的工作量，提高工作效率，本實用新型提供了對常用特定角 度的提示功能，即電子經(jīng)緯儀測量時，當(dāng)水平角度旋轉(zhuǎn)到0。 、 90° 、 180° 、 270° 、 以及垂直角度旋轉(zhuǎn)到零位時，電子經(jīng)緯儀發(fā)出"嘟"的提示音，這樣當(dāng)外業(yè)人員在測量 時聽到提示音就能知道電子經(jīng)緯儀的大致角度，工作人員無須在測量時，對測試對象進(jìn) 行長時間的瞄準(zhǔn)，提高了工作效率，也為電子經(jīng)緯儀帶來了使用上的方便性。實用新型內(nèi)容本實用新型正是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，而提出一種聲響提示電子經(jīng) 緯儀，利用電子經(jīng)緯儀中的角度計算系統(tǒng)單片機(jī)釆集到角度信號，根據(jù)所測得角度的值， 完成和主程序單片機(jī)之間的通訊，上傳角度信號，以便實現(xiàn)測量在特殊角度的聲音提示 功能。本實用新型所提出的一種聲響提示電子經(jīng)緯儀，包括主程序單片機(jī)103、以及垂直 角計算系統(tǒng)單片機(jī)105、水平角計算單片機(jī)106，其特征在于，該裝置還包括聲響系統(tǒng) 104，所述主程序單片機(jī)103的引腳p20，與三極管Ql的基極相連接，所述三極管Ql 的射極接電鈴B1，構(gòu)成射極跟隨器，所述三極管Q1的集電極接地，電鈴B1的另一端 接電源Vcc。與已有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠?qū)ν鈽I(yè)操作中，當(dāng)測量過程中遇到測量結(jié)果為特殊角 度時，啟動電鈴設(shè)備，提供聲音提示功能，對電子經(jīng)緯儀的操作人員來說，具有很高的 實用性和方便性。


圖1為本實用新型的聲響提示電子經(jīng)緯儀的系統(tǒng)方框圖。 圖2為本實用新型的聲響提示電子經(jīng)緯儀的電路示意圖。圖3為本實用新型實施例中的開機(jī)測得垂直角度為0度角時的顯示畫面示意圖。
圖4為本實用新型實施例中的經(jīng)緯儀測得水平角度為90度角時的顯示畫面示意圖 圖5為本實用新型實施例中的經(jīng)緯儀測得水平角度為360度角時的顯示畫面示意圖 圖6為本實用新型實施例中的鍵盤設(shè)置狀況示意圖。
具體實施方式
本實用新型所提出的聲響提示電子經(jīng)緯儀，如圖1所示，包括顯示器101、鍵盤102、 主程序單片機(jī)103、以及由主程序單片機(jī)103控制的垂直角計算系統(tǒng)單片機(jī)105、水平 角計算系統(tǒng)單片機(jī)107、電子補(bǔ)償器計算系統(tǒng)單片機(jī)108等，還包括聲響系統(tǒng)104。其 中，主程序單片機(jī)與計算系統(tǒng)單片機(jī)完成測量角度數(shù)據(jù)的采集，所測得的角度，根據(jù)本 實用新型預(yù)先的設(shè)定，當(dāng)測量過程中出現(xiàn)一些特殊測量角度時，利用聲響系統(tǒng)104對測 量人員進(jìn)行聲音提示。垂直角計算系統(tǒng)單片機(jī)105、水平角計算系統(tǒng)單片機(jī)107分別連 接水平光柵盤及光電轉(zhuǎn)換器106。垂直角度計算過程包括當(dāng)望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)過和大地水平位置時，通過水平光柵盤上一 光閘位置，光信號通過光閘，通過光電轉(zhuǎn)換器將光信號轉(zhuǎn)換成電信號，送入垂直角計算 系統(tǒng)，垂直角計算瑪統(tǒng)單片機(jī)通知主單片機(jī)此位置為零位位置，使主單片機(jī)p20口輸出 低電平，使Q1導(dǎo)通軀動B1發(fā)出聲響，并以此次為基準(zhǔn)測量角度。測量角度是通過望遠(yuǎn) 鏡轉(zhuǎn)動，帶動垂直光柵盤旋轉(zhuǎn)，通過光電轉(zhuǎn)換器將光柵轉(zhuǎn)動的光信號轉(zhuǎn)換成電信號送入 垂直角計算系統(tǒng)單片機(jī)，通過光柵數(shù)累計測量，按增量式測角方法測量角度，垂直角計 算系統(tǒng)完成角度記錄測量后，將測量結(jié)果傳入主程序單片機(jī)103，完成綜合角度運算并 將角度顯示到顯示器。水平角角度計算過程開機(jī)位置，默認(rèn)為零度零分零秒，當(dāng)開機(jī)轉(zhuǎn)動豎軸，帶動水 平光柵盤旋轉(zhuǎn)，通過光電轉(zhuǎn)換器將光柵轉(zhuǎn)動的光信號轉(zhuǎn)換成電信號送入水平角計算系統(tǒng) 單片機(jī)，通過光柵數(shù)累計測量，按增量式測角方法測量角度，水平角計算系統(tǒng)完成角度 記錄測量后，將測量結(jié)果傳入主程序單片機(jī)完成綜合角度運算并將角度顯示到顯示器。如圖2所示，為本實用新型的聲響提示電子經(jīng)緯儀的電路示意圖，其中PNP型三極管Q1的射極接5V額定電壓的電鈴B1，由三極管Q1和B1構(gòu)成一個射極跟隨器，三 極管Q1的集電極接地，電鈴B1的另一端接電源Vcc，該裝置中，并通過主單片機(jī)U2 的p20 口控制聲響時間開機(jī)后系統(tǒng)初始化，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)過零位后，通過垂直角計算系統(tǒng)單片機(jī)采集到零 位信號后，垂直角計算系統(tǒng)單片機(jī)通知主單片機(jī)此位置為零位位置，使主單片機(jī)p20口 輸出低電平，使Q1導(dǎo)通驅(qū)動B1發(fā)出聲響，并以此次為基準(zhǔn)測量角度。同理，對于水平 角度計算系統(tǒng)的測量結(jié)果，同樣也是通過Q1和B1，由主單片機(jī)U2完成聲音提示。具 體實現(xiàn)過程是開機(jī)初始化后，采集內(nèi)存芯片中的儀器設(shè)置，當(dāng)發(fā)現(xiàn)儀器設(shè)置為O度， 90度，180度，270度聲響提示打開時，每當(dāng)水平角計算單片機(jī)采集計算到O度，90度， 180度，270度時就使得水平角計算單片機(jī)通知主單片機(jī)此位置分別為0度，90度，180
度，270度，使主單片機(jī)p20口輸出低電平，Q1導(dǎo)通驅(qū)動B1發(fā)出聲響。如圖3所示，為本實用新型開機(jī)后的開機(jī)畫面示意圖。其中，第一行的顯示內(nèi)容"v 0 SET",表示垂直角顯示等待過零位(即橫軸和大地水平位置)。當(dāng)望遠(yuǎn)鏡過零位后顯 示以上畫面，現(xiàn)有技術(shù)中的電子經(jīng)緯儀旋轉(zhuǎn)過此位置后，只顯示角度變化，無聲音提示， 如果繼續(xù)旋轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，將以零位為基準(zhǔn)位置累加或累減角度，以便能夠顯示360度的變 化范圍，分別如圖3及圖4所示。利用本實用新型提供的技術(shù)方案，是當(dāng)望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)過 零位時，由垂直角度計算系統(tǒng)與主程序系統(tǒng)之間進(jìn)行通訊，實現(xiàn)硬件的導(dǎo)通，從而使蜂 鳴器發(fā)出"嘟"的聲音提示。本實用新型的具體硬件實施是通過Ql和Bl構(gòu)成射極跟隨器，并通過主單片機(jī)U2 的p20 口控制聲響時間開機(jī)后系統(tǒng)初始化，當(dāng)望遠(yuǎn)鏡旋轉(zhuǎn)過零位后，通過垂直角計算系統(tǒng)單片機(jī)采集到零 位信號后，垂直角計算系統(tǒng)單片機(jī)通知主單片機(jī)此位置為零位位置，使主單片機(jī)p20口 輸出低電平，使Q1導(dǎo)通驅(qū)動B1發(fā)出聲'響，并以此次為基準(zhǔn)測量角度。其硬件實現(xiàn)也是通過Ql和Bl,主單片機(jī)U2完成。具體實現(xiàn)過程是開機(jī)初始化后， 采集內(nèi)存芯片中的儀器設(shè)置，當(dāng)發(fā)現(xiàn)儀器設(shè)置為O度，90度，180度，270度聲響提示 打開時，每當(dāng)水平角計算單片機(jī)采集計算到O度，90度，180度，270度時就使得水平 角計算單片機(jī)通知主單片機(jī)此位置分別為O度，90度，180度，270度，使主單片機(jī)p20 口輸出低電平，使Q1導(dǎo)通驅(qū)動B1發(fā)出聲響。水平角度是測量以豎軸為中心的圓周角度，本實用新型為滿足整角度測量方便的需 要加入O度，90度，180度，270度聲響提示，并可以通過軟件開關(guān)，隨時關(guān)閉或打開 此功能。軟件開關(guān)實現(xiàn)方法是同時按下R/L和V/S兩個按鍵顯示儀器設(shè)置畫面，如圖5所 示，再按FUNC可顯示B，表示聲響提示開關(guān)打開，再按FUNC不顯示B，表示聲響提 示開關(guān)關(guān)閉，再同時按下R/L和V/S兩個按鍵表示存儲確認(rèn)。具體實現(xiàn)是通過存儲芯片U3完成的，內(nèi)存芯片U3,采用CMOS 2048位串行E2PROM， 型號為AT24C02,它在內(nèi)部組織成256*8位。用其中一個存儲位為聲響提示開關(guān)，0表 示開關(guān)打開，l表示開關(guān)關(guān)閉。內(nèi)存芯片管腳4接地、管腳8接電源，內(nèi)存芯片管腳5與主程序單片機(jī)管腳26相 連，用于接收來自主程序單片機(jī)的數(shù)據(jù)信號；內(nèi)存芯片管腳6與主程序單片機(jī)管腳27 相連；用于接收來自主程序單片機(jī)的時鐘信號。具體的數(shù)據(jù)傳輸根據(jù)fC通訊協(xié)議進(jìn)行，這種雙向通訊中，主程序單片機(jī)作為數(shù)據(jù) 發(fā)送器，產(chǎn)生串行時鐘控制總線的傳輸方向，并產(chǎn)生起始和停止條件器件發(fā)送數(shù)據(jù)到總 線上。單片機(jī)上電復(fù)位后，根據(jù)內(nèi)部程序存儲器(ROM)的指令對輸入、輸出接口進(jìn)行 操作完成數(shù)據(jù)交換。數(shù)據(jù)是一組一組地讀到內(nèi)存芯片，主程序單片機(jī)RAM中只提供其 中一組數(shù)據(jù)的暫存單元。
權(quán)利要求1、一種聲響提示電子經(jīng)緯儀，包括主程序單片機(jī)(103)、以及垂直角計算系統(tǒng)單片機(jī)(105)、水平光柵盤及光電轉(zhuǎn)換器(106)、水平角計算單片機(jī)(107)及內(nèi)存芯片，其特征在于，該裝置還包括聲響系統(tǒng)(104)，所述主程序單片機(jī)(103)的引腳p20與三極管的基極相連接，所述三極管的射極接電鈴，構(gòu)成射極跟隨器，所述三極管的集電極接地，電鈴的另一端接電源。
2、 如權(quán)利要求1所述的聲響提示電子經(jīng)緯儀，其特征在于，所述內(nèi)存芯片 中的儀器設(shè)置為O度，90度，180度，270度水平測量角度或0度垂直角度。
3、 如權(quán)利要求1所述的聲響提示電子經(jīng)緯儀，其特征在于，該聲響提示電 子經(jīng)緯儀還包括聲響提示開關(guān)。
4、 如權(quán)利要求3所述的聲響提示電子經(jīng)緯儀，其特征在于，所述聲響提示 開關(guān)為存儲芯片。
5、 如權(quán)利要求牛所述的聲響提示電子經(jīng)緯儀，其特征在于，所述存儲芯片 采用CMOS 2048位串行E2PR0M,型號為AT24C02。
專利摘要一種聲響提示電子經(jīng)緯儀，包括主程序單片機(jī)(103)、以及垂直角計算系統(tǒng)單片機(jī)(105)、水平光柵盤及光電轉(zhuǎn)換器(106)、水平角計算單片機(jī)(107)及內(nèi)存芯片(U3)，其特征在于，該裝置還包括聲響系統(tǒng)(104)，所述主程序單片機(jī)(103)的引腳(p20)，與三極管(Q1)的基極相連接，所述三極管(Q1)的射極接電鈴(B1)，構(gòu)成射極跟隨器，所述三極管(Q1)的集電極接地，電鈴(B1)的另一端接電源(Vcc)。與已有技術(shù)相比，本實用新型能夠當(dāng)測量過程中遇到測量結(jié)果為特殊角度時，啟動電鈴設(shè)備，提供聲音提示功能，對電子經(jīng)緯儀的操作人員來說，具有很高的實用性和方便性。
文檔編號G01C1/00GK201016721SQ20062002705
公開日2008年2月6日 申請日期2006年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月17日
發(fā)明者劉志博, 鈞 張, 溫運星 申請人:天津歐波精密儀器股份有限公司