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激光水平仪系统设计(含机械图,电路图,proe3维图)☆(毕业论文36000字,答辩ppt,cad图纸17张,proe3维造型图)

摘要

水平仪是在桥梁架设、铁路铺设、土木工程、地质勘探、石油钻井、航空航海、工业自动化、智能平台、机械加工等领域不可缺少的重要工具。传统的水平仪虽然也能度量水平度，但是存在1定的局限性，丈量精度不高，效力低，性能没法保证；而有些仪器却由于造价太高不利于广泛利用。因此，在统筹精确性与经济性的条件下，本课题提出了激光水平仪系统的设计。

本课题设计的水平仪系统是以体积小、驱动简单、功耗低、寿命长的半导体激光器作为丈量光线输出装备，很大程度地提高了水平仪的精度和下降本钱；利用倾角传感器自动丈量仪器倾斜度，通过单片机控制机电来校准仪器平衡性，实现了水平仪的自动安平，提高了工作效力。

基于现代自动化、红外发送和接收的发展方向，本课题设计了红外遥控器来远距离控制舵机来实现装备的180°内的旋转，很大程度地提高了产品的自动化性，也带来了1定程度的方便性。

关键词：半导体激光器；水平仪；倾角传感器；单片机；红外遥控

SystemDesignofaLaserGradienter

ABSTRACT

Gradienterisanindispensabletool,whicharewidelyusedinbridgesconstructing,railwaylaying,civilengineering,geologicalexploration,oildrilling,aviation;;navigation,industrialautomation,intelligenceplatform,machineryprocessing,etc.Thetraditionalgradientercanalsomeasuretheevelness,butithascertainlimitations:measurementaccuracyisnothigh,efficiencyistoolowandperformancecan'tbeguaranteed.Inaddition,someinstrumentscannotbewidelyusedbecauseoftoohighcost.Therefore,underthepremiseofbothaccuracyandeconomy,thethesisputsforwardtodesignalaserlevelsystem.

Thesystemdesignofalasergradienterisbasedonasemiconductorlaserlightoutputdevicewhichhastheadvantagesofsmallsize,easydriving,lowpowerconsumption,longlifeandgreatlyimprovesthelevelofprecisionandreducethecost.Anpingtechnologyisadoptedbyusingtiltsensorstoautomaticmeasuretheinstrumentgradientandthesingle-chipmicrocomputertocontrolmotortocalibrationinstrumentbalance,whichrealizestheautomaticlevelofanpingandimprovestheworkefficiency.

Basedonthedevelopmentdirectionofautomation,infraredsending;;receiving,aInfraredremotecontrolisdesignedtoremotecontrolthesteeringgeartorotatetheequipmentwithin180°,whichgreatlyimprovestheproductautomation,alsobringsacertaindegreeofconvenience.

Keywords：Semiconductorlaser;Gradienter;Tiltsensors;Single-chipmicrocomputer;Infraredremotecontrol.

本设计的主要内容

激光水平仪种类很多，都是根据实质生产要求而生产，本课题设计的是半导体激光水平仪是个光电机1体化产品，结构简单，使用方便，精度高。本设计是选用实惠的半导体激光器发出直线光束。经过改正系统得到各种形状的高质量的光束。仪器自动化性极高，利用2051芯片控制机电来实现系统的自动安平和控制舵机的工作实现主机180°的任意转向。而各种角度值，是通过红外遥控输入。另外，还设计了高度可调、拆装方便的3脚架支持机构。

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目录

第1章绪论1

1.1课题的目的和意义1

1.2课题研究的背景与意义1

1.3国内外研究现状3

1.3.1国内对水平仪的研究现状3

1.3.2国外对水平仪的研究现状4

1.4本设计的主要内容4

1.5本章小结4

第2章光学系统的设计5

2.1激光器的选用5

2.1.1分析各种激光器大概特性5

2.1.2半导体激光器工作原理6

2.2激光光束的改正系统设计10

2.2.1象散的校订10

2.2.2光束的准直10

2.2.3椭圆光束的整圆11

2.3光线转换系统设计12

2.4本章小结13

第3章自动安平系统的设计14

3.1传感器选型14

3.1.1SCA61T的引脚功能及工作原理15

3.1.2硬件设计16

3.1.3软件设计16

3.2放大器17

3.2.1AD603的特点及引脚功能17

3.2.2AD603内部结构及原理19

3.3模数转换器21

3.3.1引脚散布及功能21

3.3.2摹拟信号输入22

3.3.3时钟模式和工作时序23

3.3.4输出数据格式23

3.4单片机的选用24

3.4.1内部结构25

3.4.2引脚说明25

3.5机电的选用与驱动27

3.5怎样治疗复发性白癜风.1支脚的设计28

3.5.2pWM控制28

3.5.3驱动电路34

3.5.4pWM控制H桥双极性主电路35

3.5.5直流机电调速原理37

3.6安平系统软件设计38

3.7本章小结41

第4章自动转向系统的设计42

4.1舵机的选用42

4.1.1舵机结构42

4.1.2舵机的规格和选型43

4什么是睡眠不足.1.3舵机工作原理44

4.1.4舵机的控制45

4.2单片机控制和pWM信号产生46

4.2.1单片机选用46

4.2.2pWM信号产生47

4.2.3pWM信号控制精度制定48

4.2.4单片机控制舵机的程序49

4.3无线输入装备50

4.3.1单片机红外遥控概述50

4.3.22进制信号的编码、调制和解码50

4.3.3基于字节传输的红外遥控数据格式52

4.3.4单片机红外遥控的硬件电路设计53

4.3.5单片机红外遥控的软件设计53

4.3.6数字键盘61

4.4本章小结67

第5章机械结构的设计68

5.1主机箱体设计68

5.2底座结构设计69

5.2.1主机底座70

5.2.2微调底座70

5.3支持机构71

5.3.13脚架71

5癫痫发作会导致突然死亡吗.3.2伸缩杠73

5.4强度校核73

5.4.1微调支脚强度校核73

5.4.2支脚的强度校核74

5.5本章小结75

总结与展望76

参考文献77

致谢78

参考文献

[1]魏彪．激光原理及利用[M]．重庆：重庆大学出版社，2007．

[2]陈海清.现代实用光学系统[M].华中科技大学出版社，2003.

[3]曹俊卿.工程光学基础[M].北京：中国计量出版社，2003.

[4]林宋，刘勇等.光电机1体化技术利用100例[M].北京：机械工业出版社，2005.

[5]林宋，刘杰生等.光电机1体化技术产品实例[M].化学工业出版社，2003.

[6]范宁军，李杰.光电机1体化系统设计[M].北京：机械工业出版社，2009.

[7]卿太全，郭明琼.最新传感器选用手册[M].北京：中国电力出版社，2009.

[8]吕俊芳，钱政.传感器接口与检测仪器电路[M].北京：国防工业出版社，2009.

[9]张俊谟.单片机中级教程[M].北京：北京航天航空大学出版社，2000.

[10]彭军.光电器件基础与利用[M].北京：科学出版社，2009.

[11]陈明荧.8051单片机基础教程[M].科学出版社.2003.

[12]谭浩强.C++程序设计[M].北京：清华大学出版社，2004.

[13]陆运华，胡翠华.图解电动机控制电路[M].北京：中国电力出版社，2008.

[14]孙立志.pWM与数字化电动机控制技术利用[M].北京.中国电力出版社.2008.

[15]张庆双.电动机控制电路精选[M].北京：机械工业出版社，2009.

[16]张庆双.实用电路速学速用宝典[M].北京：机械工业出版社，2011.

[17]赵丁选．光电机1体化设计使用手册[M]．化学工业出版社，2005.

[18]曲娜，程凤琴.基于51单片机的舵机控制信号的设计[DB].吉林：吉林建筑工程学院，2010.

[19]时玮.利用单片机pWM信号进行舵机控制[C].北京：北京交通大学，2005.

[20]SilvanoDonati.Electro-OpticalInstrumentationSensingandMeasuringwithLasers[M].Xi’anJiaotonguniversitypress,2006.

[21]徐自立，周小平.工程材料[M].武汉：华中科技大学出版社，2009．

[22]范钦珊．工程力学[M].南京：高等教育出版社，2006．