二維高精度液晶顯示電子指南針----畢業(yè)論文

學(xué)位論文二維高精度液晶顯示電子指南針論文作者姓名申請學(xué)位專業(yè)電子科學(xué)與技術(shù)申請學(xué)位類別工學(xué)學(xué)士指導(dǎo)教師姓名（職稱）論文提交日期2008年6月10日二維高精度液晶顯示電子指南針摘要早期的指南針采用了磁化指針和方位盤的組合方式，整個指南針從便攜性、指示靈敏度上都有一定不足。本系統(tǒng)采用專用的磁場傳感器結(jié)合高速微控制器（MCU）的電子指南針能有效解決這些問題。系統(tǒng)采用了磁阻（GMR）傳感器采集某一方向磁場強(qiáng)度后通過MCU控制器對其進(jìn)行處理并顯示上傳，通過對電子指南針硬件電路和軟件程序的分析，闡述了電子指南針基本的工作原理及實(shí)現(xiàn)。實(shí)際測試指南針模塊精度達(dá)到1，能夠在LCD上顯示當(dāng)前方位并能通過鍵盤控制上傳指南針處理得到的數(shù)據(jù)到上位機(jī)。關(guān)鍵詞電子指南針；GMR；MCU；LCDTHEDESIGNOFELECTRONICCOMPASSABSTRACTSINCETHEEARLYUSEOFAMAGNETICCOMPASSANDDIRECTIONPOINTEROFTHECOMPOSITION,THEENTIRECOMPASSFROMSCRATCH,ONTHEINSTRUCTIONSOFACERTAINSENSITIVITYOFTHEDEFECTUSINGADEDICATEDHIGHSPEEDMAGNETICSENSORSWITHMICROCONTROLLERMCUELECTRONICCOMPASSCANEFFECTIVELYSOLVETHESEPROBLEMSTHESYSTEMISDESIGNEDBYTHERELUCTANCEGMRSENSORSCOLLECTINGACERTAINDIRECTIONTHROUGHTHEMAGNETICFIELDSTRENGTHAFTERTHEMCUCONTROLLERITSJUDGEMENTWILLBEDEALTWITHTHERESULTS,THROUGHTHELCDSCREENDISPLAYANDCANBESENTTOTHEMCUSTOPSERIALMACHINETHEACTUALTESTCOMPASSMODULECANREACH1,INTHELCDDISPLAYONTHECURRENTPOSITIONOFTHEKEYBOARDANDTHROUGHSELECTIVECOMPASSUPLOADTHEDATAPROCESSINGKEYWORDSELECTRONICCOMPASSGMRMCULCD目錄論文總頁數(shù)18頁1A1A0111A3A2A4A5112A7A6A8A9A10A11A12113A14A3A2A9A10A13A15A1612A18A17A19A20A21A22A2313A25A24A26A27A28A29A30A31A23231A25A32A33A34A35332A25A24A36A37ASIC34A18A17A38A39541A18A17A40A41A355411A40A41A35A42A43A44A455412A40A41A35A46A47A44A455413A40A41A35A48A49A50A51642A18A17A52A53A50A517421A55A26A50A518422A56A54A57A58A59A60A61A50A518423A63A62A62A64A50A519424A66A65A67A68A50A5110425A18A17A69A70A50A51115A18A17A71A391351A73A72A40A74A751352A63A62A62A64A76A771353A79A78A80A81A76A7714531A66A65A58A59A76A7714532A83A82A76A771454A56A54A57A58A59A76A7714A44A8515A86A84A87A8816A90A9117A92A93錯誤未定義書簽。A891A94A9518A941引言11課題背景指南針的發(fā)明是我國G2183G2172G1166G8677，在G19283期的實(shí)G17353G1025對G10301G1319磁性G16760G16794的結(jié)G7536。G11013G1122G10995G1147G2183G2172，G1166G1216G6521G16314了磁G11731G11719，G5332G3999了對磁性G17148的了解。G1166G1216G20330G1820發(fā)現(xiàn)了磁G11719G5353G19093的性G17148。后G7481G2460發(fā)現(xiàn)了磁G11719的指向性。G13475過G3822方的實(shí)G20576和G11752G12362，G13468G1122發(fā)明了G2499G1209實(shí)用的指南針。指南針的G3999G12074G3835G13434G1998現(xiàn)在G6124國G7114期。G4439是用G3837G9994磁G11719制G6116的。G7691子G16949一G6238G8760G2254，G3290G5225，G2499G1209G6930在G5191G9381的G256G3332盤G257上并G1457G6357G5191G15925，G1000G2499G1209G14270G11013G7071G17728。當(dāng)G4439G19757G8502的G7114G1517，G2254G7576G4613G1262指向南方。G2488G1166G12228G4439G1038G256G2508南G257。G2508南G11013G19750G19120盤和G3837G9994磁G1319制G6116的磁G2254組G6116，G19750G19120盤上G2063有G1120G2325G3247向，G13634磁G2254G1122盤G1025G5527G3290G19766上，G19757G8502G7114，G2254G4626指向G1038南。G1306G2508南G1075有G16780G3822G13582G19531，G3837G9994磁G1319不G7143G6226到，在G2164工G7114G4493G7143G3252G6183G1999、G2475G9921G13792G3845磁。G6164G1209G2508南的磁性G8616G17751G5381，G13792G1000G4439G994G3332盤G6521G16314處G16213G19762G5132G1821G9381，G2554G2029G1262G3252G17728G2172G6717G6842阻G2159過G3835，G13792G19602G1122G7071G17728，G7092G8873達(dá)到G20056期的指南效G7536。G13792G1000G2508南有一定的G1319G12227和G18337G18339，攜G5114G5468不方便，使得G2508南G19283期未得到廣泛應(yīng)用。12國內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著G1166G1216對指南針原理G16760G16794的不斷深入，指南針G1075G11013G1820前笨G18337的G256G2508南G257發(fā)展到現(xiàn)在的便攜式的指南針。G1306其基本構(gòu)造是沒有改變的，都是屬G1122機(jī)械的指針式，其指示的機(jī)械結(jié)構(gòu)基本上沒有改變，都是利用某種支撐使得磁針能夠G2475到G3332磁場的影響G13792G14270G11013的G7071G17728。G11013G1122機(jī)械的G1820G3837G3252素導(dǎo)致了指針式指南針在便攜性、靈敏度、精度G1209及使用壽命上都有一定的限制。G11013G1122國內(nèi)外電子技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是在磁傳感器和專用芯片（ASIC）上的發(fā)展使能指南針的基本實(shí)現(xiàn)機(jī)理有了G17148的改變，不再是機(jī)械結(jié)構(gòu)G13792采用了磁場傳感器和專用處理器對磁場進(jìn)行測G18339和處理后指示方向，這G4613是當(dāng)前應(yīng)用G17751G1038廣泛的電子式指南針。13本課題研究的意義本課題針對電子指南針的各個功能部件對電子指南針的關(guān)鍵部分做了詳細(xì)的G11752G12362。電子指南針系統(tǒng)是一個典型的單片機(jī)系統(tǒng)，了解其工作原理及其信號處理流程有利G1122G11752G12362更G2164復(fù)雜的嵌入式系統(tǒng)，特別是系統(tǒng)G1025G7481G14270國外的磁傳感器及其信號的采集芯片更是有利G1122G11752G12362磁場傳感器的實(shí)現(xiàn)機(jī)理，G1209便將其更G2164廣泛的應(yīng)用。2系統(tǒng)框圖及原理A962A97A9818A97電子指南針的系統(tǒng)主G16213G11013前端磁阻傳感器、磁場測G18339專用G17728換芯片、單片控制器、輔助擴(kuò)展電路、G1166機(jī)界G19766G1209及系統(tǒng)電源幾個部分組G6116，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖21G6164示。整個系統(tǒng)G1025前端的磁阻傳感器負(fù)責(zé)測G18339G3332磁場的G3835小并將磁場的變化G17728化G1038微G5381的電流的變化，專用的磁場測G18339芯片負(fù)責(zé)G6238磁阻傳感器變化的電流（模擬G18339）G17728換G6116微控制器G2499G1209G16794別的數(shù)字G18339，G9994后通過芯片內(nèi)部的SPI總線上傳給微控制器。微控制器將表征當(dāng)前磁場G3835小的數(shù)字G18339按照方位進(jìn)行歸一化等處理后通過直觀的LCD進(jìn)行方位顯示，同G7114G2499G1209通過鍵盤控制微控制器進(jìn)行相應(yīng)的操作，如將G17728換后的數(shù)據(jù)通過串口的形式發(fā)送到上位機(jī)。整個系統(tǒng)G1025還包含了實(shí)G7114G7114鐘等一些輔助電路，使整個系統(tǒng)功能得到進(jìn)一步的擴(kuò)展。3磁場信號采集和處理該部分主G16213完G6116對G3332磁場的測G18339、A/DG17728換G1209及對數(shù)據(jù)的封包。整個前端的信號處理流程如圖31G6164示。A9921A100A101A102A103A10331A104A105A106A107A108A109A1103A111A11218A11131磁阻傳感器整個磁阻傳感器是系統(tǒng)G1025最前端的信號測G18339器件，傳統(tǒng)的磁場測G18339都是采用了電感線圈的形式，在G6164設(shè)計的系統(tǒng)G1025，G11013G1122需G16213測G18339的是G19762G5132微G5381的G3332磁場，G3332球表G19766赤道上的磁場強(qiáng)度在029040高斯之間，兩極處的強(qiáng)度略G3835，G3332磁北極G13434061高斯，南極G13434068高斯。傳統(tǒng)的普通電感線圈的形式在如此微G5381的磁場G10627G3671G991感應(yīng)G1147G10995的電流是G19762G5132微G5381的，不便G1122A/D采G7691，G3698G2164了測G18339的G19602度?；鵊1122普通電感線圈測G18339的不足，G6164設(shè)計的系統(tǒng)采用了磁阻傳感器G7481測G18339G3332G3348磁場的強(qiáng)度。磁阻傳感器是G7693據(jù)電場和磁場的原理，當(dāng)在G19093磁合G18341G15192G5114的G19283度方向G7057G2164一個電流G7114，如G7536在G3414直G1122電流的方向再G7057G2164磁場,G19093磁性G7460G7021G1025G4613有磁阻的G19762G3355G17148現(xiàn)G16949G1998現(xiàn)，從G13792G5353G17227合G18341G5114G14270G17535的阻G1552變化。如圖32G6164示。G11013圖G1025我G1216G2499G1209G11487G1998當(dāng)磁場變化G7114G19093磁合G18341的電阻G1262G17331著變化，如G7536此G7114的電流不變，G18039G1052G19093磁合G18341兩端的電G2399將發(fā)G10995變化，這G7691使用ADCG4613G2499G1209G5468方便的測G18339G1998當(dāng)前對應(yīng)的磁場G3835小。該傳感器G1319G12227G19762G5132小，測G18339精度高，最小分G17788G10587G2499達(dá)000015高斯，測G18339G3332磁場G5062G13475足夠。32磁場測量ASIC通過磁阻效應(yīng)G2499G1209G6238磁場的變化G17728換G6116對應(yīng)變化的電流，通過A/DG17728換G4613G2499G1209得到對應(yīng)的數(shù)字G18339。ADC這部分主G16213有專用的磁場測G18339芯片G7481完G6116。本G8437設(shè)計G1025使用了G14891G2529PNIG1856G2508的PNI11096磁場測G18339ASIC，該芯片能夠同G7114對3G17736磁場強(qiáng)度（G7094X,Y,ZG17736）進(jìn)行測G18339。這G7691G2499G1209使用ZG17736G7481進(jìn)行G1554G16294G7669G8503，G6564高測G18339精度。在整個PNI11096信號處理電路G1025包含了3個主G16213的部分G321前端信號處理G11013G1122G3332磁場G19762G5132的微G5381，使用SENR65傳感器G17728換后其信號G1075是G19762G5132的微G5381。G18039G1052需G16213在信號采集前端G2164入信號G6930G3835和G9400G8886整形電路，這G7691使得A/D能夠G1946G11842測G18339當(dāng)前磁場G3835小，如33G6164示。A113A114A115A116A117A118A119A120A121A122A123A124A125A126A127A1284A129A13018A129G322A/DG17728換電路這部分主G16213完G6116對SENR65磁阻傳感器G17767G1998的模擬信號進(jìn)行A/DG17728換。G323數(shù)據(jù)G6521口電路這部分組G16213完G6116對A/DG17728換后得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行G7696式封G16025，并在上位MCU的控制G991進(jìn)行數(shù)據(jù)傳G17767。整個PNI11096和傳感器的G17842G6521電路如圖34G6164示。該芯片內(nèi)部集G6116了3G17736傳感器G20549G2172電路，G2499G1209測G18339X，Y，ZG989G17736的磁場強(qiáng)度，ZG17736的磁場強(qiáng)度G2499G1209用G7481G7669G8503G8712G5191G19766，使得X，YG17736的測G18339更G1038的精G11842。整個指南針模塊的電路如圖G6164示。A11333A117A118A119A120A121A131A132A133A11334PNI11096A119A120A121A122A123A113A1285A129A13018A1294系統(tǒng)硬件41系統(tǒng)控制器411控制器內(nèi)部結(jié)構(gòu)本G8437設(shè)計G1025采用了高速51內(nèi)G7692MCU，G1867G1319型號G1038DS89C450，高速8051G7562構(gòu)，G8611個機(jī)器G2620期一個G7114鐘，最高G20069G1058733MHZ，單G2620期指G120830NS，G2464數(shù)據(jù)指針，支G6357G3247種頁G19766G4396G1660器G16787問模式。片內(nèi)64KBG19390G4396，在應(yīng)用G13546程，G2499通過串口實(shí)現(xiàn)在系統(tǒng)G13546程，MOVXG2499G16787問的1KBSRAM。G9948051系G2027端口G1872G4493，G3247路G2464向，8位I/O端口，G989個16位定G7114器，256字G14422G7254G4396RAM。支G6357電源G12661理模式，G2499G13546程的G7114鐘分G20069器，G14270G2172的硬件和軟件G17876G1998G1314功G13803。外設(shè)特性兩路G1852G2464工串口、G2499G13546程G11487G19388G10411定G7114器、13個G1025斷源、G1128G13435G1025斷G1260G1820G13435、電源G3845效復(fù)位、電源G3845效早期G20056G16698G1025斷和G2499G19489G1314EMI。412控制器存儲結(jié)構(gòu)傳統(tǒng)的51系G2027芯片內(nèi)部沒有G6122G1177有G19762G5132小的程序G4396G1660器，這G4613需G16213通過外部總線進(jìn)行G4396G1660器的擴(kuò)展，通G5132的外部G4396G1660器的擴(kuò)展方G8873有線G17885G8873和G16805G11733G8873兩A13435A135A136A137A138A139A140A141A142A134A1436A144A14518A144種。兩種方G8873都需G16213進(jìn)行G17751G3835G18339的數(shù)據(jù)線和G3332G3348線的擴(kuò)展，這G7691使得系統(tǒng)電路復(fù)雜G1000使系統(tǒng)的性能G991G19489。DS89C450內(nèi)部含有G17751G3835的程序和數(shù)據(jù)G4396G1660器，其片內(nèi)G19512了256字G14422RAMG2318，還G6564G1391片內(nèi)1KB的SRAM和64KB的程序G4396G1660器，SRAMG4396G1660器G2499G1209用G7481G1457G4396系統(tǒng)G1025的G5132G18339，G2164速系統(tǒng)軟件的G6203行效G10587，64KB的程序G4396G2499G1209G9397足一G14336工程對程序G4396G1660器的需G8726，這G7691G4613有足夠G3835的G4396G1660G2318G3507G7481G4396G6930G1207G11733和數(shù)據(jù)G13792不需G16213G2490外的擴(kuò)展外部G4396G1660器，G12628化了系統(tǒng)電路G6564高了系統(tǒng)的性能?；鵊1122DS89C450微控制器內(nèi)G5326的G4396G1660器結(jié)構(gòu)如圖41G6164示。413控制器具體電路整個系統(tǒng)的控制部分主G16213完G6116對指南針模塊數(shù)據(jù)的G16847G2474和處理并將數(shù)據(jù)的處理結(jié)G7536通過控制G1166機(jī)界G19766顯示G1998G7481，同G7114G11429控鍵盤的G17767入G1209便完G6116系統(tǒng)功能設(shè)定等操作。整個系統(tǒng)G1025各個模塊對微控制器的端口G2356用G8616G17751G4581，指南針模塊的G6521口采用了SPI總線的形式。LCM是系統(tǒng)G1025G8616G17751G13333G5549的器件之一，其G6521口采用了并口模式G2499G1209G6564高數(shù)據(jù)的傳G17767速G10587，G1457G16789了G9094G7242顯示G4643的及G7114G2059G7044。DS89C450微控制器內(nèi)部G14270G51142個通用串行口直G6521G5353G1998G2375G2499使用，G11013G1122系統(tǒng)需G16213和上位機(jī)（本系統(tǒng)G1025G1038PC機(jī)）進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，G6521口電G5191需G16213G17728換使其G9397足RS232G7643G1946。A14641A147A148A149A150A151A152A1537A154A15518A154控制部分電路如圖42G6164示，其G1025包含了微控制器、LCDG6521口電路、端口上G6301電阻、系統(tǒng)G7114鐘電路和指南針模塊G6521口電路。整個微控制系統(tǒng)G1025采用了G7092源G7242G6403的形式發(fā)G10995MCUG6164需G16213的G7114鐘信號。G1867G1319電路如G6164示。G7114鐘電路G1025的兩個電G4493用作G15929G1619，使得G7242G6403更G4493G7143G17227G6403，G20069G10587更G2164G12295定。系統(tǒng)的復(fù)位采用了上電復(fù)的形式，上電過程G1025微控制器復(fù)位G5353G14062G1457G1678910MSG1209上的高電G5191G4613能G2499G19764的將微控制器復(fù)位。42系統(tǒng)擴(kuò)展電路A15642A157A158A159A160A161A162A156A163A164A165A157A158A166A167A168A169A170A161A162A1718A172A17318A172421通信電路在本G8437設(shè)計G1231G2165G1025采用了串口作G1038系統(tǒng)G994外界的通信G6521口，通信部分電路圖44G6164示。G11013G1122單片機(jī)的TTL電G5191和RS232G2339G16770的電G5191不同，需G16213MAX232進(jìn)行電G5191的G17728換。在本G8437設(shè)計G1025還G1817分利用了串口的DTS信號作G1038單片機(jī)串口G13546程功能使能信號。整個通過串口DTRG5353G14062控制在系統(tǒng)G13546程電路如圖45G6164示。G11013G1122DS89C450G6564G1391在系統(tǒng)G13546程，G2499G1209G5468方便的通過串口對單片機(jī)內(nèi)部的FLASH進(jìn)行G2059G7044。G11013G1122DS89C450進(jìn)入在系統(tǒng)G13546程需G16213幾個G7477件G321復(fù)位G5353G14062電G5191G1038高；G322EAG5353G14062G1038G1314電G5191；G323PSENG5353G14062G1038G1314電G5191。422指南針模塊接口電路A174A175A176A175A177A178A179A180A181A182A18345A184A185A186A187A181A182A1889A189A19018A189本G8437設(shè)計G1025采用了FAD_DCM_SPI指南針模塊。該模塊采用的G8503是PNI11096和SENR65傳感器組合的設(shè)計方G7708。G1038了模塊化，G6164G1209該模塊G6238PNI11096芯片的G17767G1998信號G13475過處理后封G16025G6116特定的數(shù)據(jù)G6265文G7696式通過SPI總線形式對外G6564G1391。G13475過模塊封G16025的數(shù)據(jù)G7696式如G991表。A191A192A193A194A195A196A197A198A199A200A201A202BIT10BIT3BIT9BIT2BIT1ACK數(shù)據(jù)ACKG3332G3348G16294度數(shù)據(jù)G14551G3272G2325六進(jìn)制（0X000X167），G17728換G6116G2325進(jìn)制G1038（0359）。SPISERIALPERIPHERALINTERFACE串行外設(shè)G6521口總線系統(tǒng)是一種同步串行外設(shè)G6521口，G4439G2499G1209使MCUG994各種外G3272設(shè)備G1209串行方式進(jìn)行通信G1209交換信息。該G6521口一G14336使用4G7477線串行G7114鐘線（SCK）、主機(jī)G17767入/從機(jī)G17767G1998數(shù)據(jù)線MISO、主機(jī)G17767G1998/從機(jī)G17767入數(shù)據(jù)線MOST和G1314電G5191有效的從機(jī)G17885擇線SS有的SPIG6521口芯片G5114有G1025斷信號線INTG6122INT、有的SPIG6521口芯片沒有主機(jī)G17767G1998/從機(jī)G17767入數(shù)據(jù)線MOSI。G11013G1122SPI系統(tǒng)總線一共只需34位數(shù)據(jù)線和控制G2375G2499實(shí)現(xiàn)G994G1867有SPI總線G6521口功能的各種I/O器件進(jìn)行G6521口，G13792擴(kuò)展并行總線G2029需G162138G7693數(shù)據(jù)線、816位G3332G3348線、23位控制線，G3252此，采用SPI總線G6521口G2499G1209G12628化電路設(shè)計，G14422省G5468G3822G5132規(guī)電路G1025的G6521口器件和I/O口線，G6564高設(shè)計的G2499G19764性。SPI總線的G7114序如圖46G6164示。423實(shí)時時鐘電路系統(tǒng)采用了PCF8583實(shí)G7114G7114鐘芯片G1038系統(tǒng)G6564G1391實(shí)G7114G7114鐘。PCF8583是一款基G1122G19757態(tài)CMOSRAM的實(shí)G7114G7114鐘芯片，該芯片采用了I2C總線G6521口。整個PCF8583的操作都是基G1122其內(nèi)G5326的CMOSRAM，通過對其不同G3332G3348的RAM的操作G2499G1209實(shí)現(xiàn)不同的功能。其內(nèi)部的256字G14422的RAMG2318G3507被分G1038了幾A20346SPIA204A205A206A207A20810A209A21018A209個功能G2318G1209完G6116不同的操作。G11013G1122本G8437使用的DS89C450內(nèi)部沒有I2C控制器，G6164G1209直G6521使用了芯片的I/O口模擬了I2CG7114序。整個G7114鐘部分電路如圖47G6164示。PCF8583采用了I2C總線的形式G994外界傳G17767數(shù)據(jù)。I2CINTERINTEGRATEDCIRCUIT總線是一種G11013PHILIPSG1856G2508G5332發(fā)的兩線式串行總線，用G1122G17842G6521微控制器及其外G3272設(shè)備。其G7114序結(jié)構(gòu)如圖48G6164示。424液晶顯示電路本G8437設(shè)計采用了160128點(diǎn)陣的單色G9094G7242顯示G4643（LCD）作G1038系統(tǒng)的顯示界G19766，G1867G1319的型號G1038PG160128，該LCM采用了T6963C控制芯片作G1038顯示控制G7692G5527。微控制器只需G16213對T6963C芯片進(jìn)行操作便G2499G1209完G6116對LCDG4643的相關(guān)操作，使用G19762G5132方便。模塊內(nèi)部原理如圖49G6164示。A21147A212A213A213A214A215A216A21148I2CA217A218A213A219A21149160128LCMA220A221A22211A223A22418A223整個LCMG1025T6963C負(fù)責(zé)對LCD行G2027G20549G2172芯片T6A40和T6A39進(jìn)行控制。微控制器只需G16213按照T6963給定的指G1208G7696式進(jìn)行相應(yīng)的操作G2375G2499。T6963G6564G139110種控制命G1208，其數(shù)據(jù)和指G1208的G16847寫G7114序如圖410G6164示。425系統(tǒng)輸入電路系統(tǒng)采用了5鍵G17767入G1209實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的設(shè)定，如系統(tǒng)G7114間的調(diào)整和菜單的G17885擇。G11013G1122系統(tǒng)G1025的其他模塊對微控制器的端口G2356用G17751G4581還有G5468G3822沒有使用的端口，鍵盤G17842G6521上直G6521采用了G8611個按鍵G2356用一個端口的形式,如圖411G6164示，電路的G1025的幾個電阻屬G1122上G6301電阻，G1457G16789在沒有G17767入的情況G991端口電G5191G12295定G1038高，同G7114G1075G2499G1209達(dá)到省電的目的。鍵盤的G16847G2474采用掃描的形式，當(dāng)檢測到有按鍵按G991G7114，消抖G2172后進(jìn)行鍵G1552判斷。G1209上是系統(tǒng)各個硬件部分的闡述，G1209G991是整個系統(tǒng)的總電路。系統(tǒng)總電路G1025包含了系統(tǒng)主控制電路、指南針模塊、實(shí)G7114G7114鐘、通信電路及其邏輯控制電路，擴(kuò)展G6521口和相關(guān)輔助電路。在進(jìn)行系統(tǒng)PCB的器件方位布G13634和走線G7114，特別注意了通信電路和信號采集電路的隔離。LCM內(nèi)部的干擾G8616G17751G3835在進(jìn)行器件G6930G13634G7114，將G4493G7143G2475到干擾的器件排布到其他G2318G3507，并采G2474一定的隔離措G7057。系統(tǒng)的總G1319電路原理如圖412G6164示。采用PROTEL99SE設(shè)計的系統(tǒng)控制部分PCB圖和指南針模塊的PCB圖分別如圖413、圖414G6164示。A225410T6963A226A227A228A229A225411A230A231A232A233A23412A235A23618A235系統(tǒng)的PCB頂層圖如圖G6164示。A225412A237A238A239A240A232A233A225A225413A237A238A241A232A233A242PCBA243A244A225A23413A235A23618A235G11013G1122指南針模塊的磁阻傳感器對磁場G19762G5132的敏感，在G6930G13634指南針模塊的G7114G1517G16213遠(yuǎn)離干擾磁場的磁G1319G2318G3507，指南針模塊G6116G1038單獨(dú)G6930G13634的模塊并通過G6521口的形式和主控板相G17842G6521。5系統(tǒng)軟件51主監(jiān)控程序整個G11429控系統(tǒng)G1025各個模塊間G4396在一定的G1820后順序G1000程序模塊數(shù)G18339G17751G4581，G1038了減G4581系統(tǒng)的程序G18339，設(shè)計過程G1025系統(tǒng)的G11429控程序采用了傳統(tǒng)的前后臺方式。整個G11429控程序主G16213G11013指南針模塊G20549G2172、G9094G7242顯示G20549G2172、實(shí)G7114G7114鐘G20549G2172和串口G20549G2172組G6116。整個系統(tǒng)G11429控程序流程如圖51G6164示。當(dāng)系統(tǒng)上電后，最G1820G6203行的G4613是對系統(tǒng)各個部件進(jìn)行初G3999化的G1207G11733，其G1025主G16213包括對系統(tǒng)內(nèi)部定G7114器、實(shí)G7114G7114鐘、LCMG20549G2172、指南針模塊G1209及對系統(tǒng)通信串口的初G3999化。系統(tǒng)初G3999化完G6116G7114對指南針模塊進(jìn)行G16847G2474，此G7114指南針模塊將G7693據(jù)ADJUST端口的電G5191狀態(tài)判定是G2554需G16213G7669G8503指南針，其后將得到的數(shù)據(jù)上傳至微控制器，微控制器G7693據(jù)得到的數(shù)據(jù)G20549G2172LCM進(jìn)行相應(yīng)的顯示，隨后微控制器將對系統(tǒng)鍵盤端口進(jìn)行掃描，并G7693據(jù)掃描得到的鍵G1552進(jìn)行相應(yīng)的處理。前后臺式的G11429控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)G12628單，G1306是其實(shí)G7114性G17751差。系統(tǒng)G1025G11013G1122各個程序之間相互關(guān)聯(lián)，G1000對實(shí)G7114性G16213G8726不是G5468高，前后臺能夠G9397足其G16213G8726。52實(shí)時時鐘驅(qū)動A245414A246A247A248A249A250PCBA245A24551A251A252A253A254A255A18A0A255A114A2A318A2實(shí)G7114G7114鐘G1038整個系統(tǒng)的運(yùn)行G6564G1391實(shí)G7114數(shù)據(jù)。本G8437設(shè)計采用的PCF8583實(shí)G7114G7114鐘芯片采用的I2CG6521口，對G4439的G6164有操作直G6521通過對其內(nèi)部線性的CMOSRAMG2318進(jìn)行操作G2375G2499G2375對PCF8583的操作主G16213是通過I2C總線對其內(nèi)部RAM進(jìn)行G16847寫。整個G20549G2172流程如圖52G6164示。53人機(jī)界面驅(qū)動531液晶模塊驅(qū)動G9094G7242顯示G20549G2172處G1122系統(tǒng)的最后端，屬G1122G1166機(jī)交互界G19766。直觀的G9094G7242顯示能夠使得系統(tǒng)更G4493G7143操控。本G8437設(shè)計采用了PG160128點(diǎn)陣的LCM模塊。整個LCMG20549G2172的構(gòu)G7562圖如53G6164示。采用層G8437設(shè)計的G20549G2172G2499G1209G5468好的移植到不同的處理器。532鍵盤驅(qū)動系統(tǒng)G1025將按鍵電路G1025按鍵1K、2K、3K、4K、5K分別G994單片機(jī)的P13、P14、P15、P16、P17G5353G14062進(jìn)行G17842G6521，此按鍵是G1314電G5191有效，當(dāng)有鍵按G991G7114，G994按鍵相G17842G6521的單片機(jī)G5353G14062檢測到這個信號，G9994后進(jìn)行相應(yīng)的處理后再G17767G1998。54指南針模塊驅(qū)動A2152PCF8583A77A4A5A6A2153LCMA77A4A6A7A8A9A1015A11A1218A11本G8437設(shè)計采用的是FAD_DCMP_SPI指南針模塊。模塊采用SPIG6521口G994MCU進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。整個模塊G20549G2172包括了G16847G2474PNI11096數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、封G16025數(shù)據(jù)和通過SPIG7114序發(fā)送數(shù)據(jù)幾個部分。程序的流程如圖54G6164示。在整個指南針模塊程序的設(shè)計過程G1025最主G16213的G1075G4613是其數(shù)據(jù)的處理，直G6521關(guān)系到系統(tǒng)的精度。在還沒有處理之前從PNI11096G16847G2474的數(shù)據(jù)真實(shí)的反應(yīng)了G8712G5191G19766內(nèi)G3332磁場的分布情況，如圖55G6164示，這是G3355勻G17728G2172指南針模塊得到的G3332磁場強(qiáng)度分布，圖G1025顯示G3332磁場強(qiáng)度在不同方向上的分布是不同的，G13475過歸一化后，G2499G1209G5468好的將其歸一化G1038G3290，使得在各個方向上的磁場強(qiáng)度G3355勻，這G7691G7094G2499G1209方便進(jìn)行G16294度計算G2460G2499G1209G6564高測G18339精度，如圖56G6164示。指南針模塊在第一G8437使用前都必須G7669G8503，系統(tǒng)上電G7114將模塊的ADJUSTG5353G14062G6301G1314G2375G2499進(jìn)入G7669G8503狀態(tài)，將模塊在G8712G5191G19766內(nèi)G3355勻的G17728G2172一G2620后G7669G8503結(jié)束。G7669G8503G7114主G16213調(diào)整的系數(shù)G4613是本G3332的磁偏G16294。將磁場強(qiáng)度歸一化后，直G6521對X,YG17736的強(qiáng)度進(jìn)行計算G4613G2499G1209得到當(dāng)前方向G994G8503東方向的夾G16294，如圖57G6164示。從圖57G1025G2499G1209G11487G1998夾G16294G4613是/TANXYAANGLE51A1354A56A14A15A16A17A19A20A22A23A24A25A26A27A1355A125A24A25A28A29A30A31A32A33A1356A128A34A35A36A31A32A33A37A38A39A1357A134A37A40A41A4