一种高精度电子罗盘的制作方法

本实用新型属于地磁导航技术领域，具体涉及一种高精度电子罗盘。

背景技术：

目前，随着地磁传感器技术的不断更新发展，电子罗盘的应用越来越普遍。电子罗盘作为罗盘导航领域的一种新添类别，其依据地磁场来定向，可以有效弥补全球定位系统（GPS）在高层建筑物或树木遮挡下信号变弱甚至消失，进而定位功能丧失的缺陷。但现有的电子罗盘精度较低，误差常达到10°左右，主控单元或模数转换模块的方位角运算速度慢，电子罗盘的精度与体积、成本等较难达到一个很好的平衡，这些缺陷极大地限制了其在航空、航海、机器人车辆自主导航等领域广泛应用。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种电路结构简单、精度高、运算快、体积小且制造成本低的高精度电子罗盘。

为实现上述技术目的，本实用新型采取的技术方案为：一种高精度电子罗盘，包括主控模块、传感器模块、配置存储器、动态存储器、JTAG下载接口、显示模块和电源稳压模块，其特征在于，所述传感器模块和JTAG下载接口分别与主控模块的数据传输端口连接，所述配置存储器和动态存储器分别连接在主控模块的双向端口，所述主控模块的显示输出端与显示模块连接，所述电源稳压模块为主控模块、传感器模块、配置存储器、动态存储器和显示模块供电。

进一步地，所述的电源稳压模块包括包含两只稳压芯片，所述的两只稳压芯片分别为AMS1117-3.3稳压芯片和AMS1117-1.2稳压芯片，主要为整个系统分别提供3.3V电源和1.2V电源。

进一步地，所述的主控模块为FPGA主芯片，所述的FPGA主芯片为CYCLONE II的EP2C8Q208I8N芯片，所述EP2C8Q208I8N芯片可实现数据的高速传输，所述EP2C8Q208I8N芯片由所述1.2V电源供电。

进一步地，所述的传感器模块为霍尼韦尔的HMC5883L传感器，所述HMC5883L传感器的VCC端口与所述3.3V电源连接，所述HMC5883L传感器的SCL和SDA端口与主控模块的数据传输端口连接，所述HMC5883L传感器用来采集地球磁场数据，可实现精确定位。

进一步地，所述的JTAG下载接口可与计算机的USB端口或主控模块的数据传输端口连接，计算机上编写的方位角计算程序通过JTAG下载接口可下载传输到主控模块中。

进一步地，所述的配置存储器型号为EPCS64SI16N，所述EPCS64SI16N的VCC端口与所述3.3V电源连接，所述配置存储器通过AS1接口与主控模块的数据传输端口连接，所述AS1接口为Header 5X2接口，所述配置存储器用来固化和存储主控模块1的配置程序。

进一步地，所述的动态存储器为HYNIX的HY57V641620，所述HY57V641620的VDD端口和VDDQ端口与所述3.3V电源连接，所述HY57V641620的数据传输端口与主控模块的数据传输端口连接，所述动态存储器用来动态传输地球磁场数据与方位角数据。

进一步地，所述的显示模块为1.3寸的OLED显示器，所述OLED显示器的VCC端口与所述3.3V电源连接，所述OLED显示器的IIC接口与主控模块的显示输出端相连接， 所述OLED显示器的SCL端口和SDA端口分别与主控模块的数据传输端口连接，所述显示模块实时显示方位信息。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型提供的一种高精度电子罗盘以HMC5883L传感器采集地磁数据，采用地磁偏角方法获得精确方位信息，以EP2C8Q208I8N型号的FPGA主芯片为主控模块，可大幅度提高运算速度，显示模块可实时显示方位信息，电路结构简单、体积小且成本低，在无磁场干扰情况下可及时准确地显示方位，具有较好的实用性、及时性和有效性，并且功耗低、运行稳定，可广泛应用于导航领域。

附图说明

图1为本实用新型的检测模块原理框图。

其中的附图标记为：主控模块1、传感器模块2、配置存储器3、动态存储器4、JTAG下载接口5、显示模块6、电源稳压模块7。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细描述。

如图1所示，一种高精度电子罗盘，包括主控模块1、传感器模块2、配置存储器3、动态存储器4、JTAG下载接口5、显示模块6和电源稳压模块7，所述传感器模块2和JTAG下载接口5分别与主控模块1的数据传输端口连接，所述配置存储器3和动态存储器4分别连接在主控模块1的双向端口，所述主控模块1的显示输出端与显示模块6连接，所述电源稳压模块7为主控模块1、传感器模块2、配置存储器3、动态存储器4和显示模块6供电。

所述的电源稳压模块7包括包含两只稳压芯片，所述的两只稳压芯片分别为AMS1117-3.3稳压芯片和AMS1117-1.2稳压芯片，主要为整个系统分别提供3.3V电源和1.2V电源。

实施例中，所述的主控模块1为FPGA主芯片，所述的FPGA主芯片为CYCLONE II的EP2C8Q208I8N芯片，所述EP2C8Q208I8N芯片可实现数据的高速传输，所述EP2C8Q208I8N芯片由所述1.2V电源供电。

实施例中，所述的传感器模块2为霍尼韦尔的HMC5883L传感器，所述HMC5883L传感器的VCC端口与所述3.3V电源连接，所述HMC5883L传感器的SCL和SDA端口与主控模块1的数据传输端口连接，所述HMC5883L传感器用来采集地球磁场数据，可实现精确定位。

所述的JTAG下载接口5可与计算机的USB端口或主控模块1的数据传输端口连接，计算机上编写的方位角计算程序通过JTAG下载接口5可下载传输到主控模块1中。

实施例中，所述的配置存储器3型号为EPCS64SI16N，所述EPCS64SI16N的VCC端口与所述3.3V电源连接，所述配置存储器3通过AS1接口与主控模块1的数据传输端口连接，所述AS1接口为Header 5X2接口，所述配置存储器3用来固化和存储主控模块1的配置程序。

实施例中，所述的动态存储器4为HYNIX的HY57V641620，所述HY57V641620的VDD端口和VDDQ端口与所述3.3V电源连接，所述HY57V641620的数据传输端口与主控模块1的数据传输端口连接，所述动态存储器4用来动态传输地球磁场数据与方位角数据。

实施例中，所述的显示模块6为1.3寸的OLED显示器，所述OLED显示器的VCC端口与所述3.3V电源连接，所述OLED显示器的IIC接口与主控模块1的显示输出端相连接， 所述OLED显示器的SCL端口和SDA端口分别与主控模块1的数据传输端口连接，所述显示模块6实时显示方位信息。

工作原理：使用前，将计算机上编写的方位角计算程序通过JTAG下载接口5下载并传输到主控模块1中，配置存储器3将主控模块1中的方位角计算程序进行存储，然后传感器模块2采集相关的地磁数据，并将采集到的数据信息传送给主控模块1，根据JTAG下载接口5传输的地磁偏角方法，主控模块1快速运算出方位角并通过其显示输出端传送至显示模块6，最后，显示模块6实时显示出具体的方位信息，在本高精度电子罗盘定向过程中，动态存储器4动态存储实时的地磁数据和方位角数据。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，应视为本实用新型的保护范围。