基于FPGA的高精度电子罗盘设计开题报告
2022-01-12 21:54:22
全文总字数:1651字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
随着科技的不断进步,指南针的原理也被众人所了解,先前笨重的“司南”也逐渐演变成为现在的灵活便捷的指南针。但是,它最基本的原理构造是没有改变的,都还是比较粗糙精度不高的机械指南针,另外,罗盘的机械结构基本上也没有改变,之所以能自由的转动都是利用某种支撑使得地磁场能够影响磁针。机械有很多不可避免的客观因素不但影响指针式指南针的便捷便携性、灵敏度、精确度而且还影响其使用寿命[2]。现如今我们国家和外国在电力电子技术领域发展都非常迅猛,尤其是很多特需芯片和一些专用传感器都有了质的改变,磁传感器就是一大特例,它的发展使指南针的基本实现机理有了更高水平的发展,老式机械结构将逐步退化,目前对磁场的测量处理和指示方向都改用轻巧便捷的磁传感器和专用传感器,这就是当前应用较为广泛的电子式指南针。
国内外研究现状
随着时代的变化科技的发展,出现了各种各样的半导体材料,将各部分功能综合、整合的技术也在日益成熟,电子罗盘技术也得到迅速的发展,形形色色的电子罗盘在我们的生活当中也不言而喻,尤其是在导航方面充当着重要角色。同时电子罗盘也广泛的应用在水平孔洞的测量、垂直孔洞的测量、水下探测、建筑物定位、设备维护、仿真系统、教育培训、虚拟现实等方面。我们国家在数字电子罗盘方面的研究起步比较晚,直到九十年代末才有了对电子罗盘的研究。
2. 研究的基本内容
本文介绍了一种基于FPGA的高精度电子罗盘,它能在水平方向上实时有效地显示出所指方位与方位角,方位角精度在2以内。本设计以 FPGA为主控制芯片,由它以IIC协议从HMC5883L地磁传感器模块中采集相关的地磁数据,再通过相关算法得出方位角,随后传至显示屏,再由显示屏实时显示出来。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
本文主要介绍了整个电子罗盘设计的过程,从原理分析到硬件选型,再到PCB板的绘制与焊接,再到软件程序的编辑与调试,最后完成到达目标的硬件实体设计。
4. 参考文献
[1] 陈彬彬. 一种光控盲人指南针: cn,cn 202661073 u[p]. 2013.
[2] 徐洋. 关于多功能定位指示系统的概述[j]. 电子技术与软件工程,2017(21):107-107.
[3] de jongh p e,coehoorn r,verhaegh n am. method and arrangement for protecting a chip and checking its authenticity:wo,ep1499905[p]. 2010.