一种具有语音功能的便携式智能测距仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及具有语音功能的便携式智能测距仪，有效解决准确测定辐射源距离的难题，同时可广泛应用于家庭、户外乃至野外等多种测距场合，其结构是，壳体前面部有显示窗，电源开关、测距开关和温度识别器插口，温度识别器插口上装有与控制器相连的温度识别器，所述的测距电路包括电源、控制器，电源与控制器相连，控制器分别与超声波收发器、触发器、译码器和测距开关相连，电源分别与电源开关、语音芯片、扬声器、译码器、数码显示器相连，触发器与语音芯片相连，语音芯片分别与麦克风、扬声器相连，译码器与数码显示器相连，语音芯片与麦克风、扬声器相配合，本实用新型结构简单，使用效果好，测距准确，测量结果以数字和语音双重显示。
【专利说明】一种具有语音功能的便携式智能测距仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及仪器，特别是一种具有语音功能的便携式智能测距仪。
【背景技术】
[0002]随着人们生活的提高和科学技术的进步，家用电器或医疗设备已进入千家万户，或公共场所及相关特定的工作场合等，以便高效地用于日常生活和特定工作。为了防止电器产生的辐射或有害物质影响身体健康，使人们与电器或有害物质保持一定距离是必需的，如何控制有效的安全距离，经常需要测距仪，测距仪现虽有多种不同的型号，但由于结构上的问题，在使用中均存这样或那样的问题。另一方面，近距离的建筑物距、室内长宽及面积的测量，以及野外考察测距及井、矿内探测等，也需要小巧便携的、具有多种结果输出显示功能的测距仪，以满足不同场合(家庭、户外等)的要求。
[0003]超声波穿透性强，具有良好的方向性，传输过程中衰减小，在介质中传播的距离远，反射能力强。它的用途广范，可用于自动控制、探伤、测距、测源等。超声波发射器不是单独发射一个脉冲，而是一串的几个脉冲，并对测量逻辑电路提供一个短脉冲，超声波接收器接收超声波发射器发射的脉冲串，同样也对测量逻辑电路提供一个短脉冲。再利用双稳态电路把上述两个短脉冲转换成一个方脉冲，这个方脉冲就等于上述两个短脉冲之间的时间间隔。测量这个方脉冲的宽度就可以确定发射器和探测物之间的距离。利用超声波进行探测，往往比较迅速，方便，计算简单，易于做到实施控制。并且在测量精度方面能够很好的达到工业控制要求。
[0004]超声波是发射频率大于20KHZ的声波，而它在空气中以40KHZ的频率传播时，效率最好，处于该频率的超声波，基本上是以直线传播，且遇到障碍物时，能够很好的沿原路返回。超声波测距系统即是根据超声波的上述特性，利用单片机(ATMEL89C2051芯片)控制超声波的发射和接受，根据物理公式S=V*t/2(V为空气中超声波传播速度，t为测得的超声波传播时间)，从而测得目标距离，并最终通过I/O设备输出结果信息。超声波测距测量准确，而且至今还未发现利用超声波而研制的家用便携式测距仪。
【发明内容】
[0005]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种具有语音功能的便携式智能测距仪，可有效解决准确测定辐射源距离的难题，确保人们的身体健康问题，同时可广泛应用于家庭、户外乃至野外等多种测距场合。
[0006]本实用新型解决的技术方案是，包括壳体和壳体内的测距电路，壳体前面部有显示窗，电源开关(S2)、测距开关(SI)和温度识别器插口，温度识别器插口上装有与控制器相连的温度识别器，所述的测距电路包括电源、控制器，电源与控制器相连，控制器分别与超声波收发器、触发器、译码器和测距开关相连，电源分别与电源开关、语音芯片、扬声器、译码器、数码显示器相连，触发器与语音芯片相连，语音芯片分别与麦克风、扬声器相连，译码器与数码显示器相连，语音芯片与麦克风、扬声器相配合，按用户需求提前输入“测量距离为”、“点”、“米”、“O”- “9”十个数字的发音，当系统测得目标距离后，再通过数码显示器进行显示后，输出提示语音；超声波收发器是超声波发送器和接收器装在一起，又合称为传感器，传感器发出40kHz超声波，同时单片机构成的控制器开始计时；超声波碰到被测物反射回来，传感器收到回波并送至单片机控制器，单片机控制器停止计时，单片机控制器所计的时间就是超声波从传感器到被测物的往返时间，用其乘以超声波在空气中的速度，再除以2就得到要测的距离，单片机控制器开始计时后，只要传感器收到回波，单片机控制器就停止计时，即只有最先返回的超声波才起作用，也就是说本仪器总是测得离传感器最近的物体的距离，这就是所谓的时间差测距，其测距公式为:S=Vt/2，其中V为超声波在空气中
的传播速度，t为超声波在空气中来回传播的时间
【权利要求】
1.一种具有语音功能的便携式智能测距仪，包括壳体和壳体内的测距电路，其特征在于，壳体(1)前面部有显示窗(2)，电源开关(3)、测距开关(4)和温度识别器插口(6)，温度识别器插口(6)上装有与控制器相连的温度识别器(5)，所述的测距电路包括电源、控制器，电源与控制器相连，控制器分别与超声波收发器、触发器、译码器和测距开关(4)相连，电源分别与电源开关(3)、语音芯片、扬声器、译码器、数码显示器相连，触发器与语音芯片相连，语音芯片分别与麦克风、扬声器相连，译码器与数码显示器相连。
2.根据权利要求1所述的具有语音功能的便携式智能测距仪，其特征在于，所述的测距电路其结构是，控制器ICl的I脚经电阻Rl接第二按键开关S2，第二按键开关S2接电源VCC、电容C3、电阻R3，电阻R3经串联的二极管LEDl接地，电容C3经串联的电阻R2接地；控制器ICl的2脚接电阻R27和扬声器YS3，ICl的4脚、5脚分别接陶瓷振荡器JZ的两端，并经电容Cl、电容C2接地，控制器ICl的6脚经第一按键开关S1、电阻接地，控制器ICl的7脚接电阻R20、R21、电容C9、二极管NPN4的集电极，控制器ICl的8脚、9脚接触发器IC2，控制器ICl的10脚接地，控制器ICl的20脚接电源VCC，控制器ICl的12-19脚经电缆线接触发器IC2，触发器IC2与语音芯片IC4相连，语音芯片IC4的2脚接地，语音芯片IC4的14脚与15脚接第一声器YS1，语音芯片IC4的16脚接电源VCC，并经电阻R8、电容C5接地，语音芯片IC4的17脚经电容C7接电阻R9、麦克MIC，麦克接地，电阻R9与电阻R8、电容C5相连，语音芯片IC4的18脚经电容C6接地，19脚经并联的电容C8、电阻RlO接地，语音芯片IC4的20脚、21脚之间装有电容C，语音芯片IC4的24脚接电阻R7，25脚经二极管LED2接电阻R6，电阻R6、R7并联接电阻R4、R5、电容C4及电源VCC，电容C4、电阻R4、电阻R5与触发器IC2、语音芯片IC4相连，译码器IC3的3脚、4脚、5脚接电源VCC，译码器IC3的6脚、2脚、I脚、7脚接控制器ICl的15脚、14脚、13脚、12脚，译码器IC3的14脚、15脚、9脚、10脚、11脚、12脚、13脚分别经电阻R11-17接显示器LED，显示器LED接三极管NPN1、NPN2的集电极，三极管NPN1、NPN2的发射极接电源VCC、电阻R27和第三扬声器YS3，三极管NPN1、NPN2的基极经电阻R18、R19接控制器ICl的17脚、16脚，电阻R22、R23、R24、R25、R26、R28并联接电阻R21、电阻R27、第三扬声器YS3和电源VCC，电阻R28接第二扬声器YS2及三极管NPNl的基极，三极管NPNl的发射极接地，三极管NPNl的集电极接电阻R28、电容C12，并经电容C12接电阻R28、三极管NPN2的基极，三极管NPN2的发射极接地，集电极接电阻R24、电容Cl I，并经电容Cll接电阻R23、三极管NPN3的基极，三极管NPN3的发射极接地，三极管NPN3的集电极接电阻R22、电容C10，并经电容ClO接三极管NPN4的基极，三极管NPN4的发射极接地。
3.根据权利要求1所述的具有语音功能的便携式智能测距仪，其特征在于，所述的控制器ICl为AT89C2051单片机，触发器IC2为74LS377触发芯片，语音芯片IC4为ISD1420语音芯片，译码器IC3为74LS47译码器，数码显示器为LED数码管集成显示块，温度识别器为DS18B20温度传感集成模块。
4.根据权利要求1所述的具有语音功能的便携式智能测距仪，其特征在于，所述的壳体为方形，显示窗(2)、电源开关(3)、测距开关(4)、温度识别器插口(6)自左至右依次装在壳体前面板上。
5.根据权利要求1所述的具有语音功能的便携式智能测距仪，其特征在于，所述的控制器具有2k字节EPROM、128字节RAM、15根I/O线、2个16位定时/计数器，并且内含精密模拟比较器和片内振荡器，具有12MHz/24MHz工作频率，同时，还有2个16位定时/计数器寄存器 TimerO 和 Timerl。
6.根据权利要求1所述的具有语音功能的便携式智能测距仪，其特征在于，所述的超声波收发器，采用发射头、接收头相匹配的UCM40的压电陶瓷传感器。
7.根据权利要求1所述的具有语音功能的便携式智能测距仪，其特征在于，所述的数码显示器采用LED数码管显示，与共阳极七段数码管相匹配的74LS47译码器，实现将四位的输入信号转换成七位的编码信号，用三片LED数码管显示，由控制器控制，在测得结果后显示测量结果数值。
8.根据权利要求1所述的具有语音功能的便携式智能测距仪，其特征在于，所述的语音芯片包括有单片语音录放电路ISD1420和一个麦克及扬声器，扬声器通过ISD1420语音芯片与AT89C2051控制器相连`接，在LED发光显示距离的同时，语音播报测量结果。
【文档编号】G01S15/08GK203422472SQ201320455859
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年7月29日 优先权日:2013年7月29日
【发明者】宋学坤, 张佩江, 申义彩, 孔沈燕, 余孝奎, 杜娟, 张红坡 申请人:河南中医学院