一种具有遥控和语音发声功能的轮式测距仪

本发明是一种测距仪，特别是涉及一种具有遥控和语音发声功能的轮式测距仪。

背景技术：

在测距仪方面的研究，目前主要集中在技术含量较高的激光测距仪上，而对于山坡、草地、崎岖不平的施工场地等场地，激光测距仪并不适用，其点对点的直线测距很难发挥它应有的功能，因此为解决这样的问题，轮式测距仪应运而生。轮式测距仪的基本思路与汽车的里程计相似，轮式测距仪的测量精度的要求较车辆里程计高很多，但是轮式测距仪是由人手动操控，轮子旋转速度并不是很快，因此对于信号的采集频率的要求并不高。

目前的轮式测距仪测量范围大多在0～99999.99m，仅具有前进模式，没有模式选择功能，不具有语音发声功能以及掉电存储功能，而且成本略高。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的不足，本发明基于实际工程项目，研究了一种具有遥控和语音发声功能的轮式测距仪，测程0～99999.9m，测量精度±2cm，同时具有红外遥控、模式选择、语音发声、掉电存储等功能，通过液晶显示器，能够清晰稳定地显示测量结果。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种具有遥控和语音发声功能的轮式测距仪，由电源供电，包括数据采集模块、按键控制模块、掉电存储模块、单片机最小系统模块、液晶显示模块和语音发声模块，所述的数据采集模块与单片机最小系统模块连接，所述的液晶显示模块和语音发声模块通过液晶显示器、语音芯片及相关电路也均与单片机最小系统模块连接。本发明主要采用电压比较电路实现了数据的采集，单片机为该测距仪的核心单元，在按键的控制下实现前进模式、后退模式、清零模式、保存模式的选择，并具有液晶显示器实时显示探测距离值功能和手动控制语音发声功能。这样能够清晰稳定地显示测量结果且整体设备成本低。

作为优选，所述的数据采集模块由圆形磁钢和cs3144霍尔传感器组成，所述的圆形磁钢安放在轮缘上，所述的传感器与单片机最小系统模块电连接。当轮子转动时，轮子上的圆形磁钢每经过一次霍尔传感器，霍尔传感器就检测到一次，并通过霍尔传感器模块内的电压比较器，将电压比较后，若满足条件，电路输出低电平信号给单片机，由单片机计数。

作为优选，所述的按键控制模块由hs0038红外接收探头、红外遥控器、复位按键和蜂鸣器组成，所述的按键控制模块与单片机最小系统模块电连接。其中hs0038红外接收探头接收红外信号频率为38khz，周期约26μs，蜂鸣器提示部分由5v压电蜂鸣器组成，当按下遥控器按键进行菜单选择时，每按一下，蜂鸣器闪响一下。

作为优选，所述的掉电存储模块由e2promat24c02组成，所述的掉电存储模块与单片机最小系统模块电连接。所述的掉电存储模块采用了具有i²c总线接口的串行at24c02芯片，解决了掉电数据保存问题，可对所存数据保存100年，并可多次擦写，擦写次数可达10万次以上。

作为优选，所述的单片机最小系统模块由stc89c52rc单片机最小系统组成，所述的单片机最小系统模块与传感器的信号输出口电连接，所述的单片机最小系统模块分别与按键控制模块、掉电存储模块、液晶显示模块和语音发声模块电连接。每当霍尔传感器检测到磁场时，通过霍尔传感器模块电路给单片机输入一个低电平，单片机计数一次。

作为优选，所述的液晶显示模块和语音发声模块由12864液晶显示器和isd4004语音录放芯片组成，所述的液晶显示模块和语音发声模块与单片机最小系统模块电连接。12864液晶显示器是一种图形点阵液晶显示器，工作电压为+5v±10％。isd4004语音录放芯片的工作电压为3v，单片录放时间可达8至16分钟。

本发明的实质性效果是：首先，加入了按键控制模式选择功能，在按键的控制下实现前进模式、后退模式、清零模式、保存模式的选择，尤其是后退模式，在测量过程中由于人为操作失误等原因造成某段距离过多测量时，进入此模式后，倒退测量多余的测量部分即可解决此问题。其次加入了语音发声功能和掉电存储功能，语音发声功能可以实时播放当前测量距离，掉电存储功能在于当设备发生意外断电时，最近一次测量数据依然能保存在设备内，恢复供电后，可对最近一次测量数据进行读取。最后，本发明能够清晰稳定地显示测量结果且整体设备成本低。

附图说明

图1为本发明系统框图简图。

图2为本发明软件程序流程图。

图3为本发明软件程序外部中断流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例：

一种具有遥控和语音发声功能的轮式测距仪，由电源供电，包括数据采集模块、按键控制模块、掉电存储模块、单片机最小系统模块、液晶显示模块和语音发声模块，所述的数据采集模块与单片机最小系统模块连接，所述的液晶显示模块和语音发声模块通过液晶显示器、语音芯片及相关电路也均与单片机最小系统模块连接。

本发明使用时，转动轮子，当霍尔传感器与圆形磁钢之间的距离≤3毫米时，霍尔传感器发生磁场切割，通过模块内部电路，输出一个低电平给单片机，同时模块上的led指示灯点亮，然后由单片机计数。当霍尔传感器与圆形磁钢分离时，输出高电平，led指示灯熄灭，单片机计数个数用count表示，测量距离s＝count×0.02m。随后单片机输出距离数据至12864液晶显示器显示，首先对显示器进行初始化，显示器具有四种菜单模式，分别为前进模式、后退模式、清零模式和数据保存模式，在前进模式中，测量数据随着轮子的前进开始增加并实时显示在显示器上，在后退模式中，测量数据随着轮子的后退开始减少并实时显示在显示器上，在清零模式中会对测量数据清零，在数据保存模式中会对当前测量数据进行保存，此时，轮子的旋转不影响数据的变化。

按键控制模块的红外遥控器上的按键所对应的键位码如下：“1”键的键位码为0x0c，“2”键的键位码为0x18，“3”键的键位码为0x5e，“4”键的键位码为0x08。当按下“1”键时进入“前进模式”，当按下“2”键时进入“后退模式”，当按下“3”键时进入“清零模式”，当按下“4”键时进入“数据保存模式”。此外，蜂鸣器提示部分由5v压电蜂鸣器组成，当按下遥控器按键进行菜单选择时，每按一下，蜂鸣器闪响一下。

软件部分实施如下：

在开启外部中断int1和初始化液晶显示模块、掉电存储模块后，默认进入前进模式，测距系统随着轮子的转动，对霍尔传感器所检测到的磁钢，即刚发生过磁场切割的次数，进行累加。

若有按键1按下，则进入前进模式，此功能适用于进入后退模式后，返回前进模式。进入前进模式后，若按下按键3，则对当前测量距离进行清零，从零开始计数；若按下按键4，则对当前测量距离进行保存，此时轮子的转动，对已测量数据不产生任何影响。

若有按键2按下，则进入后退模式，此功能适用于进入前进模式后，当操作人员实际测量距离超过要求距离，则可以后退相应多余测量部分，得到正确测量距离。进入前进模式后，若按下按键3，则对当前测量距离进行清零，从零开始计数；若按下按键4，则对当前测量距离进行保存，此时轮子的转动，对已测量数据不产生任何影响。

若无任何按键按下，则程序一直运行在前进模式下，进行测距。通过液晶显示读取测量距离。

外部中断开启后，在上述过程中，若有红外遥控按键按下，则触发中断程序，然后根据按键进行模式选择。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。