一種空中姿態(tài)檢測(cè)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種空中姿態(tài)檢測(cè)器，包括供電電路、陀螺儀芯片、控制器、電平轉(zhuǎn)換電路和顯示器，所述供電電路的電源輸出端分別與所述陀螺儀芯片和所述控制器的電源輸入端連接，所述陀螺儀芯片與所述控制器之間通信連接，所述控制器的信號(hào)輸出端與所述電平轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端連接，所述電平轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸出端與所述顯示器的信號(hào)輸入端連接。本實(shí)用新型通過(guò)控制器和陀螺儀芯片組成空中姿態(tài)檢測(cè)器，能夠使mems下的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)在工程上的實(shí)際應(yīng)用，并且檢測(cè)器的性能非常穩(wěn)定，誤差較低，能夠滿足無(wú)人機(jī)的工程需求；本實(shí)用新型具有成本較低、安全性能較高和使用壽命較長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種空中姿態(tài)檢測(cè)器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及姿態(tài)檢測(cè)器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種空中姿態(tài)檢測(cè)器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]衛(wèi)星、飛機(jī)、飛船和各種飛行器在在空中飛行時(shí)會(huì)遭遇各種各樣的環(huán)境影響，真空、失重、電磁輻射等環(huán)境條件均對(duì)傳統(tǒng)的導(dǎo)航系統(tǒng)提出了挑戰(zhàn)。而慣性系統(tǒng)擺脫了對(duì)外界信息的依賴，修拉調(diào)諧原理告訴我們當(dāng)單擺的無(wú)阻尼震蕩周期為84.4分鐘時(shí)，系統(tǒng)的指向不受外部加速度的影響。從二十世紀(jì)四十年代開(kāi)始，德國(guó)首先在V-1I火箭上實(shí)驗(yàn)成功;二十世紀(jì)五十年代，MIT學(xué)院德雷柏實(shí)驗(yàn)室研制了單自由度的液浮陀螺，自此平臺(tái)式慣導(dǎo)系統(tǒng)得到快速發(fā)展，陀螺羅經(jīng)開(kāi)始大規(guī)模應(yīng)用。但是，現(xiàn)階段的檢測(cè)器不具有高精度、高可靠性、數(shù)字化、小型化的優(yōu)點(diǎn)。因此現(xiàn)階段的檢測(cè)器還是具有缺陷?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種空中姿態(tài)檢測(cè)器。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:本實(shí)用新型提供一種空中姿態(tài)檢測(cè)器，包括供電電路、陀螺儀芯片、控制器、電平轉(zhuǎn)換電路和顯示器，所述供電電路的電源輸出端分別與所述陀螺儀芯片和所述控制器的電源輸入端連接，所述陀螺儀芯片與所述控制器之間通信連接，所述控制器的信號(hào)輸出端與所述電平轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端連接，所述電平轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸出端與所述顯示器的信號(hào)輸入端連接。
[0005]本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述供電電路包括電池接口和穩(wěn)壓芯片，所述電池接口與所述穩(wěn)壓芯片之間通過(guò)開(kāi)關(guān)連接，所述電池接口與所述陀螺儀芯片和所述控制器的電源輸入端連接。
[0006]本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述控制器上還連接有LED燈電路，所述LED燈電路包括三個(gè) LED燈，三個(gè)所述LED燈通過(guò)串聯(lián)限流電阻后分別與供電電路和控制器連接。
[0007]本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述電平轉(zhuǎn)換電路通過(guò)兩路晶振與所述控制器和供電電路連接，為所述控制器提供穩(wěn)定的信號(hào)波頻。
[0008]本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述電池接口為USB接口。
[0009]本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述穩(wěn)壓芯片的型號(hào)為amslll7;
[0010]本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述控制器的型號(hào)為Stm32。[〇〇11]本實(shí)用新型優(yōu)選的，所述陀螺儀芯片的型號(hào)為mpu6050。[〇〇12]本實(shí)用新型的有益效果如下:
[0013] 采用上述方案，本實(shí)用新型通過(guò)控制器和陀螺儀芯片組成空中姿態(tài)檢測(cè)器，能夠使mems下的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)在工程上的實(shí)際應(yīng)用，并且檢測(cè)器的性能非常穩(wěn)定，誤差較低，能夠滿足無(wú)人機(jī)的工程需求;本實(shí)用新型具有成本較低、安全性能較高和使用壽命較長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型所述一種空中姿態(tài)檢測(cè)器的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型所述供電電路的電路圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型所述陀螺儀接口的電路圖；
[0017]圖4為本實(shí)用新型所述LED燈電路的電路圖；
[0018]圖5為本實(shí)用新型所述控制器的電路圖；
[0019]圖6為本實(shí)用新型所述電平轉(zhuǎn)換電路的電路圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0020]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型提供一種空中姿態(tài)檢測(cè)器，包括供電電路、陀螺儀芯片U3、 控制器U1、電平轉(zhuǎn)換電路和顯示器，供電電路的電源輸出端分別與陀螺儀芯片U3和控制器 U1的電源輸入端連接，陀螺儀芯片U3與控制器U1之間通信連接，控制器U1的信號(hào)輸出端與電平轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端連接，電平轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸出端與顯示器的信號(hào)輸入端連接，陀螺儀芯片的型號(hào)為mpu6050，控制器U1的型號(hào)為stm32。[〇〇22] 如圖2、圖3和圖5所示，供電電路包括電池接口HI和穩(wěn)壓芯片U2，電池接口HI與穩(wěn)壓芯U2片之間通過(guò)開(kāi)關(guān)S1連接，電池接口 H1與陀螺儀芯片U3和控制器U1的電源輸入端連接，電池接口 H1為USB接口，穩(wěn)壓芯片U3的型號(hào)為ams 1117。[〇〇23] 如圖4所示，控制器U1上還連接有LED燈電路，LED燈電路包括三個(gè)LED燈D1、D2、D3， 三個(gè)LED燈D1、D2、D3通過(guò)串聯(lián)限流電阻Res3、Res4、Res5后分別與供電電路和控制器U1連接。[〇〇24] 如圖5所示和圖6,電平轉(zhuǎn)換電路通過(guò)兩路晶振X1、X2與控制器U1和供電電路連接， 為控制器U1提供穩(wěn)定的信號(hào)波頻。[〇〇25]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0026]如圖1-6所示，H1為電池接口，1腳接開(kāi)關(guān)，2腳接地;S1為開(kāi)關(guān)，2腳接電池接口 H1的 2腳，1腳接Rl;R1為電阻，一端接開(kāi)關(guān)S1，一端接R2;R2為電阻，一端接R1，一端接地;C1為電容，一端接U2的1腳，一端接地;C2為電容，一端接電源，一端接地;C3為電容，一端接4腳，一端接地;C6?C10為電容，一端接電源，一端接地。[〇〇27]如圖2所示，電路是穩(wěn)壓芯片ams 1117的電路圖，用于將輸入電壓穩(wěn)定在3.3V給控制器U1和陀螺儀芯片U3以及整個(gè)系統(tǒng)供電。[〇〇28] 如圖3所示，為陀螺儀接口，1腳接電源，2腳接地，3腳通過(guò)PB_6接控制器U1的42腳， 4腳通過(guò)P B_7接控制器U1的43腳。
[0029]如圖4所示，為L(zhǎng)ED燈電路，主要用于指示系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的情況，Res3、Res4、ReS5 為限流電阻，一端接電源，另一端接LED燈;D1為L(zhǎng)ED指示燈，一端接電阻，一端接地;D2為L(zhǎng)ED 指示燈，一端接電阻，一端通過(guò)PA_0接控制器U1的10腳;D3為L(zhǎng)ED指示燈，一端接電阻，一端通過(guò)PA_1接控制器U1的11腳。
[0030]如圖5和圖6所示，為控制器U1的最小系統(tǒng)板，C1、C3、C4、C5為電容，一端接晶振，一端接地;XI為晶振，一端通過(guò)0SC_IN接控制器U1的5腳，一端通過(guò)0SC_0UT接控制器U1的6腳；X2為晶振，一端通過(guò)PC_14接控制器U1的27腳，一端通過(guò)PC_15接控制器U1的28腳。
[0031]綜上所述，采用上述方案，本實(shí)用新型通過(guò)控制器和陀螺儀芯片組成空中姿態(tài)檢測(cè)器，能夠使mems下的捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)在工程上的實(shí)際應(yīng)用，并且檢測(cè)器的性能非常穩(wěn)定，誤差較低，能夠滿足無(wú)人機(jī)的工程需求;本實(shí)用新型具有成本較低、安全性能較高和使用壽命較長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0032]以上僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空中姿態(tài)檢測(cè)器，其特征在于，包括供電電路、陀螺儀芯片、控制器、電平轉(zhuǎn)換電 路和顯示器，所述供電電路的電源輸出端分別與所述陀螺儀芯片和所述控制器的電源輸入 端連接，所述陀螺儀芯片與所述控制器之間通信連接，所述控制器的信號(hào)輸出端與所述電 平轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸入端連接，所述電平轉(zhuǎn)換電路的信號(hào)輸出端與所述顯示器的信號(hào)輸入 端連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空中姿態(tài)檢測(cè)器，其特征在于，所述供電電路包括電池接 口和穩(wěn)壓芯片，所述電池接口與所述穩(wěn)壓芯片之間通過(guò)開(kāi)關(guān)連接，所述電池接口與所述陀 螺儀芯片和所述控制器的電源輸入端連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空中姿態(tài)檢測(cè)器，其特征在于，所述控制器上還連接有 LED燈電路，所述LED燈電路包括三個(gè)LED燈，三個(gè)所述LED燈通過(guò)串聯(lián)限流電阻后分別與供 電電路和控制器連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種空中姿態(tài)檢測(cè)器，其特征在于，所述電平轉(zhuǎn)換電路通過(guò)兩 路晶振與所述控制器和供電電路連接，為所述控制器提供穩(wěn)定的信號(hào)波頻。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空中姿態(tài)檢測(cè)器，其特征在于，所述電池接口為USB接口。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種空中姿態(tài)檢測(cè)器，其特征在于，所述穩(wěn)壓芯片的型號(hào)為 amslll7〇7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空中姿態(tài)檢測(cè)器，其特征在于，所述控制器的型號(hào)為 stm32〇8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種空中姿態(tài)檢測(cè)器，其特征在于，所述陀螺儀芯片的型號(hào)為 mpu6050〇
【文檔編號(hào)】G01C21/16GK205619936SQ201520940644
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2015年11月22日
【發(fā)明人】陳春雷, 馬定樺, 王慧, 石友彬, 羅雄
【申請(qǐng)人】廣東海洋大學(xué)