专利名称：电子测长仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及长度量的测定。特别是以光学方法为特征的测量。
目前，对于普通短尺寸范围的动态测量，例如学校对学生立定跳远、弹跳摸高的成绩测定，或者体检身高测量，这些长度量一般都采用卷尺或者标尺作实地丈量，虽然简单实用，但却费时费力。利用红外线接收和指示灯显示原理反映长度量，有人作过偿试，但未见记载，却为之开辟了新的途径。
本实用新型的目的在于提出一种操作使用十分方便的电子测长仪。它可以利用按钮操作通过快速的扫描搜索，实现长度值的自动测定。
本实用新型的电子测长仪，主要由主控器、收发器及其电路装置组成，其特征在于a、所说的电路装置包括有主控器中设置的微机处理单元MCU、译码器、红外放大器构成的控制电路装置；有以单16通道模拟选择器/译码器、功率放大管、红外发射管构成的发射电路装置；有以单16通道模拟选择器/译码器、红外接收管构成的接收电路装置；及由数码管、段译码驱动器和位驱动管构成的显示电路装置和电源电路装置，各装置间以总线相联接，传递控制信号和联接电源；b、所说的收发器由红外发射器和红外接收器二部分构成，发射管和接收管按纵列排列，而且一一对应。
本实用新型的优点是在预测的动态测定范围内，将红外发射器和红外接收器安置好后，通过受测者身体拦截红外光线的所在位置被主控器记录下运算得到对应的长度值，并由显示器显示，主测人员只要操作按钮就可以完成成绩的全部测定。可自动连续测量，准确，快捷。
下面结合实施例及其附图加以说明。
图1是本实用新型的基本结构图。
图2是电源电路图。
图3是主控器的主控电路图。
图4是红外发射器的电路示意图。
图5是红外接收器的电路示意图。
图6是显示电路图。
图7是实施例的程序框图。
参见附图。
如图1所示，本实用新型的结构由主控器1、红外发射器2、红外接收器3三部分构成，收发器与主控器间通过缆线4相联接，缆线中设有总线。主控器1的面板上还设有包含三位数码管显示的显示屏5和三个开关按钮。这三个开关按钮便是复位键8、开始键9和预置键10。6表示工作指示灯，7是电源开关。在它们的机壳内设置电路装置。本例中的收发器由分立的红外发射器和红外接收器二部分组成，红外发射管和红外接收管按纵向排列设置，且一一对应，使用时相向设置，中间为测试区(用于测量身高时，可以借助反射而同向设置，测试区在反射板与收发器间)。受测者在测试区受测，当身体的规定部位拦截红外光线时，它的位置信号所反映的长度值由主控器中的电路装置自动捡测、处理并输出显示。
图2所示的是常规的直流稳压电源电路。它为系统提供直流工作电压。其中的LD0用作工作指示灯。
图3所示为组成主控器电路装置的电子电路。它包括微机处理单元，即MCU Z1(Z86E04)，译码器Z2(74LS138)和红外放大器Z3(CX20106A)组成的电路。由主控器控制红外发射器和红外接收器依次工作，完成扫描键盘，预置测量值，输出控制信号，最后输出显示。红外光接收信号输入Z3的输入端(1脚)，放大后从输出端(7脚)输出进入Z1的p32输入端。Z1的XTAL1-2是晶振的联接端。P00-P02经总线接往显示电路。
图4、图5分别是红外发射器红外接收器和红外接收器的电路结构。它们均采用六块单16通道模拟选择器/译码器(CC4067L)，一齐构成96路发射和接收对应的捡测通道，通过总线(缆线)与主控器联接。发射电路中U1-U6各块的A0(10脚)、A1(11脚)、A2(14脚)、A3(13脚)和公共端I0(1脚)分别并接在一起。U1-U6的I0/0-15的各端，分别接有功率放大管(8550)N1-96。U1-U6中的A0-A3分别经总线接Z1的P24-P27端，I0端(1脚)接Z1的P23端，其六个C(15脚)端分别接Z2的Y0-Y5端。LD1-96是红外发射管。R5-105是限流电阻；在接收电路中则正好反过来应用，同样设有六块单16通道模拟选择器/译码器(CC4067L)U7-U12，作为输入端引脚对应的I0/0-15各端，直接联接红外接收用的光电二极管RD1-96。其A0(10脚)、A1(11脚)、A2(14脚)、A3(13脚)和I0(1脚)端分别并接在一起。A0-A3端分别接Z1的P24-P27端，I0端(1脚)接Z3的信号输入端(1脚)。红外放大器Z3用于放大来自红外接收器送来的红外信号。因此Z3的输出端(7脚)接Z1的P32脚。其输出端的状态反映着红外接收器有否接收于到从红外发射器发送的红外光。U7-U12的C端分别接Z2的输出端Y0-Y5端。
图6的显示电路中使用了十进三位计数器，由一块段译码驱动器U13(74LS164)和三只数码管U14-16(LED)组成。三个推动管P1-P3(9815)的基极引线上分别设有按钮开关S1、S2、S3，它们是复位键、开始键、预置键。对应编号具体由程序设定。
图7给出了本装置MCU的程序框图。
以下结合程序框图简述本装置的工作过程1、开机接通电源，系统初始化，等待输入命令，此时显示零信息；2、按下预置键10，有键信息输入，可按一定的步距预置起始值，主控器扫描键盘，处等待状态；3、按下开始键9后，系统开始运作，对收发器进行扫描，从第一对对应的发射管和接收管开始，逐一选通到扫描结束，作出检测，并记录下Zlp32端的状态；4、对有无障碍物拦截红外光线，可根据序号对扫描结果进行运算判断，判断结果送显示；5、然后继续扫描键盘，重复后续步骤进行下一次测定。在实施例中设定自然等待的间隔时间为4秒，接着自动复位、待机。
当遇到系统出现工作异常时，可利用复位键8，使系统回到开始时的待机状态。此外，由于采用红外半导体元器件，一般功率较小，收发之间的距离要与整机灵敏度相适应，并避免过强的环境光线干扰。本装置可设置一些其它功能，例如跳远踩线违规报警功能等。
本实施例的测量精度误差为±5毫米。
权利要求1.一种电子测长仪，主要由主控器(1)、收发器及其电路装置组成，其特征在于a、所说的电路装置包括有主控器中设置的微机处理单元MCU(Z86E04)、译码器(74LS138)、红外放大器(CX20106A)构成的控制电路装置；有以单16通道模拟选择器/译码器(CC4067L)、功率放大管(S8550)、红外发射管(LD1-96)构成的发射电路装置；有以单16通道模拟选择器/译码器(CC4067L)、红外接收管(RD1-96)构成的接收电路装置；及由数码管(U14-U16)、段译码驱动器(U13)和位驱动管(P1-P3)构成的显示电路装置和电源电路装置，各装置间以总线相联接，传递控制信号和联接电源；b、所说的收发器由红外发射器(2)和红外接收器(3)二部分构成，发射管(LD1-96)和接收管(RD1-96)按纵列排列，而且一一对应。
专利摘要本实用新型电子测长仪公开了一种测量长度用的装置,主要由主控器、收发器及其电路装置组成,主控器采用了微机控制电路,对发射信号是否被接收器接收的状态进行控制,收发器包括发射器和接收器,它们的发射管和接收管均按纵列排列设置且一一对应,在主控器控制下依次工作,完成其键盘扫描,预置测量值,输出控制信号,显示测定结果。借助按钮操作实现准确、迅速的自动连续测定。适合于如立定跳远、身高等多种场合的短尺寸量的测量。
文档编号G01B7/02GK2365642SQ9920417
公开日2000年2月23日 申请日期1999年3月20日 优先权日1999年3月20日
发明者单勤杰 申请人:单勤杰