专利名称：一种移动物体位置坐标的测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量仪器技术领域，具体涉及一种移动物体位置坐标的测量装置。
背景技术：
坐标测量技术有着极其重要的实际工程应用价值，坐标测量装置是这一技术的关键部分，光电感应器有高分辨率、宽测量范围和高准确性等优点，利用光电感应器采集光学透镜发射的图像，对前后两张图片对比分析处理，计算出水平、垂直方向的相对位移增量。利用光电感应器设计的坐标测量装置，可广泛应用于被测物体位置的静态坐标测量、动态坐标测量及自动化控制等工程领域。由于实际工程的需要，坐标测量技术正逐步引起人们的重视，但目前坐标测量装置设计方面的文献不多，同时可行的具体方案较少，且测量的精确度不高。
发明内容针对现有技术存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于，提供一种移动物体位置坐标的测量装置。为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案:一种移动物体位置坐标的测量装置，包括顶板和底板，顶板和底板通过立柱连接，所述顶板的上表面的中部安装有数码管和与数码管连接的单片机，在数码管的一侧设有蜂鸣器，数码管另一侧设有指示灯和按键；所述的底板一侧设有凹槽，凹槽上安装有发光二极管；在底板的中部开设有与凹槽同中心线的狭长的通光孔，光电感应器覆盖在通光孔上安装在底板的上表面，光学透镜覆盖在通光孔上安装在底板的下表面；其中蜂鸣器、指示灯、按键和光电感应器分别与单片机连接。本实用新型的其他技术特征:所述的单片机采用STC12C5AS2单片机。所述的光电感应器采用PAN301AS1-208感应器。本实用新型采用了高性能单片机为控制核心，实现水平垂直坐标值转换、水平垂直位置坐标值显示、报警处理、测量装置状态显示和测量装置参数补偿等。主要用于测量移动物体当前位置的水平、垂直相对位置坐标，水平坐标、垂直坐标值可通过数码管观察，同时实现任意起始坐标标定和位置越界报警功能，分辨率高，功耗低，安装、携带方便，成本低。
图1为本实用新型的整体结构示意图；图2为本实用新型的侧视图；图3为本实用新型的仰视图；[0013]图4为本实用新型一个实施例的示意图；图5为本实用新型连接关系示意图；图6为本实用新型工作流程图；图中各个标号的含义:1 一数码管；2—蜂鸣器；3—发光二极管；4一立柱；5—指示灯；6—单片机；7—光学透镜；8—按键；9一光电感应器；10—通光孔；11 一移动物体；12—参考平面；13—顶板；14一底板。
以下结合附图与实施例对本实用新型进行进一步的详细说明。
具体实施方式
以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。遵从上述技术方案，如图1至图3所示，一种移动物体位置坐标的测量装置，包括顶板13和底板14，顶板13和底板14通过立柱4连接，所述顶板13的上表面的中部安装有数码管I和与数码管I连接的单片机6，在数码管I的一侧设有蜂鸣器2，数码管I另一侧设有指示灯5和按键8 ;所述的底板14 一侧设有凹槽，凹槽上安装有发光二极管3 ;在底板14的中部开设有与凹槽同中心线的狭长的通光孔10，光电感应器9覆盖在通光孔10上安装在底板14的上表面，光学透镜7覆盖在通光孔10上安装在底板14的下表面；其中蜂鸣器2、指示灯5、按键8和光电感应器9分别与单片机6连接。在本实用新型中，数码管I包括两组，每组包括4个LED数码管，用于显示移动物体水平、垂直坐标。指示灯5包括两个LED灯，其中一个LED灯为红色，用于指示测量装置是否接通电源；另一个LED灯为绿色，用于指示传感器是否故障。所述的光学透镜7采用凸透镜，其作用是汇聚反射光线传递给光电感应器9处理。所述的光电感应器9采用PAN301AS1-208感应器，它是一种高性能光学传感器，片内集成DSP。光电感应器9将采集到的光信号进行处理，并将位移增量信号传递给单片机6处理。单片机6采用STC12C5AS2单片机，具有强推挽输出功能，可直接I/O驱动数码管
I。单片机6的Pl 口作为数码管I的位选线，P2 口作为数码管I段选，单片机的P3.3、P3.4、P5.5和P3.7分别控制按键8、红色LED、绿色LED、蜂鸣器2。光电感应器9的输出由P0.0、P0.1、P0.2接入单片机6，连接关系示意图如图5所示。图4为本实用新型一个实施例的示意图。本实用新型的工作流程图如图6所示。在测量移动物体位置坐标时，首先将本装置固定在移动物体11的上，应选取该移动物体11上最靠近参考平面12的位置进行固定安装。此处的参考平面12是指可以反射光线的平面，如粗糙的地面。装置上的按键8可以设定测量的起点位置，然后发光二极管3以一定的角度，宜采用30度角照射向参考平面12，反射光线通过光学透镜7汇聚，被光电感应器9获取，得到该位置的光学图像。物体移动后，光电感应器9会采集到新位置的光学图像，并对前后两张图像进行对比分析，计算出水平方向和垂直方向移动物体11的相 对位移增量，并将该位移增量传递给单片机6。单片机6对光电感应器传递的信号进行处理，并通过数码管I将移动物体11该位置的相对水平、垂直位置坐标显示出来。如果测量装置故障或者超出测量位置范围，则通过蜂鸣器2进行报警。[0027]本实用新型采用的电子元器件均为已知产品，本领域技术人员根据本实用新型的技术方案即可知电子元器件的具体连接方式。
权利要求1.一种移动物体位置坐标的测量装置，其特征在于，包括顶板(13)和底板(14)，顶板(13)和底板(14)通过立柱(4)连接，所述顶板(13)的上表面的中部安装有数码管(I)和与数码管(I)连接的单片机(6)，在数码管(I)的一侧设有蜂鸣器(2)，数码管(I)另一侧设有指示灯(5)和按键(8);所述的底板(14) 一侧设有凹槽，凹槽上安装有发光二极管(3);在底板(14)的中部开设有与凹槽同中心线的狭长的通光孔(10)，光电感应器(9)覆盖在通光孔(10)上安装在底板(14)的上表面，光学透镜(7)覆盖在通光孔(10)上安装在底板(14)的下表面；其中蜂鸣器(2)、指示灯(5)、按键(8)和光电感应器(9)分别与单片机(6)连接。
2.如权利要求1所述的移动物体位置坐标的测量装置，其特征在于，所述的单片机(6)采用STC12C5AS2单片机。
3.如权利要求1所述的移动物体位置坐标的测量装置，其特征在于，所述的光电感应器(9)采用PAN301 AS1-208感应器。
专利摘要本实用新型公开了一种移动物体位置坐标的测量装置，包括顶板和底板，顶板和底板通过立柱连接，所述顶板的上表面的中部安装有数码管和与数码管连接的单片机，在数码管的一侧设有蜂鸣器，数码管另一侧设有指示灯和按键；所述的底板一侧设有凹槽，凹槽上安装有发光二极管；在底板的中部开设有与凹槽同中心线的狭长的通光孔，光电感应器覆盖在通光孔上安装在底板的上表面，光学透镜覆盖在通光孔上安装在底板的下表面；其中蜂鸣器、指示灯、按键和光电感应器分别与单片机连接。本装置用于测量移动物体当前位置的水平、垂直相对位置坐标，并通过数码管显示当前坐标，同时实现任意起始坐标标定和位置越界报警功能，分辨率高，安装、携带方便，成本低。
文档编号G01B11/00GK203100676SQ2012206723
公开日2013年7月31日 申请日期2012年12月6日 优先权日2012年12月6日
发明者魏文, 高精隆, 李常磊, 谷文婷, 王慧娟, 段晨东, 代杰, 薛晓庆, 秦刚, 王小波, 李磊, 高鹏 申请人:长安大学