【正文】 )。o39。 (angle )) //Southwest { DisplayOneChar(2,0,39。)。t39。 DisplayOneChar(4,0,39。)。 //Combine MSB and LSB of Z Data output register y=BUF[4] 8 | BUF[5]。 Init_HMC5883()。 } //********************************************************* //主程序 ******** //********************************************************* void main() { unsigned int i,j。)。 39。 DisplayOneChar(8,0,39。)。 39。 第 30 頁(yè) DisplayOneChar(4,0,39。)。 //停止信號(hào) Delay5ms()。 i++) //連續(xù)讀取 6 個(gè)地址數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)中 BUF { BUF[i] = HMC5883_RecvByte()。 //發(fā)送存儲(chǔ)單元地址，從 0x3 開(kāi)始 HMC5883_Start()。 } //****************************************************** // //連續(xù)讀出 HMC5883 內(nèi)部角度數(shù)據(jù)，地址范圍 0x3~0x8 // //****************************************************** void Multiple_read_HMC5883(void) { uchar i。 //發(fā)送設(shè)備地址 +讀信號(hào) REG_data=HMC5883_RecvByte()。 //起始信號(hào) HMC5883_SendByte(SlaveAddress)。 //內(nèi)部寄存器地址，請(qǐng)參考中文 pdf HMC5883_SendByte(REG_data)。 //延時(shí) } return dat。 //拉高時(shí)鐘線 Delay5us()。 //使能內(nèi)部上拉 ,準(zhǔn)備讀取數(shù)據(jù) , for (i=0。 //延時(shí) } HMC5883_RecvACK()。 //送數(shù) 據(jù)口 第 28 頁(yè) SCL = 1。 for (i=0。 //讀應(yīng)答信號(hào) SCL = 0。 //拉低時(shí)鐘線 Delay5us()。 //延時(shí) } /************************************** 發(fā)送應(yīng)答信號(hào) 入口參數(shù) :ack (0:ACK 1:NAK) **************************************/ void HMC5883_SendACK(bit ack) { SDA = ack。 //拉低數(shù)據(jù)線 SCL = 1。 //延時(shí) SDA = 0。 WriteDataLCM(DData)。=15。 WriteCommandLCM(0x0c,1)。 } void InitLcd() //液晶初始化 { WriteCommandLCM(0x38,1)。 LCM_EN=1。LCM_RW=0。 delay1us()。 DataPort=CMD。 } void WriteCommandLCM(uchar CMD,uchar Attribc) //寫(xiě)命令 { if(Attribc)WaitForEnable()。 delay1us()。LCM_RW=1。 temp_data=temp_data%10。 temp_data=temp_data%1000。 void HMC5883_ReadPage()。 void HMC5883_SendACK(bit ack)。 //單個(gè)寫(xiě)入數(shù)據(jù) uchar Single_Read_HMC5883(uchar REG_Address)。 void WriteCommandLCM(uchar CMD,uchar Attribc)。 //變 量 void delay(unsigned int k)。 typedef unsigned short WORD。 //IIC 數(shù)據(jù) sbit LCM_RS=P2^0。在此，我 們 還要感謝 幫助我們答疑解惑的同學(xué)們 ，正是由于你們的幫助和支持，我 們 才能克服一個(gè)一個(gè)的困難和疑惑，直至 設(shè)計(jì) 的順利完成。 第 20 頁(yè) 致謝 本小組的智能化電子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 是在我 們 的導(dǎo)師 王老師 的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。使自己在專(zhuān)業(yè)知識(shí)和動(dòng)手能力上有了很大的提高。 在設(shè)計(jì)程序時(shí)，不能妄想一次就將整個(gè)程序設(shè)計(jì)好，反復(fù)修改、不斷改進(jìn)是程序設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路，要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個(gè)程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為交流提供了方便，為以后編程打下基礎(chǔ)。通過(guò)本設(shè)計(jì)鍛煉了我 們的實(shí)踐能力，也是對(duì)以后我們實(shí)際工作能力的訓(xùn)練和考察過(guò)程。 在設(shè)計(jì)中，模擬 IIC 通訊是非常重要的軟件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，軟件的優(yōu)化可以為 通信節(jié)省更多的資源和時(shí)間，我們采用了 51 單片機(jī)狀態(tài)寄存器的 CY 位作為通信數(shù)據(jù)位進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，免去重新在 RAM 里定義數(shù)據(jù)變量，做到了一個(gè)資源優(yōu)化。 圖 液晶顯示圖 第 19 頁(yè) 圖 整體硬件調(diào)試圖 第 20 頁(yè) 該電子指南針設(shè)計(jì)模塊簡(jiǎn)單，可集成性好，測(cè)量偏差 176。得到度數(shù)后，根據(jù)我們預(yù)先設(shè)定好的角度范圍，判斷當(dāng)前所在哪個(gè)方位，并在LCD1602 上顯示，然后將其乘以 10 倍，變?yōu)檎麛?shù)，通過(guò)轉(zhuǎn)換，在 LCD1602 上顯示與南極夾角的值，具體設(shè)計(jì)思路如下： 圖 LCD1602人機(jī)界面軟件流程圖 系統(tǒng)總統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)總體思路是將 HMC5883L 得到的信息送至單片機(jī)內(nèi)進(jìn)行處理，再轉(zhuǎn)換為液晶顯示數(shù)據(jù)在 LCD1602 上進(jìn)行顯示，得到當(dāng)前的方位信息 與角度信息，由于硬件模塊較少，所以很大部分工作放在了軟件上， STC12 單片機(jī)是一款 1T 單片機(jī)，晶振為 ，處理速度較快，在延時(shí)上不好把握，用定時(shí)器又太浪費(fèi)資源，而本設(shè)計(jì)在一些模塊時(shí)序上對(duì)延時(shí)有一定要求，所以本設(shè)計(jì)借用了別人驗(yàn)證好的一套運(yùn)用在開(kāi)始 處理傳感器信息 判斷、顯示方位 轉(zhuǎn)換為液晶顯示數(shù)據(jù) 顯示夾角 結(jié)束 第 19 頁(yè) STC12 單片機(jī)上的延時(shí)函數(shù)集，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行。下面是 1602 與單片機(jī)的連線圖。這是令初學(xué)者很容易出錯(cuò)的地方，原因就是如果你要想在 DDRAM 的 00H 地址處顯示數(shù)據(jù)，則必須將 00H 加上 80H，即 0x80+0x00，若要在 DDRAM 的 01H 處顯示數(shù)據(jù)，則必須將 01H加上 80H 即 0x80+0x01,依次類(lèi)推。 DDRAM 就是顯示數(shù)據(jù) RAM，用來(lái)寄存待顯示的字符代碼。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。 第 3 腳 ： V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì) 產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度）。每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔每行之間也有間隔起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒茱@示圖形 。 為將地址指針移到隨機(jī)存儲(chǔ)器位置，首先發(fā)出一個(gè) “ 寫(xiě) ” 到寄存器地址，在指令后不帶數(shù)據(jù)位 。為了盡量減少主機(jī)和裝置之間的通信，無(wú)主機(jī)干預(yù)下地址指針自動(dòng)更新。所有地址為 8 bits。每次測(cè)量時(shí)， ASIC會(huì)自動(dòng)完成置位 /復(fù)位。C總線占用的時(shí)間比必需的時(shí)間長(zhǎng) 。這一裝置可以支持標(biāo)準(zhǔn)和快速模式，分別為 100kHz和 400kHz，但不支持高速模 式 (Hs)。C接口 控制該裝置可以通過(guò) I178。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上，就能精密測(cè)量其他方向的磁場(chǎng)強(qiáng)度。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。 MAX23 內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本可分三個(gè)部分： 第一部分是電荷泵電路 ： 由 6 腳和 4只電容構(gòu)成，功能是產(chǎn)生 +12v和 12v 兩個(gè)電源，提供給 RS232 串口電平的需要。 圖 單片機(jī)最小系統(tǒng) 第 9 頁(yè) 串口電路 串口電路為單片提供與 PC 機(jī)連接端口，為單片機(jī)提供下載程序到單片機(jī)程序存儲(chǔ)器中。 復(fù)位電路：確定單片機(jī)工作的起始狀態(tài)，完成單片機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程。本次系統(tǒng)采用干電池供電，在此不在贅述此穩(wěn)壓電源電路原理。 結(jié)合以上各方案選擇及設(shè)計(jì) 思路可得出以下總體方案框圖。磁場(chǎng)傳感器可以分別測(cè)量 Hex、 Hey、 Hez，并將其大小轉(zhuǎn)化為相應(yīng)強(qiáng)弱的電信號(hào)。 x軸與南極的實(shí)際夾角大小為（α +λ）。 單片機(jī)方案選擇 STC12C5A60S2/AD/PWM 系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘 /機(jī)器周期 (1T)的單片機(jī)，是高速 /低功耗 /超強(qiáng)抗干擾的新一代 8051 單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051,但速度快 812 倍。 第 4 頁(yè) 圖 HMC5883L傳感器引腳圖 通過(guò)對(duì)比各傳感器特點(diǎn)我們了解到它們的優(yōu)缺點(diǎn)， HMC5883L三軸磁阻傳感器和ASIC都被封裝在一起了，不需要外接 ASIC，而 12bit ADC與低干擾 AMR傳感器，能在177。 HMC5883L 的所應(yīng)用領(lǐng)域有手機(jī)、筆記本電腦、消費(fèi)類(lèi)電子、汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)和個(gè)人導(dǎo)航系統(tǒng)。 ~2176。磁敏感元件由長(zhǎng)而薄的坡莫合金薄膜制成。同時(shí) KMZ52 的斑馬條電阻成 45176。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。在標(biāo)準(zhǔn)的 10針外形 (MSOP)中 ,兩個(gè)敏感元件可以獨(dú)立上電，用于減少功耗。除了惠斯通電橋，HMC1052 有兩個(gè)位于芯片上的磁耦合帶，偏置帶和置位 /復(fù)位帶。當(dāng)橋路加上供電電壓，傳感器將磁場(chǎng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為電壓輸出 ，包括環(huán)境磁場(chǎng)和測(cè)量磁場(chǎng)。傳感器具有的對(duì)正交軸的低靈敏度的固相結(jié)構(gòu)能用于測(cè)量地球磁場(chǎng)的方向和大小，其測(cè)量范圍從負(fù) 8 高斯到 8 高斯 (gauss)。 ~2176。 電子指南針內(nèi)部結(jié)構(gòu)固定，沒(méi)有移動(dòng)部分，可以簡(jiǎn)單地和其它電子系統(tǒng)接口，因此可代替舊的磁指南針。 隨著人們對(duì)指南針原理認(rèn)識(shí)的不斷深入，指南針也由先前笨重的“司南”發(fā)展到現(xiàn)在的便攜式的指南針。主要組成部分是一根裝在軸上可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的磁針。指南針的前身是中國(guó)古代四大發(fā)明之一的司南。常用于航海、大地測(cè)量等方面。由于國(guó)內(nèi)外電子技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是在磁傳感器和專(zhuān)用芯片上的發(fā)展使能指南針的基本實(shí)現(xiàn)機(jī)理有了質(zhì)的改變，不再是機(jī)械結(jié)構(gòu)而采用了磁場(chǎng)傳感器和專(zhuān)用處理器對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量和處理后指示方向，這就是當(dāng)前應(yīng)用較為廣泛的電子式指南針?；裟犴f爾 HMC5883L是一種表面貼裝的高集成模塊，并帶有數(shù)字接口的弱磁傳感器芯片， HMC5883L 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(zhuān)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)、能使指南針精度控制在 1176。 HMC5883L 采用霍各向異性磁阻 (AMR)技術(shù)，該技術(shù)領(lǐng)先