嵌入式微型航姿系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)

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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)作者:學(xué)號(hào):學(xué)院(系):自動(dòng)化學(xué)院專業(yè):自動(dòng)化題目:嵌入式微型航姿系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)講師指導(dǎo)者:(姓名)(專業(yè)技術(shù)職務(wù))評閱者:(姓名)(專業(yè)技術(shù)職務(wù))2011年5月畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)中文摘要本文研究了嵌入式微型航姿系統(tǒng)硬件電路,該系統(tǒng)是基于ARM7微處理器和三軸陀螺儀的微型航姿電路系統(tǒng)。具有低成本、小型化等特點(diǎn),且具有較高的精度。該系統(tǒng)采集三軸陀螺儀傳感器、三軸加速度傳感器以及三軸磁阻傳感器的信號(hào),分別得到三維空間中角速度分量、加速度分量以及地磁場分量。經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換后由同步串行總線送入微處理器。微處理器

2、接收傳感器信號(hào)后,將其進(jìn)行信號(hào)處理,最后得到姿態(tài)和航向信息。本文給出了系統(tǒng)整體的硬件框圖,并對各芯片的原理和應(yīng)用經(jīng)行了詳細(xì)的描述,最后詳細(xì)介紹了整個(gè)硬件電路的設(shè)計(jì)過程。關(guān)鍵詞嵌入式航姿系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)慣性導(dǎo)航陀螺畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)外文摘要TitleDesignofmicro-AHRS(AttitudeandHeadingReferenceSystem)embeddedhardwareAbstractInthispaper,micro-AHRSembeddedhardware,themicro-AHRSisbasedonthe

3、ARM7microprocessorandthree-axisgyroscope.IthasLowcost,smallsizeandothercharacteristics,andalsohashighaccuracy.Thesystemcollectedthesignalofthree-axisgyrosensor,three-axisaccelerationsensorsandthree-axismagnetometersensorsignals,gettingtheangularvelocitycomponentsandt

4、heaccelerationcomponentsandthemagneticfieldcomponentsinthethree-dimensionalspacerespectively.ThecomponentsaresentintomicroprocessorbysynchronousserialbusafterithadA/Dconverted.Microprocessorreceivesthesensorsignal,tosignalprocessing,andgettheresultingofattitudeandhea

5、dinginformation.Inthispaper,thehardwarediagramofthewholesystemisgiven,andtheprincipleandapplicationofthechipisdescribedindetail,finaldetailsoftheentirehardwaredesignprocess.朗讀顯示對應(yīng)的拉丁字符的拼音?字典1.名詞1.buzzer2.buzzKeywordsembeddedAHR(AttitudeandHeadingReference)softwarecir

6、cuit-designinertialnavigationgyro本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第I頁共I頁目次1引言11.1研究原理綜述11.2慣性導(dǎo)航意義42設(shè)計(jì)原理和系統(tǒng)硬件框圖53航姿系統(tǒng)芯片和應(yīng)用63.1微處理器lpc211963.2慣性測量單元ADIS1635583.3三軸數(shù)字羅盤HMC584393.4電源系統(tǒng)133.5通用CAN隔離收發(fā)器CTM8251163.6+3.0V到+5.5VRS-232收發(fā)器SP3232E183.7低電容雙向ESD保護(hù)二極管193.8單總線數(shù)字溫度計(jì)DS1820193.9單片機(jī)復(fù)位芯片MAX8

7、11203.10芯片功能匯總204航姿系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)214.1設(shè)計(jì)原理圖214.2PCB設(shè)計(jì)24致謝28參考文獻(xiàn)29本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(論文)第I頁共I頁1引言1.1研究原理綜述1.1.1慣性導(dǎo)航系統(tǒng)綜述慣性導(dǎo)航系統(tǒng)INS(InertialNavigationSystem)是隨著慣性傳感器發(fā)展起來的一門導(dǎo)航綜合技術(shù),用于對運(yùn)動(dòng)體的姿態(tài)和位置等參數(shù)的確定,它完全自主、不受干擾、輸出信息量大、輸出信息實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),即不需要引入外界的信息便可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航與制導(dǎo),是實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)體自主式控制和測量的最佳手段。引起了人們的廣泛重視,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用

8、于軍用和民用的眾多技術(shù)領(lǐng)域中,如飛船、飛機(jī)、導(dǎo)彈、火箭、艦船等各種運(yùn)載工具以及資源勘測、地形測量、海洋考察等方面。慣性導(dǎo)航的基本工作原理是以牛頓力學(xué)定律為基礎(chǔ),利用慣性測量元件(加速度計(jì)、陀螺儀)測量載體相對于慣性空間的運(yùn)動(dòng)參數(shù),并經(jīng)過計(jì)算后實(shí)施導(dǎo)航任務(wù)的。由陀

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