数字罗盘的设计与误差补偿方法的研究设计

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1、安徽建筑工业学院毕业设计(论文)安徽建筑工业学院毕业设计(论文)专业通信工程班级10通信（1）班学生姓名王宇轩学号10205040238课题数字罗盘的设计与误差补偿方法的研究——系统总体设计指导教师金勇2014年6月39安徽建筑工业学院毕业设计(论文)课题名称数字罗盘的设计与误差补偿方法的研究——系统总体设计院系：电子与信息工程学院系别：通信工程姓名：王宇轩学号：10205040238班级：10通信（1）班导师：金勇摘要本文在了解地磁导航的原理、磁罗盘用途的基础上，针对国内外数字罗盘研究开发的现状，采用各向异性磁阻传感器(AMR)、双轴加速度计(MEMS)、结合单片机芯片，研

2、制了一种低成本、高精度基于磁阻技术的具有倾斜补偿功能三维数字罗盘。本文分析了磁阻效应、磁阻传感器及加速度计的工作原理及输出信号特征，重点介绍了整个系统的工作原理及组成，确定了各项系统指标和主要器件的选型，完成了三维数字罗盘系统的总体设计，论述了系统的硬件电路设计及软件的总体设计思想。利用该方案设计的三维数字罗盘测量系统，硬件上具有体积小、重量轻、功耗和成本低等特点；软件设计采用模块化设计方法，可修改性强，能根据需要方便地进行修改。关键词：磁阻传感器双轴加速度计C8051F320总体设计39安徽建筑工业学院毕业设计(论文)AbstractBasedonunderstanding

3、oftheprincipleofmagneticnavigationandtheuseofmagneticcompass,Knowingthedigitalcompass’sresearchanddevelopmentofdomesticandforeign,Usinganisotropicmagnetoresistivesensor(AMR),dual-axisaccelerometer(MEMS),combinedwithsinglechip,Basedonmagnetoresistivetechnologydevelopedalowcostwithhighaccurac

4、y’sthree-dimensionaldigitalcompass.Thepaperanalyzesthemagnetoresistance,magnetoresistivesensorandtheaccelerometeroutputsignalcharacteristicsoftheworkingprinciple,Introducethefocusofthewholesystemworksandcomposition,identifiedthemaincomponentsofthesystemindicatorsandtheselection,completethet

5、hree-dimensionaldigitalcompasssystemdesignarediscussedhardwarecircuitdesignandsoftwaredesignideas.Thisdigitalcompassmeasurementsystem,thehardwareissmall,lightweight,powerconsumptionandlowcost;softwaredesignusethemodulardesignmethodcanbemodifiedandstrong,caneasilybemodifiedasneeded.Keywords:

6、MagnetoresistivesensorDual-axisaccelerometerC8051F320Overalldesign39安徽建筑工业学院毕业设计(论文)目录摘要I1引言11.1课题背景及意义11.2研究内容11.3论文结构22数字罗盘的工作原理32.1数字罗盘测量原理32.1.1磁阻效应及磁阻传感器32.1.2角度测量与方向计算42.2系统构成52.3数字罗盘模块52.3.1磁阻传感器52.3.2加速度计62.3.3运算放大器62.3.4微控制器72.4外围模块82.4.1电源模块82.4.2各种接口8（1）USB接口8（2）JTAG接口82.5本章小结93系

7、统总体设计103.1系统方案与设计指标103.2主要器件选型113.2.1主控芯片113.2.2磁阻传感器133.2.3加速度计153.2.4放大器173.2.5液晶显示模块183.3本章小结1939安徽建筑工业学院毕业设计(论文)4系统硬件设计204.1罗盘航向测量电路设计204.1.1核心控制电路的设计204.1.2数字罗盘电路设计20（1）磁阻传感器电路21（2）加速度计电路21（3）置复位电路21（4）信号放大电路224.2调试板接口电路设计224.2.1电源电路及基准电压电路设计22（1）电源