專利名稱：一種數(shù)字式指南針的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種指南針，尤其是指一種數(shù)字式指南針。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的指南針一般分為兩種，一種是指針式，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，攜帶方便，但它不能輸出電信號(hào)，因此不適宜與其他電子裝置相連接；另一種是數(shù)字式，它可以輸出電信號(hào)，通過(guò)電子顯示器顯示方向，還可以將該電信號(hào)作為方向識(shí)別信號(hào)輸出到其它的電子裝置中，但是價(jià)格比較昂貴，很難應(yīng)用到普通電子產(chǎn)品中。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉、判別準(zhǔn)確的數(shù)字式指南針，它可以應(yīng)用于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向判別和其他普通電子裝置中。
為達(dá)到此目的所采取的技術(shù)方案是一種數(shù)字式指南針，包括磁針1、針尖狀支撐物2、底盤(pán)3、薄圓盤(pán)4、光電傳感器5、處理電路6和顯示電路7。薄圓盤(pán)4的邊緣設(shè)有一缺口，磁針1鉚接在薄圓盤(pán)4上，薄圓盤(pán)4通過(guò)針尖狀支撐物2支撐在底盤(pán)3上，N對(duì)光電傳感器5與薄圓盤(pán)4的周緣相對(duì)應(yīng)并均勻固定在底盤(pán)3上，光電傳感器5的輸出電信號(hào)分別與處理電路6的數(shù)據(jù)輸入端相連，處理電路6的數(shù)據(jù)輸出端與顯示電路7相連接。
光電傳感器5的N值分別為4、8、16、32和64。
光電傳感器5為光電收發(fā)對(duì)管，其光信號(hào)可以從薄圓盤(pán)4邊緣的缺口穿過(guò)。
本實(shí)用新型的有益效果是
1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單由于將物理磁針鉚接在輕質(zhì)、不透明和設(shè)有缺口的薄圓盤(pán)上，其周圍均布光電收發(fā)對(duì)管，缺口將薄圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)通過(guò)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再進(jìn)行信號(hào)處理，因此實(shí)現(xiàn)這一原理的機(jī)械結(jié)構(gòu)和電結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
2、成本低廉由于所用部件和器件均為普通材料，而且數(shù)量少，因此制造成本低、生產(chǎn)過(guò)程簡(jiǎn)單。
3、分辨率高由于采用N角形分布的光電傳感器檢測(cè)結(jié)構(gòu)，因此對(duì)方向的判別準(zhǔn)確、分辨率高。
4、使用靈活由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、分辨率高，所以不僅可將其應(yīng)用于機(jī)器人運(yùn)動(dòng)方向的判別，還可以將其產(chǎn)生的方向信號(hào)傳送給其他電子裝置進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)地描述

圖1為數(shù)字式指南針主視圖。
圖2為數(shù)字式指南針俯視圖。
圖3為數(shù)字式指南針安裝結(jié)構(gòu)圖。
圖4為數(shù)字式指南針傳感器電路原理框圖。
圖5為數(shù)字式指南針顯示電路原理圖。
圖6為數(shù)字式指南針處理電路原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、圖2、圖3所示的八方向數(shù)字式指南針，它由磁針1、針尖狀支撐物2、底盤(pán)3、薄圓盤(pán)4和光電傳感器5所構(gòu)成，磁針1鉚接在質(zhì)量很輕且不透光的塑料薄圓盤(pán)4上，薄圓盤(pán)4通過(guò)針尖狀支撐物2支撐在底盤(pán)3上，由于磁針的物理指南作用，可以帶動(dòng)薄圓盤(pán)4一起轉(zhuǎn)動(dòng)。4對(duì)共8只由光電收發(fā)對(duì)管構(gòu)成光電傳感器5均勻固定在底盤(pán)3上，這8只光電收發(fā)對(duì)管分別產(chǎn)生東、東南、南、西南、西、西北、北、東北等8個(gè)方向的電信號(hào)。薄圓盤(pán)4的邊緣處于光電收發(fā)對(duì)管間的槽形開(kāi)口內(nèi)，它可以阻斷各光電收發(fā)對(duì)管的光信號(hào)，在薄圓盤(pán)4的邊緣設(shè)有一缺口，當(dāng)該缺口隨薄圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)到光電收發(fā)對(duì)管的中間時(shí)，光信號(hào)可以從該缺口穿過(guò)并轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該缺口的寬度小于兩相鄰光電傳感器的間距，以防止產(chǎn)生誤信號(hào)。光電傳感器5的輸出電信號(hào)分別與處理電路6的數(shù)據(jù)輸入端相連，處理電路6的數(shù)據(jù)輸出端與顯示電路7相連接。
如圖4、圖5、圖6所示，8光電傳感器5的型號(hào)為OPTOIS01，他們的電信號(hào)輸出端經(jīng)非門(mén)后與處理電路6的數(shù)據(jù)輸入端相連接，處理電路6由單片機(jī)構(gòu)成，其型號(hào)為MCU16C73，顯示電路7由發(fā)光管構(gòu)成，單片機(jī)的8路RB信號(hào)端口端定義為數(shù)據(jù)輸入端并與光電傳感器5相連，單片機(jī)的8路RC信號(hào)端口端定義為數(shù)據(jù)輸出端并與顯示電路7相接。
本實(shí)用新型的工作原理是當(dāng)發(fā)射光線不被薄圓盤(pán)4上的缺口遮擋時(shí)(感光通道暢通)，光電傳感器OPTOIS01就會(huì)導(dǎo)通并輸出低電平，再經(jīng)反向器變?yōu)楦唠娖胶髠魉徒o單片機(jī)MCU16C73的RB信號(hào)端口。反之，傳送給單片機(jī)的為低電平。由于在任意時(shí)刻，只有一個(gè)光電傳感器OPTOIS01導(dǎo)通，所以RB口的8路輸入端中只有一路輸入端為高電平，此時(shí)單片機(jī)判斷RB0-RB7端口的高電平信號(hào)分別為代表東、東南、南、西南、西、西北、北、東北8個(gè)方向的信號(hào)，并通過(guò)RC端口的RC0-RC7驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管進(jìn)行顯示?？梢詫⒋藬?shù)字式指南針安裝在機(jī)器人內(nèi)，無(wú)論機(jī)器人向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，單片機(jī)都可以通過(guò)檢驗(yàn)RB口的狀態(tài)來(lái)判斷機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向，或者作為方向信號(hào)傳送給其他電子裝置進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理。
權(quán)利要求1.一種數(shù)字式指南針，包括磁針(1)、針尖狀支撐物(2)和底盤(pán)(3)，其特征在于還包括薄圓盤(pán)(4)、光電傳感器(5)、處理電路(6)和顯示電路(7)；所述薄圓盤(pán)(4)的邊緣設(shè)有一缺口，磁針(1)鉚接在薄圓盤(pán)(4)上，薄圓盤(pán)(4)通過(guò)針尖狀支撐物(2)支撐在底盤(pán)(3)上，N對(duì)光電傳感器(5)與薄圓盤(pán)4的周緣相對(duì)應(yīng)并均勻固定在底盤(pán)(3)上，光電傳感器(5)的輸出電信號(hào)分別與處理電路(6)的數(shù)據(jù)輸入端相連，處理電路(6)的數(shù)據(jù)輸出端與顯示電路(7)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式指南針，其特征在于所述薄圓盤(pán)(4)邊緣缺口的寬度小于兩相鄰光電傳感器的間距。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式指南針，其特征在于所述光電傳感器(5)的N值分別為4、8、16、32和64。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式指南針，其特征在于所述的光電傳感器(5)為光電收發(fā)對(duì)管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)字式指南針，其特征在于所述的處理電路(6)為單片機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種數(shù)字式指南針，將磁針鉚接在設(shè)有缺口的薄圓盤(pán)上，薄圓盤(pán)通過(guò)針尖狀支撐物支撐在底盤(pán)上，多對(duì)光電對(duì)管傳感器的槽形開(kāi)口套裝于薄圓盤(pán)的周緣并均勻固定在底盤(pán)上，光電傳感器輸出的代表不同方向的電信號(hào)分別連接于由單片機(jī)構(gòu)成的處理電路的數(shù)據(jù)輸入端，處理電路的數(shù)據(jù)輸出端與顯示電路相連接。由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉、判別準(zhǔn)確，可應(yīng)用于機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)方向判別和其他電子裝置中。
文檔編號(hào)G01C17/28GK2585184SQ02288830
公開(kāi)日2003年11月5日 申請(qǐng)日期2002年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月26日
發(fā)明者王志良 申請(qǐng)人:王志良