專利名稱：非接觸式物體探測(cè)器信號(hào)處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信號(hào)處理裝置，具體是指一種非接觸式物體探測(cè)信號(hào)處理裝置.
背景技術(shù)：
在對(duì)含有機(jī)械式計(jì)數(shù)器裝置的表具進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，需要有一種取信裝置對(duì)其的計(jì)數(shù)進(jìn)行精確探測(cè)。以煤氣表為例，煤氣表的計(jì)數(shù)器多采用計(jì)數(shù)齒輪，傳統(tǒng)測(cè)試煤氣表的準(zhǔn)確度是定量讓一定的氣體通過(guò)煤氣表，然后查看煤氣表的讀數(shù)與通過(guò)氣體的量是否一致。但是如此測(cè)試在讀取表數(shù)值時(shí)與讀數(shù)時(shí)的光線、視線的角度有很大的關(guān)系，往往造成測(cè)量數(shù)值的不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容
為克服傳統(tǒng)測(cè)量受光線、視線角度的限制導(dǎo)致測(cè)量誤差較大的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種非接觸式物體探測(cè)器信號(hào)處理裝置。本發(fā)明采用的技術(shù)方案為非接觸式物體探測(cè)器信號(hào)處理裝置，該裝置為一電子自動(dòng)處理裝置，其包括——中央處理器單元，所述中央處理器為芯片MSP430F2012，該芯片包含供電端口 Vcc、接地端口 Vss, I/O 口 pi. l-pl.7 及 p2. 6_p2. 7、復(fù)位端口 Rst ；——電源單元，該單元采用芯片LM7805輸出+5V電壓及HT7133輸出+3. 3V電壓；——發(fā)射單元，該單元含有發(fā)光二極管；——接收單元，該單元包含光敏二極管；——輸出單元，該單元包含顯示發(fā)光二極管；——按鍵輸入單元，該單元包含兩個(gè)按鍵；其特征在于發(fā)射單元中的發(fā)光二極管采用發(fā)白光的二極管，其負(fù)極接地，其正極通過(guò)第一限流電阻與中央處理器的I/O 口 Pl. 1相連；接收單元中的光敏二極管的負(fù)極與+5V電壓相連，正極與中央處理器的I/O 口 PL 0相連并通過(guò)分壓電阻接地；輸出單元中的顯示發(fā)光二極管其負(fù)極接地，正極通過(guò)第二限流電阻與中央處理器的I/O 口 Pl. 7相連；按鍵輸入單元中的兩個(gè)按鍵的一端分別通過(guò)第三、第四限流電阻與中央處理器的 I/O 口 P2. 6、P2. 7相連，另一端接地。所述的非接觸式物體探測(cè)器信號(hào)處理裝置包含工作方式選擇開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)為一雙向開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)兩端靜觸點(diǎn)分別與中央處理器的供電端口 Vcc、接地端口 Vss相連，中間的動(dòng)觸點(diǎn)與中央處理器的I/O 口 Pl. 1相連。所述的輸出單元包含一個(gè)起開(kāi)關(guān)作用的NPN三極管，三極管的發(fā)射極接地，其基極通過(guò)第五限流電阻與中央處理器的I/O 口 Pl. 7相連，其集電極經(jīng)第六限流電阻與+5V電壓相連。
本發(fā)明的有益效果該裝置利用計(jì)數(shù)器輪反射光的強(qiáng)弱輸出計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，信號(hào)處理裝置以低功耗微控制器(MCU)為控制核心，結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，以低成本實(shí)現(xiàn)了對(duì)被測(cè)物體的高靈敏度檢測(cè)，并具有較高的可靠性和抗干擾能力。從而解決了傳統(tǒng)測(cè)量受光線、視線角度的限制導(dǎo)致測(cè)量誤差較大的問(wèn)題。


附圖為本裝置的具體控制電路圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。如附圖所示，該裝置的核心為中央處理器單元，該中央處理器為芯片 MSP430F2012，該芯片包含供電端口 Vcc、接地端口 Vss、I/O 口 pi. 1_ρ1· 7 及 ρ2· 6_ρ2· 7、復(fù)位端口 Rst，電源采用+3. 3V供電，該電源由電源單元的芯片HT7133輸出供給。電源單元，如圖所示，芯片LM7805的輸入端由外部電壓輸入，其輸出端輸出+5V電壓供電路使用并作為HT7133的輸入電壓，HT7133輸出+3. 3V電壓供中央處理器使用。發(fā)射單元中的發(fā)光二極管采用發(fā)白光的二極管D3，其負(fù)極接地，其正極通過(guò)第一限流電阻Rl與中央處理器的I/O 口 Pl. 1相連。接收單元中的光敏二極管Dl的負(fù)極與+5V電壓相連，正極與中央處理器的I/O 口 Pl. 0相連并通過(guò)分壓電阻R5接地。輸出單元中的顯示發(fā)光二極管D2其負(fù)極接地，正極通過(guò)第二限流電阻R6與中央處理器的I/O 口 Pl. 7相連。按鍵輸入單元中的兩個(gè)按鍵Si、S2的一端分別通過(guò)第三、第四限流電阻R8、R7與中央處理器的I/O 口 P2. 6、P2. 7相連，另一端接地。具體工作原理為在被測(cè)計(jì)數(shù)器上安裝一反射片，例如在最小 刻度的“0”碼上安裝一反射片，接通裝置電源，此時(shí)中央處理器MSP430F2012開(kāi)始工作，電亮發(fā)射單元的發(fā)白光的二極管D3，如果此時(shí)光線對(duì)準(zhǔn)反射片，此時(shí)接收單元的光敏二極管Dl的阻值產(chǎn)生變化，由于光敏二極管Dl與分壓電阻R5串聯(lián)與+5V與地之間，此時(shí)分壓電阻R5上的分壓值將產(chǎn)生一個(gè)變化，這一電平變化送至中央處理器的I/O 口 P1.0，經(jīng)中央處理器 MSP430F2012內(nèi)部進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，與其內(nèi)部設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比對(duì)，當(dāng)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，中央處理器MSP430F2012的Pl. 7送出一高電平點(diǎn)亮顯示發(fā)光二極管D2。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中， 由于計(jì)數(shù)齒輪是在不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，最小計(jì)數(shù)齒輪每轉(zhuǎn)動(dòng)一周，中央處理器MSP430F2012的Pl. 7 便送出一高電平點(diǎn)亮一次顯示發(fā)光二極管D2，因此隨著計(jì)數(shù)齒輪的不斷轉(zhuǎn)動(dòng)中央處理器 MSP430F2012的Pl. 7 口便會(huì)送出一連串的計(jì)數(shù)脈沖。由于在實(shí)際測(cè)量過(guò)程中，環(huán)境光線的強(qiáng)弱會(huì)使光敏二極管Dl接受的光線強(qiáng)弱也會(huì)不同，導(dǎo)致中央處理器MSP430F2012的Pl. 0 口電壓變化不同影響中央處理器的判斷，因此增加兩個(gè)調(diào)整按鍵Si、S2，通過(guò)按鍵Si、S2的調(diào)整中央處理器內(nèi)設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)值大小。由于在測(cè)量過(guò)程中，中央處理器MSP430F2012的Pl. 7 口便會(huì)送出一連串的計(jì)數(shù)脈沖，為使計(jì)數(shù)脈沖送入到其它工作電壓的計(jì)數(shù)裝置中，在裝置的輸出單元中增加了起開(kāi)關(guān)作用的NPN三極管Q1，用于電壓轉(zhuǎn)換，三極管的發(fā)射極接地，其基極通過(guò)第五限流電阻R4與中央處理器的I/O 口 Pl. 7相連，其集電極經(jīng)第六限流電阻R2與+5V電壓相連。為靈活使用該裝置，該裝置還設(shè)有工作方式選擇開(kāi)關(guān)KW1，如圖所示，當(dāng)選擇開(kāi)關(guān) Kffl的活動(dòng)觸點(diǎn)與接地觸點(diǎn)閉合時(shí)，發(fā)射單元中的發(fā)白光的二極管D3 —直處于熄滅狀態(tài)， 此時(shí)裝置處于被動(dòng)工作狀態(tài)，如果此時(shí)有其它發(fā)光光源照射時(shí)，裝置中接收單元的光敏二極管Dl依然可以產(chǎn)生阻值變化，裝置可以工作。當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)KWl的活動(dòng)觸點(diǎn)與Vcc觸點(diǎn)閉合時(shí)，裝置處于主動(dòng)工作狀態(tài)，發(fā)射單元中的發(fā)白光的二極管D3 —直處于點(diǎn)亮狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.非接觸式物體探測(cè)器信號(hào)處理裝置，該裝置為一電子自動(dòng)處理裝置，其包括 —中央處理器單元，所述中央處理器為芯片MSP430F2012，該芯片包含供電端口 Vcc、接地端口 Vss, I/O 口 pi. l-pl.7 及 p2. 6_p2. 7、復(fù)位端口 Rst ；——電源單元，該單元采用芯片LM7805輸出+5V電壓及HT7133輸出+3. 3V電壓； ——發(fā)射單元，該單元含有發(fā)光二極管； ——接收單元，該單元包含光敏二極管； ——輸出單元，該單元包含顯示發(fā)光二極管； ——按鍵輸入單元，該單元包含兩個(gè)按鍵；其特征在于發(fā)射單元中的發(fā)光二極管采用發(fā)白光的二極管，其負(fù)極接地，其正極通過(guò)第一限流電阻與中央處理器的I/O 口 Pl. 1相連；接收單元中的光敏二極管的負(fù)極與+5V電壓相連，正極與中央處理器的I/O 口 Pl. O相連并通過(guò)分壓電阻接地；輸出單元中的顯示發(fā)光二極管其負(fù)極接地，正極通過(guò)第二限流電阻與中央處理器的I/ O 口 Pl. 7 相連；按鍵輸入單元中的兩個(gè)按鍵的一端分別通過(guò)第三、第四限流電阻與中央處理器的I/O 口 P2. 6、P2. 7相連，另一端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的非接觸式物體探測(cè)器信號(hào)處理裝置，其特征在于該裝置包含工作方式選擇開(kāi)關(guān)，該開(kāi)關(guān)為一雙向開(kāi)關(guān)，開(kāi)關(guān)兩端靜觸點(diǎn)分別與中央處理器的供電端口 Vcc、接地端口 Vss相連，中間的動(dòng)觸點(diǎn)與中央處理器的I/O 口 Pl. 1相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的非接觸式物體探測(cè)器信號(hào)處理裝置，其特征在于所述的輸出單元包含一個(gè)起開(kāi)關(guān)作用的NPN三極管，三極管的發(fā)射極接地，其基極通過(guò)第五限流電阻與中央處理器的I/O 口 Pl. 7相連，其集電極經(jīng)第六限流電阻與+5V電壓相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種信號(hào)處理裝置。為克服傳統(tǒng)測(cè)量受光線、視線角度的限制導(dǎo)致測(cè)量誤差較大的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種非接觸式物體探測(cè)器信號(hào)處理裝置，該裝置為一電子自動(dòng)處理裝置，其包括中央處理器單元、電源單元、發(fā)射單元、接收單元、輸出單元、按鍵輸入單元。該裝置利用計(jì)數(shù)器輪反射光的強(qiáng)弱輸出計(jì)數(shù)脈沖信號(hào)，信號(hào)處理裝置以低功耗微控制器(MCU)為控制核心，結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，以低成本實(shí)現(xiàn)了對(duì)被測(cè)物體的高靈敏度檢測(cè)，并具有較高的可靠性和抗干擾能力。從而解決了傳統(tǒng)測(cè)量受光線、視線角度的限制導(dǎo)致測(cè)量誤差較大的問(wèn)題。
文檔編號(hào)G01F25/00GK102401684SQ20101028118
公開(kāi)日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者鄒誠(chéng) 申請(qǐng)人:鄒誠(chéng)