基于mems加速度计的记录仪

《基于mems加速度计的记录仪》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、清华大学2012届毕业设计说明书基于MEMS加速度计的记录仪摘要加速度记录仪以Freescale高集成度三轴加速度传感器MMA8453Q为传感器，以TI公司低功耗处理MSP430F1611为控制核心，以Flash存储器K9F1G为存储设备。本系统实现了对三维加速度信号的动态采集，并将加速度信号以文件的形式存储在存储卡中,便于上位机的读取和进一步分析。本文阐述的内容有以下几个方面:1）分析了加速度的测试环境，介绍了MEMS加速度计的记录仪的功能要求和性能指标，对系统进行总体设计。2）在总体方案的基础上对加速度传感器、控制器、存储器进行选型。3）对系统硬件电路进行设计，包括信号的采集与存储以及异步

2、串行通信接口等几个部分的设计与实现。4）硬件电路设计与制作好后，需要对其进行编程，以控制主控器对数据的采集和存储的操作。关键词：MEMS加速度计，MSP430微处理器，Flash，异步串行通信清华大学2012届毕业设计说明书RecorderBasedonMEMSaccelerometerAbstractAccelerationrecorderbyFreescaleHighlyintegratedofthree-axisaccelerationsensorMMA8453Qsensor，withlowpowerconsumptionTIcompanyMSP430F1611asthecontrolc

3、ore,withFlashmemoryK9F1Gforstoragedevices.Thissystemrealizesthe3Daccelerationdynamicsignalacquisition,andtheaccelerationsignalintheformoffilesstoredinthememorycard,easytoreadandfurtheranalysisofPC.Thispaperdescribesthecontentsofthefollowingaspects:1)Analysisoftheaccelerationtestenvironment,anddescri

4、besthefunctionalrequirementsandperformanceindicatorsoftheMEMSaccelerometerlogger,theoveralldesignofthesystem.2)Accelerationsensors,controllers,memoryselectiononthebasisoftheoverallprogram.3)Systemhardwarecircuitdesign,includingthedesignandimplementationoftheseveralpartsofthesignalacquisitionandstora

5、geaswellasasynchronousserialcommunicationinterface.4)Hardwarecircuitdesignandproductionneedtobeprogrammedtocontroltheoperationofthemasterdatacollectionandstorage.Keywords:MEMSaccelerationsensor,MSP430microprocessor,Flash,asynchronousserialcommunication清华大学2012届毕业设计说明书清华大学2012届毕业设计说明书目录1绪论11.1本课题的来源、

6、目的及意义11.2加速度计及加速度记录仪的国内外发展状况21.2.1MEMS加速度计的原理及应用21.2.2加速度记录仪国内外发展状况21.3本课题完成的工作及研究内容42基于MEMS加速度计的记录仪的总体设计方案52.1系统总体结构设计52.2系统芯片原理介绍53系统硬件设计与实现173.1硬件总体结构设计173.2加速度信号的采集173.2.1I2C总线介绍183.3电源管理模块193.4复位电路203.5外围晶振选择213.6存储模块223.7异步串行通信模块的设计223.7.1异步串行通信介绍223.7.2通信接口电路233.8电路图244系统软件设计与调试问题分析254.1应用开发软

7、件概述254.2软件设计254.3单片机的程序设计265总结37附录A加速度记录仪原理图38第II页共Ⅱ页清华大学2012届毕业设计说明书附录B加速度记录仪PCB图39参考文献40致谢41第II页共Ⅱ页清华大学2012届毕业设计说明书第II页共Ⅱ页清华大学2012届毕业设计说明书1绪论1.1本课题的来源、目的及意义随着工业自动化水平的不断发展，产品质量监测、控制手段已经成为保证产品质量标准不可缺少