有害氣體聲光報警器和機器人行走控制電路

1、武漢理工大學電子電工課程設計說明書PAGE 39PAGE 前言設計一個能自動檢測有害氣體濃度，且當有害氣體濃度超標時，能自動發(fā)出聲光報警，能自動抽排有害氣體的控制電路。本設計運用555定時器，氣敏電阻來主控電路，實現(xiàn)要求的功能。設計一個能前進、后退的機器人行走控制電路。行走一段時間后，機器人自動后退，退行一段時間后自動前行，周而復始 ；機器人行走動力只能使用干電池，不能使用動力電源；機器人前進、后退時間可調(diào)。本設計以單片機為中心，控制機器人的行走目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc234471819 一有害氣體聲光報警器 PAGEREF _Toc2344718

2、19 h 3 HYPERLINK l _Toc234471820 1.1意義與要求 PAGEREF _Toc234471820 h 3 HYPERLINK l _Toc234471821 1.2設計總體方案 PAGEREF _Toc234471821 h 3 HYPERLINK l _Toc234471822 1.2.1設計思路 PAGEREF _Toc234471822 h 3 HYPERLINK l _Toc234471823 1.2.2總體方框圖 PAGEREF _Toc234471823 h 4 HYPERLINK l _Toc234471824 1.2.3完整原理圖 PAGEREF

3、_Toc234471824 h 4 HYPERLINK l _Toc234471825 1.2.4 PCB制圖 PAGEREF _Toc234471825 h 6 HYPERLINK l _Toc234471826 1.3設計原理分析 PAGEREF _Toc234471826 h 6 HYPERLINK l _Toc234471827 1.3.1聲光報警及抽排電路 PAGEREF _Toc234471827 h 6 HYPERLINK l _Toc234471828 1.3.2氣敏傳感器部分的電路 PAGEREF _Toc234471828 h 7 HYPERLINK l _Toc23447

4、1829 1.3.3電源電路 PAGEREF _Toc234471829 h 8 HYPERLINK l _Toc234471830 1.3.4整體工作原理說明 PAGEREF _Toc234471830 h 9 HYPERLINK l _Toc234471831 1.4所用芯片及其他器件說明 PAGEREF _Toc234471831 h 11 HYPERLINK l _Toc234471832 1.4.1 555定時器 PAGEREF _Toc234471832 h 11 HYPERLINK l _Toc234471833 1.4.2 QM-N5氣敏傳感器 PAGEREF _Toc2344

5、71833 h 11 HYPERLINK l _Toc234471834 1.4.3繼電器 PAGEREF _Toc234471834 h 12 HYPERLINK l _Toc234471835 附表一：聲光報警器設計所用器件 PAGEREF _Toc234471835 h 13 HYPERLINK l _Toc234471836 二機器人行走控制電路 PAGEREF _Toc234471836 h 14 HYPERLINK l _Toc234471837 2.1意義與要求 PAGEREF _Toc234471837 h 14 HYPERLINK l _Toc234471838 2.2設計總

6、體方案 PAGEREF _Toc234471838 h 14 HYPERLINK l _Toc234471839 2.2.1設計思路 PAGEREF _Toc234471839 h 14 HYPERLINK l _Toc234471840 2.2.2總體方框圖 PAGEREF _Toc234471840 h 15 HYPERLINK l _Toc234471841 2.2.3 完整原理圖 PAGEREF _Toc234471841 h 15 HYPERLINK l _Toc234471842 2.2.4 PCB制圖 PAGEREF _Toc234471842 h 17 HYPERLINK l

7、_Toc234471843 2.3設計原理分析 PAGEREF _Toc234471843 h 18 HYPERLINK l _Toc234471844 2.3.1 單片機外圍電路 PAGEREF _Toc234471844 h 18 HYPERLINK l _Toc234471845 2.3.2電機控制電路 PAGEREF _Toc234471845 h 19 HYPERLINK l _Toc234471846 2.3.3鍵盤輸入及控制電路 PAGEREF _Toc234471846 h 20 HYPERLINK l _Toc234471847 2.3.4顯示控制電路 PAGEREF _To

8、c234471847 h 21 HYPERLINK l _Toc234471848 2.3.5整體工作原理說明 PAGEREF _Toc234471848 h 21 HYPERLINK l _Toc234471849 2.4程序 PAGEREF _Toc234471849 h 22 HYPERLINK l _Toc234471850 2.4.1程序設計思路 PAGEREF _Toc234471850 h 22 HYPERLINK l _Toc234471851 2.4.2整體程序及說明 PAGEREF _Toc234471851 h 23 HYPERLINK l _Toc234471852 2

9、.5主要器件說明 PAGEREF _Toc234471852 h 24 HYPERLINK l _Toc234471853 2.5.1驅(qū)動芯片L298N PAGEREF _Toc234471853 h 24 HYPERLINK l _Toc234471854 附表二：機器人設計所用器件 PAGEREF _Toc234471854 h 25 HYPERLINK l _Toc234471855 三設計體會及小結(jié) PAGEREF _Toc234471855 h 26一有害氣體聲光報警器1.1意義與要求意義：運用電子技術(shù)及相關(guān)知識設計有害氣體聲光報警器，且具有自動抽排功能。掌握傳感器等一些器件的運用，

10、設計簡單的有害氣體檢測電路，聯(lián)系實際，同時提高動手，思考能力。要求：設計一個能自動檢測有害氣體濃度，且當有害氣體濃度超標時，能自動發(fā)出聲光報警，能自動抽排有害氣體的控制電路。當檢測到有害氣體意外排放超標時，發(fā)出警笛報警聲和燈光間歇閃爍的光報警提示，同時自行啟動抽排系統(tǒng)，以保障人們的生命財產(chǎn)安全。抽排完畢后，系統(tǒng)自動回到實時檢測狀態(tài)。1.2設計總體方案1.2.1設計思路氣敏傳感器是利用物質(zhì)效應和化學效應對氣體中的某些成分進行檢測的器件，譬如半導體氣敏傳感器主要是利用半導體與某些氣體接觸時，其特性將發(fā)生變化這一現(xiàn)象來檢測氣體的成分或濃度。故可利用這一特性，來設計電路。QM-N5氣敏傳感器可用于檢測

11、一些可燃性氣體，如家用煤氣，液化石油氣等氣體。當看可燃氣體濃度增大，氣敏傳感器QM-N5的等效電阻降低，用電壓比較器作為控制部分，當輸入電壓大小反過來時，輸出就會有高低電平的變化，就利用這高低電平的變化來控制聲光報警及有害氣體的抽排。聲光報警電路可用555組成的多諧振蕩電路來控制，555組成的電路輸出方波信號，驅(qū)動揚聲器發(fā)出報警聲音，驅(qū)動燈來得到閃爍的警燈本設計電路要用到繼電器，來作為聲光報警器的工作控制電路。1.2.2總體方框圖 有害氣體濃度是否達到一定值？電壓比較器輸出低電平，繼電器不閉合，聲光報警器不工作，電壓比較器輸出高電平，繼電器工作，使聲光報警器及抽排電路工作是否 QM-N5氣敏傳

12、感器電源電路圖2-1：聲光報警器原理方框圖 1.2.3完整原理圖用protues軟件繪制成如下系統(tǒng)原理圖 圖2-2：系統(tǒng)原理圖1.2.4 PCB制圖 圖2-3：PCB制圖1.3設計原理分析1.3.1聲光報警及抽排電路 圖3-1：聲光報警及抽排電路 原理說明：圖3-1中用繼電器控制聲光報警及風扇抽排電路。如上圖中的標注所示，繼電器的電感線圈的一端與電壓比較器輸出端相連。當電壓比較器輸出“低電平”時，繼電器內(nèi)部的“開關(guān)”打開，聲光報警電路及風扇抽排電路不工作；當電壓比較器輸出“高電平”時，繼電器內(nèi)部“開關(guān)閉合，聲光報警電路及風扇抽排電路在電源的供電下開始工作。555多諧振蕩器輸出端為個周期性的方波

13、，其頻率為： f=1/( tPL +tPH)， 可近似看成f=1.43/(R1+R2)C本設計中R1=22k,R2=11k,C=33uf,可算得f約為1hz,即555多諧振蕩器會產(chǎn)生一秒的連續(xù)脈沖。至于555多諧振蕩器的詳細原理說明見1.4節(jié)。下面一副截圖為555定時電路在正常工作下時所輸出的波形 圖3-2：555定時電路輸出波形1.3.2氣敏傳感器部分的電路 圖3-3：氣敏傳感器部分電路 原理說明：對于圖3-3當空氣中的有害氣體濃度未達到一定值時，QM-N氣敏傳感器電阻值很大，使電壓比較器正相輸入端的電壓小于反相輸入端的電壓，電壓比較器的輸出端為“低電平”，繼電器不工作：如果空氣中的有害氣體

14、濃度達到一定值時，傳感器的電阻值變小，使電壓比較器正相輸入端電壓大于反向輸入端電壓，比較器輸出“高電平”，繼電器工作，從而驅(qū)動聲光報警及風扇抽排電路。 改變RV2滑動變阻器的阻值，可以改變電壓比較器的反相輸入端的電壓，使聲光報警及風扇抽排電路可以在有害氣體不同濃度下工作，即用氣敏傳感器實現(xiàn)對有害氣體不同濃度的測量。1.3.3電源電路 圖3-4：電源部分電路 原理說明：圖3-4電路由家用220v電壓，變壓器，整流電路，及濾波穩(wěn)壓電路組成，實現(xiàn)交流電到直流電的轉(zhuǎn)變，在供電給后續(xù)電路工作。 電源變壓器是將交流電網(wǎng)220V的電壓變?yōu)樗枰碾妷褐?，然后通過整流電路將交流電壓變?yōu)槊}動的直流電壓。由于此脈

15、動的直流電壓還含有較大的紋波，必須通過濾波電路加以濾波，從而得到平滑的直流電壓。但這樣的電壓還隨電網(wǎng)電壓波動，負載和溫度的變化而變化。因而在整流，濾波電路之后，還需接穩(wěn)壓電路。穩(wěn)壓電路的作用是當電網(wǎng)電壓波動，負載和溫度變化時，維持輸出直流電壓的穩(wěn)定。1.3.4整體工作原理說明 由220V的交流電壓經(jīng)電源變壓器，整流電路，濾波和穩(wěn)壓電路等四部分后變?yōu)橹绷麟妷?，供氣敏傳感器及聲光報警電路工作，而風扇是由220V的交流電驅(qū)動。當空氣中的有害氣體濃度未達到一定值時，QM-N氣敏傳感器電阻值很大，使電壓比較器正相輸入端的電壓小于反相輸入端的電壓，電壓比較器的輸出端為“低電平”，繼電器不工作：如果空氣中的

16、有害氣體濃度達到一定值時，傳感器的電阻值變小，使電壓比較器正相輸入端電壓大于反向輸入端電壓，比較器輸出“高電平”，繼電器工作，從而驅(qū)動聲光報警及風扇抽排電路。當室內(nèi)有害氣體的體積分數(shù)降到某一預定值時，該控制器會自動切斷排風扇和聲、光報警電路的工作電源，使其停止工作，從而達到了自動控制室內(nèi)有害氣體的目的。下圖（圖3-5）中用滑動變阻器RV1代替氣敏電阻，當滑動變阻器阻值變小時，電壓比較器正相端電壓變大，大于反相端電壓時輸出為高電平，使繼電器共作，聲光報警電路工作;反之不工作。 圖3-5：整體電路1.4所用芯片及其他器件說明1.4.1 555定時器圖4-1：555定時器組成的多諧振蕩器電路圖如圖4

17、-1所示：由555組成的多諧振蕩器工作原理如下：接通電源后，電容C被充電，當VC上升到2/3VCC時，觸發(fā)器被復位，同時發(fā)電BJT T導通，此時VO為低電壓，電容C通過R2和T放電，使VC下降。當VC下降到（1/3）VCC時，觸發(fā)器又被置位，VO翻轉(zhuǎn)為高電平。電容器C放電所需的時間為： tPL=R2Cln2，可近似看成tPL=0.7R2C當C放電結(jié)束時，T截止，VCC將通過R1、R2向電容器C充電，VC由（1/3）VCC上升到（2/3）VCC所需的時間為： tPH=(R1+R2)Cln2，可近似看成tPH=0.7(R1+R2)C而當VC上升到（2/3）VCC時，觸發(fā)器又周而復始，在輸出端就得到

18、一個周期性的方波，其頻率為： f=1/( tPL +tPH)，可近似看成f=1.43/(R1+R2)C1.4.2 QM-N5氣敏傳感器氣體與人類的日常生活密切相關(guān)，對氣體的檢測已經(jīng)是保護和改善生態(tài)居住環(huán)境不可缺少手段，氣敏傳感器發(fā)揮著極其重要的作用。 QM-N5型氣敏元件適用于天然氣、煤氣、氫氣、烷類氣體、烯類氣體、汽油、煤油、乙炔、氨氣、煙霧等的檢測，屬于N型半導體元件。靈敏度較高，穩(wěn)定性較好，響應和恢復時間短，市場上應用廣泛。QM-N5氣敏元件參數(shù)如下：標定氣體（0.1%丁烷氣體，最佳工作條件）中電壓2V，響應時間10S，恢復時間30S，最佳工作條件加熱電壓5V、測量回路電壓10V、負載電

19、阻RL為2K，允許工作條件加熱電壓4.55.5V、測量回路電壓515V、負載電阻0.52.2K。1.4.3繼電器繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。 電磁繼電器的工作原理和特性 電磁式繼電器一般由鐵芯、線圈、銜鐵、觸點簧片等組成的。只要在線圈兩端加上一定的電壓，線圈中就會流過一定的電流，從而產(chǎn)生電磁效應，銜鐵就會在電磁力吸引的作用下克服返回彈簧的拉力吸向鐵芯，從而帶動銜鐵的動觸點與靜觸點（常開觸點）吸合。當線圈斷電

20、后，電磁的吸力也隨之消失，銜鐵就會在彈簧的反作用力返回原來的位置，使動觸點與原來的靜觸點（常閉觸點）吸合。這樣吸合、釋放，從而達到了在電路中的導通、切斷的目的。對于繼電器的“常開、常閉”觸點，可以這樣來區(qū)分：繼電器線圈未通電時處于斷開狀態(tài)的靜觸點，稱為“常開觸點”；處于接通狀態(tài)的靜觸點稱為“常閉觸點”。 選用繼電器時，一般控制電路的電源電壓可作為選用的依據(jù)。控制電路應能給繼電器提供足夠的工作電流，否則繼電器吸合是不穩(wěn)定的。 查閱有關(guān)資料確定使用條件后，可查找相關(guān)資料，找出需要的繼電器的型號和規(guī)格號。若手頭已有繼電器，可依據(jù)資料核對是否可以利用。最后考慮尺寸是否合適。若是用于一般用電器，除考慮機

21、箱容積外，小型繼電器主要考慮電路板安裝布局。對于小型電器，如玩具、遙控裝置則應選用超小型繼電器產(chǎn)品附表一：聲光報警器設計所用器件名稱型號規(guī)格位號數(shù)量電原220V，50hzV1一個變壓器TRAN-2P2STR1一個電橋電路DF02MBR1一個風扇無無一個555芯片NE555U1一個報警燈LED-REDD6一個報警喇叭SpeakerLS1一個繼電器無 無一個電壓比較器COMPIU2一個穩(wěn)壓管BZX85C12RD1一個氣敏傳感器QM-N5無一個三極管2N3019Q2一個二極管UF5404D2一個滑動變阻器10KRV1,RV2兩個電解電容500ufC1,C2兩個電容33ufC3一個電容0.01ufC4

22、一個電阻240R1 一個電阻510R2，R3兩個電阻470R4一個電阻30R5一個電阻22KR6一個電阻11KR7一個電阻1KR8，R9一個二機器人行走控制電路2.1意義與要求意義：運用自學的單片機設計簡單的小車控制電路，把理論與實際相結(jié)合，能夠更好的掌握單片機的應用，同時提高自己的動手能力。同時結(jié)合電子技術(shù)基礎知識設計電路，提高自己的運用，思考能力。要求：設計一個能前進、后退的機器人行走控制電路。當接通電源，機器人前進，行走一段時間后，機器人自動后退，退行一段時間后自動前行，周而復始；機器人行走動力只能使用干電池，不能使用動力電源；機器人前進、后退時間可調(diào)。2.2設計總體方案2.2.1設計思

23、路用單片機作主控芯片，用數(shù)字鍵盤作為輸入部分，控制時間的輸入，同時用七段數(shù)碼管顯示（用七段顯示譯碼器驅(qū)動顯示）。直流電機用單片機控制，同時用H橋電路作為電機的正反轉(zhuǎn)控制電路。 程序部分根據(jù)以上思路編寫。2.2.2總體方框圖 單片機鍵盤輸入電路顯示電路電機控制電路 圖2-1：機器人行走控制原理方框圖2.2.3 完整原理圖用protues軟件繪制成如下系統(tǒng)原理圖（圖2-2） 圖2-2整體原理圖2.2.4 PCB制圖 圖2-3：PCB制圖2.3設計原理分析2.3.1 單片機外圍電路 圖3-1：單片機外圍電路說明：圖3-1是單片機外圍基本電路。只有具備這些基本外圍電路，單片機才能正常工作（注意：其中單

24、片機電源，接地端被隱藏） 外圍基本電路有時鐘產(chǎn)生電路（本電路用內(nèi)部產(chǎn)生方式），復位電路（本電路帶有手動復位，便于控制單片機的復位2.3.2電機控制電路 圖3-2：電機控制電路工作原理說明：芯片L298是恒壓恒流橋式2A驅(qū)動芯片，內(nèi)部是由兩塊H橋電路封裝而成。IN1,IN2,ENA是一部分，IN2,IN3,ENB是一部分，其中ENA，ENB是使能控制端。表一： L298功能模塊ENAIN1 IN2運轉(zhuǎn)狀態(tài) 0任意 任意停止 1 1 0正轉(zhuǎn) 1 01 反轉(zhuǎn) 1 11制停 1 0 0 停止 由表一L298功能模塊可以看出電機的工作狀況，由單片機控制IN1,IN2的輸入，從而很好的控制電機的正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)，

25、達到設計目的。恒壓恒流橋式2A驅(qū)動芯片L298的具體介紹見2.5節(jié)。2.3.3鍵盤輸入及控制電路 圖3-3：鍵盤輸入及控制電路 原理說明：圖中的MM74C922為鍵盤控制芯片。MM74C922與數(shù)字鍵盤的對應關(guān)系如下面的表格所示，并在上圖中表上了各鍵的代表數(shù)字。沒有鍵按下時，MM74C922中的OA=0，當有鍵按下時OA=1，經(jīng)反相器，使輸出時能端“OE非”（即十三腳）為0，此時鍵值（二進制）由A,B,C,D輸出，把A，B，C，D相應的輸入單片機，單片機就可得到相應的值，再經(jīng)數(shù)碼管顯示出來即可，同時可以控制機器人的前進，后退時間。 表二：MM74C922與數(shù)字鍵盤的對應關(guān)系開關(guān)位置0Y1,X1

26、1Y1,X22Y1,X33Y1,X44Y2,X15Y2,X26Y2,X37Y2,X48Y3,X19Y3,X210Y3,X311Y3,X412Y4,X113Y4,X214Y4,X315Y4,X4A0101010101010101B0011001100110011C0000111100001111D00000000111111112.3.4顯示控制電路 圖3-4：顯示控制電路原理說明：七段顯示譯碼器74LS47為輸出低電平有效，用以驅(qū)動共陽極顯示器，它把由ABCD輸入的二進制譯碼后，顯示在數(shù)碼管上，直觀的顯示了時間。74LS47的具體說明見2.5節(jié)2.3.5整體工作原理說明當數(shù)字鍵盤有鍵按下時，經(jīng)

27、MM74C922鍵盤控制芯片，使輸出相應的二進制，此二進制輸入單片機，單片機“記住“輸入的數(shù)據(jù)，再由程序控制，輸出并顯示在數(shù)碼管上：同時控制電機的正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)時間，實現(xiàn)整個電路的正常運行。.程序2.4.1程序設計思路數(shù)字鍵盤有鍵按下，輸入中進退時間控制開關(guān)打開程序控制鍵打開，即電機控制，包括時間，循環(huán)進行結(jié)束存儲鍵入的值于中并顯示存儲鍵入的值于中并顯示開始 圖4-1程序設計思路2.4.2整體程序及說明#include reg51.h sbit in1=P35; sbit in2=P36; sbit da=P30;sbit kts=P31; /跳出顯示程序控制端sbit kqbh=P32; / 顯

28、示控制端char a2=0;void delay1s(void)/1秒延時程序 unsigned char i,j,k;for(k=100;k0;k-)for(j=20;j0;j-)for(i=248;i0;i-);void main() while(1) if(da=1) if (kqbh=1) a0=P0;P1=a0; /存儲前進顯示時間于a0中 else a1=P0;P2=a1; /存儲后退顯示時間于a1中 if(kts=0)break; while(1) in1=1; in2=0; for(;P10;P1-) /前進顯示程序 delay1s(); delay1s(); P1=a0; i

29、n1=0; in2=1; for(;P20;P2-) /后退顯示程序 delay1s(); delay1s(); P2=a1; 2.5主要器件說明.驅(qū)動芯片L298NL298是SGS公司的產(chǎn)品，比較常見的是15腳Multiwatt封裝的L298N，內(nèi)部同樣包含4通道邏輯驅(qū)動電路。可以方便的驅(qū)動兩個直流電機，或一個兩相步進電機。L298N可接受標準TTL邏輯電平信號VSS，VSS可接457 V電壓。4腳VS接電源電壓，VS電壓范圍VIH為2546 V。輸出電流可達25 A，可驅(qū)動電感性負載。1腳和15腳下管的發(fā)射極分別單獨引出以便接入電流采樣電阻，形成電流傳感信號。L298可驅(qū)動2個電動機，OU

30、T1，OUT2和OUT3，OUT4之間可分別接電動機，本實驗裝置我們選用驅(qū)動一臺電動機。5，7，10，12腳接輸入控制電平，控制電機的正反轉(zhuǎn)。EnA，EnB接控制使能端，控制電機的停轉(zhuǎn)。表1是L298N功能邏輯圖。 In3，In4的邏輯圖與表1相同。由表1可知EnA為低電平時，輸入電平對電機控制起作用，當EnA為高電平，輸入電平為一高一低，電機正或反轉(zhuǎn)。同為低電平電機停止，同為高電平電機剎停。附表二：機器人設計所用器件名稱規(guī)格型號位號數(shù)量單片機AT89C51U1一片電機驅(qū)動芯片L298U2一片鍵盤控制芯片MM74C922U3一片反相器無U4一片 譯碼器 74LS47U5，U7兩片數(shù)碼管無HT,

31、QJ兩片Button無無17個SWITCH無KTS,KQBH2個石英晶體無X1一個電容20pC1,C2兩個10uC3（電解電容）一個0.1ufC4一個1ufC5一個電阻 10kR1，R2兩個470R3一個三設計體會及小結(jié) 有害氣體聲光報警器是以氣敏傳感器為中心的電路，當檢測到有害氣體達到能夠危害人體的濃度時，電路會發(fā)出聲光報警，并自動抽排。能夠很好的保障人們的安全，應用甚廣。通過有害聲光報警器的設計，我掌握了氣敏傳感器的原理及相關(guān)應用，并在一定程度上用模電，數(shù)電知識解決了生活中的一些實際應用問題，很有成就感，很大程度上提高自己的學習興趣及動手思考能力，意義甚大。經(jīng)過一年的模電，數(shù)電的學習以及個

32、人單片機自學，掌握了一些理論知識，卻缺少必須的動手機會，當然在數(shù)電及模電實驗課上，也鍛煉了自己的動手能力?？墒?，畢竟課上時間有限，只能連接現(xiàn)成的電路圖，或匆忙中完成實驗，缺少必要的思考時間，使得實驗課大打折扣，只是因為時間有限。學校也有開放性實驗室供同學們?nèi)ュ憻捵约旱膭邮帜芰?，但是實驗室要的人畢竟有限，所以去實驗室的幾率很少。要把理論轉(zhuǎn)化為實踐是必須的，學生必須盡力為自己尋找一些實驗，動手的機會。課程設計為我們提供了這樣的機會。課設過程中，大家自己獨立思考，完成老師布置的題目，學習了很多東西，把自己所學用于實際，自己倍感有成就感。課設期間，遇到問題，獨立解決或同學在一起討論，大家很有目的的做課

33、設，受益匪淺，使自己感覺最深的是最近學會了運用多種軟件如protues應用,PCB制作。只是課設時間很緊，不能把課設做的更完美一點。還是真希望課設時間多一點，讓自己有更多的思考時間，盡善盡美。附錄資料：不需要的可以自行刪除測量機器人測量機器人可實現(xiàn)對目標的快速判別、鎖定、跟蹤、自動照準和高精度測量，可 以在大范圍內(nèi)實施高效的遙控測量。使您在遙控測量操作中的那些煩惱成為歷史。該系統(tǒng) 由索佳新一代全站儀SRX和索佳超級目標捕捉系統(tǒng)組成。 超級目標捕捉系統(tǒng)由鏡站端可發(fā)射扇形光束的RC遙控器和測站端SRX系列全站儀上的光束探 測器組成；光束探測器能敏銳地感知RC遙控器所發(fā)出的瞬間光信號，并驅(qū)動全站儀快

34、速地指 向目標，對目標進行精確照 準和測量。系統(tǒng)內(nèi)置智能方 向傳感器可以判別和鎖定指 定目標，實現(xiàn)對目標的智能 跟蹤。 超級目標捕捉系統(tǒng)驅(qū)動全站儀快速照準棱鏡所在方位，并對目標實施 高精度的自動照準和測量。超級目標捕捉系統(tǒng)能夠驅(qū)動全站儀自動照準和鎖定目標棱鏡，測量過程中移動棱鏡時即使出現(xiàn)影響目標 通視的障礙物（如建筑、樹木、汽車等物體），儀器也能鎖定目標棱鏡，確保測量工作的正確進行。在 地形復雜的條件下作業(yè)時，測量人員只須注意腳下的路面，而不必太在意棱鏡的姿態(tài)。即使目標棱鏡暫 時失鎖，只須在鏡站方發(fā)出搜索指令，儀器便可快速地重新鎖定目標。 即使鏡站附近有其他反射棱鏡也不會產(chǎn)生誤測，超級目標捕

35、捉系統(tǒng)會驅(qū)動全站儀鎖定和照準正確的棱鏡。測量機器人1：測量機器人SRX儀器介紹:索佳超級測量機器人可實現(xiàn)對目標的快速判別、鎖定、跟蹤、自動照準和高精度測量，可以在大范圍內(nèi)實施高效的遙控測量。使您在遙控測量操作中的那些煩惱成為歷史。該系統(tǒng)由索佳新一代全站儀SRX和索佳超級目標捕捉系統(tǒng)組成。系統(tǒng)特點:高新技術(shù)的體現(xiàn)全站儀的新旗艦 新一代高精度測距技術(shù)RED-techEX 全球領(lǐng)先的突破性測角技術(shù) 支持多種通訊接口 完善的藍牙通訊技術(shù)。索佳超級測量機器人可實現(xiàn)對目標的快速判別、鎖定、跟蹤、自動照準和高精度測量，可以在大范圍內(nèi)實施高效的遙控測量。使您在遙控測量操作中的那些煩惱成為歷史。該系統(tǒng)由索佳新一

36、代全站儀SRX和索佳超級目標捕捉系統(tǒng)組成。 超級目標捕捉系統(tǒng)由鏡站端可發(fā)射扇形光束的RC遙控器和測站端SRX系列全站儀上的光束探測器組成；光束探測器能敏銳地感知RC遙控器所發(fā)出的瞬間光信號，并驅(qū)動全站儀快速地指向目標，對目標進行精確照準和測量。系統(tǒng)內(nèi)置智能方向傳感器可以判別和鎖定指定目標，實現(xiàn)對目標的智能跟蹤。 超級目標捕捉系統(tǒng)驅(qū)動全站儀快速照準棱鏡所在方位，并對目標實施高精度的自動照準和測量。超級目標捕捉系統(tǒng)能夠驅(qū)動全站儀自動照準和鎖定 目標棱鏡，測量過程中移動棱鏡時即使出現(xiàn)影響目標通視的障礙物（如建筑、樹木、汽車等物體），儀器也能鎖定目標棱鏡，確保測量工作的正確進行。在地形復 雜的條件下作

37、業(yè)時，測量人員只須注意腳下的路面，而不必太在意棱鏡的姿態(tài)。即使目標棱鏡暫時失鎖，只須在鏡站方發(fā)出搜索指令，儀器便可快速地重新鎖定目標。 即使鏡站附近有其他反射棱鏡也不會產(chǎn)生誤測，超級目標捕捉系統(tǒng)會驅(qū)動全站儀鎖定和照準正確的棱鏡。技術(shù)性能參數(shù):型號SRX1SRX2SRX3SRX5測角部光電絕對編碼掃描、對徑檢波度盤最小顯示 (可選)0.5 / 1, 0.1 / 0.2mg, 0.002 / 0.005mil1 / 5, 0.2 / 1mg, 0.005 / 0.02mil測角精度(ISO17123-3)1 / 0.3mg / 0.005mil2 / 0.6mg / 0.01mil3 / 1mg

38、/ 0.015mil5 / 1.5mg / 0.025mil自動雙軸液體補償雙軸液體傾斜傳感器，補償范圍：4超出補償范圍儀器發(fā)出風鳴警告測距部紅色激光二極管、光電同軸、調(diào)制激光、相位比較法測距測距范圍*1(斜距)無協(xié)作目標*2(Kodak灰卡)0.3 500m (白色面, 90%反射系數(shù))0.3 250m (灰色面, 18%反射系數(shù))反射片RS90N-K: 1.3 500mATP1棱鏡1.3 1,000m單AP棱鏡1.3 5,000m ,良好氣象條件*3 : 1.3 6,000m精度無協(xié)作目標2/*4(精測)0.3 200m: (3 + 2ppm x D)mm200 350m: (5 + 10

39、ppm x D)mm350 500m: (10 + 10ppm x D)mm無協(xié)作目標2/*4(粗測)0.3 200m: (6 + 2ppm x D)mm200 350m: (8 + 10ppm x D)mm350 500m: (15 + 10ppm x D)mm棱鏡精測: (1.5 + 2ppm x D)mm5*精測:(2 + 2ppm x D)mm,粗測 : (5 + 2ppm x D)mm粗測: (5 + 2ppm x D)mm反射片精測:(3 + 2ppm x D)mm,粗測 ： (6 + 2ppm x D)mm自動跟蹤6脈沖激光和光學成像的CCD感應器范圍ATP1棱鏡5 500m自動

40、照準脈沖激光和光學成像的CCD感應器 ATP1棱鏡2 600m APO1棱鏡2 1,000m模式PC-RR3遙控裝置光束發(fā)射器,藍牙模塊，和磁性羅盤。光束發(fā)射器,藍牙模塊，和磁性羅盤。范圍* 1(SRX和 RC-PR3的斜距)近距離模式2 100m*7,良好天氣以上 3: 2 to 150m遠距離模式2 250m* 8,良好天氣以上3: 2 to 300m * 2測量機器人2：GPT-9000A彩屏 WinCE測量機器人儀器介紹:彩屏 WinCE測量機器人采用最安全的1級激光，無棱鏡測距達2000m，再一次打破了無棱鏡測距的極限。系統(tǒng)特點: 采用最安全的1級激光，無棱鏡測距達2000m，再一次

41、打破了無棱鏡測距的極限 配備自動追蹤，自動照準功能和Windows CE操作系統(tǒng)；跟蹤速度達15/秒，可以用于幾乎所有的測量領(lǐng)域 紅色激光指向：裝有紅色、極小光點激光指示器，輕松可知被測點位置，方便用戶定向或放樣作業(yè) XTRAC 棱鏡跟蹤技術(shù)：瞬間重捕跟蹤鎖定技術(shù) 拓普康第三代快速鎖定技術(shù) 快速鎖定技術(shù)和IR通訊技術(shù)的完美結(jié)合 高級系統(tǒng)設計：儀器端和反光鏡端均為無線連接 Windows CE操作系統(tǒng) 彩色觸摸屏幕 新型、超快速伺服馬達驅(qū)動 內(nèi)置無線電通訊系統(tǒng)：內(nèi)置2.4GHz SpSp無線電通訊系統(tǒng) 集成在儀器的側(cè)面板中 可選配用于FC-200 的RS電臺模塊 新型的FC-200野外控制器：

42、內(nèi)置藍牙無線通訊模塊 Inetl XScale 520MHz CPU Windows CE操作系統(tǒng) 彩色觸摸屏幕 可選配RS-1電臺模塊 真正無線連接的系統(tǒng)：GPT-9000A測量機器人 FC-200野外控制器 RS電臺模塊 輕便的360棱鏡 功能強大的TopSURV 軟件技術(shù)性能參數(shù):儀器型號GPT-9001AGPT-9002A儀器型號GPT-9001AGPT-9002A角度測量微旋轉(zhuǎn)微旋轉(zhuǎn)控制（最小值為1秒）方法（水平/垂直）絕對法讀數(shù)（對徑）最大旋轉(zhuǎn)速度85/秒最小讀數(shù)0.5/11/5顯示器精度12類型3.5英寸TFT彩色顯示屏距離測量單面顯示測程觸摸屏無棱鏡模式（目標：白墻）計算機單元

43、在低亮度且無陽光1.5m250m/5m2000m(無棱鏡超長模式)操作系統(tǒng)WinCE.NET 4.2有棱鏡模式CPUIntel PXA255 400MHz單棱鏡（條件1）3，000mRAM64MB條件1：薄霧、能見度約20km，中等陽光，稍有熱閃爍ROM2MB(閃存ROM)+64MB（SD card）無棱鏡模式(漫反射表面)I/ORS-232串口1.5m250m(5mm)m.s.e.USB（B型）, 藍牙5.0m2000m(10mm+10ppmD)m.s.e.CF卡槽（型）有棱鏡模式（2mm+2ppmD)m.s.e.傾斜補償器最小讀數(shù)類型雙軸精測模式0.2mm/1mm方法液體式粗測模式1mm/

44、10mm補償范圍6測量時間水準器靈敏度精測模式 1mm:約1.2秒（首次3秒）圓水準器10/2mm0.2mm:約3秒（首次4秒）長水準器30/2mm粗測模式 10mm:約0.3秒（首次2.5秒）電源1mm:約0.5秒（首次2.5秒）機載電池BT-61Q輸出電壓7.4伏自動跟蹤使用時間最大自動跟蹤速度15/秒角度和距離測量約4.5小時搜索范圍可由用戶定義僅角度測量約10小時自動跟蹤范圍8m1000m(單棱鏡)其他自動照準精度2激光指向有伺服機構(gòu)防塵/防水等級IP54驅(qū)動范圍全方位旋轉(zhuǎn)工作環(huán)境溫度-20+50粗旋轉(zhuǎn)粗旋轉(zhuǎn)控制（7個速度可調(diào)）重量儀器6.9kg(含電池)，儀器箱4.5kg微旋轉(zhuǎn)微旋轉(zhuǎn)

45、控制（最小值為1秒）尺寸338mm(高)212mm(寬)197mm(長)最大旋轉(zhuǎn)速度85/秒測量機器人3: GTS-900A測量機器人產(chǎn)品特點：彩屏 WinCE測量機器人 您工作中最佳助手,配備自動追蹤，自動照準功能和Windows CE操作系統(tǒng)，跟蹤速度達15/秒；可以用于幾乎所有的測量領(lǐng)域。系統(tǒng)特點：配備自動追蹤，自動照準功能和Windows CE操作系統(tǒng)，跟蹤速度達15/秒；可以用于幾乎所有的測量領(lǐng)域。XTRAC 棱鏡跟蹤技術(shù)：瞬間重捕跟蹤鎖定技術(shù)拓普康第三代快速鎖定技術(shù)快速鎖定技術(shù)和IR通訊技術(shù)的完美結(jié)合高級的系統(tǒng)設計：儀器端和反光鏡端均為無線連接 Windows CE操作系統(tǒng) 彩色觸

46、摸屏幕 新型、超快速伺服馬達驅(qū)動內(nèi)置無線電通訊系統(tǒng)：內(nèi)置2.4GHz SpSp無線電通訊系統(tǒng) 集成在儀器的側(cè)面板中 可選配用于FC-200 的RS電臺模塊新型的FC-200野外控制器：內(nèi)置藍牙無線通訊模塊 Inetl XScale 520MHz CPU Windows CE操作系統(tǒng) 彩色觸摸屏幕 可選配RS-1電臺模塊真正無線連接的系統(tǒng)：GTS-900A測量機器人 FC-200野外控制器 RS電臺模塊 輕便的360棱鏡 功能強大的TopSURV 軟件技術(shù)指標：儀器型號GTS-901AGTS-902A儀器型號GTS-901AGTS-902A角度測量顯示器方法（水平/垂直）絕對法讀數(shù)（對徑）類型3

47、.5英寸TFT彩色顯示屏最小讀數(shù)0.5/11/5單面顯示精度12觸摸屏距離測量計算機單元測程操作系統(tǒng)WinCE.NET 4.2單棱鏡（條件1）3，000mCPUIntel PXA255 400MHz條件1：薄霧、能見度約20km，中等陽光，稍有熱閃爍RAM64MB最小讀數(shù)ROM2MB(閃存ROM)+64MB（SD card）精測模式0.2mm/1mmI/ORS-232串口/USB（B型），藍牙/CF卡槽（型）粗測模式1mm/10mm傾斜補償器測量時間類型雙軸精測模式 1mm:約1.2秒（首次3秒）方法液體式 0.2mm:約3秒（首次4秒）補償范圍6粗測模式 10mm:約0.3秒（首次2.5秒）

48、水平器靈敏度 1mm:約0.5秒（首次2.5秒）圓水平器10/2mm自動跟蹤長水平器30/2mm最大自動跟蹤速度15/秒電源搜索范圍可由用戶定義機載電池BT-61Q輸出電壓7.4伏自動跟蹤范圍8m1000m(單棱鏡)使用時間自動照準精度2角度和距離測量約4.5小時伺服機構(gòu)僅角度測量約10小時驅(qū)動范圍全方位旋轉(zhuǎn)其它粗旋轉(zhuǎn)粗旋轉(zhuǎn)控制（7個速度可調(diào)）激光指向有微旋轉(zhuǎn)微旋轉(zhuǎn)控制（最小值為1秒）防塵/防水等級IP54最大旋轉(zhuǎn)速度85/秒工作環(huán)境溫度-20+50重量儀器6.9kg(含電池)，儀器箱4.5kg尺寸338mm(高)212mm(寬)197mm(長)測量機器人4： TCA2003/1800全站儀產(chǎn)

49、品描述： 令人不可致信的角度和距離測量精度，既可人工操作也可自動操作，既可遠距離遙控運行也可在機載應用程控下使用，在精密工程測量、變形監(jiān)測、幾乎是無容許限差的機械引導控制等應用領(lǐng)域中無可匹敵。系統(tǒng)特點：世界上最高精度的全站儀：測角精度（一測回方向標準偏差）0.52，測距精度 1mm+1ppm 具有ATR功能的TCA2003/1800全站儀，把地面測量設備帶入了測量機器人的時代，并以性能穩(wěn)定可靠著稱 利用ATR功能，白天和黑夜（無需照明）都可以工作，合作目標只是普通的反射棱鏡 具有激光對點器；可加配EGL導向光；配備RCS遙控器可組成單人測量系統(tǒng) 可通過GeoBasic工具，用戶可自開發(fā)機載應用

50、軟件；在GeoCOM模式下，通過計算機軟件的控制，可組成各種自動化測量系統(tǒng) 在測量辦公軟件SurveyOffice或Leica Geo-Office的幫助下，可把儀器內(nèi)PC卡上保存的數(shù)據(jù)輕松地傳輸?shù)接嬎銠C中 廣泛用于地上大型建筑和地下隧道施工等精密工程測量或變形監(jiān)測領(lǐng)域技術(shù)規(guī)格 ：型號TCA1800TCA2003TC2003角度測量距離測量（IR）馬達驅(qū)動自動目標識別與照準（ATR）導向光（EGL）可選可選可選遙控器RCS1100可選可選可選角度測量精度（ISO 17123-3）Hz, V10.50.5最小顯示單位10.1測量原理對徑絕對式連續(xù)測量補償器方式電子雙軸補償器補償范圍4設置精度0.

51、3距離測量精度（ISO17123-4）精密模式/測量時間1mm+2ppm/3.0秒1mm+1ppm/3.0秒1mm+1ppm/3.0秒標準模式/測量時間1mm+2ppm/3.0秒1mm+1ppm/3.0秒1mm+1ppm/3.0秒快速模式/測量時間3mm+2ppm/1.5秒跟蹤模式/測量時間5mm+2ppm/0.3秒最小顯示單位0.1 mm0.01 mm測程（一般大氣條件）圓棱鏡（GPR1）2500 m360棱鏡（GRZ4）1300 m 小棱鏡（GMP101）900 m反射片60mm60mm）200 m自動目標識別與照準（ATR）ATR/LOCK 測程（一般大氣條件）圓棱鏡（GPR1）1000

52、 m / 500 m360棱鏡（GRZ4）500 m / 350 m最短測量距離5 m / 20 m精度/測量時間小于等于200 m時為1mm；大于200m時取決于角度測量精度/ 3-4秒最大速度（LOCK模式）切向（標準測距模式）在100 m處: 5 m /秒，在20 m處: 1 m /秒切向（跟蹤測距模式）在100 m處: 1 m /秒，在20 m處: 0.2 m /秒工作原理數(shù)字元影像處理（激光束）馬達驅(qū)動最大速度旋轉(zhuǎn)速度45/秒導向光（EGL）工作范圍（一般大氣條件）5 m 150 m精度定向精度在100處: 5 cm 機載應用程序系統(tǒng)集成程序測站，目標偏置，人工輸入坐標，邊長投影計算標配可上載程序定向與高程傳遞，后方交會，放樣，對邊測量可選可上載程序自由設站，懸高測