【正文】 致謝在本次畢設(shè)中，我從指導(dǎo)老師身上學(xué)到了很多東西。： 仿真結(jié)果單片機(jī)基礎(chǔ)電路包括電源、單片機(jī)、外部時(shí)鐘震蕩電路、復(fù)位電路和外部接口電路。 rs=1。 //延時(shí) dat |= SDA。 i8。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,依次類推。有兩種常見的LCD1602字符液晶顯示器，一種是藍(lán)色背光白色字體顯示，另一種是綠色背光黑色字體顯示。如果根據(jù)驅(qū)動(dòng)方式來分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動(dòng)（液晶顯示的分類方法有很多種，通?？砂雌滹@示方式分為段式、字符式、點(diǎn)陣式等。所有地址為8 bits。單次測(cè)量模式:這是預(yù)設(shè)的供電模式。下面列舉I2C總線的若干特征: 只要求一條串行數(shù)據(jù)線SDA和一條串行時(shí)鐘線SCL這樣兩條總線線路； 每個(gè)連接到總線的器件都可以由主機(jī)與從機(jī)關(guān)系軟件設(shè)定唯一的地址，主機(jī)可以作為主機(jī) 發(fā)送器或主機(jī)接收器。單片機(jī)系統(tǒng)的復(fù)位方式有自動(dòng)復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位按鈕復(fù)位。本設(shè)計(jì)選用STC89C52單片機(jī)為核心的低成本、高精度、數(shù)字顯示電子指南針的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方法。AT89S和STC系列都可以ISP在線編程，AT系列采用并口編程方法，STC系列是通過串口在線編程。有厚度的高磁導(dǎo)率的坡莫合金在這種磁阻傳感器金屬鋁的表面積累下來，在翻轉(zhuǎn)線圈和外界磁場(chǎng)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。并以穩(wěn)定性好、精度高等特點(diǎn)得到了廣泛應(yīng)用。各向異性磁阻(AMR)技術(shù)是HMC5883L芯片選用的技術(shù)為，該技術(shù)具有在軸向高靈敏度和線性高精度的特點(diǎn)。雖然GPS已廣泛應(yīng)用在導(dǎo)航，定位，測(cè)速和定位，但是信號(hào)往往存在地形特征，導(dǎo)致大大的降低了精度，甚至不能被使用。”十世紀(jì)時(shí)馬縞著作的《中華古今注》中有相似的記錄?！睆摹豆砉茸印分械挠涗浿心軌蚩闯?，鄭人去“取玉”，務(wù)必會(huì)帶上司南，就是為了防止方向的丟失。古人把磁石吸引鐵比喻成一位慈愛的母親對(duì)子女的吸引。經(jīng)常使用于導(dǎo)航、大地測(cè)量。并以精度高、穩(wěn)定性好等特點(diǎn)得到了廣泛運(yùn)用。作為中國古代的四大發(fā)明，它的發(fā)明有著不可估量的作用在發(fā)展人類科學(xué)技術(shù)和文明。他把這個(gè)特殊的東西獻(xiàn)給皇帝，并當(dāng)場(chǎng)示范。械盤是秦漢時(shí)期發(fā)明的，用于游戲或占卜。江蘇、河北和遼寧旅大曾出土元代的不帶刻度的指南針專用針碗。它能夠?qū)PS信號(hào)進(jìn)行有用的補(bǔ)充，保障導(dǎo)航定位訊息100%有效，盡管是在GPS信號(hào)失鎖后也可以正常工作，很好地做到了“丟星不丟向”。美國E2systems公司在1960年左右研究了基于地磁異常場(chǎng)等值線匹配的Magnetic ContourMatching體系, 經(jīng)過十多年對(duì)數(shù)據(jù)的測(cè)量后，系統(tǒng)進(jìn)行了離線實(shí)驗(yàn)。HMC1052包括兩個(gè)敏感軸相互垂直的敏感元件，敏感元件A和B在單硅芯片中共存，參數(shù)匹配和完整正交，體積小，低工作電壓，兩個(gè)敏感元件產(chǎn)生的非正誤差消除完全。當(dāng)存在外加磁場(chǎng)時(shí)，磁阻的變化引發(fā)輸出電壓的變化。LED數(shù)碼管具有接口電路簡(jiǎn)單，亮度大，價(jià)格適中等優(yōu)點(diǎn)，但缺點(diǎn)就是只能顯示簡(jiǎn)單字母和數(shù)字，而設(shè)計(jì)中要求顯示角度、字母、數(shù)字等多個(gè)信息，使用數(shù)碼管會(huì)使得硬件電路設(shè)計(jì)繁瑣，而且連線復(fù)雜，再加上單片機(jī)接口欠缺，不夠使用，因此不采用此方案。單芯片上，有8 位CPU 與在系統(tǒng)可編程的Flash，這樣STC89C52就可以為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供高靈活、有用的解決方案。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)組成一個(gè)帶式電阻元件。還需要外接電阻才能支持這些標(biāo)準(zhǔn)和快速模式。在單測(cè)量模式下IIC總線可被網(wǎng)絡(luò)內(nèi)其他裝置啟用。首先訪問12或更高位的訪問指針更新至地址00，其次是訪問達(dá)到08，指針回滾到地址03。例如屏的第一行的亮暗由 RAM 區(qū)的 000H——00FH 的 的 16 字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（000H ）=FFH時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度為8個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（3FFH ）=FFH 時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)(000H )=FFH,(001H )=00H,(002H)=00H ，…… （00EH ）=00H，（00FH ）=00H 時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由8段亮線和8條暗線組成的虛線。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。 //拉高數(shù)據(jù)線 Delay5us()。 //延時(shí) SCL = 1。我們從HMC5883L得出地磁方向在X與Y軸上的磁場(chǎng)強(qiáng)度分量，采用atan2( )這個(gè)函數(shù)得出其與地理北極之間的夾角（弧度），再通過弧度到角度的轉(zhuǎn)換，得到角度值，最后加上180176。 delay_uint(25)。（4）編輯一個(gè)簡(jiǎn)單程序，上電運(yùn)行，檢查單片機(jī)是否正常工作，復(fù)位電路是否正確。最后，我要感謝我的學(xué)?！兾骼砉W(xué)院 ，為我們提供了良好的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在校期間，這里給我留下了美好的回憶，畢業(yè)設(shè)計(jì)整個(gè)過程給了我這樣一個(gè)鍛煉的機(jī)會(huì)，使我加深了對(duì)以前知識(shí)的理解和鞏固，拓寬了知識(shí)面，也提高了我對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力。但LCD1602液晶為單色字符液晶，顯示能力有限，如果采用更高級(jí)的嵌入式處理器，擁有足夠的速度和存儲(chǔ)器，可以采用TFT液晶等較好的顯示設(shè)備，將人機(jī)界面做得更加完善。而有時(shí)往往在Keil中編譯、運(yùn)行無錯(cuò)，但燒錄到單片機(jī)中運(yùn)行起來就會(huì)出錯(cuò)，很可能是編程時(shí)管腳或時(shí)序編輯得不對(duì)。 delay_uint(3)。 //使能內(nèi)部上拉,準(zhǔn)備讀取數(shù)據(jù), for (i=0。 //拉高時(shí)鐘線 Delay5us()。LCD1602內(nèi)置了DDRAM（顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)RAM）、CGROM（字符存儲(chǔ)ROM）和CGRAM（用戶自定義RAM）。這樣一來就組成某個(gè)字符。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。并不需要外部去增加外部置位/復(fù)位回路。為了保存測(cè)量之間的電流，該裝置被放置在一個(gè)類似閑置模式的狀態(tài)，但模式寄存器沒有改變成空閑模式。二是VDD電源，內(nèi)部運(yùn)作，VDDIO的電壓可以類似于VDD電源；單電源模式或者在VDDIO 電壓低于VDD 的情況下，HMC5883L都可以正常運(yùn)作并能與其他裝置兼容。STC89C52器件參數(shù)如下：，6時(shí)鐘/機(jī)器周期和12時(shí)鐘/機(jī)器周期可以任意選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051；：～（5V單片機(jī)）/～（3V 單片機(jī)）；：0～40MHz，相當(dāng)于普通8051 的0～80MHz，實(shí)際工作頻率可達(dá)48MHz；； 字節(jié)RAM；（32 個(gè)），復(fù)位后為：P0/P1/P2/P3 是準(zhǔn)雙向口/弱上拉，P0口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻；（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器，可通過串口（RxD/,TxD/）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片； 功能； 個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。 ，其中x軸和y軸與地球表面平行，x為前進(jìn)方向，y為水平面上垂直x的方向，He為地磁場(chǎng)強(qiáng)度，Hex、Hey分別為He在x、y方向的水平分量，α為前進(jìn)方向與磁場(chǎng)北極的夾角，稱做方位角；由圖可知tanα=Hey/Hex,所以只要求出y、x軸上的磁場(chǎng)強(qiáng)度之比Hey／Hex，即可得到方位角α的正切值。這種傳感器范圍從負(fù)8高斯到8高斯，擁有的對(duì)正交軸的低靈敏度的固相構(gòu)造可以很好的測(cè)量測(cè)量地球磁場(chǎng)的方向和大小。若使用偏置帶，不妨用其他封裝類型的HMC1052。鉆研電子指南針制導(dǎo)技術(shù)的底子是地磁場(chǎng)模型與地磁圖,它們是確定地磁導(dǎo)航技術(shù)是不是可實(shí)現(xiàn)的要素。電子指南針構(gòu)造固定，里面無挪動(dòng)部份，能夠與別的電子系統(tǒng)簡(jiǎn)單的接口，于是可代替之前的磁指南針。但根本架構(gòu)一直沒有發(fā)生改動(dòng)，均屬于機(jī)械式指針，而且都是使用一種支柱讓磁針可以遭到地磁場(chǎng)影響而自由轉(zhuǎn)動(dòng)。明代雅好科技的寧獻(xiàn)王朱權(quán)則在其《神機(jī)秘籍》中說：“針法古無所傳，自昔玄真始制。在航海技術(shù)發(fā)明中，指南針也是最重要的單項(xiàng)發(fā)明，由此傳入西歐，繼而打開了挖掘新大陸，環(huán)球旅行的洶涌澎湃的史詩，這類用以鑒別方位的簡(jiǎn)撲儀器，是極其重要的導(dǎo)航工具，可應(yīng)用在不同的場(chǎng)合中。先秦時(shí)期的漢族勞動(dòng)人民已經(jīng)很好累積了對(duì)磁現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，在探索鐵礦的時(shí)候，經(jīng)常碰到磁鐵礦，就是我們說的磁石（成分是四氧化三鐵——化學(xué)式Fe3O4，又名磁鐵、氧化鐵黑、吸鐵石，為擁有磁性的玄色晶體，故又稱為磁性氧化鐵）。當(dāng)人們置于一個(gè)陌生的環(huán)境中，導(dǎo)航定向非常重要，隨著手機(jī)的普及，其內(nèi)置指南針已被人們廣泛應(yīng)用，但是一旦出現(xiàn)手機(jī)無電以及信號(hào)不強(qiáng)時(shí)無法定位。 指 導(dǎo) 教 師 系 (教 研 室) 通信 教 研 室 系(教研室)主任簽名 批準(zhǔn)日期 接受論文 (設(shè)計(jì))任務(wù)開始執(zhí)行日期 學(xué)生簽名 基于單片機(jī)的電子指南針設(shè)計(jì)王婷婷（陜西理工學(xué)院物理與電信工程學(xué)院通信1103班，陜西 漢中 723003）指導(dǎo)教師：鄭爭(zhēng)兵[摘 要] 指南針是用以判別方位的一種簡(jiǎn)單儀器,是一種重要的導(dǎo)航工具，可應(yīng)用在多種場(chǎng)合中。同時(shí)，帆?；顒?dòng)也進(jìn)一步增進(jìn)了指南針的成長(zhǎng)。古代的中國人將羅盤導(dǎo)航和軍事活動(dòng)，也用于風(fēng)水，后來被歐洲人的后裔，在歐洲的航?；顒?dòng)和地理發(fā)現(xiàn)中發(fā)揮著不可替代的重要作用?；顒?dòng)于唐開元年間（713—741年）的山西堪輿家丘延瀚，被后世堪輿家推崇為堪輿術(shù)三針（正針、縫針和中針）中最早出現(xiàn)的正針法的創(chuàng)始人。伴隨人們對(duì)指南針原理了解的不斷明了和深刻，人們不斷創(chuàng)新將指南針由粗苯的“司南”發(fā)展到如今便攜式指南針。偶爾要求降低溫度漂移，羅盤也能夠內(nèi)置溫度補(bǔ)償，最大努力縮小傾斜角與指向角的溫度漂移。利用大量的地面試驗(yàn)，NASA God2dard空間中心與相關(guān)學(xué)院對(duì)水下地磁導(dǎo)航進(jìn)行了研究,我國地磁導(dǎo)航的研究主要集中在研究和仿真,航天科工集團(tuán)三院科學(xué)家充分利用均分絕對(duì)差法精確的的對(duì)地磁強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算,分辨率現(xiàn)在可以到50米；我國使用地磁導(dǎo)航厘正慣性導(dǎo)航的仿真試驗(yàn)獲得了很好的精度。不過，卻不能利用偏置帶。HMC5883L芯片選用各向異性磁阻(AMR)技能，該技能具有在軸向高靈敏度和線性高精度的特點(diǎn)。經(jīng)過對(duì)LCD1602和52單片機(jī)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量發(fā)現(xiàn)4V 至6V 都可以使他們正常的工作，所以本設(shè)計(jì)采用干電池供電來解決電源問題。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。第一個(gè)是為IO接口供電的VDDIO電源。如果有必要，數(shù)據(jù)可以從數(shù)據(jù)輸出寄存器重新讀取，但是，如果主機(jī)并不能確保在下次測(cè)量完成之前可以訪問數(shù)據(jù)寄存器，數(shù)據(jù)寄存器上的舊的數(shù)據(jù)會(huì)被新的測(cè)量數(shù)據(jù)取代。這一置位/復(fù)位帶在很大程度上是一種電阻性負(fù)載。： 傳感器模塊連線圖 LCD1602液晶屏模塊1. 液晶顯示原理液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在的不亮。15腳背光正極，16腳背光負(fù)極。 //拉低數(shù)據(jù)線 SCL = 1。 SDA = 1。 P0=。在軟件調(diào)試過程中要仔細(xì)耐心，即便是多寫或少些一兩個(gè)字符，都無法編譯成功。總結(jié)該電子指南針設(shè)計(jì)模塊簡(jiǎn)單，可集成性好，可以用于航海、山地探索的方向判定，而采用低功耗單片機(jī)增強(qiáng)了該設(shè)備的續(xù)航能力。祝愿母校的將來更美好！ 致謝人：王婷婷2015年6月3號(hào)參考文獻(xiàn)[1]李書華，[J]，光電技術(shù)應(yīng)用，2010,25(3):1317.[2]李希勝，劉洪毅、郭曉霞等. 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