[發明專利]基于Arduino的狹小空間三維信息測量裝置及方法

在審

• 申請號: 202110320628.X
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113188466A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 陳明;劉鵬;邱談天;馮玉蓉;周麗
• 申請（專利權）人: 河北省藥品醫療器械檢驗研究院（河北省化妝品檢驗研究中心）;中國石油大學（華東）
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24;G01S17/08
• 代理公司: 石家莊君聯專利代理事務所(特殊普通合伙) 13125
• 代理人: 李安君

1.基于Arduino的狹小空間三維信息測量裝置，其特征在于，包括：

感光模塊，所述感光模塊包括LDR傳感器和LM393，用于感知周圍環境的光強并將光信號轉化成電信號；

轉動模塊，所述轉動模塊包括3個舵機，相互配合，用于驅動整個裝置三維轉動；

激光測距模塊，所述激光測距模塊由TOF10120測距傳感器組成；

顯示模塊，所述顯示模塊用于對系統信息進行展示；

中央控制模塊，所述中央控制模塊負責對輸入指令的判斷，并根據判斷結果，將指令傳達給并各個模塊，同時接收各個模塊回傳的指令，并對此進行整合，最后把待測信息傳送給顯示模塊。

2.根據權利要求1所述的基于Arduino的狹小空間三維信息測量裝置，其特征在于，所述舵機通過輸出端的電位器檢測轉動角度，實現角度轉動控制，且每個舵機的旋轉范圍為0°-180°。

3.根據權利要求1所述的基于Arduino的狹小空間三維信息測量裝置，其特征在于，所述LDR傳感器輸出的模擬電壓通過LM393后，直接與中央控制模塊的AD0端口連接，將模擬信號轉成數字信號。

4.根據權利要求1所述的基于Arduino的狹小空間三維信息測量裝置，其特征在于，所述中央控制模塊以Arduino uno R3作為開發平臺，得出Arduino unoR3中央控制程序，完成對全部硬件的控制。

5.根據權利要求1所述的基于Arduino的狹小空間三維信息測量裝置，其特征在于，所述顯示模塊采用LM016L液晶模塊，LM016L液晶模塊采用HD44780控制器，可實現字符移動及閃爍功能。

6.一種基于Arduino的狹小空間三維信息測量裝置測量垂直距離的方法，其特征在于，包括如下步驟：

a.把激光測距模塊大致對準墻面；

b.中央控制模塊控制舵機驅動激光測距模塊后向左偏轉一個小于90°的角度；

c.中央控制模塊驅動激光測距模塊測量目前角度下距墻面的距離l ₁；

d.中央控制模塊控制舵機驅動激光測距模塊后向右偏轉90°，并測量目前角度下距墻面的距離l₂；

e.用l ₁、l₂和轉動角度90°，通過正余弦定理得出距離墻面的水平垂直距離。

7.一種基于Arduino的狹小空間三維信息測量裝置測量矩形房間面積的方法，其特征在于，包括如下步驟：

a.兩組舵機配合轉動，實現激光測距模塊360°范圍的測距；

b.通過外部指令給舵機設置一個固定轉動角度α和轉動間隔延遲時間t；

c.將該裝置放入房間內，舵機每轉動α后停止t時間，舵機每轉動一次后激光測距模塊進行一次測距并傳輸給中央控制模塊；

d.當中央控制模塊檢測到前測量的數據大于上一組數據，且上一組數據小于上上一組數據，則將上組數據存入數組a；

e.激光測距模塊完成360°轉動測距后，數組a中得到四個數據，第一個和第三個數據的和為矩形房間的長，第二個和第四個數據的和為矩形房間的寬，根據長和寬即可算得矩形房間的面積。