二维电子指南针设计与信号处理

"这篇文档是成都信息工程学院的一篇学位论文，由李杨撰写，侯俊勇副教授指导，主题为二维高精度电子指南针的设计。论文涵盖了电子指南针的系统设计、信号采集处理流程以及关键组件，如磁场传感器、ASIC驱动、CPU和接口电路等。" 在现代科技的发展下，电子指南针已经取代了传统的机械结构，通过磁场传感器和专用的ASIC（应用特定集成电路）来测量和处理磁场信息，从而指示方向。这一系统主要由三个核心部分组成： 1. 前端检测电路：负责采集环境磁场数据。该部分通常包括磁场传感器，它能够感应地球磁场的变化并将其转化为电信号。 2. 系统控制核心：这部分包含CPU，它是整个系统的指挥中心，处理前端检测电路传来的信号，并通过算法计算出准确的方向信息。 3. 系统扩展电路：用于连接和控制各种外围设备，如LCD显示、键盘输入、实时时钟以及通信接口，确保系统的正常运行和功能扩展。 前端信号处理流程详细阐述了信号从采集到处理的过程。首先，磁场传感器根据地球磁场产生响应，然后通过传感器驱动ASIC进行信号放大和调理，确保信号质量。这些信号被送至CPU，CPU通过内部算法计算出指南针的方位，并将结果传递给显示模块。 系统控制器电路原理图中，LCD接口用于显示指南针读数和时间日期，Keypad接口接收用户输入，I2C和UART接口则用于不同组件间的通信。系统时钟和复位电路确保了系统的稳定运行，而实时时钟电路则提供精确的时间信息。 在系统软件部分，主程序`main(void)`展示了系统的运行流程，包括获取指南针方向、显示时间和日期、滚动显示广告以及键盘扫描等功能。实时时钟驱动函数`DisCurDate()`用于更新和显示日期，依赖于PCF8583这样的实时时钟芯片。 这篇论文详细介绍了二维电子指南针的设计与实现，从硬件电路到软件控制，提供了全面的技术细节，对理解现代电子指南针的工作原理和设计方法具有很高的参考价值。