【正文】 片機(jī) 卻是 以 5v 電壓運行供電 ，所以需要加入電平 轉(zhuǎn)換 芯片，在這里我們選用 的是SN74LVC4245， SN74LVC4245 是一種 電平和 5v 電平轉(zhuǎn)換芯片，它 有三態(tài)輸出，是一種 8bit 總線收發(fā)器。為了后期程序的編寫，這里 給出了 ADXL345 的寄存器映射 ， 如圖 34 所示。 三軸位置傳感器模塊設(shè)計與實現(xiàn) 13 5． 外部中斷 有 4 路， 都是 下降沿中斷 方式 或 者使用 低電平觸發(fā)電路 6． 可以使用異步串口模式 UART， 對于程序的調(diào)試幫助很大 很明顯可以看出 STC89C52 芯片，可以充分的完成本課題的需求，低功耗，高速處理數(shù)據(jù)，電路簡單，操 作方便。 本課題選用的是 STC89C52 單片機(jī)，是一種 增強(qiáng)型 8051 單片機(jī) 。該框架由四個子模塊構(gòu)成： 8051 單片機(jī)微處理器模塊， ADXL345 加速度傳感器模塊， 1602 液晶顯示模塊，以及電平 轉(zhuǎn)換模塊。因此 可以分為以下幾個子模塊，主控模塊，加速度采集模塊，顯示模塊，電源。 設(shè) i ， j ， k 為 x,y,z 方向的單位向量 ()xxe e t? ， ()yye e t? ， ()zze e t? 表示 各坐標(biāo) 軸隨 著 時間的變化 時各軸的方向向量。假設(shè) X,Y,Z 三個坐標(biāo)軸的單位向量為： i ， j ， k 那么 P 點的向量表示為： 0 0 0* * *r x i y j z k? ? ? (21) 在人體運動時，傳感器模塊也跟著做出相應(yīng)的運動，因此我們可以建立一個關(guān)于人體的空間直角坐標(biāo)系， 從而反映出模塊的位置變化。 加速度傳感器還可以應(yīng)用于各種電子產(chǎn)品，比如現(xiàn)在越來越多的人使用智能手機(jī)，在閱讀文章，玩游戲的時候，使用加速度傳感器可以模擬出人體對手機(jī)位置 的操作，從而方便了人們的一些操作 ，使人們的日常生活更加的方便，更加的科學(xué)化，人性 化。 三軸加速度傳感器 加速度傳感是基于加速度的基本原理去實現(xiàn)工作的，加速度是個空間矢量，一方面，要準(zhǔn)確了解物體的運動狀態(tài)，必須得到三個坐標(biāo)軸上的分量；另一方面，在預(yù)先不知道物體運動方向的場合下，只有應(yīng)用三軸加速度傳感器來測量加速度信號。 靈敏度： 傳感器在穩(wěn)態(tài)信號作用下輸出量變化對輸入量變化的比值 。例如，一座大型鋼鐵廠需要 20 000 臺套傳感器和檢測儀表；大型石油化工廠需要 6 000 臺套傳感器和檢測儀表；大型發(fā)電機(jī)組需要 3 000 臺套傳感器和檢測儀表等。而 Sensor 定義為這種裝置用來感知被 檢測系統(tǒng)的參數(shù)，他能把特定的被檢測信息按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成某種便于處理、易于傳輸?shù)男畔ⅰ? 本論文詳細(xì)論述了基于人體位置狀態(tài)變化的三軸加速度傳感器模塊的設(shè)計。 關(guān)鍵詞：三軸加速度傳感器； ADXL345； 8051 單片機(jī) 三軸位置傳感器模塊設(shè)計與實現(xiàn) II ABSTRACT In the electronic technology is highly developed today, the acceleration sensor is playing an increasingly important role. Automobile acceleration sensor in the field of aerospace, areas, and people39。三軸位置傳感器模塊設(shè)計與實現(xiàn) 三軸位置傳感器模塊設(shè)計與實現(xiàn) 目錄 摘要 ........................................................................................................................................................................................ I ABSTRACT ....................................................................................................................................................................... II 引言 ....................................................................................................................................................................................... 1 1 緒論 .................................................................................................................................................................................. 2 傳感器技術(shù) ..............................................................................................................................................................2 什么是傳感器 ................................................................................................................................................. 2 傳感器的分類 ................................................................................................................................................. 3 傳感器的基本特性 ........................................................................................................................................ 3 三軸加速度傳感器 .................................................................................................................................................4 加速度傳感器 的原理 ................................................................................................................................... 4 加速度傳感器的應(yīng)用 ................................................................................................................................... 5 2 三軸位置傳感器模塊設(shè)計方案 ................................................................................................................................. 6 理論基礎(chǔ) ...................................................................................................................................................................6 坐標(biāo)分析 ......................................................................................................................................................... 6 靜止到運動的判斷 ........................................................................................................................................ 7 位置的計算 ..................................................................................................................................................... 7 系統(tǒng)框架 ...................................................................................................................................................................9 本章小結(jié) .................................................................................................................................................................10 3 三軸位置傳感器的硬件設(shè)計 .................................................................................................................................... 11 系統(tǒng)的硬件架構(gòu) ....................................................................................................................................................11 硬件設(shè)計 .................................................................................................................................................................11 8051單片機(jī)模塊 .......................................................................................................................................... 11 三軸 加速度傳感器 ...................................................................................................................................... 13 單片機(jī)外圍電路 .......................................................................................................................................... 14 電路設(shè)計 .................................................................................................................................................................15 I2C 總線技術(shù) .................................................................................................................................................. 15 原理圖設(shè)計 .........................................................................................