HMC5883L 电子罗盘的误差补偿系统设计

在已经设计的三轴数字陀螺仪、三轴加速度计、三轴电子罗盘与 ATmega128相结合的姿态测量系统基础上[1],设计了上位机软件获取机器人的姿态信息,此软件能够将获取的姿态信息进行分离。针对电子罗盘的角度信息受到周围磁场干扰比较严重的问题,使用椭圆假设法以及八方向二乘法对电子罗盘的角度信息分别进行了修正,并在不同的实验环境下测试了角度纠正的正确性。     

基于多传感器的姿态测量系统设计

本文针对姿态测量的自主性、低成本、微型化的要求,设计了三轴数字陀螺仪、三轴加速度计、三轴电子罗盘与ATmega128相结合的姿态测量系统,并且通过上位机显示姿态测量值。     

基于 Cortex-M 4的三轴姿态系统设计*

在控制领域实际运用中,经常需要考虑物体在三维空间的姿态信息。为了采集物体的角度、角速度信息,论文设计并实现了一种基于Cortex‐M4的三轴姿态系统。使用高性能Cortex‐M4处理器融合倾角传感器、陀螺仪及电子罗盘,通过采用递推最小二乘多项式拟合算法和卡尔曼滤波算法对采集到的信号进行滤波,从而提高整个系统控制精度。论文详细介绍了系统的组成及软硬件设计方法,结合嵌入式实时操作系统,保证了系统的可靠性、实时性和稳定性。     

多MEMS传感器的嵌入式姿态测量系统设计

针对姿态测量在低成本、低功耗、微型化应用中的需求,设计了三轴MEMS陀螺仪、加速度计、电子罗盘与嵌入式技术相结合的姿态测量系统。介绍了系统的组成结构,设计了嵌入式姿态测量硬件电路,并实现了基于姿态计算DCM算法的程序。上位机演示表明,系统的姿态测量结果准确、动态效果好。     

PDA在电子罗盘姿态显示中的应用

在电子罗盘试验中没有经济便携的显示终端给研究工作造成了不便，本文选用运行Palm OS的PDA作为数据终端，对HMR3300型数字罗盘输出的姿态进行接收和处理，并把姿态显示在PDA上。文中对Balm串口通信进行了分析和研究，并阐述了在Palm机上显示电子罗盘姿态信息的设计与实现。本文对PDA串口通信的开发也具有借鉴意义。     

三轴磁阻电子罗盘的设计和误差补偿

设计了一款具有倾斜补偿功能的三轴磁阻电子罗盘,并对样机系统做了误差补偿。本系统以磁阻传感器HMC1043和MEMS加速度传感器ADXL203为信号采集模块,以MSP430F149单片机为信号处理模块,分别获取、处理磁场和重力加速度信息,并通过液晶显示模块LCM6432ZK显示载体的航向角和姿态角。结合经典的椭圆假设法和傅里叶级数模型,对系统的误差进行补偿。实验结果表明,设计的磁阻电子罗盘实现了集成化和智能化,能实时显示载体的航向角和姿态角,航向误差可稳定在±0.6°以内。     

三轴电子罗盘的设计与误差校正

介绍了三轴电子罗盘的测量原理.利用各向异性磁阻传感器和加速度传感器研制了带倾斜补偿功能的三轴电子罗盘,并论述了电子罗盘的硬件设计和软件流程.针对电子罗盘传感器的误差特点,采用十二位置标定法实现了罗盘的校正.在罗盘处于不同倾斜的情况下进行圆周测试,经误差校正和倾角补偿后的轨迹是大体重合的圆,有效降低了罗盘误差.在某些具备翻滚条件的应用场合,该校正方法还可有效补偿电子罗盘的罗差.     

一种水下晃动平台姿态数据的获取及补偿方法

该文提出了一种利用TCM2电子罗盘获取晃动平台的三态角：俯仰角、偏航角、翻滚角和3轴磁强度，温度等数据信息的方法，并对理想状态晃动轨迹进行分析，提出利用三态角信息描述平台轨迹的理论公式，符合电子罗盘对平台信息的描述，可以充分利用电子罗盘获取的信息研究分析平台晃动。最后利用自适应LMS算法跟踪平台的晃动情况，将平台实际轨迹和理想轨迹之间的误差补偿为零，即可以估计出晃动平台在任意时刻的姿态参数，在软件上实现晃动姿态的跟踪和补偿，这为平台准确定位目标提供了保障。     

微型磁阻式电子罗盘的设计及罗差补偿方法的研究

阐述了磁阻式电子罗盘的工作原理及航向测量方法,并介绍了以霍尼韦尔公司的三轴磁阻传感器HMC1043、美国飞思卡尔半导体公司的三轴加速度计MMA7260及C8051F121单片机为核心设计的三轴磁阻式电子罗盘硬件电路;同时对电子罗盘误差形成原因进行分析,采用基于椭圆拟合的两种不同误差补偿方法对罗差进行补偿;详细分析了每种算法的工作原理,根据现场试验数据对实验结果进行分析验证并得出结论;实验结果表明,补偿后的三轴磁阻式电子罗盘的航向角、俯仰角及滚转角的误差在1°以内,基本达到预期目标,误差补偿效果较好.     

BMC156电子罗盘传感器 罗伯特·博世有限公司

BMC156是一款整合三轴地磁传感器与三轴加速度传感器于一体的传感器,以BMC150电子罗盘模块为基础,并与Bosch Sensortec2×2mm^2的加速度传感器引脚兼容。智能手机开发商可轻松将现有加速度传感器的设计升级为功能齐全的电子罗盘设计,或将电子罗盘方案简化为仅有加速度传感器的方案,从而大大减少设计工作,并缩短产品上市时间。     

基于单片机的GPS／电子罗盘测姿定位系统

设计了一种基于GPS／电子罗盘的测姿定位系统。该系统利用单片机C8051F021作为中央处理器,功耗极低的iTrax03—02作为GPS接收机,数字电子罗盘HMR3300提供姿态信息,通过串口通信实现了实时测姿定位功能。实地跑车实验结果表明,该系统可以正确、可靠地完成运动载体的姿态和位置信息的实时测量,为最终的组合导航实现奠定了基础。     

电子罗盘倾角补偿和干扰补偿的理论分析及实验验证

电子罗盘由三轴磁阻传感器、两个倾角传感器和MCU构成。在实际中,复杂环境的磁场干扰和不可避免的倾斜会影响电子罗盘,为了提高测量精度,必须对其进行环境干扰补偿和倾角补偿。本文详细阐述了倾角补偿和干扰补偿的原理,设计了简单的电子罗盘测试样机进行验证,并由实验数据,分析总结出了测量误差图表和结论。     

两轮自平衡小车的系统设计与实现

两轮自平衡小车是以倒立摆模型为基础的动态平衡系统,针对系统设计中的车身结构、姿态检测与动态平衡控制等关键问题进行研究.采用一体化轮毂电机作为自平衡小车的驱动单元,设计轻量化车身结构以降低车身重量和能量损耗.控制系统采用含有加速度计、陀螺仪、电子罗盘的9轴姿态检测传感器检测车身姿态角度,利用卡尔曼滤波算法进行数据融合,获得姿态角度的最优估计,借助PID运动控制算法驱动轮毂电机运动,实现自平衡小车车身的动态平衡.通过参数优化,提升了系统的响应速度,将姿态角度估计的误差降低到0.5°以内,实现了两轮小车自主动态平衡功能,为两轮自平衡小车的设计提供了一种简单、可行、低成本的设计方案.     

基于磁阻传感器的车载型磁电子罗盘的设计

电子罗盘是一种通过测量地球磁场获得载体航向角的设备,文中介绍了二轴磁电子罗盘的设计过程,从硬件电路、结构形式、软件控制等方面进行了描述,并分析了外界磁性物质对电子罗盘的影响。     

基于LabVIEW的电子罗盘的可视化实现

本阐述了基于LabVIEW的电子罗盘的可视化实现设计中采用LabVIEW软件，使用其图形编程语言、CIN(代码接口接点)与C语言接口等技术，结合上海朗尚科贸有限公司的LP3300三轴磁阻式双轴倾角补偿电子罗盘，实现其可视化。     

基于GPS/电子罗盘的测姿定位系统

以MEMS-IMU/GPS/电子罗盘组合导航系统研究为背景,提出并设计了一种基于电子罗盘/GPS的测姿定位系统;针对电罗经启动后要较长时间才能稳定,而陀螺球转速高、磨损大、寿命短等问题,将GPS与电子罗盘组合,利用多种信息源相互补充,构成了一种有多余度和高精度的导航定位系统,具有高精度、稳定、小型化、易操作等特点;该系统利用微型单片机C8051F021作为中央处理器,功耗极低的iTrax03-02作为GPS接收机,数字罗盘HMR3300提供姿态信息,通过串口通信,从而实现实时测姿定位功能。     

基于K60的四轴飞行器环境信息采集系统设计

为能全面实时地采集环境信息数据,设计了四轴飞行器环境信息采集系统。本设计采用Freescale K60微控制器作为主控芯片,MPU6050惯性测量传感器和AK8975三轴磁罗盘作为惯性导航单元,使用PID控制算法并以PWM方式驱动三相无刷电机,从而控制四轴飞行器飞行姿态。通过2.4 GHz和5.8 GHz频段将采集到的温/湿度、PM2.5/PM10浓度、摄像头采集图像等信息传输到控制台。经测试,该系统满足不同环境下及时采集数据、有效视频监测的要求,对实际现场监测有一定的应用价值。     

基于磁阻传感器和加速度计的电子罗盘设计

介绍了三轴磁阻传感器MMC3120MQ的技术特点,并利用此传感器、三轴加速度传感器ADXL335和微控制器MSP430F2618设计了一种具有倾斜补偿功能的手持式电子罗盘。详细分析了磁阻传感器的误差模型,并给出了基于最小二乘椭球拟合的误差补偿算法。在无磁测试转台上进行了测试,试验结果验证了该电子罗盘能够达到较高的精度,水平放置时航向角绝对误差最大值为1.2°左右,可广泛应用于民用导航领域。     

基于磁阻传感器和加速计的三自由度姿态解算模块设计

本文设计了基于HMC5883L三轴磁阻传感器和ADXL345三轴加速度计以及C8051F340的三自由度姿态解算模块,它具备通过串口实时输出模块的航向角、俯仰角、横滚角度信息的功能,并且提供了磁场补偿校正功能和磁偏角手动修改、根据GPS信息自动修改功能。文中介绍了给出了硬件设计框图、姿态解算方法和程序流程图,提出了一种磁场补偿校正算法。经重复性和分布均匀性试验,其航向角精度误差不超过2°。     

语音控制的四旋翼飞行器设计与实现

基于语音识别技术,设计了一套语音远程控制四旋翼飞行器的系统。使用LD3320语音处理芯片和STM32微处理器实现语音识别功能,采用NRF24L01将识别结果传输到飞行器。选用STM32作为四旋翼飞行器的主控芯片,采用六轴运动组件MPU6050、三轴数字罗盘HMC5583L等传感器对飞行器的姿态进行实时测量,再利用数字滤波器对姿态信息进行处理,然后采用四元数进行姿态解算,最后运用双闭环PID控制算法实现姿态控制的要求。测试结果表明,通过语音可以控制四旋翼的正常飞行及姿态变化,系统稳定可靠。