[发明专利]高精度数字式角度测量仪

说明书

技术领域

本发明属于检测与自动化装置领域，具体设计一种通过简单按键操作即可获得所测对象角度值的电子测量仪器，测量精度高达0.1度，所测角度值直接以数字量的形式显示在微型液晶屏上，采用减法计算夹角值，无需调零。 

背景技术

   人们在从事教育教学或者工程实践中，经常会遇到测量角度的问题。最传统的做法是拿三角板等器具手工测量，这种做法有明显的缺陷：1、由于是通过人眼读取刻度值，因此精度不高，只能应用于粗测的场合；2、测得的角度值无法直观显示出来，需要人眼读取刻度值获取并同时手工做好记录。如今也有采用增量编码器、同步机等技术研制角度测量仪的，但这种技术存在接触面、触点易磨损等缺点,必须定期进行更换,在实际应用中降低了设备的可靠性,增加了维修成本。 

发明内容

 本发明目的在于提供一种高精度数字式角度测量仪，适用于角度测量场合。 

本发明技术方案为：高精度数字式角度测量仪，其特征在于，包括： 

用于控制高精度数字式角度测量仪的各芯片、元器件协同工作的微处理器（AT89S52单片机）；

用于测量角度的磁阻式角度传感器KMZ41；

用于处理KMZ41输出角度信息的信号调理器UZZ9001；

用于存储角度信息的EEPROM存储器（AT24C02）；

用于确定夹角位置并获得角度值的按键（一共3个）；

用于显示所测角度信息的12864型液晶显示屏；

用于给角度测量系统供电的电源电路。

所述的高精度数字式角度测量仪的微处理器用于控制高精度数字式角度测量仪的各芯片、元器件协同工作，型号为AT89S52单片机。 

所述角度传感器型号为KMZ41，其管脚和信号调理器UZZ9001连接，具体连接方式为：KMZ41的3、4管脚为电源端，接+5V（正5伏，下同），7、8脚为GND端，接地；KMZ41的 1、2、5、6管脚分别顺次和UZZ9001的24、23、1、2管脚相连接；因为KMZ41电路和UZZ9001电路需分开工作，所以各自分别引出了1个插线口P1和P6，最后两者通过6针排线互连，以上连接方式可以参看说明书附图3。 

所述的高精度数字式角度测量仪包含一个信号调理器UZZ9001，其管脚和KMZ41、微处理器AT89S52相连，其中与KMZ41的连接方式已在上述第3点详细叙述了，此处不再赘述。UZZ9001的其他管脚连接方式为：UZZ9001的4、5、6、7、9、10、18、19、20管脚接地，17、21管脚接+5V，15、16管脚各接1个10K的精密可调电阻，并将其跨接于+5V和地之间，调节这2个可调电阻的大小，即可校准角度的输出值，3、8、11、22管脚悬空，12、13、14管脚共同组成UZZ9001的SPI串行通信接口，与AT89S52单片机做数据交互，分别顺次接至单片机的P2.1、P2.2、P2.3口，以上连接可以参看说明书附图3。 

所述EEPROM存储器型号为AT24C02，存储容量为2Kbit，具有掉电不丢失的特点，用于存储用户通过按键操作测得的角度信息，AT24C02的第5（SDA）、第6（SDL）管脚组成了一个IIC通信接口，与AT89S52单片机做数据交互，分别顺次接至AT89S52单片机的P1.0、P1.1口，并分别通过一个10K电阻做上拉处理，AT24C02的1（A0）、2（A1）、3（A2）、4（GND）、7（WP）接地，8（VCC）接+5V，具体连接方式见说明书附图3。 

所述的高精度数字式角度测量仪包含1个微型液晶显示屏，用于显示所测的角度值，型号为12864，带字库，可显示四行共32个汉字或64个英文字符，该液晶显示屏的引脚连接为：1、20管脚接地，2、15、19管脚接地，3管脚接一个10K的可调电阻，并跨接于+5V和地之间，调节该可调电阻的大小即可调整液晶屏的对比度，7、8、9、10、11、12、13、14为液晶屏的数据端口，分别与AT89S52单片机的P0.0-P0.7相连，4、5、6为液晶屏的读写控制端，分别接至AT89S52单片机的P2.5、P2.6、P2.7口，以上连接可以参看说明书附图3。 

所述的高精度数字式角度测量仪包含3个按键，1个为功能键，1个为前进键，1个为后退键，用于让用户向前或向后查看过去所测得的角度值，这3个按键的一端接地，另一端分别依次接至AT89S52单片机的P3.4、P3.5、P3.6口，当有按键被按下时，单片机的这3个端口将出现低电平信号，说明有按键被按下，以上连接可以参看说明书附图3。