[发明专利]一种对射式的测距系统

摘要

本发明属于软件设备技术领域。涉及一种对射式的测距系统，特别涉及超声波与BLE结合的对射式的测距系统。它包括工作在主模式的主机和工作在从模式的从机，主机和从机通过可拆卸连接机构连接，能够实现主机和从机合或离，借助内部磁性开关，合在一起则主机和从机同时关机，分离开则主机和从机同时开机，本发明的有益效果是：通过对射式的测量方式，能精确测量两点之间的距离，避免测量过程中的各种干扰和误判，同时通过app能够实现智能操作该系统。 1

主权项

1.一种对射式的测距系统，包括工作在主模式的主机和工作在从模式的从机，主机和从机通过可拆卸连接机构连接，能够实现主机和从机合或离；没有使用的时候，主机和从机通过内部的磁性元件吸合在一起，同时通过分别内置在主机和从机内部的磁性开关完成切断电源的作用，使系统达到最长时间待机；使用的时候，分离主机与从机，同时内部的磁性开关闭合，使得主机与从机同时工作；其特征在于，所述的主机包括CPU，主蓝牙芯片；显示模块，用来显示系统的各种工作状态及相关的测量数据；温度传感器和湿度传感器，用来获取工作环境的温湿度数据，一方面显示给用户，让用户了解当前的环境状况，同时还通过实际测量的温度和湿度数据来校准超声波在该环境下的传输速度；超声波接收模块用来接收从机发送的超声波脉冲；按键用来启动测量；以及内部磁性开关；

从机包括包括CPU，从蓝牙芯片；超声波发射模块，当接收到主蓝牙芯片指令时，启动超声波发射模块发射超声波脉冲；以及内部磁性开关；

使用过程中，只需将从机放置于需要测量区域的一端，将主机放置于测量区域的另一端，通过操作主机上按键来实现单次或者连续测量的目的，系统测量过程中，实时获取温湿度传感器的数据，一方面展示给用户了解现场的环境状况，另一方面用来修正超声波在当前环境传输的速度，更加精确的测量距离。

2.根据权利要求1所述的一种对射式的测距系统，其特征在于，所述的主蓝牙芯片和从蓝牙芯片的连接间隔设定为1s；系统的主机模块中蓝牙同时工作在从机模式，能同智能手机的APP连接。

3.根据权利要求1所述的一种对射式的测距系统，其特征在于，主从机之间从机启动超声波模块发送超声波和主机启动超声波模块接收超声波以及超声波传输的时间都由蓝牙信号来实现时间同步。

4.根据权利要求1所述的一种对射式的测距系统，其特征在于，只需将主机与从机吸合在一起或者分离开自动进入关机与开机状态。

5.根据权利要求1所述的一种对射式的测距系统，其特征在于，主机中的蓝牙模块能同时工作在主从模式，主模式用来与从机连接，同步各种时间信号，从模式用来与智能手机的APP连接，用于接收用户的各种操作；从机中的蓝牙模块只工作在从模式，用于接收主机发送的各种同步信号。

6.根据权利要求1所述的一种对射式的测距系统，其特征在于，超声波模块，根据实际的测量精度要求，选择40KHz或者200KHz的频率。

7.根据权利要求1所述的一种对射式的测距系统，其特征在于，主机和从机的电源使用两节干电池。

8.根据权利要求1所述的一种对射式的测距系统，其特征在于，主机和从机的吸合方式为磁性元件，磁铁，或者结构上的卡扣。

9.根据权利要求1所述的一种对射式的测距系统，其特征在于，主机和从机内部切断电源的开关为磁性开关。

10.对射式的测距系统的设计方法包括以下步骤：1：主机和从机开机之后，主机初始化温湿度传感器，超声波接收模块，蓝牙芯片及其内部的设备；从机开始广播，等待主机连接；2：主机每隔1s读取一次温湿度数据，并显示；3：主机BLE自动连接从机的BLE模块，并设置BLE的连接间隔为1s；连接上之后，从机等待主机启动超声波发射命令；4：主机同时开启BLE广播，等待手机app连接，如果有app连接上，需实时将测量的传感器数据以及测量数据上传app，并同时响应app的相关控制指令；5：当用户按一下按键，则主机启动一次测量事件，系统设置下次蓝牙发送数据指令，等到蓝牙数据命令发送之后，启动定时器计时，并开启主机端的超声波接收模块，等待从机的超声波脉冲的到来；如果用户长按3s按键，将当前的测量模式设置为连续测量模式，每隔1s自动启动一次测量事件；显示模块同时指示当前的测量模式；6：从机接收到超声波发射命令之后，则启动超声波发射模块，连续发送8个超声波脉冲，则完成一次测量，等待下次命令；7：当主机超声波模块接收到超声波脉冲时，停止主机的定时器，获取定时器计时时间T；由于该产品设计测量距离的上限为20m，则超声波传输的时间一定小于100ms，可以根据该数据对T进行一定的修正操作；由于主机程序操作，以及从设备程序的各种操作，会导致主机记录的超声波传输时间比实际的超声波传输时间有一定的延长，该延长的时间为软件及硬件的操作导致的，可以标定测试过程中标定出来，记为t；声音传播的速度记为v(经过温湿度值标定)；则主机端测量到的主机与从机之间的距离为：v*(T‑t)。