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1、三轴位置传感器模块设计与实现三轴位置传感器模块设计与实现目录摘要IABSTRACTII引言11绪论21.1传感器技术21.1.1什么是传感器21.1.2传感器的分类31.1.3传感器的基本特性31.2三轴加速度传感器41.2.1加速度传感器的原理41.2.2加速度传感器的应用52三轴位置传感器模块设计方案62.1理论基础62.1.1坐标分析62.1.2静止到运动的判断72.1.3位置的计算72.2系统框架92.2本章小结103三轴位置传感器的硬件设计113.1系统的硬件架构113.2硬件设计113.2.18051单片机模块113.2.2三轴加速度传感器133.2.3单片机外围电路
2、143.3电路设计153.3.1I2C总线技术153.3.2原理图设计173.4本章小结184三轴位置传感器的软件设计194.1单片机常用操作204.1.1系统的复位及初始化204.1.2计数器/定时器204.1.3中断224.2程序设计23三轴位置传感器模块设计与实现4.2.1加速度采集234.2.2位置计算244.2.3显示模块264.3实验结果274.4本章小结455结论与展望46致谢47参考文献48三轴位置传感器模块设计与实现摘要在电子技术高度发达的今天，加速度传感器扮演的角色也越来越重要。加速度传感器在航天领域，汽车领域，以及人们的日常生活中都有着广泛的应用。三轴加速度
3、传感器是加速度传感器的一种，它可以测量三个坐标轴的加速度，从而准确反映物体的运动状态，确定物体的空间位置。本课题主要的内容是用三轴加速度传感器结合单片机设计出基于人体位置变化的三轴位置传感器模块，并实现该模块。传感器使用的是ADI公司的ADXL345,它小而薄、超低功耗，并且具有多个功能。使用8051单片机作为主控芯片，能够比较容易的实现该模块，完成预期目标。本课题的重点，一方面是对空间上各轴的加速度准确的采集，其次是设计出合理的算法，根据采集到的加速度信息计算出人体运动状态下位置的变化。根据本文提出的方案，设计并实现的模块，能够实时的采集到加速度信息，并且准确计算出人体距离初始
4、状态的位置变化，正确的显示出来。关键词：三轴加速度传感器；ADXL345；8051单片机II三轴位置传感器模块设计与实现ABSTRACTIntheelectronictechnologyishighlydevelopedtoday,theaccelerationsensorisplayinganincreasinglyimportantrole.Automobileaccelerationsensorinthefieldofaerospace,areas,andpeople'sdailylifehaveawiderangeofapplications.Threeaxisaccel
5、erationtransducerisakindofaccelerationsensor,itcanmeasurethreecoordinateaxisacceleration,soastoaccuratelyreflectthestateofmotionobject,determinethepositionofanobjectinspace.ThemaincontentistousethreeaxisaccelerometerwithMCUdesignthreeshaftpositionsensormodulebasedonthechangeofbodyposition,and
6、therealizationofthemodule.ThesensorisusedADIcompany’sADXL345,whichissmallandthin,andlowpowerconsumption,andhasapluralityoffunctions.Using8051microcontrollerasthemaincontrolchip,canthemoduleeasier,achievedtheexpectedtarget.Thefocusofthistopic,ontheonehandonthespaceaxisaccelerationaccurateacqui
7、sition,thesecondistodesignareasonablealgorithm,calculatethechangeofhumanbodymotionpositionaccordingtotheaccelerationinformationacquisitionto.Accordingtotheschemeproposedinthispaper,thedesignandimplementationofthemodule,real-timeacquisitiontot
