基于單片機的電子指南針設(shè)計畢業(yè)設(shè)計答辯PPT

基于單片機的電子指南針設(shè)計指南針是一個重要的導(dǎo)航工具，甚至在GPS中也會用到。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是在磁傳感器和專用芯片上的發(fā)展使指南針的基本實現(xiàn)機理有了質(zhì)的改變，不再是機械結(jié)構(gòu)而采用了磁場傳感器和專用處理器對磁場進行測量和處理后指示方向，這就是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的電子式指南針。電子指南針替代舊的指針式指南針或羅盤指南針，因為電子指南針全采用固態(tài)的原件，還可以簡單地和其他電子系統(tǒng)接口。電子指南針系統(tǒng)中磁場傳感器的磁阻（MR）技術(shù)是最佳的解決方法，和現(xiàn)在很多電子指南針還在使用的磁通量傳感器相比較，MR技術(shù)不需要繞線圈而且可以用集成電路（IC）生產(chǎn)過程生產(chǎn)，是一個更值得使用的解決方案。 目前使用的電子指南針大部分是基于單片機技術(shù)，以單片機為主要器件，其編碼器與解碼器的生成為軟件方式。地球是個大磁體，其地磁南極在地理北極附近，地磁北極在地理南極附近。根據(jù)磁體同級相斥，異級相吸的普便現(xiàn)象，無論處于何地磁體的南極會指向地球的北極附近；而磁體的北極會指向地球的南極附近。所以磁體這種指向性可以用來確定方向。隨著人們對指南針原理認識的不斷深入，指南針也由先前笨重的司南發(fā)展到現(xiàn)在的便攜式指南針。但其基本構(gòu)造是沒有改變，都屬于機械指針式，指示的機械結(jié)構(gòu)也基本沒有改變。由于機械的先天因素導(dǎo)致了指針式指南針在便攜性、靈敏度、精度以及壽命上都有一定的限制。

指南針是一個重要的導(dǎo)航工具，甚至在GPS中也會用到。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是在磁傳感器和專用芯片上的發(fā)展使指南針的基本實現(xiàn)機理有了質(zhì)的改變，不再是機械結(jié)構(gòu)而采用了磁場傳感器和專用處理器對磁場進行測量和處理后指示方向，這就是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的電子式指南針。電子指南針替代舊的指針式指南針或羅盤指南針，因為電子指南針全采用固態(tài)的原件，還可以簡單地和其他電子系統(tǒng)接口。電子指南針系統(tǒng)中磁場傳感器的磁阻（MR）技術(shù)是最佳的解決方法，和現(xiàn)在很多電子指南針還在使用的磁通量傳感器相比較，與傳統(tǒng)的機械指針式指南針相比，因電子式指南針采用電信號傳送，且以較為直觀的方式顯示測量的結(jié)果，所以電子式指南針無論是在靈敏度上還是在精度上都遠勝前者，而且不會因為機械磨損而減短使用壽命。此外，電子指南針在功能上更加人性化，由于是采用功能性模塊，因此可以非常方便的擴展各個功能，例如在原有的電子指南針的功能基礎(chǔ)上還可以集成數(shù)字時鐘等擴展功能，方便實用。如圖是地球某一點的地球磁場向量He的三維圖（其中，x和y軸與地球表面平行，z軸垂直指向下）。指南針的基本任務(wù)就是測量磁場北極（圖中的Heh，即地球磁場的水平分量）與前進方向的夾角（方位角α），上圖可知：α是從磁場的北極順時針計算的；磁傾角δ是地球磁場向量與水平面的夾角；磁偏角λ是地理北極與磁場北極間的夾角，它與地球的實際位置有關(guān)?？傮w設(shè)計方案選定系統(tǒng)總圖系統(tǒng)硬件設(shè)計本次設(shè)計中采用了高速51內(nèi)核MCU，具體型號為STC89C52，高速8051架構(gòu)，每個機器周期一個時鐘，最高頻率33MHz，單周期指令30ns，雙數(shù)據(jù)指針，支持四種頁面存儲器訪問模式。1控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)2控制器具體電路控制器電路圖指南針電路圖時鐘電路圖STC89C51內(nèi)部時鐘電路LCD1602內(nèi)部原理獨立按鍵電路圖液晶顯示模