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申请/专利权人：广州一诺智能信息工程有限公司

摘要：本发明公开了一种基于可控沙盘的水利航测数据展现方法，包括如下步骤：S101、构建沙盘基础框架；所述沙盘基础框架包括i行j列个长方体格子；S102、构建上仓储件；所述上仓储件包括发光二极管灯排、钢制螺母等；S103、构建中仓储件；所述中仓储件包括底座、螺杆、步进电机；S104、构建下仓储件；所述下仓储件包括单片机、串口芯片、电机驱动芯片等；S105、上位机控制沙盘；水利航测数据转换为沙盘控制命令后，通过所述上位机串口发送到沙盘控制单元，驱动沙盘展现地貌，实现了基于可控沙盘的水利航测数据展现效果。

主权项：1.一种基于可控沙盘的水利航测数据展现方法，其特征在于，包括如下步骤：S101、构建沙盘基础框架；所述沙盘基础框架包括i行j列个长方体格子，行的顺序为从上到下，列的顺序为从左至右；若所述沙盘基础框架中的某一长方体格子处于第d1行第s1列，则标记此长方体格子的沙盘坐标为d1,s1；所述长方体格子为一个上开口的碳纤维材质的箱体；所述长方体格子的上顶面、下底面均为正方形，边长为k；所述长方体格子由隔板分割为上仓、中仓、下仓；所述上仓高为h，上仓上顶开口；上仓底板中央部署有上仓底板圆孔，直径为r；上仓底板右下侧部署有上仓底板接线圆孔，直径为s；所述中仓高为g，中仓底板右下侧部署有中仓底板接线圆孔，直径为e；所述下仓高为n；下仓右侧板部署有下仓右侧板接线圆孔，直径为w；下仓左侧板部署有下仓左侧板接线圆孔，直径为w；S102、构建上仓储件；所述上仓储件包括发光二极管灯排、钢制螺母、上仓储件箱体；所述上仓储件箱体为透光白色PVC材质，钢制螺母固定于上仓储件箱体底板的中央，直径为r；上仓储件接线孔部署于上仓储件箱体底板的右下侧，直径为s；所述发光二极管灯排位于所述上仓储件箱体内；所述上仓储件箱体的上顶面、下底面均为正方形，边长为q，且k-q等于0.2毫米；所述上仓储件箱体的高为h；所述上仓储件箱体放置在所述上仓中；所述发光二极管灯排包括红色发光二极管、绿色发光二极管、蓝色发光二极管、黄色发光二极管、白色发光二极管、紫色发光二极管；所述发光二极管灯排的接线端包括白端、紫端、绿端、蓝端、黄端、红端、公共端；所述上仓储件的线缆通过所述上仓底板接线圆孔及中仓底板接线圆孔引入到所述下仓中；S103、构建中仓储件；所述中仓储件包括底座、螺杆、步进电机；所述步进电机为四相五线步进电机，接线端包括com1端、a1端、b1端、c1端、d1端；所述螺杆长为hr，且hr大于h；所述螺杆直径为re，且r大于re；所述底座的四个角上有螺丝孔，用于固定所述步进电机；所述螺杆能够与所述上仓储件的钢制螺母相互旋合；所述中仓储件由所述底座固定于所述中仓底板的中央，所述螺杆旋入所述上仓储件的钢制螺母中；所述中仓储件的线缆通过所述中仓底板接线圆孔引入到所述下仓中；S104、构建下仓储件；所述下仓储件包括电池、AT89C51单片机、串口MAX232芯片、ULN2003A电机驱动芯片；将所述下仓储件放置在所述下仓中，所述AT89C51单片机与所述电池相连；若所述AT89C51单片机处于所述沙盘基础框架中的长方体格子GK中，且长方体格子GK的沙盘坐标为d2,s2，则标记AT89C51单片机的沙盘坐标为d2,s2；将所述AT89C51单片机的RXD引脚与所述串口MAX232芯片的R1out引脚相连，将所述AT89C51单片机的TXD引脚与所述串口MAX232芯片的T1in引脚相连；将所述ULN2003A电机驱动芯片的1B引脚与所述AT89C51单片机的P1.0引脚相连，所述ULN2003A电机驱动芯片的2B引脚与所述AT89C51单片机的P1.1引脚相连；所述ULN2003A电机驱动芯片的3B引脚与所述AT89C51单片机的P1.2引脚相连；所述ULN2003A电机驱动芯片的4B引脚与所述AT89C51单片机的P1.3引脚相连；将所述ULN2003A电机驱动芯片的1C引脚与所述步进电机的a1端相连，所述ULN2003A电机驱动芯片的2C引脚与所述步进电机的b1端相连，所述ULN2003A电机驱动芯片的3C引脚与所述步进电机的c1端相连，所述ULN2003A电机驱动芯片的4C引脚与所述步进电机的d1端相连，所述步进电机com1端与所述ULN2003A电机驱动芯片的com2引脚相连；将所述发光二极管灯排的公共端与所述AT89C51单片机的GND引脚相连，所述发光二极管灯排的红端与所述AT89C51单片机的P1.4引脚相连，所述发光二极管灯排的黄端与所述AT89C51单片机的P1.5引脚相连，所述发光二极管灯排的蓝端与所述AT89C51单片机的P1.6引脚相连，所述发光二极管灯排的绿端与所述AT89C51单片机的P1.7引脚相连，所述发光二极管灯排的紫端与所述AT89C51单片机的P2.0引脚相连，所述发光二极管灯排的白端与所述AT89C51单片机的P2.1引脚相连；S105、上位机控制沙盘；所述上位机为一台带有UART串口的计算机，将所述上位机串口一的RX1引脚与所述沙盘基础框架中的i*j个串口MAX232芯片的T1out引脚相连；将所述上位机串口一的TX1引脚与所述沙盘基础框架中的i*j个串口MAX232芯片的R1in引脚相连；在所述上位机中部署通用串口调试工具，打开串口一，设置波特率为9600，数据位8位，校验位为None，停止位为1；执行沙盘控制命令生成算法，将生成的i*j条沙盘控制命令依次由所述上位机通用串口调试工具发出；i*j个串口MAX232芯片接收到上位机串口一发来的数据，串口MAX232芯片再将数据转发到所连接的AT89C51单片机；假设此AT89C51单片机收到的数据为”#QS”+Ha+Li+Ga+Ys+”T#”，且此AT89C51单片机的沙盘坐标为Hb,Lb；若Hb与Ha相等，且Lb与Li相等，则由此AT89C51单片机执行电机控制算法，向所连接的ULN2003A电机驱动芯片发送信号，驱动所连接的步进电机运动；此AT89C51单片机执行二极管灯排控制算法，驱动所连接的发光二极管灯排的亮灭；沙盘控制命令生成算法为：假设水利航测区域长为La、宽为Ka；将水利航测区域分割为i*j个长为Laj、宽为Kai的测绘网格；所述水利航测区域包括i行j列个测绘网格，行的顺序为从上到下，列的顺序为从左至右；若水利航测区域中的某一测绘网格Tw处于第d3行第s3列，则标记测绘网格Tw的网格坐标为d3,s3，其中d3为行坐标，s3为列坐标；从测绘网格Tw中任意取一点Ua，将Ua点的海拔值作为测绘网格Tw的海拔值CC；假定所有测绘网格的海拔值的最大值为max、最小值为min；则测绘网格Tw的相对高度值为CC-minmax-min；若测绘网格Tw为水域，则令测绘网格Tw的颜色值为3；若测绘网格Tw为植被区域，则令测绘网格Tw的颜色值为4；若测绘网格Tw为土地区域，则令测绘网格Tw的颜色值为2；若测绘网格Tw为建筑物区域，则令测绘网格Tw的颜色值为6；若测绘网格Tw为山区，则令测绘网格Tw的颜色值为5；若测绘网格Tw为特殊标记区域，则令测绘网格Tw的颜色值为1；若测绘网格Tw为不特定区域，则令测绘网格Tw的颜色值为7；遍历全部测绘网格，假设当前测绘网格为PP，则创建一条沙盘控制命令，命令字符串格式为：”#QS”+Ha+Li+Ga+Ys+”T#”，其中字符串#QS为命令起始识别符，变量Ha为测绘网格PP的网格坐标中的行坐标，变量Li为测绘网格PP的网格坐标中的列坐标，变量Ga为测绘网格PP的相对高度值，变量Ys为测绘网格PP的颜色值，字符串T#为结束识别符；生成i*j条沙盘控制命令后，算法执行完毕；所述二极管灯排控制算法为，若Ys为1，则令所述AT89C51单片机的P1.4引脚为高电平，所述AT89C51单片机的P1.5引脚、P1.6引脚、P1.7引脚、P2.0引脚、P2.1引脚为低电平，所述发光二极管灯排亮红灯；若Ys为2，则令所述AT89C51单片机的P1.5引脚为高电平，所述AT89C51单片机的P1.4引脚、P1.6引脚、P1.7引脚、P2.0引脚、P2.1引脚为低电平，所述发光二极管灯排亮黄灯；若Ys为3，则令所述AT89C51单片机的P1.6引脚为高电平，所述AT89C51单片机的P1.4引脚、P1.5引脚、P1.7引脚、P2.0引脚、P2.1引脚为低电平，所述发光二极管灯排亮蓝灯；若Ys为4，则令所述AT89C51单片机的P1.7引脚为高电平，所述AT89C51单片机的P1.4引脚、P1.5引脚、P1.6引脚、P2.0引脚、P2.1引脚为低电平，所述发光二极管灯排亮绿灯；若Ys为5，则令所述AT89C51单片机的P2.0引脚为高电平，所述AT89C51单片机的P1.4引脚、P1.5引脚、P1.6引脚、P1.7引脚、P2.1引脚为低电平，发光二极管灯排亮紫灯；若Ys为6，则令所述AT89C51单片机的P2.1引脚为高电平，所述AT89C51单片机的P1.4引脚、P1.5引脚、P1.6引脚、P1.7引脚、P2.0引脚为低电平，所述发光二极管灯排亮白灯；若Ys为7，则令所述AT89C51单片机的P2.1引脚、P1.4引脚、P1.5引脚、P1.6引脚、P1.7引脚、P2.0引脚为低电平，所述发光二极管灯排不发光；所述电机控制算法为：第一步，若所述上仓储件箱体底板处于上仓的底端时，步进电机正向转动nc圈后，上仓储件箱体底板处于上仓的顶端，则执行第二步nc次；第二步，令所述AT89C51单片机的P1.2引脚、P1.1引脚为低电平，令所述AT89C51单片机的P1.0引脚、P1.3引脚为高电平，保持20毫秒；令所述AT89C51单片机的P1.0引脚、P1.1引脚为低电平，令所述AT89C51单片机的P1.2引脚、P1.3引脚为高电平，保持20毫秒；令所述AT89C51单片机的P1.0引脚、P1.1引脚、P1.3引脚为低电平，令所述AT89C51单片机的P1.2引脚为高电平，保持20毫秒；令所述AT89C51单片机的P1.0引脚、P1.1引脚为高电平，令所述AT89C51单片机的P1.2引脚、P1.3引脚为低电平，保持20毫秒；第三步，若nc*Ga取整数为pc，执行第四步pc次；第四步，令所述AT89C51单片机的P1.0引脚、P1.1引脚为高电平，令所述AT89C51单片机的P1.2引脚、P1.3引脚为低电平，保持20毫秒；令所述AT89C51单片机的P1.0引脚、P1.1引脚、P1.3引脚为低电平，令所述AT89C51单片机的P1.2引脚为高电平，保持20毫秒；令所述AT89C51单片机的P1.0引脚、P1.1引脚为低电平，令所述AT89C51单片机的P1.2引脚、P1.3引脚为高电平，保持20毫秒；令所述AT89C51单片机的P1.2引脚、P1.1引脚为低电平，令所述AT89C51单片机的P1.0引脚、P1.3引脚为高电平，保持20毫秒。

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