作模式的模式设置键，用于调整电机1、电机2、电机3工作的电机调整键，用于系统自检的自检键；四个电机控制线缆分别与三个电动推杆内的电机以及驱动电机相连接，由控制电路实现对四个电机的控制功能，电源线用于外部电源的输入。
[0035]如图7所示，所述控制箱内的控制电路包括核心板、电池、3D姿态传感器、GPS模块、SD卡、遥控接收模块、Wifi模块、二个电机驱动器、光电隔离模块、指示灯、蜂鸣器和按键，所述核心板分别与3D姿态传感器、GPS模块、SD卡、遥控接收模块、Wifi模块、二个电机驱动器、光电隔离模块、指示灯、蜂鸣器和按键相连接，其中核心板通过RS232方式与3D姿态传感器相连接，通过UART接口与GPS模块相连接，通过RJ45 口与Wifi模块，通过GP1口与遥控接收模块、二个电机驱动器、光电隔离模块、指示灯、蜂鸣器和按键相连接，第一电机驱动器驱动两个电动推杆内的电机工作，第二电机驱动器驱动第三个电动推杆内的电机以及驱动电机的工作。在四个电机的相应运行位置处分别设有两个限位开关，电机的工作状态通过光电隔离模块反馈给核心板。所述的电池采用锂电池为整个装置提供电能。
[0036]在本实施例中，核心板采用FET335xD板，该核心板基于TI公司Sitara系列的ARM处理器AM335x，在设计上采用高集成度的系统模块(S0M:System On Module)形式的核心板，集成了容量512MB，频率800Mhz的DDR3内存颗粒，容量256MB的SLCNandflash存储芯片，和TI公司专为AM335X处理器匹配设计的电源管理芯片，另外核心板模块上还添加了硬件看门狗，从而使系统更稳定运行。3D姿态传感器采用SEC345模块，该传感器是一款慧联开发高精度三维电子罗盘，采用与利三维补偿技术，使得在产品倾斜±40°的倾斜角度下依然可提供准确的航向数据。Wifi模块采用USR-WIFI232-B模块。所述的遥控接收模块的工作频率315MHZ，相应的遥控开关采用315MHZ工作频率且4路接点的遥控开关。所述的电机驱动器采用L298N，该驱动器是ST公司生产的一款电机驱动芯片，L298N芯片内含两个全桥式驱动器，可以同时驱动两个直流电机或者一个两相四线步进电机；逻辑输入部分加入光电隔离模块，从而更好的保护控制器；模块最大输入电压为40V，单路峰值电流为3A，持续2A，最大功率不得超过25W ;逻辑端输入端采用标准TTL电平控制，并设有两个使能端ENA\\ENB，用来允许、禁止器件工作，默认接到VCC。
[0037]控制电路通过模式键设置可以三种工作模式，分别为手动模块、半自动模式和全自动模式。下面对三种工作模式分别进行说明:
[0038]手动模式:(I)通过独立按键，分别调整对应的三个电动推杆，直至水准器气泡处于中心位置；(2)可保存当前的姿态数据为参考零点；(3)此模式一般用于调试或通过修正参考零点以弥补传感器安装公差的情况下使用。
[0039]半自动模式:(I)通过两个实体按键，独立调整俯仰和横滚角度；(2)根据用户自行设置的允许最大水平误差，系统会通过LED指示灯显示当前水平状态。
[0040]自动模式:(I)一键按下，自动开始水平姿态调整。规定时间内完成时，亮绿灯。未能调平时，亮红灯。姿态调整中时，亮黄灯。(2)自动模式下，用户还可旋转和整体提升、降低水准尺。当操作结束后，系统会自动进行一次调平操作。(3)自动模式下带有安全机制，即如果在电动推杆未发生行程变化的情况下，传感器检测到大角度的俯仰和横滚变化，则退出自动模式，切换为半自动模式。
[0041]需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。
【主权项】
1.一种水准尺自动安平装置，其特征在于:包括固定架、夹持机构、伸缩机构、旋转机构；所述固定架的底部安装有一对轮子，所述伸缩机构由三个电动推杆构成，三个电动推杆的底部通过万向轴承与固定架相连接，三个电动推杆的上端通过关节轴承与旋转机构相连接用于调整旋转机构在水平面的横纵两个方向调平；所述夹持机构用于夹持水准尺且其底部与旋转机构固装在一起，所述旋转机构与底部的驱动电机安装在一起并由驱动电机驱动旋转机构做360度旋转，在旋转机构上还安装有控制箱实现对整个装置的电气控制功能。2.根据权利要求1所述的水准尺自动安平装置，其特征在于:所述旋转机构由齿轮盘、齿轮旋转盘、固定盘及调整平台8-4构成，固定盘固装在调整平台上，齿轮盘及齿轮旋转盘安装在固定盘上，齿轮盘与驱动电机齿轮啮合在一起，驱动电机齿轮通过顶丝固定在驱动电机输出轴上，该驱动电机直接安装在调整平台的底部，驱动电机通过驱动电机齿轮驱动齿轮盘旋转。3.根据权利要求1所述的水准尺自动安平装置，其特征在于:所述夹持机构由夹紧块、夹紧块固定架及连接筋构成，上夹紧块固定架、下夹紧块固定架通过连接筋连接在一起，夹紧块固装在夹紧块固定架上，通过上夹紧块和下夹紧块使水准尺固定在夹持机构上，下夹紧块固定架与旋转机构固定在一起。4.根据权利要求1所述的水准尺自动安平装置，其特征在于:所述固定架还安装有用于推动整个装置移动的两个把手。5.根据权利要求1至4任一项所述的水准尺自动安平装置，其特征在于:所述控制箱为密闭的箱体，在箱体上设有工作状态指示灯、操作按键、电机控制线缆、电源线和天线并分别与箱体内的控制电路相连接；所述控制电路包括核心板、电池、3D姿态传感器、SD卡、二个电机驱动器、光电隔离模块和按键，所述核心板分别与3D姿态传感器、SD卡、二个电机驱动器、光电隔离模块和按键相连接，第一电机驱动器连接两个电动推杆内的电机并驱动其工作，第二电机驱动器连接第三个电动推杆内的电机以及驱动电机并驱动其工作；上述电机的工作状态通过光电隔离模块反馈给核心板。6.根据权利要求5所述的水准尺自动安平装置，其特征在于:所述核心板还连接遥控接收模块并按照遥控开关的指令进行工作。7.根据权利要求5所述的水准尺自动安平装置，其特征在于:所述核心板还连接还连接Wifi模块实现交互功能。8.根据权利要求5所述的水准尺自动安平装置，其特征在于:所述核心板还连接GPS模块实现准确定位功能。9.根据权利要求5所述的水准尺自动安平装置，其特征在于:所述核心板采用FET335xD板；所述3D姿态传感器采用SEC345模块。
【专利摘要】本发明涉及一种水准尺自动安平装置，其技术特点是：包括固定架、夹持机构、伸缩机构、旋转机构；伸缩机构由三个电动推杆构成，三个电动推杆的底部通过万向轴承与固定架相连接，其上端通过关节轴承与旋转机构相连接用于调整旋转机构在水平面的横纵两个方向调平；夹持机构用于夹持水准尺且其底部与旋转机构固装在一起，旋转机构与底部的驱动电机安装在一起并由驱动电机驱动旋转机构旋转，在旋转机构上还安装有控制箱实现对整个装置的电气控制功能。本发明设计合理，实现了对水准尺的快速调平功能，大幅提升现场测绘作业的信息化和智能化程度，提高了测量精度和工作效率，降低了工作强度，可广泛用于地质水准测绘领域。
【IPC分类】G01C5/00
【公开号】CN104949651
【申请号】CN201510429085
【发明人】李春明
【申请人】爱易成技术(天津)有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年7月21日