一種數(shù)字式無線傾斜角度測量儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型具體涉及一種數(shù)字式無線傾斜角度測量儀，采用MMA7361三軸加速度傳感器測量角度，這是一款加速度角度傳感器，它是通過測量由于重力引起的加速度計算出器件相對于某一平面的傾斜角度，該角度傳感器反應靈敏、輸出數(shù)據(jù)準確且價格適中；同時角度傳感器測得的角度信息可以實時通過液晶顯示屏顯示出來，使用者可以實時觀測到當前測得的設(shè)備傾斜角度。
【專利說明】一種數(shù)字式無線傾斜角度測量儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種傾斜角度測量儀，具體涉及一種數(shù)字式無線傾斜角度測量儀。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)今，許多自動化設(shè)備，例如汽車、飛機、機械平臺等都需要測量設(shè)備本身的傾斜角度，但是在現(xiàn)有的技術(shù)中，為了測量這些設(shè)備的傾斜角度，一般都需要用到較為復雜的角度測量裝置，而這些裝置使用起來十分繁瑣，測量起來偏差大、功耗大，成本高，給使用者帶來很大的不便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型提供一種數(shù)字式無線傾斜角度測量儀，采用MMA7361角度傳感器測量角度，這是一款加速度角度傳感器，它是通過測量由于重力引起的加速度計算出器件相對于某一平面的傾斜角度，該角度傳感器反應靈敏、輸出數(shù)據(jù)準確且價格適中，使用起來十分方便；同時角度傳感器測得的角度信息可以實時通過液晶顯示屏顯示出來，使用者可以實時觀測到當前測得的設(shè)備傾斜角度。
[0004]本實用新型技術(shù)方案如下:
[0005]一種數(shù)字式無線傾斜角度測量儀，其特征在于，包括數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)處理單元；所述數(shù)據(jù)采集單元包括電源模塊A、角度傳感器、單片機A和無線發(fā)送模塊，其中角度傳感器、單片機A和無線發(fā)送模塊均與電源模塊A相連，角度傳感器、單片機A和無線發(fā)送模塊依次相連；所述數(shù)據(jù)處理單元包括電源模塊B、顯示模塊、單片機B和無線接收模塊，其中顯示模塊、單片機B和無線接收模塊均與電源模塊B相連，無線接收模塊、單片機B和顯示模塊依次相連；所述無線發(fā)送模塊和無線接收模塊之間無線通信連接。
[0006]所述單片機A和單片機B均采用MSP430F149單片機。
[0007]所述角度傳感器采用MMA7361三軸加速度傳感器。
[0008]所述顯示模塊采用IXD12864顯示屏。
[0009]所述無線發(fā)送模塊和無線接收模塊均采用NRF905無線模塊。
[0010]本實用新型的有益效果:
[0011]1.本實用新型采用MMA7361三軸加速度傳感器測量角度，這是一款加速度角度傳感器，它是通過測量由于重力引起的加速度計算出器件相對于某一平面的傾斜角度，該角度傳感器反應靈敏、輸出數(shù)據(jù)準確且價格適中，使用起來十分方便；
[0012]2.本實用新型的角度傳感器測得的角度信息可以實時通過液晶顯示屏顯示出來，使用者可以實時觀測到當前測得的設(shè)備傾斜角度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的原理框圖。[0014]圖2為本實用新型數(shù)字采集單元的電路圖。
[0015]圖3為本實用新型數(shù)據(jù)處理單元的電路圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，本實用新型數(shù)字式無線傾斜角度測量儀，包括數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)處理單元；數(shù)據(jù)采集單元包括電源模塊A、角度傳感器、單片機A和無線發(fā)送模塊，其中角度傳感器、單片機A和無線發(fā)送模塊均與電源模塊A相連，角度傳感器、單片機A和無線發(fā)送模塊依次相連；數(shù)據(jù)處理單元包括電源模塊B、顯示模塊、單片機B和無線接收模塊，其中顯示模塊、單片機B和無線接收模塊均與電源模塊B相連，無線接收模塊、單片機B和顯示模塊依次相連；無線發(fā)送模塊和無線接收模塊之間無線通信連接。
[0017]如圖2所示,本實用新型傾角傳感器MMA7361的引腳pin4、pin5、pin6依次輸出X,Y，Z三個方向的電壓，分別連接在單片機A的P6.2，P6.3，P6.4三個I/O 口，P6.2，P6.3，P6.4三個I/O 口配置在Α/D轉(zhuǎn)換第二功能，經(jīng)過Α/D采樣后得出的結(jié)果，經(jīng)過無線模塊NRF905發(fā)送到接收部件。Pin7是MMA7361的休眠控制管腳低電平表示休眠，高電平表示正常工作，在本數(shù)字式無線傾斜角度測量儀中Pin7接3.3V高電平。傾角傳感器MMA7361的引腳pinl與電源模塊A中的3.3V相連，引腳pin3與電源模塊A中的信號地GND相連。傾角傳感器MMA7361的其他引腳懸空。NRF905無線模塊接收和發(fā)送模塊完全一樣，可以通過引腳電平配置實現(xiàn)接收和發(fā)送。引腳TX_EN，TRX_CE，PWR_UP作為數(shù)字輸入分別依次接在單片機A的P4.0，P4.1，P4.2三個I/O 口上，其中TX_EN高電平表示無線模塊工作在TX模式，低電平表示工作在RX模式，TRX_CE表示使能芯片的發(fā)射和接收，PWR_UP表示芯片上電，三者相互作用，控制NRF905無線模塊的接收與發(fā)送。CD，AM，DR作為數(shù)字輸出分別依次接在單片機A的P4.4，P4.5，P4.6三個I/O 口上；⑶端用于載波檢測，AM端地址匹配，DR端用于接收或發(fā)射數(shù)據(jù)的完成；MIS0，M0SI端分別作為SPI接口的輸出和輸入；SCK端用于SPI時鐘，CSN使能SPI ；電源模塊A提供5V直流供電。NRF905無線模塊工作在TX模式，容許芯片的發(fā)射和接收。
[0018]如圖3所示，本實用新型的NRF905無線接收模塊和單片機B的連接與無線發(fā)送模塊和單片機A的連接相同。引腳TX_EN，TRX_CE, PWR_UP作為數(shù)字輸入分別依次接在單片機B的P4.0，P4.1，P4.2三個I/O 口上，其中TX_EN低電平表示工作在RX模式，TRX_CE表示使能芯片的發(fā)射和接收，PWR_UP表示芯片上電，三者相互作用，控制NRF905無線模塊的接收。⑶，AM，DR作為數(shù)字輸出分別依次接在單片機B的P4.4，P4.5，P4.6三個I/O 口上；⑶端用于載波檢測，AM端地址匹配，DR端用于接收或發(fā)射數(shù)據(jù)的完成；MIS0，MOSI端分別作為SPI接口的輸出和輸入；SCK端用于SPI時鐘，CSN使能SPI ；電源模塊B提供3.3V直流供電。在測量傾斜角度的后端顯示系統(tǒng)中，NRF905無線模塊工作在RX模式，容許芯片的發(fā)射和接收。液晶顯示模塊IXD12864與單片機B相連，其中液晶顯示模塊IXD12864的數(shù)據(jù)引腳 DO ?D7 依次與單片機 B 的 P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7 共 8 個I/O 口相連，提供數(shù)據(jù)和命令的交互。液晶顯示模塊IXD12864的RS引腳與單片機P6.3相連，高低電平區(qū)分單片機給液晶模塊的是命令還是數(shù)據(jù)，WR引腳與單片機P6.4相連，高低電平區(qū)分單片機與液晶模塊是讀狀態(tài)還是寫命令，EN引腳與單片機P6.5相連，高低電平區(qū)分單片機是否使能液晶顯示模塊IXD12864。液晶顯示模塊由電源模塊B供給+5V直流電壓。此外，電源模塊B還給液晶顯示模塊提供背光電源。
[0019]本實用新型單片機A和單片機B均采用MSP430F149單片機作為主體控制核心，該單片機擁有超低功耗。
[0020]本實用新型采用飛思卡爾公司的微型電容式三軸加速度傳感器MMA7361，該傳感器可以檢測物體運動和方向，通過物體運動方向，受力情況以及設(shè)定的傳感器靈敏度的改變而改變輸出電壓，通過A/D轉(zhuǎn)換，就可以得到所測量的角度。
[0021]顯示模塊采用IXD12864顯示屏。無線發(fā)送模塊和無線接收模塊均采用NRF905無線模塊，NRF905無線模塊在433MHz開放ISM頻段可以免許可證使用，抗干擾能力強，同時又能夠?qū)崿F(xiàn)低功耗。
[0022]本實用新型工作過程如下:
[0023]首先設(shè)置在設(shè)備上的角度傳感器測得當前設(shè)備運動和方向，然后將信息傳送到單片機A，單片機A將信息進行處理后通過無線發(fā)送模塊發(fā)送到數(shù)據(jù)處理單元的無線接收模塊，無線接收模塊接收到信息后傳送給單片機B，單片機B再將信息傳送到液晶顯示屏顯示出來，這樣使用者就可以實時觀測到設(shè)備當前的傾斜角度。
[0024]本實用新型數(shù)字式無線傾斜角度測量儀，采用MMA7361角度傳感器測量角度，這是一款加速度角度傳感器，它是通過測量由于重力引起的加速度計算出器件相對于某一平面的傾斜角度，該角度傳感器反應靈敏、輸出數(shù)據(jù)準確且價格適中，使用起來十分方便；同時角度傳感器測得的角度信息可以實時通過液晶顯示屏顯示出來，使用者可以實時觀測到當前測得的設(shè)備傾斜角度。
【權(quán)利要求】
1.一種數(shù)字式無線傾斜角度測量儀，其特征是:包括數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)處理單元；所述數(shù)據(jù)采集單元包括電源模塊A、角度傳感器、單片機A和無線發(fā)送模塊，其中角度傳感器、單片機A和無線發(fā)送模塊均與電源模塊A相連，角度傳感器、單片機A和無線發(fā)送模塊依次相連；所述數(shù)據(jù)處理單元包括電源模塊B、顯示模塊、單片機B和無線接收模塊，其中顯示模塊、單片機B和無線接收模塊均與電源模塊B相連，無線接收模塊、單片機B和顯示模塊依次相連；所述無線發(fā)送模塊和無線接收模塊之間無線通信連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式無線傾斜角度測量儀，其特征是:所述單片機A和單片機B均采用MSP430F149單片機。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式無線傾斜角度測量儀，其特征是:所述角度傳感器采用MMA7361三軸加速度傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式無線傾斜角度測量儀，其特征是:所述顯示模塊采用LCD12864顯示屏。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式無線傾斜角度測量儀，其特征是:所述無線發(fā)送模塊和無線接收模塊均采用NRF905無線模塊。
【文檔編號】G01C9/00GK203704915SQ201420054765
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月28日
【發(fā)明者】劉恒, 張一波, 范江棋, 杜蒙 申請人:南京信息工程大學