CN104979019A - 一种水平自动调节支架 - Google Patents

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CN104979019A CN201410132899.2A CN201410132899A CN104979019A CN 104979019 A CN104979019 A CN 104979019A CN 201410132899 A CN201410132899 A CN 201410132899A CN 104979019 A CN104979019 A CN 104979019A
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段华斌
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Abstract

本发明涉及一种水平自动调节支架，包括圆板（1）、撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4）、倾角传感器（5）、按键（6）、单片机（7）、指示器（8）、驱动电路（9）；圆板（1）下方通过铰链固定撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4），圆板（1）的上面粘贴倾角传感器（5）；倾角传感器（5）、按键（6）、指示器（8）、驱动电路（9）分别与单片机（7）相连接；驱动电路（9）驱动撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4）内部的电动机；由倾角传感器检测圆板（1）的水平状态，并输入给单片机（7），由单片机（7）发出指令给驱动电路（8），再驱动电动机正反转，实现圆板（1）的水平调节。

Description

一种水平自动调节支架
技术领域
本发明涉及到电子、传感、计算机和机械等技术，特别是用传感和单片机实现进行检测来实现支架水平自动调节的技术。
背景技术
普通三角支架都是通过人调节其支撑平面水平，速度慢，且难以调节，一旦受到振动或干扰，需要重新调节，非常费时，如果不调节会带来较大的测量误差。
发明内容
本发明设计一种支架水平自动调节装置，解决测绘仪三角架水平自动实时调节的问题。本发明包括圆板（1）、撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4）、倾角传感器（5）、按键（6）、单片机（7）、指示器（8）、驱动电路（9）；圆板（1）下方通过铰链固定撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4），圆板（1）的上面粘贴倾角传感器（5）；倾角传感器（5）、按键（6）、指示器（8）、驱动电路（9）分别与单片机（7）相连接；驱动电路（9）驱动撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4）内部的电动机。撑脚A（2）包括脚主体（2-1）、电动机（2-2）、框槽（2-3）、螺杆（2-4）；撑脚B（3）包括脚主体（3-1）、电动机（3-2）、框槽（3-3）、螺杆（3-4）；撑脚C（4）包括脚主体（4-1）、电动机（4-2）、框槽（4-3）、螺杆（4-4）。撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4）固定在圆板（1）的下方边缘，三个固定点到圆板（1）中心点连线相互成120°角。撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4）分别与圆板（1）通过铰链连接，不用时可以将三只撑脚收拢。撑脚A（2）的框槽（2-3）嵌入电动机（2-2），电动机（2-2）能在框槽（2-3）内上下移动但不能旋转；框槽（2-3）的下端有螺丝孔，螺杆（2-4）从框槽（2-3）下端的螺丝孔穿入后与电动机（2-2）的转轴固定连接，螺杆（2-4）与螺丝孔能紧密配合；当电动机（2-2）通过旋转时，电动机（2-2）与螺杆（2-4）能一起上下移动，实现撑脚A（2）的缩短与伸长。撑脚B（3）、撑脚C（4）的功能与撑脚A（2）完成相同。倾角传感器（5）检测圆板（1）的水平状态并输入给单片机（7），由单片机（7）发出指令给驱动电路（8），再驱动电动机（2-2）、电动机（3-2）和电动机（4-2）正转或反转，实现圆板（1）的水平调节。
本发明的有益效果是快速、实时地自动调节三角支架平台水平。
附图说明
图1为支架结构示意图，图2为撑脚结构示意图，图3为电路方框图，图4和图5为电路原理图；图1～图5中，1为圆板、2为撑脚A、3为撑脚B、4为撑脚C、5为倾角传感器、6为按键、7为单片机、8为指示器、9为驱动电路，2-1为脚主体、2-2为电动机、2-3为框槽、2-4为螺杆，3-1为脚主体、3-2为电动机、3-3为框槽、3-4为螺杆，4-1为脚主体、4-2为电动机、4-3为框槽、4-4为螺杆。
具体实施方式
本发明包括圆板（1）、撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4）、倾角传感器（5）、按键（6）、单片机（7）、指示器（8）、驱动电路（9）；圆板（1）下方通过铰链固定撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4），圆板（1）的上面粘贴倾角传感器（5）；倾角传感器（5）、按键（6）、指示器（8）、驱动电路（9）分别与单片机（7）相连接；驱动电路（9）驱动撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4）内部的电动机。撑脚A（2）包括脚主体（2-1）、电动机（2-2）、框槽（2-3）、螺杆（2-4）；撑脚B（3）包括脚主体（3-1）、电动机（3-2）、框槽（3-3）、螺杆（3-4）；撑脚C（4）包括脚主体（4-1）、电动机（4-2）、框槽（4-3）、螺杆（4-4）。撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4）固定在圆板（1）的下方边缘，三个固定点到圆板（1）中心点连线相互成120°角。撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4）分别与圆板（1）通过铰链连接，不用时可以将三只撑脚收拢。撑脚A（2）的框槽（2-3）嵌入电动机（2-2），电动机（2-2）能在框槽（2-3）内上下移动但不能旋转；框槽（2-3）的下端有螺丝孔，螺杆（2-4）从框槽（2-3）下端的螺丝孔穿入后与电动机（2-2）的转轴固定连接，螺杆（2-4）与螺丝孔能紧密配合；当电动机（2-2）通过旋转时，电动机（2-2）与螺杆（2-4）能一起上下移动，实现撑脚的缩短与伸长。撑脚B（3）、撑脚C（4）的功能与撑脚A（2）完成相同。倾角传感器（5）检测圆板（1）的水平状态并输入给单片机（7），由单片机（7）发出指令给驱动电路（8），再驱动电动机（2-2）、电动机（3-2）和电动机（4-2）正转或反转，实现圆板（1）的水平调节。
本实施例中，图4中的接线端M1、M2、M3、M4、M5、M6与分别图5中的接线端M1、M2、M3、M4、M5、M6相连接。
本实施例中，倾角传感器（5）采用芯片SCA100T，采用5V电源供电。 
本实施例中，电动机（2-2）、电动机（3-2）、电动机（4-2）采用自带减速装置的直流电动机，可工作在12V电源。
本实施例中，单片机（7）采用芯片STC12C4204AD，具有AD转换功能，采用5V电源供电。驱动电路（9）模块采用两片L298N，采用5V和12V电源供电。
本实施例中，倾角传感器（5）的X和Y方向的输出电压OUT-X和OUT-Y为模拟输出，连接到单片机（7）的AD输入引脚12与13（分别为P10和P11）。
本实施例中，按键（6）采用三个独立式，用于单片机（7）的功能操作。
本实施例中，电动机（2-2）连接第一片L298N的引脚2和3，电动机（3-2）连接第一片L298N的引脚13和14，电动机（4-2）连接第二片L298N的引脚2和3。电动机（2-2）、电动机（3-2）、电动机（4-2）在单片机（7）的控制下可以实现正转与反转。
本实施例中，采用L1、L2、L3、L4四只发光二极管进行水平状态指示；L1、L2、L3为红色，点亮分别表示撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4）正在调节，L4为绿色，点亮表示平台已水平。

Claims (6)

1.一种水平自动调节支架，其特征是包括圆板（1）、撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4）、倾角传感器（5）、按键（6）、单片机（7）、指示器（8）、驱动电路（9）；圆板（1）下方通过铰链固定撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4），圆板（1）的上面粘贴倾角传感器（5）；倾角传感器（5）、按键（6）、指示器（8）、驱动电路（9）分别与单片机（7）相连接；驱动电路（9）驱动撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4）内部的电动机。
2.根据权利要求1所述的一种水平自动调节支架，其特征是包括撑脚A（2）包括脚主体（2-1）、电动机（2-2）、框槽（2-3）、螺杆（2-4）；撑脚B（3）包括脚主体（3-1）、电动机（3-2）、框槽（3-3）、螺杆（3-4）；撑脚C（4）包括脚主体（4-1）、电动机（4-2）、框槽（4-3）、螺杆（4-4）。
3.根据权利要求1所述的一种水平自动调节支架，其特征是撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4）固定在圆板（1）的下方边缘，三个固定点到圆板（1）中心点连线相互成120°角，撑脚A（2）、撑脚B（3）、撑脚C（4）分别与圆板（1）通过铰链连接，不使用时可以将三只撑脚收拢。
4. 根据权利要求1、2所述的一种水平自动调节支架，其特征是撑脚A（2）的框槽（2-3）嵌入电动机（2-2），电动机（2-2）能在框槽（2-3）内上下移动但不能旋转；框槽（2-3）的下端有螺丝孔，螺杆（2-4）从框槽（2-3）下端的螺丝孔穿入后与电动机（2-2）的转轴固定连接，螺杆（2-4）与螺丝孔能紧密配合；当电动机（2-2）通过旋转时，电动机（2-2）与螺杆（2-4）能一起上下移动，实现撑脚A（2）的缩短与伸长。
5.根据权利要求1、2所述的一种水平自动调节支架，其特征是撑脚B（3）、撑脚C（4）的功能与撑脚A（2）完成相同。
6. 根据权利要求1、2所述的一种水平自动调节支架，其特征是倾角传感器（5）检测圆板（1）的水平状态并输入给单片机（7），由单片机（7）发出指令给驱动电路（8），再驱动电动机（2-2）、电动机（3-2）和电动机（4-2）正转或反转，实现圆板（1）的水平调节。
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