基于ARM9和MMC212xMG的數(shù)字尋北儀設(shè)計(jì)

3．2 地磁測(cè)量信號(hào)的數(shù)據(jù)處理
為了消除顯示上的抖動(dòng)，可以采用均值濾波，即采集5次地磁測(cè)量信號(hào)，求出方位角后，取平均值送顯示。
為了提高指向的精度，可采取非線性校準(zhǔn)技術(shù)。以圖4從MMC212xMG讀取測(cè)量數(shù)據(jù)流程45。為間隔，讓地磁傳感器模塊分別指向正北、東北、正東、東南、正南、西南、正兩和西北8個(gè)方向，對(duì)這8個(gè)方向的地磁方位角測(cè)量多次取平均值后，存儲(chǔ)作為校準(zhǔn)表。在實(shí)際測(cè)量過程中，獲得測(cè)量數(shù)據(jù)后，利用校準(zhǔn)值對(duì)其進(jìn)行線性插值，求取方位角。
3．3 虛擬儀表界面設(shè)計(jì)
尋北儀的顯示界面模擬機(jī)械式指南針進(jìn)行設(shè)計(jì)，以達(dá)到顯示直觀的效果。EVC提供了豐富的界面繪圖API函數(shù)，可以輕易實(shí)現(xiàn)虛擬儀表界面的設(shè)計(jì)。軟件平臺(tái)在運(yùn)行過程中，采用多線程技術(shù)實(shí)時(shí)讀取地磁傳感器的測(cè)量信息，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后送虛擬儀表界面顯示。

4 系統(tǒng)演示
尋北儀實(shí)物圖如圖5所示。系統(tǒng)由兩部分組成：由S3C2440A構(gòu)成的嵌入式系統(tǒng)模塊和由MMC212xMG構(gòu)成的地磁傳感器模塊。圖5(a)為地磁傳感器模塊指向北的效果圖，圖5(b)為指向任意方位的效果圖。

在實(shí)際使用過程中，可以將嵌入式系統(tǒng)模塊和地磁傳感器模塊安裝成為一個(gè)整體，構(gòu)成便攜式尋北儀；也可以分開安裝，嵌入式系統(tǒng)模塊同時(shí)獲取其他傳感器(如加速度傳感器、GPS傳感器等)的信息，構(gòu)成組合導(dǎo)航系統(tǒng)。

結(jié)語(yǔ)
本文采用嵌入式微處理器S3C2440A和MEMS地磁傳感器MMC212xMG設(shè)計(jì)了一款數(shù)字尋北儀。該系統(tǒng)與機(jī)械式指南針相比，具有人機(jī)界面友好、不受慣性影響、數(shù)據(jù)可存儲(chǔ)等優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行測(cè)試，尋北儀工作穩(wěn)定，可以滿足高精度尋北要求。