CN202947728U - 一种基于三轴加速度计的倾角检测及平衡纠正装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于三轴加速度计的倾角检测及平衡纠正装置，所述装置包括三轴加速度计以及微控制器（MCU），所述三轴加速度计的芯片选择引脚CS连接到低电平，三轴加速度计的两个串行外围数据接口SDO和SDI以及三轴加速度计的时钟信号接口SPC分别和微控制器的一个I/O输入接口相连，所述三轴加速度计的一个中断信号接口INT连接到微控制器对应的中断信号接口INT；所述微控制器的两个I/O输出接口分别与倾角补正模块和倾角显示模块相连。本实用新型装置可用于所有倾角检测及平衡补正的检测补正系统中，本装置具有检测准确率高（高分辨率）、检测灵敏（灵敏度可根据应用环境的需要进行调节）、检测范围广（整个球面的不同角度都能高分辨率的检测）等突出特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种基于三轴加速度计的倾角检测及平衡纠正装置。
背景技术
随着社会的发展，经济的飞跃，各种各样的电子消费类产品及电子机械类控制产品充斥在生活、生产及工业领域。如电子秤的倾角检测、电梯的垂直检测、仪器的水平检测、打印机斜体字的投影、甚至老人的摔倒检测等等各个领域。但是传统的检测存在精度不高，灵敏度不够，甚至不够智能。同时这些缺陷弊端导致产品的使用受到一定环境的限制。
传统的倾角传感器传感动态范围小，并且需要对倾角传感器实时数据的采集，从而加大了嵌入式系统有限资源的开销。
如传统的陀螺仪倾斜检测系统，一种常用的方法是对陀螺仪输出的数据进行求积分。这种方法虽然简单，但随着积分周期的增加，与零偏稳定性相关的误差也可能快速增大，即使系统处于静止状态，也可能导致明显的旋转。
又如单轴加速度计倾角检测系统，是通过反正弦函数来实现从加速度到角度的转换，可以发现单轴加速度计用于检测倾角的不足及局限性，该角越接近±90°，灵敏度越接近于0。而检测范围也受到限制，从公式中也能得知，检测范围是-90°～ +90°。
而采用两轴加速度计的倾角检测，也同样受到检测范围的限制。检测范围为0°～ 360°。而不能进行整个球面的倾角检测。
发明内容
本项实用新型专利主要本实用新型的目的在于解决解决全方位、高精度、高灵敏的倾角检测及平衡补正问题，提供一种基于三轴加速度计的倾角检测及平衡纠正装置。
本实用新型的目的采用下述的技术方案来实现：
一种基于三轴加速度计的倾角检测及平衡纠正装置，所述装置包括三轴加速度计以及微控制器（MCU），所述三轴加速度计的芯片选择引脚CS连接到低电平，三轴加速度计的两个串行外围数据接口SDO和SDI以及三轴加速度计的时钟信号接口SPC分别和微控制器的一个I/O输入接口相连，所述三轴加速度计的一个中断信号接口INT连接到微控制器对应的中断信号接口INT；所述微控制器的两个I/O输出接口分别与倾角补正模块和倾角显示模块相连。
本项实用新型倾角检测及平衡纠正装置是利用三轴加速度计对相应的设备或产品进行倾角检测和平衡补正，通过加速度计和MCU（微控制器）创建检测平台，倾角检测采用读取三轴加速度计的三轴数据进行运算分析出角度，平衡补正，则是通过对加速度计进行配置，然后通过中断信号检测来进行补正。本装置完全基于加速度计内置的运动状态检测功能和中断系统，几乎无需访问实际加速度值，无需进行任何其他计算，从而最大限度的降低了算法的复杂程序，减低开发的成本及开发周期来达到倾角检测以及平衡纠正的目的。本装置由于采用的是SPI(串行外围接口)通讯方式，因此具有更高的数据速率。MCU检测到倾角中断后，进行倾角显示，同时通过倾角补正使设备或产品补正到发生倾角前的原始状态。
本实用新型装置是基于三轴加速度计具有的多种内置运动状态检测功能及灵活的中断所提出的一种全新的倾角检测及平衡补正的解决方案，可用于所有倾角检测及平衡补正的检测补正系统中，本装置具有检测准确率高（高分辨率）、检测灵敏（灵敏度可根据应用环境的需要进行调节）、检测范围广（整个球面的不同角度都能高分辨率的检测）等突出特点。
附图说明
图1是本实用新型实施例结构原理图；
图2是本实用新型工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式进一步加以描述：
请参阅图1所示，本实施例包括三轴加速度计MM3A310以及微控制器（MCU）STM8S003，三轴加速度计工作于SPI(串行外围接口)模式，其中，三轴加速度计的芯片选择引脚CS连接到低电平，三轴加速度计的两个串行外围数据接口SDO(主器件数据输入，从器件数据输出)和MCU的一个I/O输入接口 (MISO，用于主器件数据输入，从器件数据输出)相连，三轴加速度计的SDI（主器件数据输出，从器件数据输入）和MCU的一个I/O输入接口（MOSI，用于主器件数据输出，从器件数据输入）相连，三轴加速度计的时钟信号接口SPC（由主器件产出）则和MCU的一个I/O接口（SCLK，用于时钟信号，由主器件产出）连接，三轴加速度计的一个中断信号接口INT连接到微控制器对应的中断信号接口INT，以用于MCU对三轴加速度计的一些功能的中断检测。MCU的两个I/O输出接口分别与倾角补正模块和倾角显示模块相连。
图2所示是本装置的工作流程，其倾角检测及补正的实现步骤如下：
步骤一：MCU通过SPI(串行外围接口)总线对三轴加速计进行一些中断配置，如倾角阈值（角度需要转换成加速度值）的配置。
步骤二：读取三轴加速度值。
步骤三：通过计算，得出倾度角，通过MCU的I/O接口控制倾角显示模块进行显示倾角值。
步骤四：MCU通过三轴加速计的中断信号来检测倾角的临界范围。
步骤五：如果倾角超过阈值，通过MCU的I/O接口控制倾角补正模块进行倾角补正。如果没达到阈值，则不进行补正。
Claims (1)
1.一种基于三轴加速度计的倾角检测及平衡纠正装置，其特征在于：所述装置包括三轴加速度计以及微控制器，所述三轴加速度计的芯片选择引脚（CS）连接到低电平，三轴加速度计的两个串行外围数据接口（SDO、SDI）以及三轴加速度计的时钟信号接口（SPC）分别和微控制器的一个I/O输入接口相连，所述三轴加速度计的一个中断信号接口（INT）连接到微控制器对应的中断信号接口（INT）；所述微控制器的两个I/O输出接口分别与倾角补正模块和倾角显示模块相连。
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| CN 201220647900 CN202947728U (zh) | 2012-11-30 | 2012-11-30 | 一种基于三轴加速度计的倾角检测及平衡纠正装置 |
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN103591934A (zh) * | 2013-10-24 | 2014-02-19 | 燕山大学 | 3d打印机工作台实时水平监测系统 |
| CN103660300A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-26 | 北京太尔时代科技有限公司 | 一种自动调平的3d打印机及其打印方法 |
| CN111432516A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-07-17 | 湖南翔拓新创实业有限公司 | 一种深紫外led自动控制系统及其自动控制方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| CN103660300A (zh) * | 2013-12-04 | 2014-03-26 | 北京太尔时代科技有限公司 | 一种自动调平的3d打印机及其打印方法 |
| CN111432516A (zh) * | 2020-04-26 | 2020-07-17 | 湖南翔拓新创实业有限公司 | 一种深紫外led自动控制系统及其自动控制方法 |
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