專利名稱：具有調(diào)制功能的激光標(biāo)線儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及測量儀器領(lǐng)域，具體地說是具有調(diào)制功能的激光標(biāo)線儀。
技術(shù)背景激光標(biāo)線儀在室外工作時，由于室外光信號雜亂，既而造成接收器時有誤接收到非 激光信號的現(xiàn)象。附圖1為普通激光標(biāo)線儀的系統(tǒng)方框圖，由以下幾部分組成MCU主控單元，進(jìn)《亍信號處理,控制及調(diào)制信號的產(chǎn)生等工作;LDO電源管理單元，為整個系統(tǒng)供電；指令輸入 單元，即用戶操作鍵盤；信號指示單元，指示儀器的工作狀態(tài)；驅(qū)動電路單元，驅(qū)動激 光器的電路部分；激光發(fā)射單元，即激光器，用來產(chǎn)生激光信號。普通激光標(biāo)線儀，不 帶有調(diào)制功能，其主要缺點(diǎn)一是室外工作時容易產(chǎn)生誤接收，嚴(yán)重影響了外業(yè)人員的測 量精度及準(zhǔn)確度，也不利于提高工作效率；二是功耗相對較大。附圖2為普通激光標(biāo)線儀的電路圖，其N溝道場效應(yīng)管T1、 T2、 T3的漏極接激光 器的負(fù)極端，激光器的另一端接電源VDD， Tl、 T2、 T3的源極直接接地，當(dāng)MCU主控單 元IC1的P8、 P9、 P10腳為高電平時，場效應(yīng)管T1、 T2、 T3導(dǎo)通，則相應(yīng)的激光器便 點(diǎn)亮，激光器開始工作。普通激光標(biāo)線儀的主要缺點(diǎn)是室外接收時，接收器容易接收到 非激光信號。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決激光標(biāo)線儀在室外工作時容易產(chǎn) 生誤接收的問題，提供一種具有調(diào)制功能的激光標(biāo)線儀。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是，具有調(diào)制功能的激光標(biāo)線儀， 由以下幾部分組成主控單元MCU;與主控單元連接，供用戶操作按鍵的指令輸入單 元；與主控單元相連，為整個系統(tǒng)供電的電源管理單元LDO;與主控單元相連，指示 儀器工作狀態(tài)的信號指示單元；與主控單元相連，用于驅(qū)動激光器的驅(qū)動電路單元；與 驅(qū)動電路單元相連，用來產(chǎn)生激光信號的激光發(fā)射單元；其特征在于還包括與驅(qū)動電 路單元并列的調(diào)制電路單元；其中，主控單元采集指令輸入單元信號，并控制信號指示單元指示當(dāng)前工作狀態(tài)；同時，主控單元還與調(diào)制電路單元相接，控制驅(qū)動單元及調(diào)制 電路單元以驅(qū)動激光器產(chǎn)生調(diào)制激光信號，且按照指令輸入單元的指令發(fā)出調(diào)制信號以 達(dá)到產(chǎn)生調(diào)制激光信號的目的。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是由于采用了調(diào)制技術(shù)，由MCU主控 單元和調(diào)制電路共同作用的調(diào)制信號，區(qū)別了室外雜光信號，避免了誤接收現(xiàn)象的出現(xiàn)， 提高了測量準(zhǔn)確度；由于采用了調(diào)制技術(shù)，亦使設(shè)備功耗降低。因此測量人員利用本 實(shí)用新型的以上特點(diǎn)，解決了室外環(huán)境的干擾，提高了用戶的工作效率，同時也延長了 電池的工作時間。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)激光標(biāo)線儀系統(tǒng)方框圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)激光標(biāo)線儀電路圖。其中，Tl、 T2、 T3為N溝道場效應(yīng)管，IC1 為主單片機(jī)(IC1主單片機(jī)相當(dāng)于圖1中MCU主控單元)，VDD為電源，R5為復(fù)位電 阻，電容C8、 C9和晶體Y1構(gòu)成振蕩電路，J3是激光器插座。圖3為本實(shí)用新型的調(diào)制激光標(biāo)線儀系統(tǒng)方框圖。圖4為本實(shí)用新型的調(diào)制激光標(biāo)線儀電路圖。其中，Tl、 T2、 T3、 T4為N溝道 場效應(yīng)管，IC1為主單片機(jī)(IC1相當(dāng)于圖3中MCU主控單元)，VDD為電源，R5為 復(fù)位電阻，R6為限流電阻，電容C8、 C9和晶體Y1構(gòu)成振蕩電路，J3為激光器插座。圖5為本實(shí)用新型的PWM調(diào)制信號波形圖。
具體實(shí)施方式
附圖3為本實(shí)用新型具有調(diào)制功能的激光標(biāo)線儀系統(tǒng)方框圖，由以下幾部分組成.MCU豐控單元分別與指令輸入單元，LDO電源管理單元，信號指示單元，驅(qū)動電路單元相連接，并遮過驅(qū)動電路單元與激光發(fā)射單元相連接，MCU主控單元在與驅(qū)動電路單元相連接的同時還與調(diào)制電路單元相連，除了完成信號處理外，還具有控制及調(diào)制信號的功能；并經(jīng)過驅(qū)動電路與調(diào)制電路的雙重作用控制與之相連的激光發(fā)射單元。所述的LDO電源管理單元，為整個系統(tǒng)供電；指令輸入單元，即用戶操作鍵盤；信號指示單元，指示儀器的工作狀態(tài)；驅(qū)動電路單元驅(qū)動激光器的電路部分；激光發(fā)射單元 艮卩激光器，用來產(chǎn)生激光信號。根據(jù)^實(shí)用新型預(yù)先^設(shè)定，當(dāng)選擇調(diào)制工作方式時，MCU主控單元將產(chǎn)生10K (此頻率與接收器的頻率相對應(yīng))的調(diào)希iJ信號，其占空比為40%—46%左右，以控制設(shè) 備發(fā)出經(jīng)調(diào)制的激光信號。附圖4為本實(shí)用新型的電路圖，其中，主單片機(jī)IC1相當(dāng)于圖3中MCU主控單元， 它的引腳p10、 p9、 p8 口分別與N溝道場效應(yīng)管T1、 T2、 T3的柵極相連接，它們的漏 極分別接激光器的負(fù)極端,激光器的另一端接電源VDD,場效應(yīng)管T1、 T2、 T3的漏極均 接T4的漏極，T4的源極接地，主控單元產(chǎn)生的PWM調(diào)制信號用來控制場效應(yīng)管T4的 柵極，以達(dá)到調(diào)制目的；復(fù)位電阻R5接于主控單元的引腳p4與電源VDD之間，構(gòu)成復(fù) 位電路，起到上電復(fù)位的作用；限流電阻R6分別接于場效應(yīng)管T1、 T2、 T3 、 T4的漏 極與電源VDD之間，構(gòu)成限流電路；激光器插座J3外接激光器。電容C8、 C9和晶體Y1 構(gòu)成振蕩電路。當(dāng)系統(tǒng)選擇調(diào)制工作方式時，IC1的p5 口將產(chǎn)生與接收器相對應(yīng)的調(diào)制 信號，以控制調(diào)制場效應(yīng)管T4，同時相應(yīng)一組驅(qū)動電路導(dǎo)通，設(shè)備便發(fā)出調(diào)制激光信號。附圖5為本實(shí)用新型的PWM調(diào)制信號波形圖。系統(tǒng)上電后進(jìn)行初始化，當(dāng)設(shè)備被選 為調(diào)制工作方式時，Tl、 T2、 T3導(dǎo)通的同時主單片機(jī)IC1的p5 口將輸出與接收器相對 應(yīng)的調(diào)制信號，即現(xiàn)用頻率為IOK，占空比為40%-46%的調(diào)制信號，控制場效應(yīng)管T4， 使相應(yīng)的激光器以此頻率和占空比工作，驅(qū)動激光^發(fā)出調(diào)制信號。本實(shí)用新型的具體硬件實(shí)施是通過T1、 T2、 T3和激光器構(gòu)成開關(guān)電路，同時與T4 構(gòu)成調(diào)制電路，并通過主單片機(jī)IC1的p5 口產(chǎn)生PWM調(diào)制信號。軟件實(shí)現(xiàn)方法是系統(tǒng)上電后檢測指令輸入單元，當(dāng)指令輸入單元要求以調(diào)制方式 工作時，MCU主控單元ICl的p5口便發(fā)出調(diào)制信號，以驅(qū)動激光器工作；當(dāng)不選擇調(diào)制 功能時，ICl的p5口將不產(chǎn)生調(diào)制信號，則直接輸出高電平以導(dǎo)通N溝道場效應(yīng)管T4， 當(dāng)ICl的p5口輸出低電平時場效應(yīng)管T4截止，激光器停止工作。信號調(diào)制過程包括當(dāng)選擇調(diào)制功能時，MCU主控單元將產(chǎn)生與接收器的接收頻 率和占空比相對應(yīng)的調(diào)制信號，用來控制調(diào)制電路單元中的T4場效應(yīng)管，Tl、 T2、 T3 分別控制一組激光器的工作，其控制端為高電平時場效應(yīng)管導(dǎo)通，而其源極由T4來控 制，當(dāng)MCU主控單元發(fā)出PWM調(diào)制信號時，場效應(yīng)管T4以PWM信號的占空比導(dǎo)通 或截止，從而使激光器工作于調(diào)制狀態(tài)；接收器收到信號后將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，然 后將調(diào)制信號解調(diào)后，便確定了激光信號的位置。MCU主控單元產(chǎn)生一定頻率和占空比的調(diào)制信號，通過調(diào)制電路對激光器進(jìn)行調(diào) 制，從而達(dá)到輸出調(diào)制激光信號的目的，并區(qū)別了室外環(huán)境中的雜亂信號，避免了誤接 收現(xiàn)象的發(fā)生；用戶可用功能按鍵來切換不同的工作模式，系統(tǒng)通過指示燈來提示設(shè)備 當(dāng)前的工作狀態(tài)。而目前，普通激光標(biāo)線儀，其主要缺點(diǎn)一是室外工作時容易產(chǎn)生誤接 收的現(xiàn)象，嚴(yán)重影響了外業(yè)人員的測量準(zhǔn)確度，也不利于提高工作效率；其二是功耗相 對較大，采用調(diào)制技術(shù)后，可明顯降低設(shè)備的工作功耗，這對于手持設(shè)備，尤其是電池供電的設(shè)備是非常重要的。所以采用此實(shí)用新型不但能夠降低設(shè)備的工作功耗，尤為重 要的是有效解決了誤接收現(xiàn)象的出現(xiàn)，既延長了電池使用壽命，又提高了工作效率和測 量的精確度。
權(quán)利要求1、具有調(diào)制功能的激光標(biāo)線儀，由以下幾部分組成主控單元MCU；與主控單元連接，供用戶操作按鍵的指令輸入單元；與主控單元相連，為整個系統(tǒng)供電的電源管理單元；與主控單元相連，指示儀器工作狀態(tài)的信號指示單元；與主控單元相連，用于驅(qū)動激光器的驅(qū)動電路單元；與驅(qū)動電路單元相連，用來產(chǎn)生激光信號的激光發(fā)射單元；其特征在于還包括與驅(qū)動電路單元并列的調(diào)制電路單元；其中，主控單元還與調(diào)制電路單元相接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有調(diào)制功能的激光標(biāo)線儀，其特征在于， MCU主控單元將調(diào)制信號設(shè)定為IOK，其占空比為40%--46%。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有調(diào)制功能的激光標(biāo)線儀，其特征在于， 所述的主控單元與調(diào)制電路單元以及激光發(fā)射單元的連接關(guān)系為主控單元 的引腳p10、 p9、 p8 口分別與N溝道場效應(yīng)管Tl、 T2、 T3的柵極相連接，它 們的漏極分別接激光器的負(fù)極端,激光器的另一端接電源，場效應(yīng)管Tl、 T2、 T3的漏極均接T4的漏極，T4的源極接地。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有調(diào)制功能的激光標(biāo)線儀，其特征在于， 復(fù)位電阻R5接于主控單元的引腳p4與電源VDD之間，構(gòu)成復(fù)位電路。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有調(diào)制功能的激光標(biāo)線儀，其特征在于， 限流電阻R6分別接于場效應(yīng)管T1、 T2、 T3 、 T4的漏極與電源VDD之間， 構(gòu)成限流電路。
專利摘要具有調(diào)制功能的激光標(biāo)線儀，由以下幾部分組成主控單元MCU；供用戶操作按鍵的指令輸入單元；為整個系統(tǒng)供電的電源管理單元；指示儀器工作狀態(tài)的信號指示單元；用于驅(qū)動激光器的驅(qū)動電路單元；與驅(qū)動電路單元相連，用來產(chǎn)生激光信號的激光發(fā)射單元；其特征在于還包括與驅(qū)動電路單元并列的調(diào)制電路單元；其中，主控單元采集指令輸入單元信號，并控制信號指示單元指示當(dāng)前工作狀態(tài)；同時，主控單元還控制驅(qū)動單元及調(diào)制單元以驅(qū)動激光器產(chǎn)生調(diào)制激光信號，且按照指令輸入單元的指令發(fā)出調(diào)制信號以達(dá)到產(chǎn)生調(diào)制激光信號的目的。
文檔編號G01C15/00GK201173777SQ20072009681
公開日2008年12月31日 申請日期2007年7月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月19日
發(fā)明者吳金章, 鞏英召 申請人:天津歐波精密儀器股份有限公司