专利名称：非接触式物体探测器信号处理装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种信号处理装置，具体是指一种非接触式物体探测信号处理装置.
背景技术：
在对含有机械式计数器装置的表具进行校准时，需要有一种取信装置对其的计数进行精确探测。以煤气表为例，煤气表的计数器多采用计数齿轮，传统测试煤气表的准确度是定量让一定的气体通过煤气表，然后查看煤气表的读数与通过气体的量是否一致。但是如此测试在读取表数值时与读数时的光线、视线的角度有很大的关系，往往造成测量数值的不准确。
发明内容
为克服传统测量受光线、视线角度的限制导致测量误差较大的问题，本发明提供一种非接触式物体探测器信号处理装置。本发明采用的技术方案为非接触式物体探测器信号处理装置，该装置为一电子自动处理装置，其包括——中央处理器单元，所述中央处理器为芯片MSP430F2012，该芯片包含供电端口 Vcc、接地端口 Vss, I/O 口 pi. l-pl.7 及 p2. 6_p2. 7、复位端口 Rst ；——电源单元，该单元采用芯片LM7805输出+5V电压及HT7133输出+3. 3V电压；——发射单元，该单元含有发光二极管；——接收单元，该单元包含光敏二极管；——输出单元，该单元包含显示发光二极管；——按键输入单元，该单元包含两个按键；其特征在于发射单元中的发光二极管采用发白光的二极管，其负极接地，其正极通过第一限流电阻与中央处理器的I/O 口 Pl. 1相连；接收单元中的光敏二极管的负极与+5V电压相连，正极与中央处理器的I/O 口 PL 0相连并通过分压电阻接地；输出单元中的显示发光二极管其负极接地，正极通过第二限流电阻与中央处理器的I/O 口 Pl. 7相连；按键输入单元中的两个按键的一端分别通过第三、第四限流电阻与中央处理器的 I/O 口 P2. 6、P2. 7相连，另一端接地。所述的非接触式物体探测器信号处理装置包含工作方式选择开关，该开关为一双向开关，开关两端静触点分别与中央处理器的供电端口 Vcc、接地端口 Vss相连，中间的动触点与中央处理器的I/O 口 Pl. 1相连。所述的输出单元包含一个起开关作用的NPN三极管，三极管的发射极接地，其基极通过第五限流电阻与中央处理器的I/O 口 Pl. 7相连，其集电极经第六限流电阻与+5V电压相连。
本发明的有益效果该装置利用计数器轮反射光的强弱输出计数脉冲信号，信号处理装置以低功耗微控制器(MCU)为控制核心，结合数字信号处理技术，以低成本实现了对被测物体的高灵敏度检测，并具有较高的可靠性和抗干扰能力。从而解决了传统测量受光线、视线角度的限制导致测量误差较大的问题。
附图为本装置的具体控制电路图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。如附图所示，该装置的核心为中央处理器单元，该中央处理器为芯片 MSP430F2012，该芯片包含供电端口 Vcc、接地端口 Vss、I/O 口 pi. 1_ρ1· 7 及 ρ2· 6_ρ2· 7、复位端口 Rst，电源采用+3. 3V供电，该电源由电源单元的芯片HT7133输出供给。电源单元，如图所示，芯片LM7805的输入端由外部电压输入，其输出端输出+5V电压供电路使用并作为HT7133的输入电压，HT7133输出+3. 3V电压供中央处理器使用。发射单元中的发光二极管采用发白光的二极管D3，其负极接地，其正极通过第一限流电阻Rl与中央处理器的I/O 口 Pl. 1相连。接收单元中的光敏二极管Dl的负极与+5V电压相连，正极与中央处理器的I/O 口 Pl. 0相连并通过分压电阻R5接地。输出单元中的显示发光二极管D2其负极接地，正极通过第二限流电阻R6与中央处理器的I/O 口 Pl. 7相连。按键输入单元中的两个按键Si、S2的一端分别通过第三、第四限流电阻R8、R7与中央处理器的I/O 口 P2. 6、P2. 7相连，另一端接地。具体工作原理为在被测计数器上安装一反射片，例如在最小 刻度的“0”码上安装一反射片，接通装置电源，此时中央处理器MSP430F2012开始工作，电亮发射单元的发白光的二极管D3，如果此时光线对准反射片，此时接收单元的光敏二极管Dl的阻值产生变化，由于光敏二极管Dl与分压电阻R5串联与+5V与地之间，此时分压电阻R5上的分压值将产生一个变化，这一电平变化送至中央处理器的I/O 口 P1.0，经中央处理器 MSP430F2012内部进行A/D转换，与其内部设定的标准值进行比对，当达到标准值时，中央处理器MSP430F2012的Pl. 7送出一高电平点亮显示发光二极管D2。在实际检测过程中， 由于计数齿轮是在不断转动，最小计数齿轮每转动一周，中央处理器MSP430F2012的Pl. 7 便送出一高电平点亮一次显示发光二极管D2，因此随着计数齿轮的不断转动中央处理器 MSP430F2012的Pl. 7 口便会送出一连串的计数脉冲。由于在实际测量过程中，环境光线的强弱会使光敏二极管Dl接受的光线强弱也会不同，导致中央处理器MSP430F2012的Pl. 0 口电压变化不同影响中央处理器的判断，因此增加两个调整按键Si、S2，通过按键Si、S2的调整中央处理器内设定的标准值大小。由于在测量过程中，中央处理器MSP430F2012的Pl. 7 口便会送出一连串的计数脉冲，为使计数脉冲送入到其它工作电压的计数装置中，在装置的输出单元中增加了起开关作用的NPN三极管Q1，用于电压转换，三极管的发射极接地，其基极通过第五限流电阻R4与中央处理器的I/O 口 Pl. 7相连，其集电极经第六限流电阻R2与+5V电压相连。为灵活使用该装置，该装置还设有工作方式选择开关KW1，如图所示，当选择开关 Kffl的活动触点与接地触点闭合时，发射单元中的发白光的二极管D3 —直处于熄灭状态， 此时装置处于被动工作状态，如果此时有其它发光光源照射时，装置中接收单元的光敏二极管Dl依然可以产生阻值变化，装置可以工作。当选择开关KWl的活动触点与Vcc触点闭合时，装置处于主动工作状态，发射单元中的发白光的二极管D3 —直处于点亮状态。
权利要求
1.非接触式物体探测器信号处理装置，该装置为一电子自动处理装置，其包括 —中央处理器单元，所述中央处理器为芯片MSP430F2012，该芯片包含供电端口 Vcc、接地端口 Vss, I/O 口 pi. l-pl.7 及 p2. 6_p2. 7、复位端口 Rst ；——电源单元，该单元采用芯片LM7805输出+5V电压及HT7133输出+3. 3V电压； ——发射单元，该单元含有发光二极管； ——接收单元，该单元包含光敏二极管； ——输出单元，该单元包含显示发光二极管； ——按键输入单元，该单元包含两个按键；其特征在于发射单元中的发光二极管采用发白光的二极管，其负极接地，其正极通过第一限流电阻与中央处理器的I/O 口 Pl. 1相连；接收单元中的光敏二极管的负极与+5V电压相连，正极与中央处理器的I/O 口 Pl. O相连并通过分压电阻接地；输出单元中的显示发光二极管其负极接地，正极通过第二限流电阻与中央处理器的I/ O 口 Pl. 7 相连；按键输入单元中的两个按键的一端分别通过第三、第四限流电阻与中央处理器的I/O 口 P2. 6、P2. 7相连，另一端接地。
2.根据权利要求1所述的所述的非接触式物体探测器信号处理装置，其特征在于该装置包含工作方式选择开关，该开关为一双向开关，开关两端静触点分别与中央处理器的供电端口 Vcc、接地端口 Vss相连，中间的动触点与中央处理器的I/O 口 Pl. 1相连。
3.根据权利要求1所述的所述的非接触式物体探测器信号处理装置，其特征在于所述的输出单元包含一个起开关作用的NPN三极管，三极管的发射极接地，其基极通过第五限流电阻与中央处理器的I/O 口 Pl. 7相连，其集电极经第六限流电阻与+5V电压相连。
全文摘要
本发明涉及一种信号处理装置。为克服传统测量受光线、视线角度的限制导致测量误差较大的问题，本发明提供一种非接触式物体探测器信号处理装置，该装置为一电子自动处理装置，其包括中央处理器单元、电源单元、发射单元、接收单元、输出单元、按键输入单元。该装置利用计数器轮反射光的强弱输出计数脉冲信号，信号处理装置以低功耗微控制器(MCU)为控制核心，结合数字信号处理技术，以低成本实现了对被测物体的高灵敏度检测，并具有较高的可靠性和抗干扰能力。从而解决了传统测量受光线、视线角度的限制导致测量误差较大的问题。
文档编号G01F25/00GK102401684SQ20101028118
公开日2012年4月4日 申请日期2010年9月9日 优先权日2010年9月9日
发明者邹诚 申请人:邹诚