专利名称：方向识别磁阻传感器模块的制作方法
技术领域：
方向识别磁阻传感器模块技术领域[0001]本实用新型涉及一种基于方向识别的磁阻传感器模块，属于电子测控领域。
技术背景[0002]方向识别磁阻传感器模块为各种需要通过辨别方向来完成任务的设备提供技术支持，在周围环境信息复杂的情况下，用于准确的获取方向的分布情况，使安装此模块的装置(如机器人、智能小车，车载导航等)能够快速、准确地获取方向信息，提高其反应速度和准确率。[0003]目前在智能机器人上方向识别的应用越来越广泛，在体积，价格，精确度等方面的要求也越来越高，这就要精度很高的电子罗盘来帮助导航，可以采用陀螺仪来保持跟踪，但是陀螺仪体积大，成本高，故障率高，维修困难，所以低成本的电子罗盘(磁阻传感器模块) 就是最佳选择。发明内容[0004]本实用新型为解决复杂环境中方向检测问题而提出一种方向识别磁阻传感器模块。[0005]一种方向识别磁阻传感器模块，其特征在于包括电源电路1、磁阻传感器电路2、 信号放大电路3、单片机电路4和I2C电路5，其中电源电路1的电源输出端接磁阻传感器电路2、信号放大电路3、单片机电路4和I2C电路5的电源输入端，磁阻传感器电路2的信号输出端接信号放大电路3的输入端，信号放大电路3的输出端接单片机电路4的信号输入端，单片机电路4的信号输出端与I2C电路5的信号输入端相连接。[0006]本实用新型使用嵌入式技术帮助智能机器人获得方向信息，对环境的方向信息进行自动采集并整理数据，反应速度快，功耗低，效率高，成本低。
[0007]图1是本实用新型的结构框图。[0008]图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
[0009]如图1所示，一种方向识别磁阻传感器模块，包括电源电路1、磁阻传感器电路2、 信号放大电路3、单片机电路4和I2C电路5。电源电路1包括一个将5V转换为3. 3V的电源转换模块和一个将5V转换为-5V的电源转换模块。电源电路1的5V输出端分别接磁阻传感器电路2的电源输入端和信号放大电路3的正电源输入端，3. 3V输出端分别接单片机电路4和I2C电路5的电源输入端，-5V输出端接信号放大电路3的负电源输入端。磁阻传感器电路2的输出端连接信号放大电路3的输入端。信号放大电路3的输出端连接单片机电路4的信号输入端。单片机电路的信号输出端与I2C电路5的信号输入端相连接。[0010]如图2所示，电源电路1的5V输入电压首先经过电容C13(型号10uf)滤波再接到电压转换芯片U7 (型号AMS1117)，电压转换芯片U7的输出端通过电阻R9 (型号0欧姆)输出3. 3V稳定电压为单片机电路4和I2C电路5供电，同时通过电阻RlO (型号1K) 为电源指示灯D2供电。电源电路1的5V输入电压经过电压转换芯片U3(型号ICL7660) 输出-5V电压为信号放大电路3提供负电源。[0011]磁阻传感器电路2包含HMC1022传感器Ul，信号放大电路3由2片AD620差分放大器组成。HMC1022传感器Ul的两路差分信号输出端分别与2片差分放大器的差分信号输入端相连，其中，一路差分信号输出端XIN+、XIN-接第一片AD620差分放大器U2的输入端+IN、-IN,另一路差分信号输出端YIN+、YIN-接第二片AD620差分放大器U6的输入端 +IN、-IN。[0012]单片机电路4包括微控制器U5 (型号PL89LPC938)，2片AD620差分放大器的信号输出端与微控制器U5的A/D转换端口相连，其中，第一片AD620差分放大器U2的输出端ADO和微控制器U5的P0. 1端连接，第二片AD620差分放大器U6的输出端ADl和微控制器U5的P0. 2端连接。[0013]磁阻传感器电路2还包括置位/复位电路，由IRF7105型场效应管U4组成，其输入端clock端口和微控制器U5的Pl. 4端口相连，输出端D1、D2、D3、D4连接HMC1022传感器Ul的S/R+和S/R-端口。[0014]单片机电路4的1 端口与I2C电路5相连，组成信息传输通路。1 电路由两个上拉电阻(型号4. 7K)和一个两线接口组成。微控制器TO的P1.2和P1.3端口与I2C电路5直接连接，微控制器U5将信号放大电路3中两片AD620差分放大器输出的模拟信号进行A/D转换，将所得结果进行数据整理并通过I2C电路5将信息发送到信息获取设备的输入端。[0015]本实用新型的磁阻传感器模块根据磁场大小的不同导致磁敏电阻的阻值变化的原理，使其上的输出电压不同，从而达到根据磁场强度的不同输出不同电压的目的。单片机对磁阻传感器电路的模拟输出信号进行A/D转换，从而使方向信息变化转换成单片机内部的数字变化，这样能够实现对周围方向的快速检测，将整理好的数字信息通过1 接口发送，占用接口少，节省硬件资源。
权利要求1.一种方向识别磁阻传感器模块，其特征在于包括电源电路(1)、磁阻传感器电路 (2)、信号放大电路(3)、单片机电路(4)和I2C电路(5)，其中电源电路(1)的电源输出端接磁阻传感器电路(2)、信号放大电路(3)、单片机电路(4)和I2C电路(5)的电源输入端， 磁阻传感器电路(2)的信号输出端接信号放大电路(3)的输入端，信号放大电路(3)的输出端接单片机电路(4)的信号输入端，单片机电路(4)的信号输出端与I2C电路(5)的信号输入端相连接。
2.根据权利要求1所述的方向识别磁阻传感器模块，其特征在于所述电源电路(1)包括一个将5V转换为3. 3V的电源转换模块和一个将5V转换为-5V的电源转换模块。
3.根据权利要求1所述的方向识别磁阻传感器模块，其特征在于所述磁阻传感器电路 (2)包含HMC1022传感器(Ul)，信号放大电路(3)由2片AD620差分放大器组成，HMC1022 传感器(Ul)的两路差分信号输出端分别与2片差分放大器的差分信号输入端相连，2片差分放大器的信号输出端与单片机电路(4)中微控制器(U5)的A/D转换端口相连。
4.根据权利要求3所述的方向识别磁阻传感器模块，其特征在于HMC1022传感器(Ul)的一路差分信号输出端XIN+、XIN-接第一片AD620差分放大器(U2)的输入端 +IN、-IN,另一路差分信号输出端YIN+、YIN-接第二片AD620差分放大器(U6)的输入端 +IN、-IN，第一片AD620差分放大器(U2)的输出端ADO和微控制器(U5)的P0. 1端连接，第二片AD620差分放大器(U6)的输出端ADl和微控制器(U5)的P0. 2端连接。
5.根据权利要求3所述的方向识别磁阻传感器模块，其特征在于所述磁阻传感器电路(2)还包括置位/复位电路，置位/复位电路由IRF7105场效应管(U4)组成，其输入端 clock和微控制器(U5)的卩1.4端连接，其输出端01、02、03、04和HMC1022传感器(Ul)的 S/R+、S/R-端连接。
专利摘要本实用新型公开了一种方向识别磁阻传感器模块，属于电子测控领域。该模块包括电源电路(1)、磁阻传感器电路(2)、信号放大电路(3)、单片机电路(4)和I2C电路(5)，其中电源电路(1)的电源输出端接磁阻传感器电路(2)、信号放大电路(3)、单片机电路(4)和I2C电路(5)的电源输入端，磁阻传感器电路(2)的信号输出端接信号放大电路(3)的输入端，信号放大电路(3)的输出端接单片机电路(4)的信号输入端，单片机电路(4)的信号输出端与I2C电路(5)的信号输入端相连接。该实用新型使用嵌入式技术检测方向信号，自动获得方向信息，准确度高，反应速度快，功耗低，使用成本低。
文档编号G01C17/32GK202274880SQ20112038675
公开日2012年6月13日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者严妍, 严锡君, 孟祥薇, 张洪学, 张腾宇, 李亚东 申请人:河海大学