專利名稱：電子測(cè)長(zhǎng)儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及長(zhǎng)度量的測(cè)定。特別是以光學(xué)方法為特征的測(cè)量。
目前，對(duì)于普通短尺寸范圍的動(dòng)態(tài)測(cè)量，例如學(xué)校對(duì)學(xué)生立定跳遠(yuǎn)、彈跳摸高的成績(jī)測(cè)定，或者體檢身高測(cè)量，這些長(zhǎng)度量一般都采用卷尺或者標(biāo)尺作實(shí)地丈量，雖然簡(jiǎn)單實(shí)用，但卻費(fèi)時(shí)費(fèi)力。利用紅外線接收和指示燈顯示原理反映長(zhǎng)度量，有人作過償試，但未見記載，卻為之開辟了新的途徑。
本實(shí)用新型的目的在于提出一種操作使用十分方便的電子測(cè)長(zhǎng)儀。它可以利用按鈕操作通過快速的掃描搜索，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)度值的自動(dòng)測(cè)定。
本實(shí)用新型的電子測(cè)長(zhǎng)儀，主要由主控器、收發(fā)器及其電路裝置組成，其特征在于a、所說的電路裝置包括有主控器中設(shè)置的微機(jī)處理單元MCU、譯碼器、紅外放大器構(gòu)成的控制電路裝置；有以單16通道模擬選擇器/譯碼器、功率放大管、紅外發(fā)射管構(gòu)成的發(fā)射電路裝置；有以單16通道模擬選擇器/譯碼器、紅外接收管構(gòu)成的接收電路裝置；及由數(shù)碼管、段譯碼驅(qū)動(dòng)器和位驅(qū)動(dòng)管構(gòu)成的顯示電路裝置和電源電路裝置，各裝置間以總線相聯(lián)接，傳遞控制信號(hào)和聯(lián)接電源；b、所說的收發(fā)器由紅外發(fā)射器和紅外接收器二部分構(gòu)成，發(fā)射管和接收管按縱列排列，而且一一對(duì)應(yīng)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是在預(yù)測(cè)的動(dòng)態(tài)測(cè)定范圍內(nèi)，將紅外發(fā)射器和紅外接收器安置好后，通過受測(cè)者身體攔截紅外光線的所在位置被主控器記錄下運(yùn)算得到對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度值，并由顯示器顯示，主測(cè)人員只要操作按鈕就可以完成成績(jī)的全部測(cè)定?？勺詣?dòng)連續(xù)測(cè)量，準(zhǔn)確，快捷。
下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖加以說明。


圖1是本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)圖。
圖2是電源電路圖。
圖3是主控器的主控電路圖。
圖4是紅外發(fā)射器的電路示意圖。
圖5是紅外接收器的電路示意圖。
圖6是顯示電路圖。
圖7是實(shí)施例的程序框圖。
參見附圖。
如圖1所示，本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)由主控器1、紅外發(fā)射器2、紅外接收器3三部分構(gòu)成，收發(fā)器與主控器間通過纜線4相聯(lián)接，纜線中設(shè)有總線。主控器1的面板上還設(shè)有包含三位數(shù)碼管顯示的顯示屏5和三個(gè)開關(guān)按鈕。這三個(gè)開關(guān)按鈕便是復(fù)位鍵8、開始鍵9和預(yù)置鍵10。6表示工作指示燈，7是電源開關(guān)。在它們的機(jī)殼內(nèi)設(shè)置電路裝置。本例中的收發(fā)器由分立的紅外發(fā)射器和紅外接收器二部分組成，紅外發(fā)射管和紅外接收管按縱向排列設(shè)置，且一一對(duì)應(yīng)，使用時(shí)相向設(shè)置，中間為測(cè)試區(qū)(用于測(cè)量身高時(shí)，可以借助反射而同向設(shè)置，測(cè)試區(qū)在反射板與收發(fā)器間)。受測(cè)者在測(cè)試區(qū)受測(cè)，當(dāng)身體的規(guī)定部位攔截紅外光線時(shí)，它的位置信號(hào)所反映的長(zhǎng)度值由主控器中的電路裝置自動(dòng)撿測(cè)、處理并輸出顯示。
圖2所示的是常規(guī)的直流穩(wěn)壓電源電路。它為系統(tǒng)提供直流工作電壓。其中的LD0用作工作指示燈。
圖3所示為組成主控器電路裝置的電子電路。它包括微機(jī)處理單元，即MCU Z1(Z86E04)，譯碼器Z2(74LS138)和紅外放大器Z3(CX20106A)組成的電路。由主控器控制紅外發(fā)射器和紅外接收器依次工作，完成掃描鍵盤，預(yù)置測(cè)量值，輸出控制信號(hào)，最后輸出顯示。紅外光接收信號(hào)輸入Z3的輸入端(1腳)，放大后從輸出端(7腳)輸出進(jìn)入Z1的p32輸入端。Z1的XTAL1-2是晶振的聯(lián)接端。P00-P02經(jīng)總線接往顯示電路。
圖4、圖5分別是紅外發(fā)射器紅外接收器和紅外接收器的電路結(jié)構(gòu)。它們均采用六塊單16通道模擬選擇器/譯碼器(CC4067L)，一齊構(gòu)成96路發(fā)射和接收對(duì)應(yīng)的撿測(cè)通道，通過總線(纜線)與主控器聯(lián)接。發(fā)射電路中U1-U6各塊的A0(10腳)、A1(11腳)、A2(14腳)、A3(13腳)和公共端I0(1腳)分別并接在一起。U1-U6的I0/0-15的各端，分別接有功率放大管(8550)N1-96。U1-U6中的A0-A3分別經(jīng)總線接Z1的P24-P27端，I0端(1腳)接Z1的P23端，其六個(gè)C(15腳)端分別接Z2的Y0-Y5端。LD1-96是紅外發(fā)射管。R5-105是限流電阻；在接收電路中則正好反過來應(yīng)用，同樣設(shè)有六塊單16通道模擬選擇器/譯碼器(CC4067L)U7-U12，作為輸入端引腳對(duì)應(yīng)的I0/0-15各端，直接聯(lián)接紅外接收用的光電二極管RD1-96。其A0(10腳)、A1(11腳)、A2(14腳)、A3(13腳)和I0(1腳)端分別并接在一起。A0-A3端分別接Z1的P24-P27端，I0端(1腳)接Z3的信號(hào)輸入端(1腳)。紅外放大器Z3用于放大來自紅外接收器送來的紅外信號(hào)。因此Z3的輸出端(7腳)接Z1的P32腳。其輸出端的狀態(tài)反映著紅外接收器有否接收于到從紅外發(fā)射器發(fā)送的紅外光。U7-U12的C端分別接Z2的輸出端Y0-Y5端。
圖6的顯示電路中使用了十進(jìn)三位計(jì)數(shù)器，由一塊段譯碼驅(qū)動(dòng)器U13(74LS164)和三只數(shù)碼管U14-16(LED)組成。三個(gè)推動(dòng)管P1-P3(9815)的基極引線上分別設(shè)有按鈕開關(guān)S1、S2、S3，它們是復(fù)位鍵、開始鍵、預(yù)置鍵。對(duì)應(yīng)編號(hào)具體由程序設(shè)定。
圖7給出了本裝置MCU的程序框圖。
以下結(jié)合程序框圖簡(jiǎn)述本裝置的工作過程1、開機(jī)接通電源，系統(tǒng)初始化，等待輸入命令，此時(shí)顯示零信息；2、按下預(yù)置鍵10，有鍵信息輸入，可按一定的步距預(yù)置起始值，主控器掃描鍵盤，處等待狀態(tài)；3、按下開始鍵9后，系統(tǒng)開始運(yùn)作，對(duì)收發(fā)器進(jìn)行掃描，從第一對(duì)對(duì)應(yīng)的發(fā)射管和接收管開始，逐一選通到掃描結(jié)束，作出檢測(cè)，并記錄下Zlp32端的狀態(tài)；4、對(duì)有無障礙物攔截紅外光線，可根據(jù)序號(hào)對(duì)掃描結(jié)果進(jìn)行運(yùn)算判斷，判斷結(jié)果送顯示；5、然后繼續(xù)掃描鍵盤，重復(fù)后續(xù)步驟進(jìn)行下一次測(cè)定。在實(shí)施例中設(shè)定自然等待的間隔時(shí)間為4秒，接著自動(dòng)復(fù)位、待機(jī)。
當(dāng)遇到系統(tǒng)出現(xiàn)工作異常時(shí)，可利用復(fù)位鍵8，使系統(tǒng)回到開始時(shí)的待機(jī)狀態(tài)。此外，由于采用紅外半導(dǎo)體元器件，一般功率較小，收發(fā)之間的距離要與整機(jī)靈敏度相適應(yīng)，并避免過強(qiáng)的環(huán)境光線干擾。本裝置可設(shè)置一些其它功能，例如跳遠(yuǎn)踩線違規(guī)報(bào)警功能等。
本實(shí)施例的測(cè)量精度誤差為±5毫米。
權(quán)利要求1.一種電子測(cè)長(zhǎng)儀，主要由主控器(1)、收發(fā)器及其電路裝置組成，其特征在于a、所說的電路裝置包括有主控器中設(shè)置的微機(jī)處理單元MCU(Z86E04)、譯碼器(74LS138)、紅外放大器(CX20106A)構(gòu)成的控制電路裝置；有以單16通道模擬選擇器/譯碼器(CC4067L)、功率放大管(S8550)、紅外發(fā)射管(LD1-96)構(gòu)成的發(fā)射電路裝置；有以單16通道模擬選擇器/譯碼器(CC4067L)、紅外接收管(RD1-96)構(gòu)成的接收電路裝置；及由數(shù)碼管(U14-U16)、段譯碼驅(qū)動(dòng)器(U13)和位驅(qū)動(dòng)管(P1-P3)構(gòu)成的顯示電路裝置和電源電路裝置，各裝置間以總線相聯(lián)接，傳遞控制信號(hào)和聯(lián)接電源；b、所說的收發(fā)器由紅外發(fā)射器(2)和紅外接收器(3)二部分構(gòu)成，發(fā)射管(LD1-96)和接收管(RD1-96)按縱列排列，而且一一對(duì)應(yīng)。
專利摘要本實(shí)用新型電子測(cè)長(zhǎng)儀公開了一種測(cè)量長(zhǎng)度用的裝置,主要由主控器、收發(fā)器及其電路裝置組成,主控器采用了微機(jī)控制電路,對(duì)發(fā)射信號(hào)是否被接收器接收的狀態(tài)進(jìn)行控制,收發(fā)器包括發(fā)射器和接收器,它們的發(fā)射管和接收管均按縱列排列設(shè)置且一一對(duì)應(yīng),在主控器控制下依次工作,完成其鍵盤掃描,預(yù)置測(cè)量值,輸出控制信號(hào),顯示測(cè)定結(jié)果。借助按鈕操作實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確、迅速的自動(dòng)連續(xù)測(cè)定。適合于如立定跳遠(yuǎn)、身高等多種場(chǎng)合的短尺寸量的測(cè)量。
文檔編號(hào)G01B7/02GK2365642SQ9920417
公開日2000年2月23日 申請(qǐng)日期1999年3月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月20日
發(fā)明者單勤杰 申請(qǐng)人:單勤杰