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基于AVR单片机的数字电子罗盘的研究和实现
资料介绍
随着科学技术的发展，人类的活动领域的不断扩大，罗盘作为重要的导航仪器成为各种交通运输设备中的重要组成部分。在航海上，船舶主要安装了陀螺罗经，与磁罗盘相比，陀螺罗经虽然具有稳定的指向、受环境干扰小等优点，但是陀螺罗经结构复杂易出故障，维修费用昂贵。所以通常情况下，虽然安装了陀螺罗经，仍然需要安装磁罗盘，以预防陀螺罗经一旦发生故障，仍可依据磁罗盘继续航行。另外磁罗经还可以将其航向信号传递给雷达、电子海图系统等设备，与其他导航设备一起构成磁导航系统。精度高、成本低的磁阻式电子罗盘成为陀螺罗经辅助设备的最佳选择。 本文在阐述磁罗盘的发展方向及论述了磁场测量原理的基础上，介绍了AVR单片机ATmega64为核心，应用Honeywell公司的HMC1022型两轴磁阻传感器为磁敏元件，设计的数字电子罗盘。在此罗盘系统中，根据传感器所输出信号的特点，选用了ADI公司出品的16位双通道差分输入的AD7705芯片作为传感器输出数据的采集模块；利用磁阻芯片独特的置位复位功能，有效地消除因温度漂移和电路参数漂移等共模信号造成的误差；通过对AVR单片机ATmega64的编程实现了数字滤波和航向角的解算；此罗盘不但可以数字形式显示方位角数据，还配备了RS422串口通讯接口，方便其与其他导航设备（比如雷达、电子海图等）配合使用。研制了数字罗盘系统样机，并进行了调试，实验测试结果显示，该电子罗盘能实现航向角的动态测量，在0～360°范围内航向角的测量精度可达±1．5°。该数字电子罗盘，具有体积小、结构简单、启动快、功耗低等优点，在航空、航海、车辆导航以及手持设备等领域有着广阔的应用前景。
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