Mini IMU AHRS 姿態(tài)儀硬件/軟件資料分享

Mini IMU AHRS 姿態(tài)儀采用主控制芯片STM32F103T8，通過電路板上的8M晶體和stm32內部的PLL，控制器可以運行在72M的主頻上，對于姿態(tài)解算這種需求大量數學運行的程序，更快的處理速度可以做更多的解算優(yōu)化。Mini IMU AHRS 姿態(tài)儀通過I2C接口與STM32F連接，同時傳感器的數據中斷引腳與STM32F的IO相連。使得傳感器在完成ADC轉換后，STM32F在第一時間讀取最新的數據，快速響應姿態(tài)的變化。Mini IMU AHRS 姿態(tài)儀預寫了各個芯片的驅動和姿態(tài)解算程序，該程序有以下功能：

• 讀取MPU-6050輸出的三軸角速度和三軸加速度ADC值
• 讀取HMC5883磁力計各個軸所感應到的磁力強度ADC值
• 讀取氣壓計BPM180的溫度和氣壓并經過校正程序得到真實的氣壓高度
• 運行一個IMU解算程序，得到當前模塊的俯仰，橫滾，航向，氣壓高度 和溫度
• 程序將各個傳感器值和解算后的姿態(tài)發(fā)送到主串口TXO輸出給上位機。連接上位機將顯示波形和各傳感器值
• 以上功能提供源碼，編譯器為MDK：編譯環(huán)境：MDK-Lite Version: 4.23

Mini IMU AHRS 姿態(tài)儀硬件組成：

• MPU-6050 集成3軸陀螺儀和3軸加速器
• HMC5883L 3軸地磁傳感器
• BPM180 氣壓高度計
• STM32F103T8 32-bit ARM CortexM3處理器運行在72M時鐘

mini IMU AHRS 姿態(tài)測量系統(tǒng)硬件框圖：

電源組成：

• 數字電源與模擬電源使用獨立的穩(wěn)壓器供電，在靠近各傳感器VCC端都放置有大容量電容保證
• 穩(wěn)定的電源供應給傳感器。使數據更加穩(wěn)定可靠。

通信接口：

• miniIMUDEMO引出兩個UART異步串行接口。電路板側邊的UART將用于主數據輸出和命令輸入。
• 而另外一個UART可以用于連接GPS、數傳電臺或者是遙控數據，使模塊集成更多的功能
• 兩個UART可以運行在115200bps，支持DMA傳送。
• 集成硬件循環(huán)冗余校驗(CRC)，更快速的數據校驗，提高通信效率。

姿態(tài)數據處理：

• miniIMUDEMO集成了一只STM32F103T8，基于ARM Cortex-M3內核，通過板子上的8M晶體和PLL，STM32可以運行在最高72M時鐘，高達20K字節(jié)的SRAM并且支持7通道的DMA。STM32具有
• 單周期乘法和硬件除法器，運行姿態(tài)解算sin cos atan2這些三角函數更加游刃有余。

STM32調試接口：
miniIMUDEMO出于體積考慮，只引出了STM32的串行SWD調試接口，你可以使用STlink或者是Jlink等調試工具。SWD接口需要4條線連接到仿真器:
1.VCC
2.GND
3.SWCLK
4.SWDIO

輸入電源：
4V - 7V 直流電源輸入，運行時電流約40mA @ 5V

Mini IMU AHRS 姿態(tài)儀接口定義：

可能感興趣的項目設計：

姿態(tài)傳感器IMU模塊 附源碼和上位機，鏈接：https://www.cirmall.com/circuit/1730/detail?3

上位機調試系統(tǒng)，如下截圖：
1.顯示加速度、陀螺儀和磁力計各個軸的當前值，并用波形顯示
2.使用3D顯示當前解算的姿態(tài)，Pitch Roll 和Yaw
3.溫度計和當前氣壓高度值
4.使用地平儀顯示俯仰和橫滾角