本實(shí)用新型屬于記錄儀領(lǐng)域，具體地來講為一種可記錄航跡的三軸姿態(tài)記錄儀。

背景技術(shù)：

目前的航空電磁法及地空電磁探測多采用有人駕駛飛行器來執(zhí)行。采用無人飛艇或無人機(jī)替代有人飛行器，可以大幅度降低探測成本；同時，在復(fù)雜地形和復(fù)雜氣象條件下飛行時，可以保障操作人員的安全。以無人飛艇作為載體的時域地空電磁探測系統(tǒng)，具有高效、低成本、勘探深度大和空間分辨率高等優(yōu)點(diǎn)。無人飛艇的地空電磁探測系統(tǒng)，適合在草原沙漠地區(qū)、海陸交互地帶、沼澤地帶、無人山區(qū)等特殊景觀地區(qū)開展電磁探測工作，不僅可以解決我國直升機(jī)航空飛行勘探困難的問題，而且比較適用于我國地形復(fù)雜的山區(qū)資源探測。事實(shí)表明:采用無人飛艇作為地空電磁探測的載體為未來的發(fā)展方向。因此，研制高精度、小體積、低成本的姿態(tài)記錄儀勢在必行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種可記錄航跡的三軸姿態(tài)記錄儀，解決體積大以及成本高的問題。

本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的，

一種可記錄航跡的三軸姿態(tài)記錄儀，包括：

單片機(jī)，選用STC89C52單片機(jī)；

角度傳感器，與所述單片機(jī)的輸入端連接，對飛行器的角度進(jìn)行實(shí)時采集；

角速度傳感器，與所述單片機(jī)的輸入端連接，對飛行器的角速度進(jìn)行實(shí)時采集；

加速度傳感器，與所述單片機(jī)的輸入端連接，對飛行器的加速度進(jìn)行實(shí)時采集；

存儲器，與所述單片機(jī)的輸出連接后用于存儲數(shù)據(jù)；

人機(jī)接口，與所述單片機(jī)的輸出連接；

顯示器，采用LCD1602型號顯示器，與所述單片機(jī)的輸出端連接

角度傳感器、角速度傳感器以及加速度傳感器對飛行器的角速度，加速度信息進(jìn)行時時采集，并利用其內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換,將模擬量轉(zhuǎn)換為可以輸出的數(shù)字量，顯示器用于記錄儀工作狀態(tài)的顯示。

進(jìn)一步地，所述角度傳感器、角速度傳感器以及加速度傳感器采用9軸運(yùn)動處理傳感器實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步地，包括：3.3VLDO電路將5v電壓轉(zhuǎn)換成3.3V，為傳感器供電，采用MPU9150型號的九軸姿態(tài)傳感器，用于采集角速度與加速度信息，九軸姿態(tài)傳感器的腳2、腳3、腳4、腳5、腳14、腳15、腳16、腳17腳為空腳，腳1為可選的外部時鐘輸入接地，腳6為I2C主串行數(shù)據(jù)，腳7為I2C主串行時鐘，用于外接傳感器，腳8為數(shù)字I/O供電電壓，接3.3V電壓輸出端，腳9為I2C Slave地址LSB，腳10為校準(zhǔn)濾波電容連線，腳11為幀同步數(shù)字輸入，腳12為中斷數(shù)字輸出，腳13為電源電壓和數(shù)字I/O供電電壓，腳18為電源地，腳19、腳21、腳22為預(yù)留腳，不接，腳20為電荷泵電容連線，腳23為I2C串行時鐘，腳24為I2C串行數(shù)據(jù)，腳23與腳24用于與單片機(jī)連接。

進(jìn)一步地，LCD1602型號顯示器的數(shù)據(jù)口與單片機(jī)的P0口連接。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：

本實(shí)用新型用于無人飛艇，既可保證工作人員安全，有可在各種復(fù)雜地形下進(jìn)行工作，選擇九軸姿態(tài)傳感器MPU9150，使用MPU9150對姿態(tài)信息進(jìn)行采集，同時使用其自身的A/D轉(zhuǎn)換功能，將模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，并送入STC89C52單片機(jī)中，用LCD1602進(jìn)行顯示。采用LCD1602作為顯示器件，對傳感器送入單片機(jī)中的信號進(jìn)行顯示，LCD1602的數(shù)據(jù)口與單片機(jī)的P0口連接，完成數(shù)據(jù)傳送及顯示。

具有小體積、低成本以及精度高的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型可記錄航跡的三軸姿態(tài)記錄儀的模塊框圖；

圖2為本實(shí)用新型為傳感器部分原理圖。

具體實(shí)施方式

為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。

參見圖1結(jié)合圖2，一種可記錄航跡的三軸姿態(tài)記錄儀，包括單片機(jī)，選用STC89C52單片機(jī)；角度傳感器，與單片機(jī)的輸入端連接，對飛行器的角度進(jìn)行實(shí)時采集；角速度傳感器，與所述單片機(jī)的輸入端連接，對飛行器的角速度進(jìn)行實(shí)時采集；加速度傳感器，與所述單片機(jī)的輸入端連接，對飛行器的加速度進(jìn)行實(shí)時采集；存儲器，與所述單片機(jī)的輸出連接后用于存儲數(shù)據(jù)；人機(jī)接口，與所述單片機(jī)的輸出連接；顯示器，采用LCD1602型號顯示器，與所述單片機(jī)的輸出端連接

角度傳感器、角速度傳感器以及加速度傳感器對飛行器的角速度，加速度信息進(jìn)行時時采集，并利用其內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換,將模擬量轉(zhuǎn)換為可以輸出的數(shù)字量，顯示器用于記錄儀工作狀態(tài)的顯示。

角度傳感器、角速度傳感器以及加速度傳感器采用9軸運(yùn)動處理傳感器實(shí)現(xiàn)。MPU9150是9軸運(yùn)動處理傳感器。它其中集成了一個3軸MEMS陀螺儀，用來采集角速度信息，還有一個三軸MEMS加速度計，用來采集加速度信息。MPU9150對它其中集成的陀螺儀和加速度計分別使用了三個16位的ADC，用來完成模數(shù)轉(zhuǎn)換，將其測量的模擬量轉(zhuǎn)化為可輸出的數(shù)字量。同時為了精確的跟蹤各種類型的運(yùn)動，傳感器對角速度和加速度的測量范圍都是使用者可以加以控制的，陀螺儀的角速度可測量范圍為±250，±500，±1000，±2000°/s(dps)，加速度計的加速度可測量范圍為±2，±4，±8，±16g。除此之外，MPU9150也集成了一個可擴(kuò)展的數(shù)字運(yùn)動處理器DMP，也可用I2C接口連接一個其他的數(shù)字傳感器，比如磁力傳感器。經(jīng)過這樣的擴(kuò)展，就可以通過MPU9150的I2C接口輸出所采集的信號。非慣性傳感器也可通過I2C接口與MPU9150相連接，比如溫度傳感器。MPU9150的一個集成芯片上用1024字節(jié)的FIFO，這樣對系統(tǒng)功耗大有裨益。MPU9150和所有設(shè)備寄存器之間的通信均采用400kHz的I2C接口。另外，MPU9150中還集成了可以編程的低通濾波器。在必要時可以對其進(jìn)行編程，使用其進(jìn)行濾波。MPU9150可支持電源為3.3V，片上還集成了一個溫度傳感器和一個振蕩器，振蕩器在工作環(huán)境下僅有+1％的變動。芯片長度為4mm、寬度為4mm、厚度為0.9mm。采用無引線方形封裝的封裝方式，最大可承受10000g的沖擊。

圖2為本實(shí)用新型為傳感器部分原理圖，包括：3.3VLDO電路將5v電壓轉(zhuǎn)換成3.3V，為傳感器供電，采用MPU9150型號的九軸姿態(tài)傳感器，用于采集角速度與加速度信息，九軸姿態(tài)傳感器的腳2、腳3、腳4、腳5、腳14、腳15、腳16、腳17腳為空腳，腳1為可選的外部時鐘輸入接地，腳6為I2C主串行數(shù)據(jù)，腳7為I2C主串行時鐘，用于外接傳感器，腳8為數(shù)字I/O供電電壓，接3.3V電壓輸出端，腳9為I2C Slave地址LSB，腳10為校準(zhǔn)濾波電容連線，腳11為幀同步數(shù)字輸入，腳12為中斷數(shù)字輸出，腳13為電源電壓和數(shù)字I/O供電電壓，腳18為電源地，腳19、腳21、腳22為預(yù)留腳，不接，腳20為電荷泵電容連線，腳23為I2C串行時鐘，腳24為I2C串行數(shù)據(jù)，腳23與腳24用于與單片機(jī)連接。

LCD1602型號顯示器的數(shù)據(jù)口與單片機(jī)的P0口連接，LCD1602型號顯示器也叫1602字符型液晶，由若干個5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，其中LCD1602數(shù)據(jù)口與單片機(jī)P0口連接。用于實(shí)現(xiàn)姿態(tài)記錄儀采集的信息。