一种基于放大滤波电路的载体移动轨迹检测系统的制作方法_2

文档序号:9706255阅读:来源:国知局
同相输入端连接第六电阻元件的一端,所述运算放大器的反相输入端与运算放大器的输出端之间连接第五电阻,所述第六电阻的另一端接地或连接所述运算放大器的另一输出端;所述无源滤波电路的第三电阻的另一端连接所述放大电路的运算放大器的反相输入端,所述无源滤波电路的所述第四电阻另一端端连接所述放大电路的所述运算放大器的正相输入端;
其中,角速度传感器,用于实时检测载体三个轴向角速度参数;
加速度传感器,用于实时检测载体三个轴向加速度参数;
放大滤波电路,用于对检测的三个轴向角速度参数和三个轴向加速度参数进行放大滤波处理;
检波整流电路,用于对放大滤波处理后的三个轴向角速度参数和三个轴向加速度参数进行检波整流处理,进而传输至微控制器模块;
微控制器模块,用于根据接收的检波整流处理后的三个轴向角速度参数和三个轴向加速度参数进而分析得出载体的移动轨迹;
数据传输模块,用于将微控制器模块分析得出的载体的移动轨迹传输至远程监控中心;
射频识别模块,用于识别和接收微控制器模块发送的载体的移动轨迹,进而传输至控制丰旲块;
显示模块,用于实时显示射频识别模块识别和接收的载体移动轨迹。
[0014]其中,所述加速度传感器的芯片型号为KXR94,所述角速度传感器的芯片型号为IDG-300,所述微控制器模块采用AVR系列单片机,所述显示模块采用IXD显示屏。
[0015]本发明体积小、质量轻、功耗低、采集频率和采集精度高、成本低以及抗冲击能力强,微惯性测量装置的硬件主要由微惯性传感器单元MEMS和微控制器模块组成。微惯性传感器单元由微机械陀螺和微加速度计组成,可精确测量载体的3个轴向角速度信息和3个轴向加速度信息。
[0016]加速度计是惯性导航与惯性制导系统的一类重要敏感元件,用来测量运载体相对惯性空间运动的加速度,经过积分和相关的运算就能得到载体空间的位置。加速度计是一个直接测量元件,它能连续测量运载体的加速度,然后经过计算机解算出运载体速度、经玮度及航程等。本系统采用的KXR94加速度计芯片是K1nix公司生产的三轴加速度计。该加速度计内部已经对温度和电压波动引起的偏差进行了设计补偿,因此由于电压和温度引起的偏差较小。该器件测量范围为土 2g,灵敏度系数为560mV/g,非线性度为0.1%,零加速度漂移为土 150mg; 2.8?3.3V均可工作;功耗很低,静态电流约1.1 mA。
[0017]微型惯性测量装置MIMU(Micro Inertial Measure-ment Unit)以其尺寸小、成本低等特点不仅在传统应用领域得到应用。本发明设计了一个高度集成、低功耗及低成本的微型惯性测量装置,可精确地测算出载体的航向角、俯仰角及位置等信息,为运动轨迹跟踪实验打下了基础,也可广泛地应用于民用航空、车辆控制、机器人、工业自动化、探矿、玩具等领域。
[0018]AVR单片机具有预取指令功能,即在执行一条指令时,预先把下一条指令取进来,使得指令可以在一个时钟周期内执行;多累加器型,数据处理速度快;AVR单片机具有32个通用工作寄存器,相当于有32条立交桥,可以快速通行;中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址,可快速响应中断;AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况,WDT关闭时为ΙΟΟηΑ,更适用于电池供电的应用设备;有的器件最低1.8 V即可工作;AVR单片机保密性能好。
[0019]本技术领域技术人员可以理解的是,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非像这里一样定义,不会用理想化或过于正式的含义来解释。
[0020]以上实施例仅为说明本发明的技术思想,不能以此限定本发明的保护范围,凡是按照本发明提出的技术思想,在技术方案基础上所做的任何改动,均落入本发明保护范围之内。上面对本发明的实施方式作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施方式,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以再不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
【主权项】
1.一种基于放大滤波电路的载体移动轨迹检测系统,其特征在于:包含检测终端以及与其连接的远程监控中心,所述检测终端包含角速度传感器、加速度传感器、放大滤波电路、检波整流电路、微控制器模块、数据传输模块,所述角速度传感器和加速度传感器均依次通过放大滤波电路、检波整流电路连接微控制器模块,所述显示模块和数据传输模块连接在微控制器模块的相应端口上;所述远程监控中心包含控制模块以及与其连接的显示模块和射频识别t吴块; 所述放大滤波电路包括无源滤波电路和放大电路,所述无源滤波电路包括第一电容、第三电阻和第四电阻,所述放大电路包括运算放大器、第五电阻和第六电阻,所述第一电容的一端连接第三电阻的一端,所述第一电容的另一端连接第四电阻的一端;所述运算放大器的同相输入端连接第六电阻元件的一端,所述运算放大器的反相输入端与运算放大器的输出端之间连接第五电阻,所述第六电阻的另一端接地或连接所述运算放大器的另一输出端;所述无源滤波电路的第三电阻的另一端连接所述放大电路的运算放大器的反相输入端,所述无源滤波电路的所述第四电阻另一端端连接所述放大电路的所述运算放大器的正相输入端; 其中,角速度传感器,用于实时检测载体三个轴向角速度参数; 加速度传感器,用于实时检测载体三个轴向加速度参数; 放大滤波电路,用于对检测的三个轴向角速度参数和三个轴向加速度参数进行放大滤波处理; 检波整流电路,用于对放大滤波处理后的三个轴向角速度参数和三个轴向加速度参数进行检波整流处理,进而传输至微控制器模块; 微控制器模块,用于根据接收的检波整流处理后的三个轴向角速度参数和三个轴向加速度参数进而分析得出载体的移动轨迹; 数据传输模块,用于将微控制器模块分析得出的载体的移动轨迹传输至远程监控中心; 射频识别模块,用于识别和接收微控制器模块发送的载体的移动轨迹,进而传输至控制丰旲块; 显示模块,用于实时显示射频识别模块识别和接收的载体移动轨迹。2.根据权利要求1所述的一种基于放大滤波电路的载体移动轨迹检测系统,其特征在于:所述加速度传感器的芯片型号为KXR94。3.根据权利要求1所述的一种基于放大滤波电路的载体移动轨迹检测系统,其特征在于:所述角速度传感器的芯片型号为IDG-300。4.根据权利要求1所述的一种基于放大滤波电路的载体移动轨迹检测系统,其特征在于:所述微控制器模块采用AVR系列单片机。5.根据权利要求1所述的一种基于放大滤波电路的载体移动轨迹检测系统,其特征在于:所述显示模块采用IXD显示屏。
【专利摘要】本发明公开了一种基于放大滤波电路的载体移动轨迹检测系统,包含角速度传感器、加速度传感器、放大整形电路、微控制器模块、显示模块、数据传输模块,所述角速度传感器和加速度传感器分别依次通过放大整形电路连接微控制器模块,所述微控制器模块上还连接有显示模块和数据传输模块,本发明体积小、质量轻、功耗低、成本低;通过精确测量载体的3个轴向角速度信息和3个轴向加速度信息进而精确得出载体的移动轨迹。
【IPC分类】G01C21/18
【公开号】CN105466427
【申请号】CN201510969043
【发明人】禹胜林
【申请人】无锡信大气象传感网科技有限公司
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月22日
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