[實用新型]一種基于加速度計的數字傾角儀

有效

• 申請號: 201220580832.1
• 申請日: 2012-11-06
• 公開（公告）號: CN202994144U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 呂魁超;趙玉河;孫恩民
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01C9/00
• 分類號: G01C9/00;G01C9/06
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 李婷

技術領域

本實用新型屬于數字傾角測量，基于MEMS加速度傳感器技術，涉及單片機、加速度計以及液晶顯示裝置，尤其涉及一種基于加速度計數字傾角儀。可以用于水平角度、相對角度、傾角測量,并且可以根據預設的角度范圍，進行聲光報警提示。?

背景技術

基于單片機和加速度計的數字水平儀是當前傾角測試儀器數字化發展的方向。傾角儀在人們日常生活中非常常見，有很多應用場合，可以應用于建筑、道路、汽車、橋梁、石油、煤礦和地質勘探等領域。與傳統的水泡式條式水平儀相比，數字傾角儀可以直接測量儀器面與水平面的傾角，測量的傾角可以在液晶上顯示為角度，大大提高了測量精度和測量范圍，并且攜帶方便，可大大地提高工作效率。?

發明內容

本實用新型的目的在于，提供一種基于MEMS加速度計便攜式數字傾角儀。該儀器能夠對4個方向360度完全測量；當傾角儀倒置，液晶顯示的角度讀數會自動翻轉朝上便于閱讀，并且可以根據預設的角度范圍，進行聲光報警提示。具有能耗低，攜帶方便，測量準確的特點。?

為了實現上述任務，本實用新型采用如下技術方案予以實現：?

一種基于加速度計的數字傾角儀，包括信息處理單元，還包括加速度計傳感器單元、報警單元和液晶顯示單元，其中加速度計傳感器單元與信息處理單元輸入端相連，信息處理單元輸出端分別與報警單元和液晶顯示單?元相連。?

本實用新型還具有以下技術特點：?

所述的信息處理單元為MC9S12XS128單片機。?

所述的加速度計傳感器單元選擇飛思卡爾公司的MMA7361。?

所述的液晶顯示單元采用諾基亞5110液晶顯示器。?

所述的報警單元由一個蜂鳴器和LED指示燈組成。?

本實用新型提高了測量精度和測量范圍，并且攜帶方便，可大大地提高工作效率。具有制作方便，電路簡單，成本低等特點。?

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。?

圖2為本實用新型的總體電路連接原理圖。?

圖3為本實用新型的工作流程圖。?

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。?

具體實施方式

參照圖1，本實用新型的基于加速度計數字傾角儀，包括信息處理單元和液晶顯示單元以及報警單元，還包括三軸加速度傳感器組成的傳感器單元，其中傳感器單元與信息處理單元輸入端相連，信息處理單元輸出端分別于報警單元和液晶顯示單元相連。?

信息處理單元主要由MC9S12XS128單片機組成。MC9S12XS128maa芯片是Freescale公司開發的16位單片機，提供豐富的指令系統，具有較強的數值運算和邏輯運算能力，128KB的內部Flash程序存儲器，12KB的RAM存儲器，4KB的EEPROM，片上集成了串行通信接口、串行設備接口，USB接口、A/D轉換器、PWM和CAN等功能模塊，其能實時處理傳感器信號，根據按鍵控制單元輸入的信息，接收CAN總線數據，向液晶顯示單元輸出?處理后信息。?

加速度計傳感器單元選擇飛思卡爾公司的MMA7361，三軸小量程加速傳感器是檢測物件運動和方向的傳感器，它根據物件運動和方向改變輸出信號的電壓值。各軸的信號在不運動或不被重力作用的狀態下（0g）,其輸出為1.65V。如果沿著某一個方向活動，或者受到重力作用，輸出電壓就會根據其運動方向以及設定的傳感器靈敏度而改變其輸出電壓。三軸加速度傳感器也可以分別測出傾角儀的各個軸向的加速度值，進而求的各軸的傾斜角度。?

將三軸加速度傳感器提供的3路AD信號，分別與單片機的AN00、AN01、?AN02相連。將加速度計測得的電壓信號轉化為單片機可處理的數字信號。測出3組3軸傾角值。?

液晶顯示單元采用諾基亞5110（PCD8544控制器）液晶顯示器，48*84點陣LCD。當正放在一個平面時，顯示為0度；倒放在平面上時，顯示為180度，此時液晶上的數字已經被翻轉，正立顯示。旋轉一周后，顯示360度，回到原位顯示為0。報警單元由一個蜂鳴器和LED指示燈組成，分別與單片機的一個I/O口連接。當傾角儀所放置的?位置的度數超過設定的警示角度界限時，傾角儀會發出聲光報警。?