倾角测量论文

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1、目录第一章简介…………………………………………………………………（8-11）1．1引言………………………………………………………………………(8)1．2三轴倾角传感器ADXL345简介…………………………………………（8）1．3三轴倾角的计算……………………………………………………（8-9）第二章总体设计方案及原理框图………………………………………（13-15）2．1原理框图………………………………………………………………（13）2．2总体设计方案………………………………………………………（13-15）第三章硬件设计…………………………………………………………（16-18）3．1传感器硬件电路

2、………………………………………………………（16）3．2液晶显示器硬件电路………………………………………………（16-17）3．3报警电路……………………………………………………………（17-18）3．4总硬件原理图…………………………………………………………（18）第四章软件设计…………………………………………………………（19-24）4．1软件的功能需求………………………………………………………（19）4．2各部分程序框图……………………………………………………（19-24）第九章参考文献…………………………………………………………………（28）附　录器件清单全部程序和实物图片………………

3、……………………（30-41）第一章简介1.1引言随着市场需求和科技的发展，人们对工程、机械、航空、航海设备的可靠性和稳定性提出了更高的要求，其中姿态测量是一项重要的指标。倾角传感器是测量关于某一基准面的倾斜角或者是姿态的装置。目前，市场上已有单轴、双轴、三轴的倾角传感器，但大多都价格昂贵或者体积较大。本文提出以三轴传感器ADXL345和STC89C5131单片机实现的设计，可大大降低系统成本，不但可以构成一个单独的数字输出传感器，也可以作为一个测量模块，嵌入到测量控制系统中，广泛应用于机器人控制、平台姿态(俯仰和滚转)测量、双轴加速度测量等系统中。1.2三轴倾角传感器ADXL34简介ADXL

4、345是一款小巧纤薄的低功耗三轴加速度计，可以对高达±16g的加速度进行高分辨率（13位）测量。数字输出数据为16位二进制补码格式，可通过SPI（3线或4线）或者I2C数字接口访问。ADXL345非常适合移动设备应用。它可以在倾斜检测应用中测量静态重力加速度，还可以测量运动或冲击导致的动态加速度。它具有高分辨率（4mg/LSB），能够测量约0.25°的倾角变化。使用ADXL345等数字输出加速度计时，无需进行模数转换，从而可以节省系统成本和电路板面积。此外,ADXL345内置多种功能。活动/非活动检测、单击/双击检测以及自由落体检测均在内部完成，无需主机处理器执行任何计算。内置32级FIFO存

5、储缓冲器可以减轻主机处理器的负担，起到简化算法和省电的作用。利用内置的活动/非活动检测功能，将ADXL345用作“运动开关”（无活动时关闭整个系统，检测到活动时才开启），系统可以实现进一步省电。ADXL345是一款小巧纤薄的低功耗三轴加速度计，可以对高达±16g的加速度进行高分辨率（13位）测量。数字输出数据为16位二进制补码格式，可通过SPI（3线或4线）或者I2C数字接口访问。ADXL345非常适合移动设备应用。它可以在倾斜检测应用中测量静态重力加速度，还可以测量运动或冲击导致的动态加速度。它具有高分辨率（4mg/LSB），能够测量约0.25°的倾角变化。使用ADXL345等数字输出加速度

6、计时，无需进行模数转换，从而可以节省系统成本和电路板面积。此外，2ADXL345通过IC或SPI接口进行通信。1.3三轴倾斜的计算引入第三轴时可在全球范围内确定传感器的方向。可通过传统的直角坐标系(x,y,z)球面(ρ,θ,φ)转换法来表征xy平面倾斜角θ及重力矢量倾斜角,ADXL345输出的X、Y、Z三个轴向德原始数据，要得出角度值必须要经过实际换算，其公式如下所示:311.4STC89C51单片机简介1.4.1STC89C51系列单片机的主要性能特点STC89C51系列单片机是宏晶科技推出的新一代超强抗干扰、高速、低功耗的单片机，指令代码与传统8051单片机完全兼容。MCS－51的主要

7、特点为：◆CPU为8位；◆片内带振荡器，频率范围为1.2~12MHz；◆片内带128字节的数据存储器；（RAM）◆片内带4KB的Flash程序存储器；（ROM）◆程序存储器的寻址空间为64KB；（需要扩展ROM）◆片外数据存储器的寻址空间为64KB；（需要扩展RAM）◆128位（16字节）用户位寻址空间；（在128个字节中）◆18个字节特殊功能寄存器SFR（MCS—52子系列为21个）；◆4个8位