CN203704915U - 一种数字式无线倾斜角度测量仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型具体涉及一种数字式无线倾斜角度测量仪，采用MMA7361三轴加速度传感器测量角度，这是一款加速度角度传感器，它是通过测量由于重力引起的加速度计算出器件相对于某一平面的倾斜角度，该角度传感器反应灵敏、输出数据准确且价格适中；同时角度传感器测得的角度信息可以实时通过液晶显示屏显示出来，使用者可以实时观测到当前测得的设备倾斜角度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种倾斜角度测量仪，具体涉及一种数字式无线倾斜角度测量仪。
背景技术
现今，许多自动化设备，例如汽车、飞机、机械平台等都需要测量设备本身的倾斜角度，但是在现有的技术中，为了测量这些设备的倾斜角度，一般都需要用到较为复杂的角度测量装置，而这些装置使用起来十分繁琐，测量起来偏差大、功耗大，成本高，给使用者带来很大的不便。
发明内容
本实用新型提供一种数字式无线倾斜角度测量仪，采用MMA7361角度传感器测量角度，这是一款加速度角度传感器，它是通过测量由于重力引起的加速度计算出器件相对于某一平面的倾斜角度，该角度传感器反应灵敏、输出数据准确且价格适中，使用起来十分方便；同时角度传感器测得的角度信息可以实时通过液晶显示屏显示出来，使用者可以实时观测到当前测得的设备倾斜角度。
本实用新型技术方案如下：
一种数字式无线倾斜角度测量仪，其特征在于，包括数据采集单元和数据处理单元；所述数据采集单元包括电源模块A、角度传感器、单片机A和无线发送模块，其中角度传感器、单片机A和无线发送模块均与电源模块A相连，角度传感器、单片机A和无线发送模块依次相连；所述数据处理单元包括电源模块B、显示模块、单片机B和无线接收模块，其中显示模块、单片机B和无线接收模块均与电源模块B相连，无线接收模块、单片机B和显示模块依次相连；所述无线发送模块和无线接收模块之间无线通信连接。
所述单片机A和单片机B均采用MSP430F149单片机。
所述角度传感器采用MMA7361三轴加速度传感器。
所述显示模块采用LCD12864显示屏。
所述无线发送模块和无线接收模块均采用NRF905无线模块。
本实用新型的有益效果：
1. 本实用新型采用MMA7361三轴加速度传感器测量角度，这是一款加速度角度传感器，它是通过测量由于重力引起的加速度计算出器件相对于某一平面的倾斜角度，该角度传感器反应灵敏、输出数据准确且价格适中，使用起来十分方便；
2. 本实用新型的角度传感器测得的角度信息可以实时通过液晶显示屏显示出来，使用者可以实时观测到当前测得的设备倾斜角度。
附图说明
图1为本实用新型的原理框图。
图2为本实用新型数字采集单元的电路图。
图3为本实用新型数据处理单元的电路图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型数字式无线倾斜角度测量仪，包括数据采集单元和数据处理单元；数据采集单元包括电源模块A、角度传感器、单片机A和无线发送模块，其中角度传感器、单片机A和无线发送模块均与电源模块A相连，角度传感器、单片机A和无线发送模块依次相连；数据处理单元包括电源模块B、显示模块、单片机B和无线接收模块，其中显示模块、单片机B和无线接收模块均与电源模块B相连，无线接收模块、单片机B和显示模块依次相连；无线发送模块和无线接收模块之间无线通信连接。
如图2所示，本实用新型倾角传感器MMA7361的引脚pin4、pin5、pin6依次输出X，Y，Z三个方向的电压，分别连接在单片机A的P6.2，P6.3，P6.4三个I/O口，P6.2，P6.3，P6.4三个I/O口配置在A/D转换第二功能，经过A/D采样后得出的结果，经过无线模块NRF905发送到接收部件。Pin7是MMA7361的休眠控制管脚低电平表示休眠，高电平表示正常工作，在本数字式无线倾斜角度测量仪中Pin7接3.3V高电平。倾角传感器MMA7361的引脚pin1与电源模块A中的3.3V相连，引脚pin3与电源模块A中的信号地GND相连。倾角传感器MMA7361的其他引脚悬空。NRF905无线模块接收和发送模块完全一样，可以通过引脚电平配置实现接收和发送。引脚TX_EN，TRX-_CE，PWR_UP作为数字输入分别依次接在单片机A的P4.0，P4.1，P4.2三个 I/O口上，其中TX_EN高电平表示无线模块工作在TX模式，低电平表示工作在RX模式，TRX-_CE 表示使能芯片的发射和接收，PWR_UP 表示芯片上电，三者相互作用，控制NRF905无线模块的接收与发送。CD，AM，DR作为数字输出分别依次接在单片机A的P4.4，P4.5，P4.6三个I/O口上；CD端用于载波检测，AM端地址匹配，DR端用于接收或发射数据的完成；MISO，MOSI端分别作为SPI接口的输出和输入；SCK端用于SPI时钟，CSN使能SPI；电源模块A提供5V直流供电。NRF905无线模块工作在TX模式，容许芯片的发射和接收。
如图3所示，本实用新型的NRF905无线接收模块和单片机B的连接与无线发送模块和单片机A的连接相同。引脚TX_EN，TRX-_CE，PWR_UP作为数字输入分别依次接在单片机B的P4.0，P4.1，P4.2三个 I/O口上，其中TX_EN低电平表示工作在RX模式，TRX-_CE 表示使能芯片的发射和接收，PWR_UP 表示芯片上电，三者相互作用，控制NRF905无线模块的接收。CD，AM，DR作为数字输出分别依次接在单片机B的P4.4，P4.5，P4.6三个I/O口上；CD端用于载波检测，AM端地址匹配，DR端用于接收或发射数据的完成；MISO， MOSI端分别作为SPI接口的输出和输入；SCK端用于SPI时钟，CSN使能SPI；电源模块B提供3.3V直流供电。在测量倾斜角度的后端显示系统中，NRF905无线模块工作在RX模式，容许芯片的发射和接收。液晶显示模块LCD12864与单片机B相连，其中液晶显示模块LCD12864的数据引脚D0～D7依次与单片机B的P2.0、P2.1、P2.2、P2.3、P2.4、P2.5、P2.6、P2.7共8个 I/O口相连，提供数据和命令的交互。液晶显示模块LCD12864的RS引脚与单片机P6.3相连，高低电平区分单片机给液晶模块的是命令还是数据，WR引脚与单片机P6.4相连，高低电平区分单片机与液晶模块是读状态还是写命令，EN引脚与单片机P6.5相连，高低电平区分单片机是否使能液晶显示模块LCD12864。液晶显示模块由电源模块B供给+5V直流电压。此外，电源模块B还给液晶显示模块提供背光电源。
本实用新型单片机A和单片机B均采用MSP430F149单片机作为主体控制核心，该单片机拥有超低功耗。
本实用新型采用飞思卡尔公司的微型电容式三轴加速度传感器MMA7361，该传感器可以检测物体运动和方向，通过物体运动方向，受力情况以及设定的传感器灵敏度的改变而改变输出电压，通过A/D转换，就可以得到所测量的角度。
显示模块采用LCD12864显示屏。无线发送模块和无线接收模块均采用NRF905无线模块，NRF905无线模块在433MHz开放ISM频段可以免许可证使用，抗干扰能力强，同时又能够实现低功耗。
本实用新型工作过程如下：
首先设置在设备上的角度传感器测得当前设备运动和方向，然后将信息传送到单片机A，单片机A将信息进行处理后通过无线发送模块发送到数据处理单元的无线接收模块，无线接收模块接收到信息后传送给单片机B，单片机B再将信息传送到液晶显示屏显示出来，这样使用者就可以实时观测到设备当前的倾斜角度。
本实用新型数字式无线倾斜角度测量仪，采用MMA7361角度传感器测量角度，这是一款加速度角度传感器，它是通过测量由于重力引起的加速度计算出器件相对于某一平面的倾斜角度，该角度传感器反应灵敏、输出数据准确且价格适中，使用起来十分方便；同时角度传感器测得的角度信息可以实时通过液晶显示屏显示出来，使用者可以实时观测到当前测得的设备倾斜角度。
Claims (5)
1.一种数字式无线倾斜角度测量仪，其特征是：包括数据采集单元和数据处理单元；所述数据采集单元包括电源模块A、角度传感器、单片机A和无线发送模块，其中角度传感器、单片机A和无线发送模块均与电源模块A相连，角度传感器、单片机A和无线发送模块依次相连；所述数据处理单元包括电源模块B、显示模块、单片机B和无线接收模块，其中显示模块、单片机B和无线接收模块均与电源模块B相连，无线接收模块、单片机B和显示模块依次相连；所述无线发送模块和无线接收模块之间无线通信连接。
2.根据权利要求1所述的数字式无线倾斜角度测量仪，其特征是：所述单片机A和单片机B均采用MSP430F149单片机。
3.根据权利要求1所述的数字式无线倾斜角度测量仪，其特征是：所述角度传感器采用MMA7361三轴加速度传感器。
4.根据权利要求1所述的数字式无线倾斜角度测量仪，其特征是：所述显示模块采用LCD12864显示屏。
5.根据权利要求1所述的数字式无线倾斜角度测量仪，其特征是：所述无线发送模块和无线接收模块均采用NRF905无线模块。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104821076A (zh) * | 2015-05-14 | 2015-08-05 | 福建农林大学 | 多功能遥控装置 |
| CN106052642A (zh) * | 2016-07-16 | 2016-10-26 | 江南大学 | 一种基于蓝牙的新型无线水平测量仪 |
| CN109394448A (zh) * | 2018-10-12 | 2019-03-01 | 田浩坤 | 一种多角度的调节系统 |
| CN113074801A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-07-06 | 梅特勒-托利多(常州)精密仪器有限公司 | 高空作业平台称重传感器的实时监测装置和方法 |
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2014
- 2014-01-28 CN CN201420054765.9U patent/CN203704915U/zh not_active Expired - Fee Related
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