數(shù)字電子指南針的設(shè)計(jì)

數(shù)字電子指南針的設(shè)計(jì)摘要：指南針是一種重要的導(dǎo)航工具，可運(yùn)用在多種場(chǎng)合。早起指南針采用磁化指針和方向盤相結(jié)合的方式，整個(gè)指南針從靈敏度，便攜性上都有一定的缺乏。電子指南針內(nèi)部結(jié)構(gòu)固定，沒(méi)有移動(dòng)局部，可以簡(jiǎn)單的和其他電子系統(tǒng)接口，因此可以代替舊的磁指南針。以精度高，穩(wěn)定性好而得到廣泛的運(yùn)用。 本文將詳細(xì)介紹磁阻〔MR〕傳感器HMC5883L的工作原理，以此為根底利用該芯片采集磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，通過(guò)高速微控制器〔MCU〕完成數(shù)據(jù)的加工處理，最后以液晶顯示器12864完成方位顯示功能。關(guān)鍵字：電子指南針；MR;HMC5883L;MCU(MSP430F149) Abstract:Thecompassisakindofimportantnavigationtool，whichcanbeusedinmanyoccasions.Theearlycompassmagnetizedpointerandthesteeringwheelcombinationway,theentirecompassfromsensitivity,portabilityhascertaininsufficiency.Electroniccompassinternalstructureisfixed,nomovingparts,canbesimpleandotherelectronicsysteminterface,soitcanreplacetheoldmagneticcompass.withhighprecision,goodstabilityandwideuse.Thispaperintroducesthemagneto-resistive(MR)sensorworkingprincipleHMC5883L,withthisasafoundationwiththechipcollectingfielddata,viaahighspeedmicroprocessorcontrolunit(MCU)dataprocessingfinallyto12864LCDcompleteazimuthdisplayfunction.Keyword:electroniccompass;MR;HMC5883L;MCU1引言1.1課題背景 指南針的創(chuàng)造是我國(guó)漢族人民在長(zhǎng)期的實(shí)踐中對(duì)物體認(rèn)識(shí)的結(jié)果。由于生產(chǎn)勞動(dòng)，人們接觸了磁鐵礦，又開始對(duì)磁性性質(zhì)的了解。人們首先發(fā)現(xiàn)了磁石吸引鐵的性質(zhì)，又發(fā)現(xiàn)了磁石的指向性。最早的指南針是用天然的磁體做成的，這說(shuō)明中國(guó)漢族勞動(dòng)人民很早就發(fā)現(xiàn)了天然磁鐵及其吸鐵性。據(jù)古書記載，遠(yuǎn)在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，由于正處在奴隸制社會(huì)向封建社會(huì)過(guò)渡的大變革時(shí)期，生產(chǎn)力有了很大的開展，特別是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)更是興旺，因而促使了采礦業(yè)、冶煉業(yè)的開展。在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中，人們從鐵礦石中認(rèn)識(shí)了磁石。最早的指南針是司南。司南由青銅盤和天然磁體制成的磁勺組成，青銅盤上可有二十四向，磁勺置于盤中心圓面上，靜止時(shí)，磁勺的尾部指南，故為司南。但司南有很多的缺陷，天然磁體不易找到，在加工是容易因打擊，受熱而導(dǎo)致失磁。所以司南磁性畢竟很弱，而且司南由一定的重量和體積，攜帶很不方便，使得司南長(zhǎng)期未得到廣泛的應(yīng)用。隨著人們對(duì)指南針的認(rèn)識(shí)的不斷深入，指南針也有先前笨拙的＂司南＂開展到現(xiàn)在的便攜式的指南針．但其根本構(gòu)造是沒(méi)有改變的，都是屬于機(jī)械的指針式，其指示的機(jī)械結(jié)構(gòu)上沒(méi)有改變，都是利用某種支撐使得磁針能夠收到磁場(chǎng)的影響而自由的旋轉(zhuǎn)．由于機(jī)械的先天因素導(dǎo)致了指針式的便攜性，靈敏度，精度以及使用壽命上都有一定的限制1.2開展的趨勢(shì) 電子指南針內(nèi)部結(jié)構(gòu)固定，沒(méi)有移動(dòng)局部，可以簡(jiǎn)單的和其它電子系統(tǒng)接口，并以精度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)．因?yàn)樗倪@些特性在工業(yè)，軍事生活等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，并且可以代替舊式的針式指南針和羅盤指南針。由于國(guó)內(nèi)外電子技術(shù)的飛速開展，特別是在磁傳感器和專用芯片(ASIC)上的開展使指南針的根本實(shí)現(xiàn)原理有了質(zhì)的改變，不再是機(jī)械結(jié)構(gòu)而采用磁場(chǎng)傳感器和專用的處理器對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量和處理后指示方向，這就是當(dāng)前比較為廣泛的電子式指南針。2方案的比較與論證方案一利用KMZ52磁場(chǎng)傳感器 KMZ52是Philip公司生產(chǎn)的一種磁阻傳感器，是利用坡莫合金薄片的磁阻效應(yīng)測(cè)量磁場(chǎng)的高靈敏度磁阻傳感器。該磁阻傳感器內(nèi)置兩個(gè)正交磁敏電阻橋、完整的補(bǔ)償線圈和設(shè)置/復(fù)位線圈。補(bǔ)償線圈的輸出與當(dāng)前測(cè)量結(jié)果形成閉環(huán)反應(yīng)，使傳感器的靈敏度不受地域限制。這種磁阻傳感器主要用于導(dǎo)航、通用地磁測(cè)量和交通檢測(cè)。該磁阻傳感器在金屬鋁的外表沉積了一定的厚度的高磁導(dǎo)率坡莫合金，在翻轉(zhuǎn)線圈和外界磁場(chǎng)的兩個(gè)力的作用下，電子改變運(yùn)動(dòng)方向，使得磁敏電阻的阻值發(fā)生變化。同時(shí)KMZ52的斑馬條電阻成45°放置，這使得電子在正反向磁場(chǎng)力的作用下有較好的對(duì)稱性。由于參加了翻轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，KMZ52的變化曲線與普通的磁敏電阻不同，更加的線性化。KMZ52磁阻傳感器的核心是惠斯通電橋，是由4個(gè)磁敏感應(yīng)元件組成的磁阻橋臂。磁敏感元件由長(zhǎng)而薄的坡莫合金薄膜制成。在外加的磁場(chǎng)的作用下，磁阻的變化引起輸出電壓的變化。但KMZ52輸出為模擬量，而且幅值很小，不能直接與單片機(jī)進(jìn)行通信，如果需要通信，需外接放大電路等外圍電路。圖1KMZ52內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖方案二利用HMC5883L磁場(chǎng)傳感器 霍尼韋爾HMC5883L是一種外表貼裝的高集成模塊，并帶有數(shù)字接口的弱傳感器芯片，應(yīng)用于低本錢羅盤和磁場(chǎng)檢測(cè)領(lǐng)域。HCM5883L包括最先進(jìn)的高分辨率HMC118X系列磁阻傳感器，并附帶霍尼韋爾專利的集成電路包括放大器，自動(dòng)消磁驅(qū)動(dòng)器，偏差校準(zhǔn)，能使羅盤精度控制在1°～2°的12位模數(shù)轉(zhuǎn)換器。簡(jiǎn)易的IIC系統(tǒng)總線接口。HMC5883L是采用無(wú)鉛外表封裝技術(shù)，帶有16引腳，尺寸為3.0X3.0X0.9mm。HCM5883L HCM5883L采用霍尼韋爾各向異性磁阻(AMR)技術(shù)，該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是其他磁傳感器技術(shù)所無(wú)法企及。這些各向異性傳感器具有在軸向高靈敏度和線性高精度的特點(diǎn)。傳感器帶有的對(duì)于正交軸低敏感性的固相結(jié)構(gòu)能用于測(cè)量地球磁場(chǎng)的方向和大小，其測(cè)量范圍從毫高斯到8高斯(gauss)。霍尼韋爾的磁傳感器在低磁場(chǎng)傳感器行業(yè)中是靈敏度最高和可靠性最好的傳感器。 綜上所述方案二更方便我的設(shè)計(jì)，也有利于對(duì)嵌入式系統(tǒng)的進(jìn)一步學(xué)習(xí)，所以我選擇方案二。3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)3.1系統(tǒng)框圖HMCHMC5883L完成磁場(chǎng)數(shù)的采集IIC通信傳輸數(shù)據(jù)MSP430單片機(jī)分析處理數(shù)據(jù)以便輸出校準(zhǔn)12864液晶顯示器顯示地理方位圖2系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)選擇HMC5883L作為磁場(chǎng)傳感器采集地磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，該模塊采用IIC通信與430通信，MSP430F149沒(méi)有IIC通信接口須使用普通I/O口模擬IIC通信，數(shù)據(jù)有單片機(jī)分析處理，最后由12864液晶顯示器顯示地理方向。3.2MSP430F149開發(fā)板本次設(shè)計(jì)選擇TI的MSP430的開發(fā)板，具有超低功耗、處理能力強(qiáng)大、片內(nèi)外設(shè)豐富、系統(tǒng)工作穩(wěn)定、開發(fā)環(huán)境便捷等顯著優(yōu)勢(shì)，和其他類型單片機(jī)相比具有更好的使用效果、更廣泛的應(yīng)用前景。板上已經(jīng)集成RS232接口、12864液晶接口、用該開發(fā)板由于板上集成各種外圍接口不但能有利于完本錢次設(shè)計(jì)更可以在以后進(jìn)一步學(xué)習(xí)嵌入式系統(tǒng)。3.2.112864液晶模塊的連接 板上提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的ST7920控制器的12864液晶接口，可以連接任何以ST7920為驅(qū)動(dòng)的12864液晶模塊。12864的液晶比照度調(diào)節(jié)可以通過(guò)電位器來(lái)調(diào)節(jié)，PSB是液晶數(shù)據(jù)傳輸模式選擇位，如果PSB接高電平那么液晶工作在并行數(shù)據(jù)傳輸模式，如果PSB接低電平那么液晶工作在串行數(shù)據(jù)模式。17腳是液晶的復(fù)位端，此端口直接與液晶供電〔LCD〕相連，上電后液晶模塊自動(dòng)完成復(fù)位功能。它與MCU的連接關(guān)系示意圖如下：圖312864連接電路與HMC5883L模塊的連接設(shè)計(jì)選用HMC5883L集成模塊，該模塊集成了傳感器所需的電阻電容等外圍器件直接采用3.3V或5V供電。能直接與MSP430F149單片機(jī)進(jìn)行通信SDA為串行數(shù)據(jù)-IIC總線主/從數(shù)據(jù)，SCL為串行時(shí)鐘—IIC總線主/ 選用MSP430F149單片機(jī)的P2.4與P2.5模擬IIC通信接口，MSP430F149與HMC5883LHMC5883L模塊MSP430單片機(jī)SDASCLSDASCLP2.5P2.5圖4指南針芯片連接電路系統(tǒng)電源 開發(fā)板有兩種電源選擇，其一直接5V直流電源，其次為USB接口供電。不過(guò)兩種供電方式都通過(guò)了同一個(gè)芯片進(jìn)行了電平轉(zhuǎn)換為3.3V在把電壓給MCU保證了電壓的穩(wěn)定。圖5電源控制電路圖3.2.4晶振 系統(tǒng)采用32K低頻晶振，該晶振已經(jīng)集成到了開發(fā)板上，不再需要另行設(shè)計(jì)。開發(fā)板上還集成有8MHz的高頻晶振，如果需要換用晶振只需要做程序的修改即可。圖6晶振電路圖3.3數(shù)字指南針系統(tǒng)整體電路圖7整體系統(tǒng)電路圖3.4HMC5883L的IIC通信HMC5883L通過(guò)兩線I2C總線系統(tǒng)作為一個(gè)從機(jī)裝置進(jìn)行通信。HMC5883L使用是一個(gè)IIC協(xié)議所定義的簡(jiǎn)化后的通信接口協(xié)議，通過(guò)這一文件，數(shù)據(jù)傳輸速率是標(biāo)準(zhǔn)的模式100kbps或400kbps速率，如I2C總線規(guī)格中所規(guī)定?？偩€位格式是一個(gè)8位數(shù)據(jù)/地址傳送和1位應(yīng)答位。格式的數(shù)據(jù)字節(jié)〔有效載荷〕應(yīng)區(qū)分HMC5883L從機(jī)上的大小寫的ASCLL字符或二進(jìn)制數(shù)據(jù)，以及返回的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。負(fù)二進(jìn)制值將是以二進(jìn)制的補(bǔ)碼形式。默認(rèn)〔出廠〕HMC5883L7位從機(jī)地址0x3C的寫入操作，或0x3D的讀寫操作。HMC5883L串行時(shí)鐘〔SCL〕和串行數(shù)據(jù)〔SDA〕線需要主機(jī)〔通常是主機(jī)微處理器〕和HMC5883L之間裝有上拉電阻〔Rp〕.在標(biāo)稱VDDIO電壓下建議負(fù)載電阻值約為10千歐姆。其他的電阻值也可以由I2C總線規(guī)格定義后連接到VDDIO上?？偩€規(guī)格的SCL和SDA線可以連接到多個(gè)裝置上?？偩€可以是一個(gè)單一主機(jī)到多個(gè)主機(jī)，也可以是一個(gè)多個(gè)主機(jī)配置。所有數(shù)據(jù)傳輸均由產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)的主機(jī)發(fā)起，數(shù)據(jù)傳輸是8位進(jìn)行。所有裝置都由I2C唯一的7位的地址標(biāo)注。在每8位傳輸之后，主機(jī)裝置產(chǎn)生一個(gè)第9個(gè)時(shí)鐘脈沖，并釋放SDA的線。接受裝置(指向的從機(jī))將SDA線拉至低位確認(rèn)〔ACK〕傳輸成功或使SDA線處于高位表示否認(rèn)確認(rèn)〔NACK〕。按I2C規(guī)格，所有SDA線中的傳輸必須發(fā)生在SCL低時(shí)。但當(dāng)SCL處于高位時(shí)，在總線上與SDA傳送時(shí)這一要求會(huì)導(dǎo)致兩種特別的情況。主機(jī)將SDA拉低，而SCL線是高，說(shuō)明開始〔S〕的條件；當(dāng)SDA的線被拉高而SCL處于高位，這是停止(P)的情況。I2C總線協(xié)議還允許重新啟動(dòng)的條件，這時(shí)主機(jī)發(fā)出第二次啟動(dòng)條件還沒(méi)有叫停。所有總線傳送從主機(jī)發(fā)出啟動(dòng)序列開始，然后發(fā)出從機(jī)地址字節(jié)。地址字節(jié)包含從機(jī)地址；先7位〔bits7-1〕和最低有效位〔LSB的〕。如果指定的運(yùn)作是一個(gè)讀出〔LSb的=1〕或?qū)懭搿睱Sb的=0〕，地址的LSb字節(jié)會(huì)標(biāo)志出來(lái)。在第9個(gè)時(shí)鐘脈沖，接收的從機(jī)裝置會(huì)發(fā)出ACK。這些總線事件以后，主機(jī)將發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)以便寫入操作，或從機(jī)在讀出操作時(shí)進(jìn)行時(shí)鐘輸出。所有總線的傳送在主機(jī)發(fā)出停止序列時(shí)終止。I2C總線控制或可用任何硬件邏輯也可在軟件中實(shí)現(xiàn)。典型的硬件設(shè)計(jì)將釋放SDA和SCL適當(dāng)?shù)卦试S從機(jī)操縱這些線路。在軟件執(zhí)行時(shí)，必須注意執(zhí)行這些任務(wù)的代碼。3.5數(shù)據(jù)處理 HMC5883L是三軸磁場(chǎng)傳感器，分別是X，Y，Z三軸，三軸正交便于測(cè)量磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，對(duì)X，Y，Z坐標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算不難得出磁場(chǎng)方向。HMC5883L內(nèi)部擁有6個(gè)數(shù)據(jù)存放器分別存儲(chǔ)X，Y，Z三個(gè)方向的磁場(chǎng)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸出X存放器是兩個(gè)8位存放器，數(shù)據(jù)輸出存放器A和B。這些存放器儲(chǔ)存從通道X所測(cè)量的結(jié)果。數(shù)據(jù)輸出X存放器A儲(chǔ)存一個(gè)來(lái)測(cè)量結(jié)果中的MSB〔高位數(shù)據(jù)〕，數(shù)據(jù)輸出X存放器B儲(chǔ)存一個(gè)來(lái)自測(cè)量結(jié)果中的LSB〔低位數(shù)據(jù)〕。儲(chǔ)存在這兩個(gè)存放器的值是一個(gè)16位值以二進(jìn)制的補(bǔ)碼形式存在，其范圍是0XF800到0X07FF。DXRA0至DXRA7，DXRB0至DXRB7標(biāo)識(shí)出位置，DXRA和DXRB標(biāo)識(shí)出在數(shù)據(jù)輸出存放器X中的位。DXRA7和DXRB7標(biāo)識(shí)出數(shù)據(jù)流的第一位。表1數(shù)據(jù)輸出X存放器A和BDXRA7DXRA6DXRA5DXRA4DXRA3DXRA2DXRA1DXRA000000000DXRB7DXRB6DXRB5DXRB4DXRB3DXRB2DXRB1DXRB000000000 上圖中的“0” X，Y，Z數(shù)據(jù)輸出存放器擁有一樣的結(jié)構(gòu)這里不再詳述。 讀出X，Y，Z坐標(biāo)其中Z的值理論上為0，因?yàn)閆軸垂直于地磁場(chǎng)，此時(shí)只需對(duì)X，Y軸坐標(biāo)值進(jìn)行計(jì)算即可得出角度a. 角度計(jì)算公式： a為航向角，即羅盤與磁場(chǎng)的方向角。地理方向與磁場(chǎng)方向間還存在一個(gè)磁偏角，所以a加上當(dāng)?shù)卮牌遣艦槲覀兯枰笕〉慕嵌取?主要元器件的介紹4.1MSP430F149簡(jiǎn)介4.1.1MSP430F149的根本信息 MSP430系列單片機(jī)是一種16位的單片機(jī)。由于它具有集成度高，外圍設(shè)備豐富，以及超低功耗等優(yōu)點(diǎn)，因此在許多的領(lǐng)域內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。特別是它的超低功耗特性，是目前其他單片機(jī)不可比較的。另外，MSP430F MSP430系列單片機(jī)支持C語(yǔ)言開發(fā)。采用C語(yǔ)言開發(fā)可以大大提高開發(fā)效率，縮短開發(fā)周期，并且開發(fā)的程序具有較好的可讀性和移植性。圖8MSP430引腳圖4.1.2MSP430F149的運(yùn)用 作為信號(hào)處理芯片，主要運(yùn)用其以下幾個(gè)功能： 由于指南針芯片采用IIC通信，但該芯片沒(méi)有IIC接口，所以使用I/O口用程序模擬的方法模擬IIC通信。 對(duì)于從指南針芯片中提取到的數(shù)據(jù)運(yùn)用430單片機(jī)進(jìn)行處理，430單片機(jī)為新一代單片機(jī)具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力。它采用的是16位的RISC結(jié)構(gòu)，指令的執(zhí)行時(shí)間只需要150ns的時(shí)間，是傳統(tǒng)單片機(jī)不能比較的。運(yùn)用串口通信模塊進(jìn)行調(diào)試。該單片機(jī)提供了USATR0，USATR1兩個(gè)串口，調(diào)試過(guò)程用USATR0進(jìn)行調(diào)試。 最后采用該單片機(jī)控制12864顯示出地理方位。4.1.3MSP430F149的I/O端口特點(diǎn) 該單片機(jī)有48個(gè)I/O管腳，每個(gè)管腳可以單獨(dú)設(shè)置成輸入輸出，并且每個(gè)管腳可以進(jìn)行單獨(dú)的讀寫，主要特點(diǎn)如下: 每個(gè)I/O端口可以獨(dú)立編程設(shè)置。 輸入輸出可以任意結(jié)合使用。 P1端口和P2端口的中斷功能可以單獨(dú)設(shè)置。 有獨(dú)立的輸入輸出存放器。P2，P1端口有7個(gè)功能存放，分別是PxDIR，PxIE，PxIES，PxIFG，PxIN，PxOUT，PxSEL等7個(gè)存放器。(x為1或2)PxDIR：控制管腳輸入輸出方式。PxIE：中斷使能控制。PxIES：中斷觸發(fā)方式選擇。PxIFG：中斷標(biāo)志存放器。PxIN：輸入存放器。PxOUT：輸出存放器。PxSEL：功能選擇存放器P3、P4、P5、P6端口分別擁有4個(gè)存放器，輸入輸出控制方向存放器，輸出存放器，輸入存放器，功能選擇存放器。4.2HMC5883L簡(jiǎn)介 4.2.1HMC5883L的根本信息霍尼韋爾HMC5883L是一種外表貼裝的高集成模塊，并帶有數(shù)字接口的弱傳感器芯片，應(yīng)用于低本錢羅盤和磁場(chǎng)檢測(cè)領(lǐng)域。霍尼韋爾HMC5883L磁阻傳感器電路是三軸傳感器并應(yīng)用特殊輔助電路來(lái)測(cè)量磁場(chǎng)。通過(guò)施加供電電源，傳感器可以將量測(cè)軸方向上的任何入射磁場(chǎng)轉(zhuǎn)變成一種差分電壓輸出。磁阻傳感器是由一個(gè)鎳鐵(坡莫合金)薄膜放置在硅片上，并構(gòu)成一個(gè)帶式電阻元件。在磁場(chǎng)存在的情況下，橋式電阻元件的變化將引起跨電橋輸出電壓的相應(yīng)變化。這些磁阻元件兩兩對(duì)齊，形成一個(gè)共同的感應(yīng)軸(如引腳圖上的箭頭所示)，隨著磁場(chǎng)在感應(yīng)方向上不斷增強(qiáng)，電壓也會(huì)正向增長(zhǎng)。因?yàn)檩敵鲋慌c沿軸方向上的磁阻元件成比例，其他磁阻電橋也放置在正交方向0上，就能精密測(cè)量其他方向的磁場(chǎng)強(qiáng)度。圖9HMC5883L的外形圖圖10HMC5883L的引腳圖特征：3軸和磁阻傳感器和ASIC都被封裝在0.9mm

LCC的外表裝備中12bitADC與低干擾AMR傳感器，能在±8高斯的磁場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)5毫高斯分辨率內(nèi)置自檢功能低電壓工作〔〕和超低低功耗〔100uA〕內(nèi)置驅(qū)動(dòng)電路IIC數(shù)字接口無(wú)引線封裝結(jié)構(gòu)磁場(chǎng)范圍廣〔+/-8Oe〕有相應(yīng)軟件及算法支持最大輸出頻率可達(dá)160Hz優(yōu)點(diǎn)：小尺寸高集成度產(chǎn)品。大批量生產(chǎn)只需添加微控制器接口、兩個(gè)貼片電容，低本錢OEM封裝，易于安裝，適合高速SMT組裝到達(dá)1°—2°度羅盤航向精度發(fā)布會(huì)后允許低功耗功能測(cè)試適用于電池供電的應(yīng)用場(chǎng)所帶有設(shè)置/復(fù)位和偏置驅(qū)動(dòng)器用于消磁、自測(cè)和偏移補(bǔ)償適用于消費(fèi)類電子設(shè)備應(yīng)用中通用雙線串行數(shù)據(jù)接口符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)傳感器在強(qiáng)磁場(chǎng)的環(huán)境下可到達(dá)1°—2°度羅盤航向精度可獲得羅盤航向、硬磁、軟磁以及制自動(dòng)校準(zhǔn)庫(kù)能應(yīng)用于個(gè)人導(dǎo)航系統(tǒng)和LBS下面給出HMC5883L的引腳的配置：表2：引腳配置表引腳名稱描述1SCL串行時(shí)鐘-IIC總線主/從時(shí)鐘2VDD電源電壓〔〕3NC無(wú)連接4S1連接VDDIO5NC無(wú)連接6NC無(wú)連接7NC無(wú)連接8SETP置位/復(fù)位帶正-S/R電容〔C2〕連接9GND電源接地10C1存儲(chǔ)電容〔C1〕連接11GND電源接地12SETCS/R電容〔C2〕連接-驅(qū)動(dòng)端13VDDIOIO供電〔1.71V-VDD〕14NC無(wú)連接15DRDY數(shù)據(jù)就緒，中斷引腳。內(nèi)部拉高。選項(xiàng)為連接。

保持250微秒的低電壓時(shí)，數(shù)據(jù)被放置在數(shù)據(jù)輸出存放器。16SDA串行數(shù)據(jù)-IIC總線主/從數(shù)據(jù)4.3SMG12864G2-ZK液晶顯示模塊的概述SMG12864G2-ZK是128X64點(diǎn)陣的漢字圖形型顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置GB2312碼簡(jiǎn)體中文字庫(kù)〔16X16點(diǎn)陣〕、128個(gè)字符〔8X16點(diǎn)陣〕及64X256點(diǎn)陣顯示RAM〔GDRAM〕?？膳cCPU直接接口，提供兩種界面來(lái)連接微處理器:8表312864引腳說(shuō)明引腳號(hào)引腳名稱方向功能說(shuō)明1VSS--模塊的電源地2VDD--模塊的電源正端3VO--LCD驅(qū)動(dòng)電壓輸入端4RS(CS)H/L并行的指令/數(shù)據(jù)選擇信號(hào)；串行的片選信號(hào)5R/W(STD)H/L并行的讀寫選擇信號(hào)；串行的數(shù)據(jù)口6E(SCLK)H,H/L并行的使能信號(hào)；串行的同步時(shí)鐘7DB0I/O數(shù)據(jù)08DB1I/O數(shù)據(jù)19DB2I/O數(shù)據(jù)210DB3I/O數(shù)據(jù)311DB4I/O數(shù)據(jù)412DB5I/O數(shù)據(jù)513DB6I/O數(shù)據(jù)614DB7I/O數(shù)據(jù)715PSBH/LH：并行數(shù)據(jù)模式；L：串行數(shù)據(jù)模式16NC--空腳17/RSTH/L復(fù)位低電平有效18NC--空腳19BLA--背光源正極〔LED+5V〕20BLK--背光源負(fù)極〔LED-OV〕5HMC5883L的校準(zhǔn) 電子指南針主要是通過(guò)感知地球磁場(chǎng)的存在來(lái)計(jì)算磁北極的方向。然而由于地球磁場(chǎng)在一般情況下只有微弱的0.5高斯，而一個(gè)普通的喇叭當(dāng)相距2厘米時(shí)仍會(huì)有大約4高斯的磁場(chǎng)，一個(gè)馬達(dá)在相距2厘米時(shí)會(huì)有6高斯的磁場(chǎng)，這一特點(diǎn)使得針對(duì)電子設(shè)備外表地球磁場(chǎng)的測(cè)量很容易受到電子設(shè)備本身的干擾。 磁場(chǎng)干擾是指由于具有磁性物質(zhì)或者可以影響局部磁場(chǎng)強(qiáng)度的物質(zhì)存在，使得磁傳感器所放置的位置上的地球磁場(chǎng)發(fā)生了偏差。如圖11所示，在磁場(chǎng)傳感器的X，Y，Z坐標(biāo)系中，綠色的圓表示地球磁場(chǎng)矢量繞Z軸圓周轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中在XY平面內(nèi)的投影軌跡，在沒(méi)有外界任何磁場(chǎng)干擾的情況下，此軌跡將會(huì)是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的以O(shè)〔0，0〕為中心的圓。當(dāng)存在外界磁場(chǎng)干擾的情