[发明专利]基于Arduino的狭小空间三维信息测量装置及方法

权利要求书

1.基于Arduino的狭小空间三维信息测量装置，其特征在于，包括：

感光模块，所述感光模块包括LDR传感器和LM393，用于感知周围环境的光强并将光信号转化成电信号；

转动模块，所述转动模块包括3个舵机，相互配合，用于驱动整个装置三维转动；

激光测距模块，所述激光测距模块由TOF10120测距传感器组成；

显示模块，所述显示模块用于对系统信息进行展示；

中央控制模块，所述中央控制模块负责对输入指令的判断，并根据判断结果，将指令传达给并各个模块，同时接收各个模块回传的指令，并对此进行整合，最后把待测信息传送给显示模块。

2.根据权利要求1所述的基于Arduino的狭小空间三维信息测量装置，其特征在于，所述舵机通过输出端的电位器检测转动角度，实现角度转动控制，且每个舵机的旋转范围为0°-180°。

3.根据权利要求1所述的基于Arduino的狭小空间三维信息测量装置，其特征在于，所述LDR传感器输出的模拟电压通过LM393后，直接与中央控制模块的AD0端口连接，将模拟信号转成数字信号。

4.根据权利要求1所述的基于Arduino的狭小空间三维信息测量装置，其特征在于，所述中央控制模块以Arduino uno R3作为开发平台，得出Arduino unoR3中央控制程序，完成对全部硬件的控制。

5.根据权利要求1所述的基于Arduino的狭小空间三维信息测量装置，其特征在于，所述显示模块采用LM016L液晶模块，LM016L液晶模块采用HD44780控制器，可实现字符移动及闪烁功能。

6.一种基于Arduino的狭小空间三维信息测量装置测量垂直距离的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.把激光测距模块大致对准墙面；

b.中央控制模块控制舵机驱动激光测距模块后向左偏转一个小于90°的角度；

c.中央控制模块驱动激光测距模块测量目前角度下距墙面的距离l ₁；

d.中央控制模块控制舵机驱动激光测距模块后向右偏转90°，并测量目前角度下距墙面的距离l₂；

e.用l ₁、l₂和转动角度90°，通过正余弦定理得出距离墙面的水平垂直距离。

7.一种基于Arduino的狭小空间三维信息测量装置测量矩形房间面积的方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.两组舵机配合转动，实现激光测距模块360°范围的测距；

b.通过外部指令给舵机设置一个固定转动角度α和转动间隔延迟时间t；

c.将该装置放入房间内，舵机每转动α后停止t时间，舵机每转动一次后激光测距模块进行一次测距并传输给中央控制模块；

d.当中央控制模块检测到前测量的数据大于上一组数据，且上一组数据小于上上一组数据，则将上组数据存入数组a；

e.激光测距模块完成360°转动测距后，数组a中得到四个数据，第一个和第三个数据的和为矩形房间的长，第二个和第四个数据的和为矩形房间的宽，根据长和宽即可算得矩形房间的面积。