专利名称：一种不规则面积自动测量装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种面积测量装置，具体涉及一种不规则面积自动测量装置。
背景技术：
在日常的生产和生活中经常需要对物体进行面积测量，面积测量分为规则面积测量和不规则面积测量两种，对于规则面积测量较为简单，只要测定其特征参数直接计算即可。对于不规则面积测量存在一定的难度，一种是将不规则面积划分为若干个规则形状然后分别进行测量求和，但这只是一种近似且不具有通用性，另外一种方法是寻求数值计算方法，其基本思想是建立不规则形状边界曲线函数，然后使用数值积分的方法求面积，此方法虽较为准确，但需要使用若干支距确定边界函数点，然后再通过曲线拟合出边界函数，最后通过数值积分方法求出面积，计算比较复杂，需要配备通用计算机进行数据处理，不利于现场测量和设备小型化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种不规则面积自动测量装置，本发明结构简单，通用性强，自动测量，精度较高。为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现:
一种不规则面积自动测量装置，包括控制器，所述控制器与液晶显示器、温度传感器、按键输入电路、超声波发射接收电路和步进电机驱动电路连接，所述超声波发射接收电路与超声波传感器连接，所述步进电机驱动电路与步进电机连接。进一步的,所述控制器为ATmegal6A单片机。本发明的有益效果是:
本发明可用于对新建商品房、大型水库、密闭箱体等较为空旷的不规则面积进行自动测量。该装置具有结构简单，通用性强，自动测量，精度较高等优点。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式
由以下实施例及其附图详细给出。
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1是本发明的整体结构框 图2是本发明的测量原理图。图中标号说明:1、液晶显示器，2、温度传感器，3、按键输入电路，4、控制器，5、超声波发射接收电路，6、超 声波传感器，7、步进电机驱动电路，8、步进电机。
具体实施例方式下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。 参照图1所示，一种不规则面积自动测量装置，包括控制器4，所述控制器4与液晶显示器1、温度传感器2、按键输入电路3、超声波发射接收电路5和步进电机驱动电路7连接，所述超声波发射接收电路5与超声波传感器6连接，所述步进电机驱动电路7与步进电机8连接。进一步的,所述控制器4为ATmegal6A单片机。进一步的，测量面积时，根据已知的步进角和测量装置所在点至不规则物体边界的两条边的距离即可计算出一个近似三角形的面积，步进电机8旋转一周，测出所有小三角形面积并累积即为整个不规则物体的面积。本实施例的工作原理如下:
如图2所示，将超声波传感器6固定于一个可升降的支架上，调节支架高度便于更好地找到不规则物体边界反射面，支架由步进电机8带动旋转，步进电机8由控制器4控制。测量面积时，将测量装置放置于不规则物体中的某一点，超声波传感器6测出该点到边界之间的距离，步进电机8在控制器4的控制下转动一个步进角(1.8°或3.6° )，再次测出该点与边界的距离，根据测得两条边以及确定的步进角即可计算出一个近似三角形的面积，依此类推步进电机8旋转一周，测出所有小三角形面积并对此进行累积即为整个不规则物体的面积。液晶显示器I用于显示测量数值及系统工作状态，温度传感器2用于测量环境温度以用于修正超声波传播速度，以进一步提升系统测量精度。按键输入电路3用于设置系统参数并提供一定的人机接口。系统实施时，控制器4选择高性能、低功耗的8位AVR单片机ATmegal6A。液晶显示器I(LCD)具有功耗低、·体积小、重量轻、超薄、无辐射、低闪烁等许多其他显示器无法比拟的优点，选择2X 16字符型液晶显示器IXD1602作为系统显示设备。由于DS18B20独特的单总线接口方式，在多点测温时有明显的优势，占用MCU的I/O引脚资源少，和MCU的通信协议比较简单，成本较低，传输距离远，所以，选用DS18B20作为温度测量的传感器。超声波传感器6要求具有收发一体的，检测距离远，肓区较小，收发电路容易实现的特点。步进电机8选择时，应满足控制精确，运行平稳，步进角较小，四相驱动等特点。单片机与IXD显示装置的连接采用并行传输的方式，连接时将ATmegal6A单片机的一组I/o端口(如PA 口)与LCD1602的8位数据线(D0-D7)连接，ATmegal6A单片机三个I/O端口(如PC5、PC6、PC7)分别与LCD1602的使能端口 (E)、读/写选择端口 (R/W)、数据/命令选择端口(RS)连接，LCD1602偏压引脚(VEE)外接调压电路。构建单片机最小系统，给LCD显示器供电，再编写相应控制程序即可实现字符显示。温度传感器2选择单总线接口器件DS18B20，所以其与单片机接口十分简单，只将ATmegal6A单片机的一个I/O端口连接至DS18B20的单总线DQ并外接上拉电阻，再将DS18B20的VDD端接至电源正极，DS18B20的GND端接地即可。键盘输入电路3为若干个按钮，只要将每一个按钮的一端接到单片机一个I/o端口上，另外一端接地即可。步进电动机8以脉冲电流来驱动。若每旋转一圈以200个励磁信号来计算，则每个励磁信号前进1.8度，其旋转角度与脉冲数成正比，正、反转可由脉冲顺序来控制。步进电动机8的励磁方式可分为全步励磁及半步励磁，其中全步励磁又有I相励磁及2相励磁之分，而半步励磁又称1-2相励磁。每输出一个脉冲信号，步进电动机8只走一步。因此，依序不断送出脉冲信号，即可步进电动机8连续转动。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含·在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种不规则面积自动测量装置，其特征在于:包括控制器(4)，所述控制器(4)与液晶显示器(I)、温度传感器(2)、按键输入电路(3)、超声波发射接收电路(5)和步进电机驱动电路(7)连接，所述超声波发射接收电路(5)与超声波传感器(6)连接，所述步进电机驱动电路(7)与步进电机(8)连接。
2.根据权利要求1所述的一种不规则面积自动测量装置，其特征在于:所述控制器(4)为ATmegal6A单片 机。
全文摘要
本发明公开了一种不规则面积自动测量装置，包括控制器，所述控制器与液晶显示器、温度传感器、按键输入电路、超声波发射接收电路和步进电机驱动电路连接，所述超声波发射接收电路与超声波传感器连接，所述步进电机驱动电路与步进电机连接，测量面积时，根据已知的步进角和测量装置所在点至不规则物体边界的两条边的距离即可计算出一个近似三角形的面积，步进电机旋转一周，测出所有小三角形面积并累积即为整个不规则物体的面积。本发明结构简单，通用性强，自动测量，精度较高。
文档编号G01B17/00GK103234492SQ20131013967
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月22日 优先权日2013年4月22日
发明者黄克亚 申请人:苏州大学