一種具有語音功能的便攜式智能測(cè)距儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及具有語音功能的便攜式智能測(cè)距儀，有效解決準(zhǔn)確測(cè)定輻射源距離的難題，同時(shí)可廣泛應(yīng)用于家庭、戶外乃至野外等多種測(cè)距場(chǎng)合，其結(jié)構(gòu)是，殼體前面部有顯示窗，電源開關(guān)、測(cè)距開關(guān)和溫度識(shí)別器插口，溫度識(shí)別器插口上裝有與控制器相連的溫度識(shí)別器，所述的測(cè)距電路包括電源、控制器，電源與控制器相連，控制器分別與超聲波收發(fā)器、觸發(fā)器、譯碼器和測(cè)距開關(guān)相連，電源分別與電源開關(guān)、語音芯片、揚(yáng)聲器、譯碼器、數(shù)碼顯示器相連，觸發(fā)器與語音芯片相連，語音芯片分別與麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器相連，譯碼器與數(shù)碼顯示器相連，語音芯片與麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器相配合，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用效果好，測(cè)距準(zhǔn)確，測(cè)量結(jié)果以數(shù)字和語音雙重顯示。
【專利說明】一種具有語音功能的便攜式智能測(cè)距儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及儀器，特別是一種具有語音功能的便攜式智能測(cè)距儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們生活的提高和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，家用電器或醫(yī)療設(shè)備已進(jìn)入千家萬戶，或公共場(chǎng)所及相關(guān)特定的工作場(chǎng)合等，以便高效地用于日常生活和特定工作。為了防止電器產(chǎn)生的輻射或有害物質(zhì)影響身體健康，使人們與電器或有害物質(zhì)保持一定距離是必需的，如何控制有效的安全距離，經(jīng)常需要測(cè)距儀，測(cè)距儀現(xiàn)雖有多種不同的型號(hào)，但由于結(jié)構(gòu)上的問題，在使用中均存這樣或那樣的問題。另一方面，近距離的建筑物距、室內(nèi)長(zhǎng)寬及面積的測(cè)量，以及野外考察測(cè)距及井、礦內(nèi)探測(cè)等，也需要小巧便攜的、具有多種結(jié)果輸出顯示功能的測(cè)距儀，以滿足不同場(chǎng)合(家庭、戶外等)的要求。
[0003]超聲波穿透性強(qiáng)，具有良好的方向性，傳輸過程中衰減小，在介質(zhì)中傳播的距離遠(yuǎn)，反射能力強(qiáng)。它的用途廣范，可用于自動(dòng)控制、探傷、測(cè)距、測(cè)源等。超聲波發(fā)射器不是單獨(dú)發(fā)射一個(gè)脈沖，而是一串的幾個(gè)脈沖，并對(duì)測(cè)量邏輯電路提供一個(gè)短脈沖，超聲波接收器接收超聲波發(fā)射器發(fā)射的脈沖串，同樣也對(duì)測(cè)量邏輯電路提供一個(gè)短脈沖。再利用雙穩(wěn)態(tài)電路把上述兩個(gè)短脈沖轉(zhuǎn)換成一個(gè)方脈沖，這個(gè)方脈沖就等于上述兩個(gè)短脈沖之間的時(shí)間間隔。測(cè)量這個(gè)方脈沖的寬度就可以確定發(fā)射器和探測(cè)物之間的距離。利用超聲波進(jìn)行探測(cè)，往往比較迅速，方便，計(jì)算簡(jiǎn)單，易于做到實(shí)施控制。并且在測(cè)量精度方面能夠很好的達(dá)到工業(yè)控制要求。
[0004]超聲波是發(fā)射頻率大于20KHZ的聲波，而它在空氣中以40KHZ的頻率傳播時(shí)，效率最好，處于該頻率的超聲波，基本上是以直線傳播，且遇到障礙物時(shí)，能夠很好的沿原路返回。超聲波測(cè)距系統(tǒng)即是根據(jù)超聲波的上述特性，利用單片機(jī)(ATMEL89C2051芯片)控制超聲波的發(fā)射和接受，根據(jù)物理公式S=V*t/2(V為空氣中超聲波傳播速度，t為測(cè)得的超聲波傳播時(shí)間)，從而測(cè)得目標(biāo)距離，并最終通過I/O設(shè)備輸出結(jié)果信息。超聲波測(cè)距測(cè)量準(zhǔn)確，而且至今還未發(fā)現(xiàn)利用超聲波而研制的家用便攜式測(cè)距儀。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)之缺陷，本實(shí)用新型之目的就是提供一種具有語音功能的便攜式智能測(cè)距儀，可有效解決準(zhǔn)確測(cè)定輻射源距離的難題，確保人們的身體健康問題，同時(shí)可廣泛應(yīng)用于家庭、戶外乃至野外等多種測(cè)距場(chǎng)合。
[0006]本實(shí)用新型解決的技術(shù)方案是，包括殼體和殼體內(nèi)的測(cè)距電路，殼體前面部有顯示窗，電源開關(guān)(S2)、測(cè)距開關(guān)(SI)和溫度識(shí)別器插口，溫度識(shí)別器插口上裝有與控制器相連的溫度識(shí)別器，所述的測(cè)距電路包括電源、控制器，電源與控制器相連，控制器分別與超聲波收發(fā)器、觸發(fā)器、譯碼器和測(cè)距開關(guān)相連，電源分別與電源開關(guān)、語音芯片、揚(yáng)聲器、譯碼器、數(shù)碼顯示器相連，觸發(fā)器與語音芯片相連，語音芯片分別與麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器相連，譯碼器與數(shù)碼顯示器相連，語音芯片與麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器相配合，按用戶需求提前輸入“測(cè)量距離為”、“點(diǎn)”、“米”、“O”- “9”十個(gè)數(shù)字的發(fā)音，當(dāng)系統(tǒng)測(cè)得目標(biāo)距離后，再通過數(shù)碼顯示器進(jìn)行顯示后，輸出提示語音；超聲波收發(fā)器是超聲波發(fā)送器和接收器裝在一起，又合稱為傳感器，傳感器發(fā)出40kHz超聲波，同時(shí)單片機(jī)構(gòu)成的控制器開始計(jì)時(shí)；超聲波碰到被測(cè)物反射回來，傳感器收到回波并送至單片機(jī)控制器，單片機(jī)控制器停止計(jì)時(shí)，單片機(jī)控制器所計(jì)的時(shí)間就是超聲波從傳感器到被測(cè)物的往返時(shí)間，用其乘以超聲波在空氣中的速度，再除以2就得到要測(cè)的距離，單片機(jī)控制器開始計(jì)時(shí)后，只要傳感器收到回波，單片機(jī)控制器就停止計(jì)時(shí)，即只有最先返回的超聲波才起作用，也就是說本儀器總是測(cè)得離傳感器最近的物體的距離，這就是所謂的時(shí)間差測(cè)距，其測(cè)距公式為:S=Vt/2，其中V為超聲波在空氣中
的傳播速度，t為超聲波在空氣中來回傳播的時(shí)間
【權(quán)利要求】
1.一種具有語音功能的便攜式智能測(cè)距儀，包括殼體和殼體內(nèi)的測(cè)距電路，其特征在于，殼體(1)前面部有顯示窗(2)，電源開關(guān)(3)、測(cè)距開關(guān)(4)和溫度識(shí)別器插口(6)，溫度識(shí)別器插口(6)上裝有與控制器相連的溫度識(shí)別器(5)，所述的測(cè)距電路包括電源、控制器，電源與控制器相連，控制器分別與超聲波收發(fā)器、觸發(fā)器、譯碼器和測(cè)距開關(guān)(4)相連，電源分別與電源開關(guān)(3)、語音芯片、揚(yáng)聲器、譯碼器、數(shù)碼顯示器相連，觸發(fā)器與語音芯片相連，語音芯片分別與麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器相連，譯碼器與數(shù)碼顯示器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有語音功能的便攜式智能測(cè)距儀，其特征在于，所述的測(cè)距電路其結(jié)構(gòu)是，控制器ICl的I腳經(jīng)電阻Rl接第二按鍵開關(guān)S2，第二按鍵開關(guān)S2接電源VCC、電容C3、電阻R3，電阻R3經(jīng)串聯(lián)的二極管LEDl接地，電容C3經(jīng)串聯(lián)的電阻R2接地；控制器ICl的2腳接電阻R27和揚(yáng)聲器YS3，ICl的4腳、5腳分別接陶瓷振蕩器JZ的兩端，并經(jīng)電容Cl、電容C2接地，控制器ICl的6腳經(jīng)第一按鍵開關(guān)S1、電阻接地，控制器ICl的7腳接電阻R20、R21、電容C9、二極管NPN4的集電極，控制器ICl的8腳、9腳接觸發(fā)器IC2，控制器ICl的10腳接地，控制器ICl的20腳接電源VCC，控制器ICl的12-19腳經(jīng)電纜線接觸發(fā)器IC2，觸發(fā)器IC2與語音芯片IC4相連，語音芯片IC4的2腳接地，語音芯片IC4的14腳與15腳接第一聲器YS1，語音芯片IC4的16腳接電源VCC，并經(jīng)電阻R8、電容C5接地，語音芯片IC4的17腳經(jīng)電容C7接電阻R9、麥克MIC，麥克接地，電阻R9與電阻R8、電容C5相連，語音芯片IC4的18腳經(jīng)電容C6接地，19腳經(jīng)并聯(lián)的電容C8、電阻RlO接地，語音芯片IC4的20腳、21腳之間裝有電容C，語音芯片IC4的24腳接電阻R7，25腳經(jīng)二極管LED2接電阻R6，電阻R6、R7并聯(lián)接電阻R4、R5、電容C4及電源VCC，電容C4、電阻R4、電阻R5與觸發(fā)器IC2、語音芯片IC4相連，譯碼器IC3的3腳、4腳、5腳接電源VCC，譯碼器IC3的6腳、2腳、I腳、7腳接控制器ICl的15腳、14腳、13腳、12腳，譯碼器IC3的14腳、15腳、9腳、10腳、11腳、12腳、13腳分別經(jīng)電阻R11-17接顯示器LED，顯示器LED接三極管NPN1、NPN2的集電極，三極管NPN1、NPN2的發(fā)射極接電源VCC、電阻R27和第三揚(yáng)聲器YS3，三極管NPN1、NPN2的基極經(jīng)電阻R18、R19接控制器ICl的17腳、16腳，電阻R22、R23、R24、R25、R26、R28并聯(lián)接電阻R21、電阻R27、第三揚(yáng)聲器YS3和電源VCC，電阻R28接第二揚(yáng)聲器YS2及三極管NPNl的基極，三極管NPNl的發(fā)射極接地，三極管NPNl的集電極接電阻R28、電容C12，并經(jīng)電容C12接電阻R28、三極管NPN2的基極，三極管NPN2的發(fā)射極接地，集電極接電阻R24、電容Cl I，并經(jīng)電容Cll接電阻R23、三極管NPN3的基極，三極管NPN3的發(fā)射極接地，三極管NPN3的集電極接電阻R22、電容C10，并經(jīng)電容ClO接三極管NPN4的基極，三極管NPN4的發(fā)射極接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有語音功能的便攜式智能測(cè)距儀，其特征在于，所述的控制器ICl為AT89C2051單片機(jī)，觸發(fā)器IC2為74LS377觸發(fā)芯片，語音芯片IC4為ISD1420語音芯片，譯碼器IC3為74LS47譯碼器，數(shù)碼顯示器為L(zhǎng)ED數(shù)碼管集成顯示塊，溫度識(shí)別器為DS18B20溫度傳感集成模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有語音功能的便攜式智能測(cè)距儀，其特征在于，所述的殼體為方形，顯示窗(2)、電源開關(guān)(3)、測(cè)距開關(guān)(4)、溫度識(shí)別器插口(6)自左至右依次裝在殼體前面板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有語音功能的便攜式智能測(cè)距儀，其特征在于，所述的控制器具有2k字節(jié)EPROM、128字節(jié)RAM、15根I/O線、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，并且內(nèi)含精密模擬比較器和片內(nèi)振蕩器，具有12MHz/24MHz工作頻率，同時(shí)，還有2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器寄存器 TimerO 和 Timerl。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有語音功能的便攜式智能測(cè)距儀，其特征在于，所述的超聲波收發(fā)器，采用發(fā)射頭、接收頭相匹配的UCM40的壓電陶瓷傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有語音功能的便攜式智能測(cè)距儀，其特征在于，所述的數(shù)碼顯示器采用LED數(shù)碼管顯示，與共陽(yáng)極七段數(shù)碼管相匹配的74LS47譯碼器，實(shí)現(xiàn)將四位的輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換成七位的編碼信號(hào)，用三片LED數(shù)碼管顯示，由控制器控制，在測(cè)得結(jié)果后顯示測(cè)量結(jié)果數(shù)值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有語音功能的便攜式智能測(cè)距儀，其特征在于，所述的語音芯片包括有單片語音錄放電路ISD1420和一個(gè)麥克及揚(yáng)聲器，揚(yáng)聲器通過ISD1420語音芯片與AT89C2051控制器相連`接，在LED發(fā)光顯示距離的同時(shí)，語音播報(bào)測(cè)量結(jié)果。
【文檔編號(hào)】G01S15/08GK203422472SQ201320455859
【公開日】2014年2月5日 申請(qǐng)日期:2013年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月29日
【發(fā)明者】宋學(xué)坤, 張佩江, 申義彩, 孔沈燕, 余孝奎, 杜娟, 張紅坡 申請(qǐng)人:河南中醫(yī)學(xué)院