专利名称：一种数字式指南针的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种指南针，尤其是指一种数字式指南针。
背景技术：
现有的指南针一般分为两种，一种是指针式，其结构简单，携带方便，但它不能输出电信号，因此不适宜与其他电子装置相连接；另一种是数字式，它可以输出电信号，通过电子显示器显示方向，还可以将该电信号作为方向识别信号输出到其它的电子装置中，但是价格比较昂贵，很难应用到普通电子产品中。

发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单，成本低廉、判别准确的数字式指南针，它可以应用于机器人的运动方向判别和其他普通电子装置中。
为达到此目的所采取的技术方案是一种数字式指南针，包括磁针1、针尖状支撑物2、底盘3、薄圆盘4、光电传感器5、处理电路6和显示电路7。薄圆盘4的边缘设有一缺口，磁针1铆接在薄圆盘4上，薄圆盘4通过针尖状支撑物2支撑在底盘3上，N对光电传感器5与薄圆盘4的周缘相对应并均匀固定在底盘3上，光电传感器5的输出电信号分别与处理电路6的数据输入端相连，处理电路6的数据输出端与显示电路7相连接。
光电传感器5的N值分别为4、8、16、32和64。
光电传感器5为光电收发对管，其光信号可以从薄圆盘4边缘的缺口穿过。
本实用新型的有益效果是
1、结构简单由于将物理磁针铆接在轻质、不透明和设有缺口的薄圆盘上，其周围均布光电收发对管，缺口将薄圆盘转动通过的光信号转换成电信号，再进行信号处理，因此实现这一原理的机械结构和电结构简单。
2、成本低廉由于所用部件和器件均为普通材料，而且数量少，因此制造成本低、生产过程简单。
3、分辨率高由于采用N角形分布的光电传感器检测结构，因此对方向的判别准确、分辨率高。
4、使用灵活由于结构简单、成本低廉、分辨率高，所以不仅可将其应用于机器人运动方向的判别，还可以将其产生的方向信号传送给其他电子装置进行数字信号处理。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细地描述

图1为数字式指南针主视图。
图2为数字式指南针俯视图。
图3为数字式指南针安装结构图。
图4为数字式指南针传感器电路原理框图。
图5为数字式指南针显示电路原理图。
图6为数字式指南针处理电路原理图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示的八方向数字式指南针，它由磁针1、针尖状支撑物2、底盘3、薄圆盘4和光电传感器5所构成，磁针1铆接在质量很轻且不透光的塑料薄圆盘4上，薄圆盘4通过针尖状支撑物2支撑在底盘3上，由于磁针的物理指南作用，可以带动薄圆盘4一起转动。4对共8只由光电收发对管构成光电传感器5均匀固定在底盘3上，这8只光电收发对管分别产生东、东南、南、西南、西、西北、北、东北等8个方向的电信号。薄圆盘4的边缘处于光电收发对管间的槽形开口内，它可以阻断各光电收发对管的光信号，在薄圆盘4的边缘设有一缺口，当该缺口随薄圆盘旋转到光电收发对管的中间时，光信号可以从该缺口穿过并转换成电信号，该缺口的宽度小于两相邻光电传感器的间距，以防止产生误信号。光电传感器5的输出电信号分别与处理电路6的数据输入端相连，处理电路6的数据输出端与显示电路7相连接。
如图4、图5、图6所示，8光电传感器5的型号为OPTOIS01，他们的电信号输出端经非门后与处理电路6的数据输入端相连接，处理电路6由单片机构成，其型号为MCU16C73，显示电路7由发光管构成，单片机的8路RB信号端口端定义为数据输入端并与光电传感器5相连，单片机的8路RC信号端口端定义为数据输出端并与显示电路7相接。
本实用新型的工作原理是当发射光线不被薄圆盘4上的缺口遮挡时(感光通道畅通)，光电传感器OPTOIS01就会导通并输出低电平，再经反向器变为高电平后传送给单片机MCU16C73的RB信号端口。反之，传送给单片机的为低电平。由于在任意时刻，只有一个光电传感器OPTOIS01导通，所以RB口的8路输入端中只有一路输入端为高电平，此时单片机判断RB0-RB7端口的高电平信号分别为代表东、东南、南、西南、西、西北、北、东北8个方向的信号，并通过RC端口的RC0-RC7驱动发光二极管进行显示。可以将此数字式指南针安装在机器人内，无论机器人向哪个方向运动，单片机都可以通过检验RB口的状态来判断机器人的运动方向，或者作为方向信号传送给其他电子装置进行数字信号处理。
权利要求1.一种数字式指南针，包括磁针(1)、针尖状支撑物(2)和底盘(3)，其特征在于还包括薄圆盘(4)、光电传感器(5)、处理电路(6)和显示电路(7)；所述薄圆盘(4)的边缘设有一缺口，磁针(1)铆接在薄圆盘(4)上，薄圆盘(4)通过针尖状支撑物(2)支撑在底盘(3)上，N对光电传感器(5)与薄圆盘4的周缘相对应并均匀固定在底盘(3)上，光电传感器(5)的输出电信号分别与处理电路(6)的数据输入端相连，处理电路(6)的数据输出端与显示电路(7)相连接。
2.根据权利要求1所述的数字式指南针，其特征在于所述薄圆盘(4)边缘缺口的宽度小于两相邻光电传感器的间距。
3.根据权利要求1所述的数字式指南针，其特征在于所述光电传感器(5)的N值分别为4、8、16、32和64。
4.根据权利要求1所述的数字式指南针，其特征在于所述的光电传感器(5)为光电收发对管。
5.根据权利要求1所述的数字式指南针，其特征在于所述的处理电路(6)为单片机。
专利摘要本实用新型涉及一种数字式指南针，将磁针铆接在设有缺口的薄圆盘上，薄圆盘通过针尖状支撑物支撑在底盘上，多对光电对管传感器的槽形开口套装于薄圆盘的周缘并均匀固定在底盘上，光电传感器输出的代表不同方向的电信号分别连接于由单片机构成的处理电路的数据输入端，处理电路的数据输出端与显示电路相连接。由于其结构简单、成本低廉、判别准确，可应用于机器人的运动方向判别和其他电子装置中。
文档编号G01C17/28GK2585184SQ02288830
公开日2003年11月5日 申请日期2002年11月26日 优先权日2002年11月26日
发明者王志良 申请人:王志良