专利名称：一种高精度数显式数学测量仪器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种高精度数显式数学测量仪器。
背景技术：
现有的直线长度测量工具并不少见，但不规则弯道的长度的测量工具却少见，特 别是高精度数显式数学测量仪器至今没有发现。然而，在我们的现实生活中，很多不规则的 弯道长度又需要测量，人们都希望有一种能测量任意弯道长度的高精度测量仪器问世。发明内容本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足和缺陷，满足人们的愿望，提 供一种高精度数显式数学测量仪器。本发明由钢圈、钢针式刻度盘、对射型高精度光电传感 器、AT89S52单片机、多个LED共阳极八段数码管等部件组成。利用它，我们可以在任何光线 的情况下，极其方便地对钢圈能到达的各种农田小道、不规则弯道的长度进行精确测量，其 多个LED共阳极八段数码管显示的测量精度为“毫米”，测量范围是0. 001米至99. 999米。本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种高精度数显式数学测量仪器，包 括内部装有钢圈、钢针式刻度盘、对射型高精度光电传感器、AT89S52的单片机CPU及多个 LED共阳极八段数码管。在所述的钢针式刻度盘上，装有百余根用于探测的钢针，在CPU内 部的ROM中装有用C语言设计的程序。本发明具有以下优点及有益效果一种高精度数显式数学测量仪器能对钢圈能到 达的各种长度进行测量，使用方便、工作稳定、测量效果很好且成本低廉。


图1为本发明的总体结构示意图。图2为AT89S52单片机示意图。图3为本发明的使用流程图。图4为本发明的电路原理图。
具体实施方式

以下结合附图，对本发明提出的一种高精度数显式数学测量仪器的结构和原理作 进一步说明。图1为本装置的总体结构示意图。在图中A为一种高精度数显式数学测量仪器 的扶手；B为AT89S52单片机，包括目标板及多个LED共阳极八段数码管；C为钢圈；D为对 射型高精度光电传感器；E为运用CAD技术制作的钢针式刻度盘，上面装有百余根钢针。图2为AT89S52单片机示意图。图中的LED为多个LED共阳极八段数码管；Kl为 手动复位开关；K2为目标板调试用开关；K3为数据锁定开关；K4为电源开关。图3为本发明的使用流程图接通目标板的电源后，将仪器的钢圈放置于被测弯 道的起点，然后手执扶手，推动仪器沿弯道滚动前进，这时多个LED共阳极八段数码管会及时显示所滚过的长度，当到达被测弯道的终点后，按下目标板上的数据锁定开关，将测量的 结果锁定下来，从而完成测量。图4为本发明的电路原理图，其电路原理如下目标板上电后，电容C2、C3和晶体振荡器Yl与AT89S52的CPU内部电路构成单 片机的工作时钟，工作频率为25MHz。AT89S52的31脚接高电平，使单片机工作时执行片内 ROM中的程序。电容Cl和Rl组成开机上电自动复位电路；Kl为手动复位开关。Dl为远红外发射管，Ql为远红外接收管，调节Wl的阻值可能调整对射型高精度光 电传感器的检测距离。当钢针式刻度盘上的每根钢针从Dl与Ql之间经过时，Ql接收到由 Dl发射的一个瞬间遮挡信号，使其电阻值变大，导致Q2基极电位增高，Q2对微弱的变化信 号进行放大后使Q3截止，从而使得Q4导通，即给AT89S52的13脚(P3~3 口 )输入一个由 高到低的下降沿中断触发电平。ICl得到中断请求的指令后，通过单片机程序完成一次中断 累加计数，并通过运算，将累加的数据变换为测量的长度值，再控制多个LED共阳极八段数 码管进行动态显示，从而完成弯道长的测量工作。K2为目标板调试用的开关，K3为数据锁定开关，K4为电源开关。电路中的多个LED共阳极八段数码管的段位以总线结构接到ICl的PO 口 ；Q4至 Q8为多个LED共阳极八段数码管各位的驱动三极管。IC2为7805稳压集成电路，给电路提供5V的直流工作电压，C4、C5为滤波电容。 本发明的单片机执行源程序采用C语言程序进行设计，其源程序清单如下#include<reg52. h> #include<intrins. h> #defirie uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit dian = P0"7 ；// 小数点unsigned char code LEDData[ ] = {OxCO，0xF9，0xA4，OxBO，0x99，0x92，0x82，0xF8，0x80，0x90，Oxff}； unsigned char data display[6] = {0x00，0x00，0x00，0x00，0x00，0x00}； unsigned char code scan—bit[8] = {0x7f,Oxbf,Oxdf,Oxef,0xf7,Oxfb,Oxfd, Oxfe}；unsigned int count = 0, kl_count = 0 ; //count 为显示的数 kl_count 为 kl 的动作次数 H廷时函数void delay (uint ms)H廷时子程序{uchar k ；[0041]while (ms—){for(k = 0 ;k < 120 ；k++)；}} Il数据处理与显示函数void disp_count (){char η ；count = kl_count*l ；//开关动作一次对应的长度1厘米display [4] = count/10000 ；//数据处理count = count % 10000 ；display [3] = count/1000 ；count = count % 1000 ；display[2] = count/100 ；count = count % 100 ；display [1] = count/10 ；count = count % 10 ；display = count ；if (display [4] = = 0)//高位为 0，不显示{display [4] = OxOa ；/*if (display [3] == 0){display [3] = OxOa ；if (display [2] = = 0)//开机时后显示 0. 000{display [2] = OxOa ；if (display [1] == 0){display[l] = OxOa ；}}}*/}for (η = 0 ;n < 5 ；n++){PO = LEDData[display [n]] ；// 显示段码P2 = scan_bit[n] ；//输出位码if (scan_bit[n] = = Oxef)dian = 0 ；// 加小数点 delay (1)；[0080]P2 = Oxff ；Il 关闭显示}}/氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺/Il主程序/氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺/void main (void){PO = Oxff ；Pl = Oxff ；P2 = Oxff ；TCON = 0x04 ；//下降沿触发EA = 1 ；EXl 二 1 ；while (1){disp_count()；}}/氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺////INTl 中断函数/氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺/void counter (void)interrupt 2{uchar χ ；kl_count++ ；for (χ = 0 ;χ < 15 ；χ++){disp_count()； }}/氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺氺/0
权利要求1. 一种高精度数显式数学测量仪器，其特征是内部装有钢圈、钢针式刻度盘、对射型 高精度光电传感器、AT89S52的单片机CPU及多个LED共阳极八段数码管，在所述的钢针式 刻度盘上，装有百余根用于探测的钢针。
专利摘要一种高精度数显式数学测量仪器属数学测量领域。现有的直线长度测量工具并不少见，但不规则弯道的长度测量工具却极少；在现实生活中，很多不规则的弯道长度又需要测量，人们都希望有一种能测量任意弯道长度的仪器问世。本仪器由钢圈、钢针式刻度盘、光电传感器、AT89S52单片机、数码管等组成，其外形象一个手推式独轮车；测量时，钢针式刻度盘上的钢针随钢圈的滚动对光电传感器上的发射管进行遮挡，所产生的触发信号经AT89S52单片机计数和运算后，由数码管将测量的数据进行显示。我们可以在任何光线的情况下，用它对各种农田小道、不规则弯道的长度进行测量，其测量精度为“毫米”，测量范围是0.001米至99.999米。
文档编号G01B11/02GK201837370SQ20102016185
公开日2011年5月18日 申请日期2010年4月19日 优先权日2010年4月19日
发明者吴昌云, 覃银华 申请人:吴昌云, 覃银华