基于单片机的数字水平仪设计本科论文.doc

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1、题目基于单片机的数字水平仪设计学生姓名学号所在学院物理与电信工程学院专业班级电子1204班指导教师完成地点物理与电信工程学院实验室2016年6月12日基于单片机的数字水平仪设计作者：（陕西理工学院,物理与电信工程学院,电子信息工程系2012级4班，陕西汉中723000）指导老师：[摘要]数字水平仪是一种普遍的角度测量工具。用它可以测量被测平面相对于水平面的夹角。基于传感器、数字信号处理、单片机技术的数字水平仪是当前倾角测试仪器数字化发展的方向。本次毕业设计采用三轴加速度传感器感应静态加速度值，通过STC8

2、9C52单片机读取其加速度并计算出倾角值，再将倾角值直接在LCD平面上显示出来，另外加上一些辅助按键的控制，可以使角度测量更方便、快捷。本文提出了使用软件和硬件相结合的自动校正技术进行角度测量，最大限度简化了电路，提高了系统的稳定性和可靠性。[关键词]数字水平仪；单片机STC89C52；加速度传感器；高精度TheDesignofDigitalLevelBasedonSingleChipMicrocomputerAuthor：（Grade12,Class4,Majorelectronicsandinform

3、ationengineering,SchoolofPhysicsandElectronicInformationEngineering,ShaanxiUniversityofTechnology,HanzhongShaanxi）Tutor：[Abstract]:DigitallevelisaAnglemeasuringtool.UseitmeasuredplanerelativetohorizontalplaneAnglecanbemeasured.Basedonthetechnologyofsensor

4、,thedigitalsignalprocessing,singlechipmicrocomputerdigitallevelisthecurrentAnglemeasuringinstrumentdigitaldevelopmentdirection.Thisgraduationdesignusingthree-axisaccelerometersensingstaticaccelerationvalue,throughtheSTC89C52microcomputerreadstheaccelerati

5、onandcalculatetheAnglevalue,thentheAnglevaluesdirectlydisplayedontheLCDflat,plusafewauxiliarybuttoncontrol,Anglemeasurementcanbemoreconvenientandquick,.IsproposedinthispaperusingthesoftwareandhardwarecombinationofautomaticcorrectiontechnologyofAnglemeasur

6、ement.Simplifythecircuittothegreatestextent,toimprovethestabilityandreliabilityofthesystem.[Keywords]:Digitallevel;MicrontrollerSTC89C52;Accelerationtransducer;Highprecision目录1.引言11.1课题研究背景和意义11.2国内外的发展现状和趋势11.3系统设计12.方案论证22.1系统方案选择22.2模块设计方案23．水平仪总体设计33.

7、1硬件设计33.1.1数据采集模块33.1.2单片机模块123.1.3LCD液晶显示模块133.2软件设计143.2.1I2C总线协议分析153.2.2液晶显示驱动163.2.3ADXL345软件模块173.2.4ADXL345误差校准174.实验结果185.总结20致谢21参考文献22附录A源程序23陕西理工学院毕业设计1.引言1.1课题研究背景和意义随着科学技术的发展，电子水平仪已经成为一种发展趋势。而伴随着计算机技术的不断更新，微控制器在工业测量和应用中越来越广泛，从而使计量检测仪器越来越数字化，微

8、型化，准确化，智能化。由于数字水平仪的优点显著，目前已经广泛应用于路线水平测量、变形监测、水位基准测量、工业测量等各个领域。而伴随着精密仪器制造技术的发展，已有的水平仪不能满足精度要求，性能更好的智能电子水平仪具有重要意义。为了提高水平仪的测量精度，摆脱传统水平仪数字化程度低，数据处理能力差，抗震能力差等缺点，需要利用现代科技设计一种新的水平仪。基于MEMS传感器，数字信号处理，单片机的智能水平仪是今后的发展方向，它可以应用于