基于单片机控制的电子自动安平激光扫平仪的研制

摘要

扫平仪是水准仪的扩展，被广泛应用于建筑工程、装修装饰和大型土地平整。目前国内扫平仪技术仍停留在手动调平阶段，电子自动调平的扫平仪在国内还是空白。所以，研制电子自动安平的扫平仪，填补国内大地自动测量仪器的空白，具有很好的实际意义。本文研制了基于单片机控制的电子自动安平激光扫平仪。 文中论述了电子自动安平扫平仪工作原理与总体方案，利用倾角传感器和单片机控制技术相结合实现扫平仪的自动调平。论文分析了倾角传感器的原理，建立了倾角传感器的数学模型。设计了机电传动系统，采用步进电机驱动传动机构实现安平运动，研究了步进电动机驱动控制方法和驱动电路。论述了以单片机为核心的自动安平扫平仪控制系统结构原理，设计了控制系统硬件电路和控制软件，并研制出实际样机。最后进行了实际测量实验，对测量仪器进行了误差分析。 实际运行结果表明，本文所研制的自动安平扫平仪性能良好，测量精度满足设计指标，实现了自动安平，填补了此类产品国内市场的空白。

目录

文摘

英文文摘

声明

1概论

1.1课题背景及国内外研究现状

1.2课题来源与意义

1.3论文工作的主要内容

2电子安平扫平仪工作原理与总体方案

2.1自动安平扫平仪的工作原理与逻辑框图

2.1.1自动安平扫平仪的工作原理

2.1.2自动安平扫平仪的逻辑框图

2.2电子安平扫平仪的功能要求与性能指标

2.3扫平仪实现方案分析

3电子安平扫平仪的设计

3.1倾角传感器的分析与选型

3.1.1倾角传感器的用途、分类及特点介绍

3.1.2倾角传感器的工作原理

3.1.3倾角传感器的选型

3.1.4倾角传感器的分析

3.2机电传动系统的设计

3.2.1安平机构

3.2.2激光管运动机构

4控制系统的设计与实现

4.1电子安平扫平仪的控制要求

4.2单片机选型

4.3控制系统硬件电路设计

4.3.1直流电机的驱动电路

4.3.2电源的控制电路

4.4控制系统软件设计

4.4.1主程序设计及主程序流程图

4.4.2.I/O口的分配

4.4.3初始化程序

4.4.4读按键程序

4.4.5工厂模式程序

4.4.6中断服务系统

4.4.7安平水泡程序

4.4.8键盘及功能处理子程序

5电子安平扫平仪的误差分析与检测结果

5.1电子安平扫平仪的误差来源与误差分析

5.2仪器的调试方法及过程

5.3检测原理和检测过程及结果

总结

致谢

参考资料

附图