嵌入式微型航姿系统硬件电路设计

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1、毕业设计说明书(论文)作者:学号：学院(系):自动化学院专业:自动化题目:嵌入式微型航姿系统硬件电路设计讲师指导者：(姓名)(专业技术职务)评阅者：(姓名)(专业技术职务)2011年5月毕业设计说明书（论文）中文摘要本文研究了嵌入式微型航姿系统硬件电路，该系统是基于ARM7微处理器和三轴陀螺仪的微型航姿电路系统。具有低成本、小型化等特点,且具有较高的精度。该系统采集三轴陀螺仪传感器、三轴加速度传感器以及三轴磁阻传感器的信号，分别得到三维空间中角速度分量、加速度分量以及地磁场分量。经模/数转换后由同步串行总线送入微处理器。微处理器

2、接收传感器信号后，将其进行信号处理，最后得到姿态和航向信息。本文给出了系统整体的硬件框图，并对各芯片的原理和应用经行了详细的描述，最后详细介绍了整个硬件电路的设计过程。关键词嵌入式航姿系统硬件电路设计惯性导航陀螺毕业设计说明书（论文）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.朗读显示对应的拉丁字符的拼音 字典1.名词1.buzzer2.buzzKeywordsembeddedAHR（AttitudeandHeadingReference）softwarecir

6、cuit-designinertialnavigationgyro本科毕业设计说明书（论文）第I页共I页目次1引言11.1研究原理综述11.2惯性导航意义42设计原理和系统硬件框图53航姿系统芯片和应用63.1微处理器lpc211963.2惯性测量单元ADIS1635583.3三轴数字罗盘HMC584393.4电源系统133.5通用CAN隔离收发器CTM8251163.6+3.0V到+5.5VRS-232收发器SP3232E183.7低电容双向ESD保护二极管193.8单总线数字温度计DS1820193.9单片机复位芯片MAX8

7、11203.10芯片功能汇总204航姿系统硬件电路设计214.1设计原理图214.2PCB设计24致谢28参考文献29本科毕业设计说明书（论文）第I页共I页1引言1．1研究原理综述1.1.1惯性导航系统综述惯性导航系统INS(InertialNavigationSystem)是随着惯性传感器发展起来的一门导航综合技术，用于对运动体的姿态和位置等参数的确定，它完全自主、不受干扰、输出信息量大、输出信息实时性强等优点，即不需要引入外界的信息便可实现导航与制导，是实现运动体自主式控制和测量的最佳手段。引起了人们的广泛重视，现已广泛应用

8、于军用和民用的众多技术领域中，如飞船、飞机、导弹、火箭、舰船等各种运载工具以及资源勘测、地形测量、海洋考察等方面。惯性导航的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，利用惯性测量元件(加速度计、陀螺仪)测量载体相对于惯性空间的运动参数，并经过计算后实施导航任务的。由陀