正畸精密相对角度测量装置论文和设计-贺家富

全文摘要

本实用新型涉及一种正畸精密相对角度测量装置。由第一角度定位装置、第二角度定位装置和角度计算显示装置；第一角度定位装置由下述结构构成：第一单片机，与第一单片机连接的第一陀螺仪，与第一单片机连接的第一无线发送模块；第二角度定位装置由下述结构构成：第二单片机，与第二单片机连接的第二陀螺仪，与第二单片机连接的第二无线发送模块；角度计算显示装置由下述结构构成：主单片机，与主单片机连接并接收第一无线发送模块信号的第一无线接收模块，与主单片机连接并接收第二无线发送模块信号的第二无线接收模块，与主单片机连接按键，与主单片机连接进行显示的显示模块。本实用新型可以准确测出弓丝角度。

主设计要求

1.正畸精密相对角度测量装置，其特征在于由第一角度定位装置、第二角度定位装置和角度计算显示装置；第一角度定位装置由下述结构构成：第一单片机，与第一单片机连接的第一陀螺仪，与第一单片机连接的第一无线发送模块；第二角度定位装置由下述结构构成：第二单片机，与第二单片机连接的第二陀螺仪，与第二单片机连接的第二无线发送模块；角度计算显示装置由下述结构构成：主单片机，与主单片机连接并接收第一无线发送模块信号的第一无线接收模块，与主单片机连接并接收第二无线发送模块信号的第二无线接收模块，与主单片机连接按键，与主单片机连接进行显示的显示模块。

设计方案

2.根据权利要求1所述的正畸精密相对角度测量装置，其特征在于第一角度定位装置还包括第一电池，第一电池与第一稳压模块连接，第一稳压模块输出电源，第一充电模块与第一单片机连接，第一开关与第一充电模块连接；第二角度定位装置还包括第二电池，第二电池与第二稳压模块连接，第二稳压模块输出电源，第二充电模块与第二单片机连接，第二开关与第二充电模块连接；角度计算显示装置还包括第三电池，第三电池与第三稳压模块连接，第三稳压模块输出电源，第三充电模块与主单片机连接，第三开关与第三充电模块连接。

3.根据权利要求1所述的正畸精密相对角度测量装置，其特征在于第一单片机、第二单片机和主单片机的型号为STC15W4K32S4，第一陀螺仪和第二陀螺仪的型号为MPU6050，第一稳压模块、第二稳压模块和第三稳压模块的型号为HT7330，第一充电模块、第二充电模块和第三充电模块的型号为TP4056，第一开关、第二开关和第三开关的型号为SK12D07。

4.根据权利要求1所述的正畸精密相对角度测量装置，其特征在于主单片机的引脚1和2接第二无线接收模块，引脚7和8接第一无线接收模块，引脚10接电容后接地，引脚10接VCC，引脚12、13和14接接程序植入接口，引脚15、16和17接在按键与电阻之间，按键一端接地，按键另一端接电阻一端，电阻另一端接VCC，引脚18接第三充电模块的引脚7，引脚19接依次接发光二极管和电阻后接VCC，引脚23和24接显示模块；第三充电模块引脚1和引脚5之间设有电容，引脚1接地，引脚2与引脚3之间设有电阻，引脚3接地，引脚6接地，引脚7依次与电阻、电容连接后接地，引脚4和8接在电阻与电容之间；第三开关的引脚2接在第三充电模块引脚5上，第三开关的引脚3接VCC；第三稳压模块的引脚1和2之间设有电容，引脚1接地，引脚2接VCC，引脚3输出2.4G VCC到第一无线接收模块和第二无线接收模块，引脚3接电容后接地。

5.根据权利要求1所述的正畸精密相对角度测量装置，其特征在于第一单片机的引脚2接接第一充电模块的引脚7，引脚7和8接第一无线发送模块，引脚10接电容后接地，引脚10接VCC，引脚12、13和14接程序植入接口，引脚19接依次接发光二极管和电阻后接VCC，引脚20接第一陀螺仪的引脚12，引脚21接第一陀螺仪的引脚24、引脚22接第一陀螺仪的引脚23；第一陀螺仪的引脚1接MPU VCC，引脚1与引脚24之间设有电阻，引脚1与引脚23之间设有电阻，引脚8接MPU VCC和接电容后接地，引脚9接电阻后接地，引脚10接电容后接地，引脚11与引脚13之间设有电容，引脚11接地，引脚12与引脚13之间接电阻，引脚13接MPU VCC，引脚18和20接地，引脚22接MPU VCC；第一充电模块的引脚1和引脚5之间设有电容，引脚1接地，引脚2与引脚3之间设有电阻，引脚3接地，引脚6接地，引脚7依次与电阻、电容连接后接地，引脚4和8接在电阻与电容之间；第一开关的引脚2接在第一充电模块引脚5上，开关的引脚3接VCC；第一稳压模块的引脚1和2之间设有电容，引脚1接地，引脚2接VCC，引脚3输出MPU VCC到第一陀螺仪和第一无线发送模块，引脚3接电容后接地；第一无线发送模块的引脚1接MPUVCC，引脚2与第一单片机的引脚8连接，引脚3与第一单片机的引脚7连接，引脚5和6接地。

6.根据权利要求1所述的正畸精密相对角度测量装置，其特征在于第二单片机的引脚2接接第二充电模块的引脚7，引脚7和8接第二无线发送模块，引脚10接电容后接地，引脚10接VCC，引脚12、13和14接程序植入接口，引脚19接依次接发光二极管和电阻后接VCC，引脚20接第二陀螺仪的引脚12，引脚21接第二陀螺仪的引脚24、引脚22接第二陀螺仪的引脚23；第二陀螺仪的引脚1接MPU VCC，引脚1与引脚24之间设有电阻，引脚1与引脚23之间设有电阻，引脚8接MPU VCC和接电容后接地，引脚9接电阻后接地，引脚10接电容后接地，引脚11与引脚13之间设有电容，引脚11接地，引脚12与引脚13之间接电阻，引脚13接MPU VCC，引脚18和20接地，引脚22接MPU VCC；第二充电模块的引脚1和引脚5之间设有电容，引脚1接地，引脚2与引脚3之间设有电阻，引脚3接地，引脚6接地，引脚7依次与电阻、电容连接后接地，引脚4和8接在电阻与电容之间；第二开关的引脚2接在第二充电模块引脚5上，开关的引脚3接VCC；第二稳压模块的引脚1和2之间设有电容，引脚1接地，引脚2接VCC，引脚3输出MPU VCC到第二陀螺仪和第二无线发送模块，引脚3接电容后接地；第二无线发送模块的引脚1接MPUVCC，引脚2与第二单片机的引脚8连接，引脚3与第二单片机的引脚7连接，引脚5和6接地。

7.根据权利要求1所述的正畸精密相对角度测量装置，其特征在于第一无线发送模块工作效率为2400MHz，第二无线发送模块工作效率为2407MHz。

8.根据权利要求1所述的正畸精密相对角度测量装置，其特征在于所述的按键包括清零键、切换键和HOLD键；清零键按压后显示归零，开始测量第一角度定位装置和第二角度定位装置的相对角度；切换键按压后在二维和三维方向进行显示相对角度；HOLD键按压后保持角度数。

9.根据权利要求1所述的正畸精密相对角度测量装置，其特征在于第一角度定位装置、第二角度定位装置和角度计算显示装置还包括USB充电模块，USB充电模块的引脚1接充电模块的引脚4上，引脚5接地。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种角度测量装置，尤其涉及一种测量牙齿矫正弓丝弯制角度的正畸精密相对角度测量装置。

背景技术

现在牙齿进行矫正需要用弯制矫正弓丝固定在牙齿上，或者牙齿在三维方向精细调整时需要弯制弓丝，而每个人的牙齿错位角度位置是不一样的，所以需要的弓丝大小，弯制角度也是不同的。而现在弯制角度都是依赖于操作者的经验进行的。无法进行准确的弯制角度，比如需要对弓丝弯制30度，那么操作者弯制后弓丝的角度可能会在30度上下浮动，不能够准确无误的弯制。而且对于已弯制的弓丝角度大小能否准确测量出来是多少也是未知的，因此现在需要一种能够帮助操作者确定角度的装置。

发明内容

为了解决上述技术问题本实用新型提供一种正畸精密相对角度测量装置，目的是在对弓丝弯制时能够显示出所弯制的角度；也能测量已弯制弓丝任意两段的相对角度度数。

为达上述目的本实用新型正畸精密相对角度测量装置，由第一角度定位装置、第二角度定位装置和角度计算显示装置；第一角度定位装置由下述结构构成：第一单片机，与第一单片机连接的第一陀螺仪，与第一单片机连接的第一无线发送模块；第二角度定位装置由下述结构构成：第二单片机，与第二单片机连接的第二陀螺仪，与第二单片机连接的第二无线发送模块；角度计算显示装置由下述结构构成：主单片机，与主单片机连接并接收第一无线发送模块信号的第一无线接收模块，与主单片机连接并接收第二无线发送模块信号的第二无线接收模块，与主单片机连接按键，与主单片机连接进行显示的显示模块。

所述的第一角度定位装置还包括第一电池，第一电池与第一稳压模块连接，第一稳压模块输出电源，第一充电模块与第一单片机连接，第一开关与第一充电模块连接；第二角度定位装置还包括第二电池，第二电池与第二稳压模块连接，第二稳压模块输出电源，第二充电模块与第二单片机连接，第二开关与第二充电模块连接；角度计算显示装置还包括第三电池，第三电池与第三稳压模块连接，第三稳压模块输出电源，第三充电模块与主单片机连接，第三开关与第三充电模块连接。

所述的第一单片机、第二单片机和主单片机的型号为STC15W4K32S4，第一陀螺仪和第二陀螺仪的型号为MPU6050，第一稳压模块、第二稳压模块和第三稳压模块的型号为HT7330，第一充电模块、第二充电模块和第三充电模块的型号为TP4056，第一开关、第二开关和第三开关的型号为SK12D07。

所述的主单片机的引脚1和2接第二无线接收模块，引脚7和8接第一无线接收模块，引脚10接电容后接地，引脚10接VCC，引脚12、13和14接程序植入接口，引脚15、16和17接在按键与电阻之间，按键一端接地，按键另一端接电阻一端，电阻另一端接VCC，引脚18接第三充电模块的引脚7，引脚19接依次接发光二极管和电阻后接VCC，引脚23和24接显示模块；第三充电模块引脚1和引脚5之间设有电容，引脚1接地，引脚2与引脚3之间设有电阻，引脚3接地，引脚6接地，引脚7依次与电阻、电容连接后接地，引脚4和8接在电阻与电容之间；第三开关的引脚2接在第三充电模块引脚5上，第三开关的引脚3接VCC；第三稳压模块的引脚1和2之间设有电容，引脚1接地，引脚2接VCC，引脚3输出2.4G VCC到第一无线接收模块和第二无线接收模块，引脚3接电容后接地。

所述的第一单片机的引脚2接接第一充电模块的引脚7，引脚7和8接第一无线发送模块，引脚10接电容后接地，引脚10接VCC，引脚12、13和14接程序植入接口，引脚19接依次接发光二极管和电阻后接VCC，引脚20接第一陀螺仪的引脚12，引脚21接第一陀螺仪的引脚24、引脚22接第一陀螺仪的引脚23；第一陀螺仪的引脚1接MPU VCC，引脚1与引脚24之间设有电阻，引脚1与引脚23之间设有电阻，引脚8接MPU VCC和接电容后接地，引脚9接电阻后接地，引脚10接电容后接地，引脚11与引脚13之间设有电容，引脚11接地，引脚12与引脚13之间接电阻，引脚13接MPU VCC，引脚18和20接地，引脚22接MPU VCC；第一充电模块的引脚1和引脚5之间设有电容，引脚1接地，引脚2与引脚3之间设有电阻，引脚3接地，引脚6接地，引脚7依次与电阻、电容连接后接地，引脚4和8接在电阻与电容之间；第一开关的引脚2接在第一充电模块引脚5上，开关的引脚3接VCC；第一稳压模块的引脚1和2之间设有电容，引脚1接地，引脚2接VCC，引脚3输出MPU VCC到第一陀螺仪和第一无线发送模块，引脚3接电容后接地；第一无线发送模块的引脚1接MPU VCC，引脚2与第一单片机的引脚8连接，引脚3与第一单片机的引脚7连接，引脚5和6接地。

所述的第二单片机的引脚2接接第二充电模块的引脚7，引脚7和8接第二无线发送模块，引脚10接电容后接地，引脚10接VCC，引脚12、13和14接程序植入接口，引脚19接依次接发光二极管和电阻后接VCC，引脚20接第二陀螺仪的引脚12，引脚21接第二陀螺仪的引脚24、引脚22接第二陀螺仪的引脚23；第二陀螺仪的引脚1接MPU VCC，引脚1与引脚24之间设有电阻，引脚1与引脚23之间设有电阻，引脚8接MPU VCC和接电容后接地，引脚9接电阻后接地，引脚10接电容后接地，引脚11与引脚13之间设有电容，引脚11接地，引脚12与引脚13之间接电阻，引脚13接MPU VCC，引脚18和20接地，引脚22接MPU VCC；第二充电模块的引脚1和引脚5之间设有电容，引脚1接地，引脚2与引脚3之间设有电阻，引脚3接地，引脚6接地，引脚7依次与电阻、电容连接后接地，引脚4和8接在电阻与电容之间；第二开关的引脚2接在第二充电模块引脚5上，开关的引脚3接VCC；第二稳压模块的引脚1和2之间设有电容，引脚1接地，引脚2接VCC，引脚3输出MPU VCC到第二陀螺仪和第二无线发送模块，引脚3接电容后接地；第二无线发送模块的引脚1接MPU VCC，引脚2与第二单片机的引脚8连接，引脚3与第二单片机的引脚7连接，引脚5和6接地。

所述的第一无线发送模块工作效率为2400MHz，第二无线发送模块工作效率为2407MHz。

所述的按键包括清零键、切换键和HOLD键；清零键按压后显示归零，开始测量第一角度定位装置和第二角度定位装置的相对角度；切换键按压后在二维和三维方向进行显示相对角度；HOLD键按压后保持角度数。

所述的第一角度定位装置、第二角度定位装置和角度计算显示装置还包括USB充电模块，USB充电模块的引脚1接充电模块的引脚4上，引脚5接地。

正畸精密相对角度测量装置的使用方法，其特征在于在弯制弓丝时的使用方法，是将第一角度定位装置与第二角度定位装置分别固定到两把钳子上，角度计算显示装置放置于另一边，将两把钳口两端同时夹紧弓丝，按压清零键开始弯制，同时角度计算显示装置自动运算出第一角度定位装置相对于第二角度定位装置变化的相对角度数。无论弯制过程中手的不规则抖动都能准确检测第一角度定位装置相对于第二角度定位装置变化的角度数；测量使用方法，如测量弓丝水平方向的角度，将第一角度定位装置与第二角度定位装置分别固定到两把钳子上，角度计算显示装置放置于另一边，将两把钳口同时在垂直方向上夹紧弓丝一端的平行部分，按压清零键后，再将其中的一把钳子移动到另一端，角度计算显示装置自动运算出角度数字，一次只能测量一个方向。三维方向需要测量三次。

本实用新型的优点效果：

本实用新型将第一角度定位装置和第二角度定位装置分别固定在不同的钳子上，两把钳子夹住要弯制的弓丝，这时按下角度计算显示装置的清零键，使第一角度定位装置和第二角度定位装置之间相对为零，这时第一角度定位装置和第二角度定位装置中的陀螺仪将三维参数发送到角度计算显示装置，钳子在弯制时，第一角度定位装置和\/或第二角度定位装置产生相对移动，这时第一角度定位装置和第二角度定位装置中的陀螺仪再将三维参数发送到角度计算显示装置进行计算得出弯制的角度。

附图说明

图1是角度计算显示装置的结构框图。

图2是第一角度定位装置的结构框图。

图3是第二角度定位装置的结构框图。

图4是角度计算显示装置的电路原理图。

图5是第一角度定位装置和第二角度定位装置的电路原理图。

图中：1、第一角度定位装置；11、第一单片机；12、第一陀螺仪；13、第一无线发送模块；14、第一电池；15、第一稳压模块；16、第一充电模块；17、第一开关；2、第二角度定位装置；21、第二单片机；22、第二陀螺仪；23、第二无线发送模块；24、第二电池；25、第二稳压模块；26、第二充电模块；27、第二开关；3、角度计算显示装置；31、主单片机；32、第一无线接收模块；33、第二无线接收模块；34、按键；35、显示模块；36、第三电池；37、第三稳压模块；38、第三充电模块；39、第三开关。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图所示，正畸精密相对角度测量装置，由第一角度定位装置1、第二角度定位装置2和角度计算显示装置3；第一角度定位装置1由下述结构构成：第一单片机11，与第一单片机11连接的第一陀螺仪12，与第一单片机11连接的第一无线发送模块13；第二角度定位装置2由下述结构构成：第二单片机21，与第二单片机21连接的第二陀螺仪22，与第二单片机21连接的第二无线发送模块23；角度计算显示装置3由下述结构构成：主单片机31，与主单片机31连接并接收第一无线发送模块13信号的第一无线接收模块32，与主单片机31连接并接收第二无线发送模块23信号的第二无线接收模块33，与主单片机31连接按键34，与主单片机31连接进行显示的显示模块35。

所述的第一角度定位装置1还包括第一电池14，第一电池14与第一稳压模块15连接，第一稳压模块15输出电源，第一充电模块16与第一单片机11连接，第一开关17与第一充电模块16连接；第二角度定位装置2还包括第二电池24，第二电池24与第二稳压模块25连接，第二稳压模块25输出电源，第二充电模块26与第二单片机21连接，第二开关27与第二充电模块26连接；角度计算显示装置3还包括第三电池36，第三电池36与第三稳压模块37连接，第三稳压模块37输出电源，第三充电模块38与主单片机31连接，第三开关39与第三充电模38块连接。

所述的第一单片机11、第二单片机21和主单片机31的型号为STC15W4K32S4，第一陀螺仪12和第二陀螺仪22的型号为MPU6050，第一稳压模块15、第二稳压模块25和第三稳压模块37的型号为HT7330，第一充电模块16、第二充电模块26和第三充电模块38的型号为TP4056，第一开关17、第二开关27和第三开关39的型号为SK12D07。

所述的主单片机31的引脚1和2接第二无线接收模块33，引脚7和8接第一无线接收模块32，引脚10接电容后接地，引脚10接VCC，引脚12、13和14接程序植入接口，引脚15、16和17接在按键34与电阻之间，按键34一端接地，按键另一端接电阻一端，电阻另一端接VCC，引脚18接第三充电模块的引脚7，引脚19接依次接发光二极管和电阻后接VCC，引脚23和24接显示模块；第三充电模块引脚1和引脚5之间设有电容，引脚1接地，引脚2与引脚3之间设有电阻，引脚3接地，引脚6接地，引脚7依次与电阻、电容连接后接地，引脚4和8接在电阻与电容之间；第三开关39的引脚2接在第三充电模块38引脚5上，第三开关39的引脚3接VCC；第三稳压模块37的引脚1和2之间设有电容，引脚1接地，引脚2接VCC，引脚3输出2.4G VCC到第一无线接收模块32和第二无线接收模块33，引脚3接电容后接地。

所述的第一单片机11的引脚2接第一充电模块16的引脚7，引脚7和8接第一无线发送模块13，引脚10接电容后接地，引脚10接VCC，引脚12、13和14接程序植入接口，引脚19接依次接发光二极管和电阻后接VCC，引脚20接第一陀螺仪12的引脚12，引脚21接第一陀螺仪12的引脚24、引脚22接第一陀螺仪12的引脚23；第一陀螺仪12的引脚1接MPU VCC，引脚1与引脚24之间设有电阻，引脚1与引脚23之间设有电阻，引脚8接MPU VCC和接电容后接地，引脚9接电阻后接地，引脚10接电容后接地，引脚11与引脚13之间设有电容，引脚11接地，引脚12与引脚13之间接电阻，引脚13接MPU VCC，引脚18和20接地，引脚22接MPU VCC；第一充电模块16的引脚1和引脚5之间设有电容，引脚1接地，引脚2与引脚3之间设有电阻，引脚3接地，引脚6接地，引脚7依次与电阻、电容连接后接地，引脚4和8接在电阻与电容之间；第一开关17的引脚2接在第一充电模块16引脚5上，开关的引脚3接VCC；第一稳压模块15的引脚1和2之间设有电容，引脚1接地，引脚2接VCC，引脚3输出MPU VCC到第一陀螺仪12和第一无线发送模块13，引脚3接电容后接地；第一无线发送模块13的引脚1接MPU VCC，引脚2与第一单片机11的引脚8连接，引脚3与第一单片机11的引脚7连接，引脚5和6接地。

所述的第二单片机21的引脚2接接第二充电模块26的引脚7，引脚7和8接第二无线发送模块23，引脚10接电容后接地，引脚10接VCC，引脚12、13和14接程序植入接口，引脚19接依次接发光二极管和电阻后接VCC，引脚20接第二陀螺仪22的引脚12，引脚21接第二陀螺仪22的引脚24、引脚22接第二陀螺仪22的引脚23；第二陀螺仪22的引脚1接MPU VCC，引脚1与引脚24之间设有电阻，引脚1与引脚23之间设有电阻，引脚8接MPU VCC和接电容后接地，引脚9接电阻后接地，引脚10接电容后接地，引脚11与引脚13之间设有电容，引脚11接地，引脚12与引脚13之间接电阻，引脚13接MPU VCC，引脚18和20接地，引脚22接MPU VCC；第二充电模块26的引脚1和引脚5之间设有电容，引脚1接地，引脚2与引脚3之间设有电阻，引脚3接地，引脚6接地，引脚7依次与电阻、电容连接后接地，引脚4和8接在电阻与电容之间；第二开关27的引脚2接在第二充电模块26引脚5上，开关的引脚3接VCC；第二稳压模块25的引脚1和2之间设有电容，引脚1接地，引脚2接VCC，引脚3输出MPU VCC到第二陀螺仪22和第二无线发送模块23，引脚3接电容后接地；第二无线发送模块23的引脚1接MPU VCC，引脚2与第二单片机21的引脚8连接，引脚3与第二单片机21的引脚7连接，引脚5和6接地。

所述的第一无线发送模块13工作效率为2400MHz，第二无线发送模块23工作效率为2407MHz。

所述的按键34包括清零键、切换键和HOLD键；清零键按压后显示归零，开始测量第一角度定位装置和第二角度定位装置的相对角度；切换键按压后在二维和三维方向进行显示相对角度；HOLD键按压后保持角度数。

所述的第一角度定位装置1、第二角度定位装置2和角度计算显示装置3还包括USB充电模块4，USB充电模块4的引脚1接充电模块的引脚4上，引脚5接地。

本实用新型正畸精密相对角度测量装置的使用方法，其中在弯制弓丝时的使用方法，是将第一角度定位装置与第二角度定位装置分别固定到两把钳子上，角度计算显示装置放置于另一边，将两把钳口两端同时夹紧弓丝，按压清零键开始弯制，同时角度计算显示装置自动运算出第一角度定位装置相对于第二角度定位装置变化的相对角度数。无论弯制过程中手的不规则抖动都能准确检测第一角度定位装置相对于第二角度定位装置变化的角度数。

测量使用方法，如测量弓丝水平方向的角度，将第一角度定位装置与第二角度定位装置分别固定到两把钳子上，角度计算显示装置放置于另一边，将两把钳口同时在垂直方向上夹紧弓丝一端的平行部分，按压清零键后，再将其中的一把钳子移动到另一端，角度计算显示装置自动运算出角度数字，一次只能测量一个方向。三维方向需要测量三次。

设计图

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