【正文】 本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）論文題目：基于51系列單片機(jī)數(shù)字電子羅盤(pán)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)姓名：學(xué)號(hào)：班級(jí)：年級(jí)：專(zhuān)業(yè)：學(xué)院：指導(dǎo)教師：完成時(shí)間：2013年 5 月28日作 者 聲 明本人以信譽(yù)鄭重聲明：所呈交的學(xué)位畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是本人在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下由本人獨(dú)立撰寫(xiě)完成的，沒(méi)有剽竊、抄襲、造假等違反道德、學(xué)術(shù)規(guī)范和其他侵權(quán)行為。文中引用他人的文獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注出，不包含他人成果及為獲得東華理工大學(xué)或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書(shū)而使用過(guò)的材料。對(duì)本設(shè)計(jì)（論文）的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）引起的法律結(jié)果完全由本人承擔(dān)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成果歸東華理工大學(xué)所有。特此聲明。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者（簽字）： 簽字日期： 年 月 日 本人聲明：該學(xué)位論文是本人指導(dǎo)學(xué)生完成的研究成果，已經(jīng)審閱過(guò)論文的全部?jī)?nèi)容，并能夠保證題目、關(guān)鍵詞、摘要部分中英文內(nèi)容的一致性和準(zhǔn)確性。 學(xué)位論文指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日基于51系列單片機(jī)數(shù)字電子羅盤(pán)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)黃飛Based on 51 singlechip digital electronic pass system design and implementationHuangFeiIV東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘要摘 要當(dāng)今社會(huì)交通越來(lái)越發(fā)達(dá)，導(dǎo)航系統(tǒng)也隨之普遍。在以前人們大多數(shù)使用地圖，看路況。但是由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展，交通路線也變化好大。現(xiàn)在雖然有GPS，但是在山區(qū)有覆蓋遮蔽的地方，GPS也失去作用。汽車(chē)出巡不方便，為解決這個(gè)的問(wèn)題，本文主要研究使用在汽車(chē)導(dǎo)航設(shè)備的能夠精確定向的電子羅盤(pán)系統(tǒng)。本文主要介紹磁阻式電子羅盤(pán)的工作原理，并詳細(xì)介紹了磁阻傳感器HMC588雙軸加速度傳感器ADXL20AD7705轉(zhuǎn)換芯片以及AT89C52單片機(jī)的磁阻式電子羅盤(pán)的硬件設(shè)計(jì)；根據(jù)傳感器信號(hào)輸出特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)AD7705模數(shù)轉(zhuǎn)換后，利用AT89C52單片機(jī)處理信息功能經(jīng)過(guò)分析后，經(jīng)顯示屏顯示行駛方向。完成當(dāng)偏離固定方向區(qū)間行駛時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生報(bào)警的功能，同時(shí)分析了系統(tǒng)產(chǎn)生的誤差。在研制磁阻電子羅盤(pán)原理樣機(jī)過(guò)程中，我對(duì)系統(tǒng)做出一定的誤差補(bǔ)償，使其系統(tǒng)的精度提高，并且對(duì)系統(tǒng)做經(jīng)一步的改進(jìn)。對(duì)研制的數(shù)字電子羅盤(pán)系統(tǒng)樣機(jī)，進(jìn)行測(cè)試。其結(jié)果顯示，該數(shù)字電子羅盤(pán)能對(duì)行駛方向進(jìn)行的動(dòng)態(tài)測(cè)量，在 0176。到360176。范圍行駛方向測(cè)量精度可達(dá)177。176。研制的數(shù)字電子羅盤(pán)，具有體積小、性能穩(wěn)定、反應(yīng)快、低功耗等優(yōu)點(diǎn)，在車(chē)輛導(dǎo)航設(shè)備領(lǐng)域有非常廣闊的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：AT89S52單片機(jī)；HMC5883傳感器；電子羅盤(pán)AbstractToday39。s society, more and more developed transportation, navigation systems have bee popular. In the past most people use the map to see the road. However, due to economic development, transport routes are also big changes. Although there are now GPS, but the mountains are covered in sheltered places, GPS is also useless. Car parade inconvenient, to solve this problem, we study a method for precise directional vehicle equipment electronic pass system. This paper describes the magneto resistive electronic pass works, and described in detail based on magneto resistive sensor HMC5883, dualaxis accelerometer ADXL202, AD7705 converter chip and on AT89C52 magneto resistive electronic pass hardware design。 based on the sensor signal output characteristics, after AD7705 analogdigital conversion, the use of the information processing functions AT89C52 microcontroller after analysis through the display shows the direction of travel. And to achieve a traveling direction of the interval from a fixed function will generate an alarm, and analyzes the errors generated by the system. And propose appropriate pensation methods to improve system accuracy, the initial pletion of the magneto resistive electronic pass principle prototype development, and gives an improvement scheme.Digital electronic pass system prototype is developed, and has carried on the debugging, test results show that the electronic pass can realize course Angle of dynamic measurement, within the scope of 0 176。 to 360 176。 course Angle measurement precision can be up to + / 176。. The digital electronic pass, has small volume, stable function, quick response, and low power consumption, in the field of vehicle navigation equipment has very broad application prospects.
Key words：AT89C52 microcontroller。 HMC5883 sensor。 electronic pass orientation syste目 錄1 緒 論 1 羅盤(pán)的發(fā)展歷史和課題背景 1 磁阻效應(yīng)式電子羅盤(pán)原理 1 22 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì) 4 4 5 7 73硬件系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 9 9 9 信號(hào)調(diào)理電路和A/D轉(zhuǎn)換器模塊 11 124軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 14 14 14 方位角度解算過(guò)程 16 LED顯示子程序 16實(shí)驗(yàn)結(jié)果與誤差分析 20致 謝 21參考文獻(xiàn) 22附錄： 231總電路圖 232部分程序 24東華理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 緒論 1 緒 論 羅盤(pán)的發(fā)展歷史和課題背景通常的導(dǎo)航儀器主要有兩種：陀螺羅經(jīng)和磁羅盤(pán)。對(duì)地磁場(chǎng)測(cè)量方向的儀器叫做磁羅盤(pán)。我國(guó)發(fā)明指南針就是一個(gè)簡(jiǎn)易的磁羅盤(pán)，對(duì)整個(gè)人類(lèi)社會(huì)發(fā)展做出巨大貢獻(xiàn)。在公元 50 年左右，磁石已經(jīng)被運(yùn)用到導(dǎo)航航啦，并且研制出了司南。在公元 9601127 年時(shí)候，支撐是的指南針——指南龜被研制出來(lái)。到 20 世紀(jì)初，隨著工業(yè)的發(fā)展，羅盤(pán)制造工藝也得到了飛速的發(fā)展，材料的選擇和機(jī)械制造使得羅盤(pán)的性能有了顯著地提高。尤其是是機(jī)械式磁羅盤(pán)，現(xiàn)在某些情況下依然使用機(jī)械式磁羅盤(pán) [1]。到了20世紀(jì)出，陀螺羅盤(pán)的問(wèn)世，對(duì)羅盤(pán)又是一場(chǎng)革命。羅盤(pán)感應(yīng)這地球的自轉(zhuǎn)，磁性物質(zhì)對(duì)其沒(méi)有影響。使得陀螺羅盤(pán)的標(biāo)度盤(pán)非常穩(wěn)定，讀取數(shù)據(jù)更加精確。當(dāng)代GPS雖然有廣泛的應(yīng)用，但是信號(hào)經(jīng)常被物體所遮擋，使其精度大打折扣。有效性也大大降低。數(shù)字電子羅盤(pán)系統(tǒng)則將填補(bǔ)這一個(gè)不足，采用地磁場(chǎng)的工作原理，無(wú)論何時(shí)何地磁場(chǎng)的水平分量永遠(yuǎn)指向地磁北極，對(duì)GPS信號(hào)進(jìn)行有效補(bǔ)償。隨著科技發(fā)展和道路建設(shè)完善，汽車(chē)會(huì)給人們生活極大方便，汽車(chē)將會(huì)普及在我們生活中。電子羅盤(pán)定向系統(tǒng)將會(huì)出現(xiàn)每一輛汽車(chē)?yán)?；屆時(shí)很多人會(huì)開(kāi)自己的車(chē)旅游，回家，談生意等等，當(dāng)置于一個(gè)陌生的環(huán)境中，導(dǎo)航定向?qū)τ谛熊?chē)安全非常重要。所以，迫切需要研究出一種低功耗，便于攜帶，內(nèi)置磁場(chǎng)感應(yīng)器，系統(tǒng)穩(wěn)定，并且能完成精確定向的微系統(tǒng)，而本課題設(shè)計(jì)就是研究出一個(gè)數(shù)字電子羅盤(pán)，專(zhuān)門(mén)解決這個(gè)問(wèn)題而產(chǎn)生的。本設(shè)計(jì)系統(tǒng)基于單片機(jī)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，選取磁阻傳感器作為敏感元件，采用兩軸設(shè)計(jì)和補(bǔ)償設(shè)計(jì)方案，使用超低功耗控制器51單片機(jī)作為傳感器數(shù)據(jù)計(jì)算方向的小型低功耗電子羅盤(pán)系統(tǒng)。 磁阻效應(yīng)式電子羅盤(pán)原理目前電子羅盤(pán)按照有無(wú)傾角補(bǔ)償可以分為平面電子羅盤(pán)和三維電子羅盤(pán),也可以按照傳感器的不同分為磁阻效應(yīng)傳感器、霍爾效應(yīng)傳感器和磁通門(mén)傳感器。利用磁性材