三支点平台水平智能调节系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种三支点平台水平智能调节系统，由数字式电子水平仪和智能终端两部分组成；其特征在于：智能终端由单片机最小系统、语音电路、接口电路和电源电路四部分组成；智能终端由按键控制，通过ＲＳ２３２接口读取数字式电子水平仪测量数据，经过单片机处理后，由语音电路指示操作；同时，由ＬＥＤ灯光指示系统状态和待调整的支点。其结构简单、价格低廉，使用方便快捷、稳定可靠、调平精度高，能以最少的步骤快速手动调平设备，提高工效７０％以上。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种三支点平台水平智能调节系统，属于光、机、电一体化的精密 测量领域。技术背景如图1所示，假设A、B、C是设备的三个支撑点(绕设备重心相差120°分布，以 下简称支点)，通过手动调整外部的方头螺钉10可以调整设备平面的水平度，正常工作前 必需把设备的支撑平面调整水平，即设备调平。目前，普遍采用数字式电子水平仪1作为 高精度三支点平台9的水平测量仪器，该仪器采用液晶屏数字显示，无声光指示。设备调 平时，一般把水平仪放在设备平面上不动，而靠转动设备来测量倾斜角。整个过程需要两人 配合才能完成一人既要观察水平仪数值的变化，又要转动设备以测量不同支点的倾斜角， 进而判断三个支点的高低关系；另一人需要根据支点的高低关系用扳手来调节相应支点上 的方头螺钉10。假设支点B和支点C不在一条水平线上，起始时水平仪放在A点，测得值 al，设备转动180°到Al点，测得值a2，则支点B、C的水平误差为(al_a2)/2，零值误差为 (al+a2) /2，当水平误差为0时即认为支点B、C达到水平。因此，设备调平首先要判断A、B、 C三个支点的大概高低关系；然后调节其中的两个支点到一个水平面上，这一过程需要转 动设备至少两周，测量五次倾斜角，操作人员要计算水平误差；然后调整第三点和第一点或 第二点水平，这一步又至少需要转动设备一周，测量两次倾斜角；最后还要确认三点是否已 经调平。一般情况下，此时不可能调平(符合设备测量技术指标)，还需要按上述步骤反复 调平。综上，正常情况下设备调平大概需要二十分钟，如果点位地基倾斜严重，超出了设备 的调平范围，经过长时间调整才能发现无法调平，无疑更会延长调节时间。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种三支点平台智能调节系统，其采用数字式电子水 平仪作为测量元件，以低功耗单片机P89LPC935作为核心处理器，通过MAX3232接口芯片 读取水平仪的实时测量数据，由ISD1720数码语音芯片实时语音提示操作步骤以及调整情 况，LED灯光指示系统的工作状态及待调整支点，使一人能快速、准确地对三支点平台进行 调平；可大大提高三支点平台的水平调整时间和调整精度，提高工作效率，使设备能够快速 展开工作。本技术的技术方案是这样实现的三支点平台水平智能调节系统由数字式电 子水平仪和智能终端两部分组成；其特征在于智能终端由单片机最小系统、语音电路、接 口电路和电源电路四部分组成；智能终端由按键控制，通过RS232接口读取数字式电子水 平仪测量数据，经过单片机处理后，由语音电路指示操作；同时，由LED灯光指示系统状态 和待调整的支点。所述的单片机采用增强型51内核微处理器P89LPC935，内设多时钟源即外部高、 中、低频晶体及片内RC、WDT振荡器；增强型I/O端口可配置为准双向、开漏、推挽和输入模式，20mA高电流驱动，支持键盘中断，兼容3V/5V逻辑；5个定时/计数器；多个串行接口 (UART/SPI/I2C)；模拟功能等。所述的语音电路由语音芯片U4、电阻R7、电阻R8、电容C9和 扬声器 LSl 组成，U4 通过四线(SCLK、M0SI、MIS0、/SS) SPI (serial peripheral interface 串行外围设备接口)协议与单片机通信。所述的接口电路由芯片U2、电容C5、C6、C7、C8组成，实现单片机和水平仪之间的 串行通信；单片机Ul内部集成有增强型通用异步接收/发送器(UART)，通过写入寄存器 BRGR1、BRGRO相应的值即可得到特定的波特率，从而完成与水平仪的串行通信。所述的电源电路由U3、U5、电容 Cl、C2、C3、C4、CIO、Cll、C12、C13 组成；其中 Cl、 C3并联作为U3的输入滤波电容，C2、C4并联作为U3的输出滤波电容，U3产生3. 3V直流电 源供U1、U2使用；C10、C11并联作为U5的输入滤波电容，C12、C13并联作为U5的输出滤波 电容，TO产生+5V电源供U4使用。本技术的积极效果是其结构简单、价格低廉，使用方便快捷、稳定可靠、调平 精度高，能以最少的步骤快速手动调平设备，提高工效70%以上。附图说明图1为现有技术的三支点平台水平调节示意图；图2为本技术的三支点平台水平智能调节示意图图3为本技术的三支点平台水平智能调节系统原理图；图4为本技术的系统电路原理图；图5为本技术的系统工作(软件)流程具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术做进一步的描述如图2、3所示，三支点平 台水平智能调节系统由数字式电子水平仪1和智能终端8两部分组成；其特征在于智能 终端8由单片机3最小系统、语音电路4、接口电路2和电源电路6四部分组成；智能终端 由按键5控制，通过RS232接口电路2读取数字式电子水平仪1测量数据，经过单片机3处 理后，由语音电路4指示操作；同时，由LED指示灯7光指示系统状态和待调整的支点。所述的单片机3采用增强型51内核微处理器P89LPC935，内设多时钟源即外部 高、中、低频晶体及片内RC、WDT振荡器；增强型I/O端口可配置为准双向、开漏、推挽和输 入模式，20mA高电流驱动，支持键盘中断，兼容3V/5V逻辑；5个定时/计数器；多个串行 接口(UART/SPI/I2C)；模拟功能等。所述的语音电路4由语音芯片U4、电阻R7、电阻R8、 电容 C9 和扬声器 LSl 组成，U4 通过四线(SCLK、M0SI、MIS0、/SS) SPI (serial peripheral interface 串行外围设备接口)协议与单片机3通信。所述的接口电路2由芯片U2、电容C5、C6、C7、C8组成，实现单片机3和数字式电 子水平仪1之间的串行通信；单片机Ul内部集成有增强型通用异步接收/发送器(UART)， 通过写入寄存器BRGR1、BRGRO相应的值即可得到特定的波特率，从而完成与数字式电子水 平仪1的串行通信。所述的电源电路6 由 U3、U5、电容 C1、C2、C3、C4、C10、C11、C12、C13 组成；其中 Cl、C3并联作为U3的输入滤波电容，C2、C4并联作为U3的输出滤波电容，U3产生3. 3V直流电源供U1、U2使用；C10、C11并联作为TO的输入滤波电容，C12、C13并联作为TO的输出滤波 电容，TO产生+5V电源供U4使用。使用时按图5所示操作方法，首先进行测量前的准备工作数字式电子水平仪1在 使用前应保证电池有充足的电量，数字式电子水平仪ι在关机状态下置于工作环境中4小 时以上，使用前应开机预热30分钟之后方可使用。具体的水平调节步骤如下1、把设备的三个支点都降到最低，使数字式电子水平仪1处在支点(如A点)的 正上方，并与另外两个支点(如B、C点)的连线尽量保持平行；2、按照语音提示使终端上的三点(LED指示灯7)和设备的三个支点对应，然后逆 时针转动设备，同时在每个支点的正上方按照语音提示待数字式电子水平仪1指示稳定 (不变)后按“确认”键；3、在第三支点上方按键确认后，会提示各点的相对高差，然后语音提示“请转到第 #点，稳定后按键确认”；4、转到相应支点并按键后，语音提示“请按指示开始调整”，LED指示灯7的灯光指 示待调支点，如果高本文档来自技高网...

【技术保护点】
三支点平台水平智能调节系统，由数字式电子水平仪（１）和智能终端（８）两部分组成；其特征在于：智能终端（８）由单片机（３）最小系统、语音电路（４）、接口电路（２）和电源电路（６）四部分组成；智能终端（８）由按键（５）控制，通过ＲＳ２３２接口电路（２）读取数字式电子水平仪（１）测量数据，经过单片机（３）处理后，由语音电路（４）指示操作；同时，由ＬＥＤ指示灯（７）灯光指示系统状态和待调整的支点。

【技术特征摘要】
三支点平台水平智能调节系统，由数字式电子水平仪(1)和智能终端(8)两部分组成；其特征在于智能终端(8)由单片机(3)最小系统、语音电路(4)、接口电路(2)和电源电路(6)四部分组成；智能终端(8)由按键(5)控制，通过RS232接口电路(2)读取数字式电子水平仪(1)测量数据，经过单片机(3)处理后，由语音电路(4)指示操作；同时，由LED指示灯(7)灯光指示系统状态和待调整的支点。2.根据权利要求1所述的三支点平台水平智能调节系统，其特征在于所述的单片机(3)采用增强型51内核微处理器P89LPC935，内设多时钟源即外部高、中、低频晶体及片内 RC、WDT振荡器；增强型I/O端口可配置为准双向、开漏、推挽和输入模式，20mA高电流驱动。3.根据权利要求1所述的三支点平台水平智能调节系统，其特征在于所述的语音电路(4)由语音芯片U4、电阻R7、电阻R8、电容C9和扬声器LSl组成，U4通过四线SCLK、MOSI、 MIS0、/SS，SPI为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘杰，
申请(专利权)人：刘杰，
类型：实用新型
国别省市：22[中国|吉林]