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1、编号：毕业设计说明书题目：物体运动轨迹实时监测系统设计院（系）：电子工程与自动化学院专业：测控技术与仪器学生姓名：学号：指导教师：职称：副教授题目类型：理论研究实验研究工程设计√工程技术研究软件开发2016年5月20日摘要随着科学技术的不断发展，物体运动轨迹实时监测系统在导航系统、人机交互、游戏控制等领域具有广阔应用。传统的方法，如激光追踪系统，或者是运用高精度的加速度传感器、激光陀螺仪等，这些设备过于复杂，成本高。本文基于MPU6050六轴加速度计陀螺仪传感器的运动轨迹检测系统具有成本低、易携带、体积小
2、的特点。本论文以单片机STM32F103C8T6为核心控制器，通过MPU6050得到的加速度，加速度二次积分得到位移，从MPU6050DMP直接读取四元数和欧拉角来校准在重力加速度在二维空间中对x，y轴的影响，通过IIC总线将数据由MPU6050传送给单片机STM32F103C8T6将数据进行处理，并通过蓝牙串口将数据传输给安卓手机，通过安卓手机APP建立二维坐标系，并将得到的数据在二维坐标系中打点来显示轨迹。本论文中运用单片机C语言来编写程序，从MPU6050得到的加速度通过均值校准法来减少外界对加速度
3、计的干扰，经过积分后得到的位移值通过分解成一个数组来发送具体字节数，来保障发送给手机的数据准确性。当手机APP接收到单片机发来的数据，通过分隔符将两个数据解析成一个列表，通过提取列表中的每一项，来将每个物体运动轨迹数据显示在APP上，并在APP上打点显示，若打的点超出APP坐标轴的范围，手机将自动震动报警。本次设计的物体运动轨迹监测系统，能够检测出物体的运动轨迹，经过测试在短时间内误差在1cm左右，且当物体运动轨迹超出APP坐标系的量程，手机将震动报警，且物体运动轨迹数据在0.5s更新一次，大致实现了毕业
4、设计的要求。关键词：运动轨迹实时监测；加速度计；陀螺仪；安卓手机APP；AbstractWiththedevelopmentofscienceandtechnology.Themonitoringsystemofreal-timetrajectoryinnavigationsystem,human-computerinteraction,gamecontrolhaveawiderangeofapplications.Traditionalmethods，forexample,lasertrackingsy
5、stem,usinghighprecisionaccelerationsensor,lasergyroscopeandsoon.Theseequipmentistoocomplexandhighcost.Inthispaper,themonitoringsystemofreal-timetrajectorybasedonMPU6050whichissixaxisaccelerometergyroscopesensor’sadvantagesislowcost,easytocarry,smallvolume
6、andsoon.STM32F103C8T6MCUasthecorecontrollerinthispaper,thedisplacementisobtainedbyquadraticintegralMPU6050getacceleration,fromMPU6050DMPdirectlyreadquaternionandeulerAngletocalibrationintheaccelerationofgravityinthetwo-dimensionalspaceofx,yaxis,theeffecto
7、fthedatathroughtheIICbusSTM32F103C8T6controlledbyMPU6050sentthedataprocessing,andthroughbluetoothserialtransmissiontotheandroidmobilephone,throughtheandroidAPPtoestablishtwo-dimensionalcoordinatesystem,andwillgetdatadotinatwo-dimensionalcoordinatesystemto
8、displaythetrajectory.ThispaperusesmicrocontrollerClanguagetowriteprograms,fromMPU6050accelerationbyaveragecalibrationmethodtoreducetheoutsidedisturbancetotheaccelerometer,afterthedisplacementvalueresultingfromtheint
