專利名稱：數(shù)顯比例換算尺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
數(shù)顯比例換算尺
fe^領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種lfea比例換算尺，屬于電子測量儀Hfe^領(lǐng)域，用于:o程圖
紙比例校妙長度測量o
背景技術(shù)目前的HtM量具有這樣一些種類，電子lfcM卡尺、電: 顯百^、電子l!tS千 錄、lltM測微儀、艦測角儀、電預(yù)字圓規(guī)等，但Ji^沒有專門用于工程圖紙^S測4&比 例換算的fcM比例換算尺。目前仍在; ^用圖, 計(jì)與^指導(dǎo)，由于^BB圖的的5I皿 繪圖機(jī)打印時(shí)的比例控制問題，圖紙的比例與圖±^的標(biāo)準(zhǔn)比例有一定偏差，而在雄設(shè)計(jì)和 制鄉(xiāng)域圖紙測繪和產(chǎn)品測繪中，都是依靠設(shè)計(jì)和fiblt人員Aia行，導(dǎo)致了工作效率低、人為 出錯(cuò)概率:^問題，^"定,影響X4k設(shè)計(jì)與產(chǎn)品^的質(zhì)量。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是^Jra有駄只不足，鄉(xiāng)一種艦比例換算尺，簡化設(shè)計(jì)
人員再進(jìn)行工程圖紙實(shí)際比例校驗(yàn)時(shí)wm作工序iyi程，解決在機(jī)械設(shè)計(jì)和制^域圖紙測繪和 產(chǎn)品測繪中長期存在的工作效率低、人為出錯(cuò)概率大的問題。
本實(shí)用新Mff^ffl的fe^方案是im比例換算尺是由長^^ta尺K^ (i)、固定于xm
內(nèi)的條棘柵位雜繊定柵(2)、 mMf標(biāo)(3)、魏于定柵上的WW位雜SH動(dòng)?xùn)?4)、數(shù) 顯尺XM (io)、以^cM控制部分艦；動(dòng)?xùn)?4)包括槽形動(dòng)flt^ (8)及卡蓋于其上的動(dòng)?xùn)?br> 組件(9), ^ 標(biāo)(3)職于動(dòng) # (8)上，鵬內(nèi)設(shè)有電池倉(6); ISM控制部^a括 裝于尺座(1)內(nèi)的控制電路(5)、以及固定于尺蓋(10)上液晶顯示屏(11)和操作自:(12)。 控制鵬(5)包括^#&雜繊、繊鵬微、電平轉(zhuǎn)換鵬、單片機(jī)(SPEC061A)及
其接口fe^、液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)^，電平轉(zhuǎn)換電路的A^iai&i^ba皿與w^^自相
連、出^ia^口鵬與單片機(jī)相連，液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)^^^^A^與單片,連、信彌出 端與液晶顯示屏(11)相逸操作lia (12)與單片^g^A^相連。電平轉(zhuǎn)換％8&^括由電平 轉(zhuǎn)^t與外圍元件艦的繊信號(hào)鄉(xiāng)鵬(RU、 Q2、 U5E和U5F)、由電平^^與外圍 元件S^的同步信號(hào)變換粗絡(luò)(RIO、 Q1和U5A)、以及由電平轉(zhuǎn) ^^和積分％ ^的中斷信 號(hào)電路(U5B、 U5C、 D1和R12、 Cl) , |^號(hào)，％^,出端(DATA)直接與單片機(jī)接口電
路相連，中斷信號(hào)電,出端(CLK)與單片機(jī)接口**&相連、同時(shí)再敬中斷信號(hào)鵬(I0B2) 與單片機(jī)接口電路相連；單片機(jī)接口電路由三刀雙擲模擬開關(guān)(MC14053)及可變移位寄存器 (MC14557)艦，其DATA、 CLK端分別與電平轉(zhuǎn)換鵬的同名端口相連,I0B2與單片機(jī)(SP扁1A) 的同名端相連，三刀)5ll ^擬開關(guān)MC14053選用其中一組，MC14557的L1、 L2、 L4、 L8、 L16、 L32 接成24位[(16+4+2+1)+1=24], ^出端與單片機(jī)SPEC061A的串行口相連；液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)電 ^ffl普通液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)^電路，其I0B8、 10B9、 IOBIO、 IOBll、 I0B12端分別與與單片機(jī) SPEC061A的同名端相連，由單片機(jī)SPEC061A發(fā)出顯示信^^驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行皿顯示。
本實(shí)用新型的^w位,自的定M分(2)、控制^i&板(5)和電池倉(6)可用螵im
機(jī)方式固定于艦尺鵬(1)上；液晶顯示屏(11)、操作鄉(xiāng)(12)可用定位槽的誠固定于 艦尺XM (10)上，計(jì)功能mt間M:繊線相連，^MfP糊安裝^^, KM部分和 XJ^部分可用十字槽盤頭嫘釘(7) g為一體，^!^的組裝。 licMX;^ffl^裝^a件，
操作旨(12)有0"9數(shù)^H、小數(shù)點(diǎn)鍵、確定鍵、比例值鍵、實(shí)際值鍵、Mfi鍵、清,。
本實(shí)用新型艦容柵位雑鵬來獲鵬測繊的尺寸，并且將其讀入單片機(jī)中，利用妊 的輸入手段，輸入所測尺寸的^a值到單片機(jī)中，aa單片機(jī)的^i^計(jì)辦比例值，aa可視的
方式顯示出來。同B^J用單片mim^S計(jì)糊能，在測餅算多次比例值的》±，求出平均
值^m
本實(shí)用新型,了一種新的圖紙比例校驗(yàn)手段，利用^CM比例換算尺可以撒量出圖面^
的尺寸，m:iis輸入所測線段的驗(yàn)尺寸后可以方^fe^出比例值。同時(shí)還可以利用該;u^f 皿的^系統(tǒng)^s存,憶功能，多^a量^值，可實(shí)現(xiàn)多^ia量求出圖^為精確的比例 值。同時(shí)微定了準(zhǔn)確的圖紙比例，就可以M設(shè)定比例換算尺的比例值，方便得讀出圖處標(biāo) 定^a的實(shí)際尺寸。aa^—個(gè)自動(dòng)it^的輔助^，簡化了設(shè)計(jì)人員的操作工序，使工作效 率大幅提高，避免了人工換算出錯(cuò)概率高的問題。


以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型fi^內(nèi)柳l頻明。
圖i是本實(shí)用新型娜示意圖。 圖2是本實(shí)用新型圖1的A-A剖^意圖。 圖3是本實(shí)用新型圖1的B-B剖lft^意圖。 圖4是本實(shí)用新MXM^t圖。 圖5是本實(shí)用新型動(dòng)M5分主販意圖。 圖6是本實(shí)用新型電平轉(zhuǎn)換fe^原理圖。 圖7是本實(shí)用新型單片機(jī)接口鵬原理圖。 圖8是本實(shí)用新型液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)鵬原理圖。 圖9是本實(shí)用新型單片嫩卜圍鵬原理圖。圖io是本實(shí)用新型單片,卜圍鵬原理圖。具體實(shí)M式如圖l-10g， WCM比例換算尺由長，I^尺尺座(1)、固定于/^J座內(nèi) 的條形娜位,驗(yàn)定柵(2)、 m^標(biāo)(3)、魏于定柵上的^flB^辦驗(yàn)動(dòng)?xùn)?4)、艦 尺腫(10)、以^M控制部^^;動(dòng)?xùn)?4)包括槽形動(dòng)tt^ (8)及卡蓋于其上的動(dòng)鵬 件(9)，糊游標(biāo)(3)粘接預(yù) # (8)上，鵬內(nèi)設(shè)有電池倉(6); mS控制部^S蹄 于尺座(1)內(nèi)的控制制絡(luò)(5)、以及固定于尺蓋(10)上液晶顯示屏(11)和操作皿(12)。 控制鵬(5)包括容敝雑餘娜鵬微、電平轉(zhuǎn)換喊、單片機(jī)(SP薩1A)及其接口鵬、液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)鵬，電平轉(zhuǎn)換電路的A^iK^g^am與wm^i^相連、出 1^口鵬與單片機(jī)相連，液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)％^號(hào)輸鴻與單片機(jī)相連、信彌出端與 液晶顯示屏(11)相連，操作鍵盤(12)與單片機(jī)l&lg^A^相連。電平轉(zhuǎn)換^&括由電平轉(zhuǎn) m^與外圍元件艦的l^號(hào)變換鵬(Rll、 Q2、 U5E和U5F)、由電平轉(zhuǎn)^^塊與外圍元 件,的同步信號(hào)變換^ (RIO、 Q1和U5A)、以及由電平轉(zhuǎn)^^和積分fe^,的中斷信號(hào) 鵬(U5B、 U5C、 D和R12、 Cl) ， ！^號(hào)變換鵬的輸出端(DATA)直接與單片機(jī)接口fe^相 連，中斷信號(hào)fel^r出端(CLK)與單片機(jī)接口鵬相連、同時(shí)再紐中斷信號(hào)鵬(I0B2)與單 片機(jī)接口fe^相連;單片機(jī)接口鵬由3刀)SI^開關(guān)(MC14053)及頓靴寄存器(MC14557) ,,其DATA、 CLK端分別與電￥^換*^的同名端口相連,I0B2與單片機(jī)(SPBC061A)的同名端相
連，3刀雙H^擬開關(guān)MC14053選用其中一組，MC14557的L1、 L2、 L4、 L8、 L16、 L32接成24位 [(16+4+2+1) +1=24]，繊出端與單片機(jī)SPEC061A的串行口相連；液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)fe^ffl普 通液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)誠電路，其I0B8、 10B9、 IOBIO、 IOBll、 I0B12端分別與與單片機(jī)SPEC061A 的同名端相連，由單片機(jī)SPEC061A發(fā)出顯示信^^驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行i^顯示。本^g的^W位胃,的定W5分(2)、控制％^板(5)和電池倉(6)用嫘im機(jī)方式 固定于M尺繼(1)上；液晶顯示屏(11)、操作鄉(xiāng)(12)用定位槽的方式固定于數(shù)顯尺尺 蓋(10)上，種功能模紋間艦?zāi)染€相連，^NP件都安裝^M, KM部分和膽部分 的用十字槽盤頭嫘釘(7)連接為一體，^1#的組裝。艦尺X^ffl轉(zhuǎn)裝^m件，操作鍵盤(12)有0"9數(shù)字鍵、小數(shù)點(diǎn)鍵、確定鍵、比例值鍵、實(shí)際值鍵、mg鍵、清魏。 ^M比例換算，制fe^ (5)的皿^smid^mg—個(gè)串行接口，用此接口和單片W^對(duì)絲倉ga行擴(kuò)展。圖5示出了接口的相對(duì)錢，1為負(fù)1.5V; 2為繊信號(hào)；3為同步信 號(hào)；4為0V，即接地端。由于^^ffl負(fù)1.5V電源，所以它的輸出信號(hào)需敏轉(zhuǎn)財(cái)腳單片機(jī) 相容。電平轉(zhuǎn)換％^如圖6， Rll、 Q2、 U5E和U5F對(duì)l^^a行變換，輸出用DATA^; R10、 Ql和U5A對(duì)同步信^a行變換，輸出用CLK表示；CLK后面的電路用^單片^JI^一個(gè)中斷信 號(hào)，信號(hào)未傳送時(shí)，IOB2信號(hào)為低電平，信號(hào)儲(chǔ)期間，由于R12、 Cl積分鵬的作用，I0B2 ,高電平，信號(hào)^完畢，I0B2又回到低電平，單片機(jī)設(shè)為脈沖中斷M,翻!l到這^h脈沖下 降沿即轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)^，從串行口讀入iyg。容柵位^感器的iyg處理模塊只以固有^:貨逸，不 其進(jìn)行控制，其貨逸出的數(shù)據(jù)由接口超絡(luò)中的寄存ll^放，再由單片機(jī)的控制下對(duì)寄存器中的 進(jìn) 取，下圖是與單片機(jī)接 口鵬工作原理圖其中DATA、 CLK各端分別和圖5中同名端口相連,I0B2接入U(xiǎn)2(SPEC061A)的 同名端。MC14053是3刀雙l m擬開關(guān)，選用其中一組；MC14557是^64位的^^[寄存器, ^feM由Ll、 L2、 L4、 L8、 L16、 L32的接法決定，&lk接成24位((16+4+2+1) +1=24)，其 輸出離到SPBC061A的串行口。 SPBC061A復(fù)鵬，10B3置0， MC14557的時(shí)^l^至微同步信 號(hào)CLK。娜^l完畢，10B2端產(chǎn)生負(fù)J^，單片^入中斷服務(wù)程序，將I0B3置l， MC14557 時(shí)鐘端接至SPEC061A的串行時(shí)鐘，程序分三次將24位數(shù)據(jù)讀入單片機(jī)，數(shù)據(jù)通信任務(wù)完成。此后，即可對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種加工處理，達(dá)到工作要求。
單片機(jī)對(duì)各個(gè)輸入信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理后把數(shù)據(jù)傳入顯示電路進(jìn)行顯示。液晶顯示屏是采用Philips生產(chǎn)的PCD8544 48X84 pixels matrix LCD,液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)電路如圖7,其I0B8、 I0B9、 IOBIO、 IOBll、 I0B12與圖9 (SPBC061A)的同名端相連，由SPEC061A發(fā)出顯示信號(hào)給驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示。通過容柵為以傳感器來獲取所測線段的尺寸，并且將其讀入單片機(jī)中，利用交互的輸入手段， 輸入所測尺寸的標(biāo)注值到單片機(jī)中，通過單片機(jī)的處理計(jì)算將比例值，通過可視的方式顯示出來。 同時(shí)利用單片機(jī)處理計(jì)算功能，在測量計(jì)算多次比例值的翻上，求出平均值供使用。使用本數(shù)顯示比例換算尺時(shí)，打開電源開關(guān)，移動(dòng)滑標(biāo)用于測量線段長度，在默認(rèn)模式下是缺省設(shè)置比例為1，此時(shí)可以當(dāng)作比例值為1的普通數(shù)顯直尺使用。按下比例值健或?qū)嶋H值鍵即進(jìn)入相應(yīng)的操作模式。制作本數(shù)顯比例換算尺時(shí)，使用塑料制作尺座和尺蓋，按照所示電路圖制作印刷電路板，并將各電子元件及部件組裝于印刷電路板。編寫單片機(jī)程序，調(diào)試成功后通過專用下載到單片機(jī)。將各個(gè)組件安裝于尺座和尺蓋的相應(yīng)位置，并用數(shù)據(jù)線連接各個(gè)模塊，將尺蓋用螺絲固定 于尺座上。然后放入電池，即完成數(shù)顯示比例換算尺的組裝。
權(quán)利要求1、一種數(shù)顯比例換算尺，其特征是由長盒形數(shù)顯尺尺座(1)、固定于尺座內(nèi)的條形容柵位移傳感器定柵(2)、滑動(dòng)游標(biāo)(3)、套裝于定柵上的容柵位移傳感器動(dòng)?xùn)?4)、數(shù)顯尺尺蓋(10)、以及數(shù)顯控制部分組成；動(dòng)?xùn)?4)包括槽形動(dòng)?xùn)呕w(8)及卡蓋于其上的動(dòng)?xùn)沤M件(9)，滑動(dòng)游標(biāo)(3)粘接于動(dòng)?xùn)呕w(8)上；數(shù)顯控制部分包括裝于尺座(1)內(nèi)的控制電路(5)、以及固定于尺蓋(10)上液晶顯示屏(11)和操作鍵盤(12)；控制電路(5)包括容柵位移傳感器、數(shù)據(jù)處理模塊、電平轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)及其接口電路、液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)電路，電平轉(zhuǎn)換電路的入端通過數(shù)據(jù)處理模塊與容柵位移傳感器相連、出端通過接口電路與單片機(jī)相連，液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)電路信號(hào)輸入端與單片機(jī)相連、信號(hào)輸出端與液晶顯示屏(11)相連，操作鍵盤(12)與單片機(jī)數(shù)據(jù)輸入端相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1臓的艦比例換算尺，^E是電辨換^^括由電平轉(zhuǎn)m^U5E、 U5F與外圍元件R11、 Q2，的l^號(hào)變換^,由電平轉(zhuǎn)皿決U5A與外圍元件R10、 Ql， 的同步信號(hào)變換fe^，以及由電^^^iU5B、 U5C和積分^D1、 R12、 Cl ,的中斷信號(hào)電 路；HC^號(hào)變換鵬的輸出端DATA直接與單片機(jī)接口鵬相連，中斷信號(hào)4^出端CLK與單 片機(jī)接口fe^相連、同時(shí)再敬中斷信號(hào)鵬I0B2與單片機(jī)接口^I&相連；單片職口鵬由三 刀^l^開關(guān)MC14053及^^寄存器MC14557m,其DATA、 CLK端分別與電平轉(zhuǎn)換, 的同名端口相連,I0B2與單片機(jī)SPEC061A的同名端相連，三刀^^l開關(guān)MC14053選用其中一 組，^]^靴寄存器MC14557的L1、 L2、 L4、 L8、 L16、 L32接成(16+4+2+1) +1的24位，微 出端與單片機(jī)的串行口相連；液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)電^ffl普通液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)^電路，其10B8、 IQB9、 IOBIO、 IOBll、 10B12端分別與與單片機(jī)的同名端相連。
3、 根據(jù)權(quán)利要求i或2臓的艦比例換算尺，賺征雖制鵬(5)的iy^hami:還^S有一個(gè)與單片m^對(duì)Mj會(huì)總行擴(kuò)展的串行接口 。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l或2所述的lfcM比例換算尺，，征 ^尺座內(nèi)設(shè)有電池倉(6)，操 作皿(12)有0"9數(shù)^1、小數(shù)點(diǎn)鍵、確定鍵、比例值鍵、實(shí)際值鍵、Sg鍵、清,。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)顯比例換算尺，屬于電子測量儀器技術(shù)領(lǐng)域。由尺座、固定于尺座內(nèi)的定柵、滑動(dòng)游標(biāo)、套裝于定柵上的動(dòng)?xùn)?、尺蓋、及數(shù)顯控制部分組成；動(dòng)?xùn)虐ú坌蝿?dòng)?xùn)呕w及動(dòng)?xùn)沤M件，滑動(dòng)游標(biāo)粘于動(dòng)?xùn)呕w上；數(shù)顯控制部分包括控制電路、及固定于尺蓋上液晶顯示屏和操作鍵盤；控制電路包括容柵位移傳感器、數(shù)據(jù)處理模塊、電平轉(zhuǎn)換電路、單片機(jī)及其接口電路、液晶顯示屏驅(qū)動(dòng)電路。通過傳感器獲取所測線段的尺寸，讀入單片機(jī)中，并輸入所測尺寸的標(biāo)注值到單片機(jī)中，由單片機(jī)處理計(jì)算將比例值顯示，用于工程圖紙比例校驗(yàn)及長度測量，具有使用方便、可簡化設(shè)計(jì)人員操作工序、大幅提高工作效率、避免人工換算出錯(cuò)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01B5/02GK201034540SQ20062002250
公開日2008年3月12日 申請(qǐng)日期2006年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月9日
發(fā)明者鋒 吳, 孫東明, 李彥艷, 胡信武, 胡永鵬, 平 蕭 申請(qǐng)人:昆明理工大學(xué)