基于傾角傳感器的傾角測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)采用LCD1602字符型液晶模塊來顯示傾角信息，該模塊可同時(shí)顯示兩行字符，分別為X軸與Y軸傾角信息。模塊通常采用HD44780芯片具有標(biāo)準(zhǔn)的16條引腳線。對于串口傳輸，系統(tǒng)采用TTL電平和RS232兩種輸出方式，單片機(jī)輸出的TTL，電平可經(jīng)過MAX232芯片轉(zhuǎn)換后變?yōu)镽S 232信號，通過標(biāo)準(zhǔn)串口線與上位機(jī)通信。
采用哪種串口輸出方式取決于工作方式。當(dāng)采用串口超級終端對系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)置時(shí)，需要用短路塊將ATmega8單片機(jī)的TTL輸出接到MAX232芯片的TTL輸入端；當(dāng)采用軟件編程方式時(shí)，可直接將ATmega8單片機(jī)的TTL輸出接到其他電路的TX／RX端，作為其外圍電路使用，此時(shí)需要注意波特率的設(shè)置。
另外，系統(tǒng)設(shè)計(jì)了模式選擇功能，將ATmega8單片機(jī)的PB0和PB1引出，前者用于選擇是否采用LCD顯示，后者用于選擇是否進(jìn)入串口超級終端配置模式。正常工作時(shí)，這兩個(gè)引腳為高電平，表示選擇串口超級終端配置模式，允許通過串口軟件編程；當(dāng)用短路塊將PB0接地時(shí)，表示選擇LCD顯示方式；當(dāng)PB1接地時(shí)，表示進(jìn)入串口超級終端，并對系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)置。

4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)整體的軟件流程如圖5所示。系統(tǒng)上電后，單片機(jī)首先對引腳初始化，設(shè)置SPI模式，開SPI和串口中斷。如果選擇了LCD顯示功能，還需要對LCD控制引腳進(jìn)行初始化，顯示初始化信息。然后根據(jù)是否選擇了串口超級終端配置功能，決定下一步操作。

當(dāng)該功能被選中時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入超級終端處理程序，首先向PC端超級終端發(fā)送提示字符，等待用戶選擇和輸入預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)，收到相關(guān)數(shù)據(jù)后，將其反饋給PC端顯示，同時(shí)進(jìn)行預(yù)設(shè)處理，并將預(yù)設(shè)的數(shù)值寫入EEPROM。當(dāng)未選中該功能時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入正常的工作狀態(tài)，如果發(fā)生串口中斷，則進(jìn)入串口處理程序，根據(jù)收到串口數(shù)據(jù)幀是預(yù)設(shè)命令還是請求數(shù)據(jù)進(jìn)行不同的處理。前者則將預(yù)設(shè)數(shù)值寫入EEPROM，若是后者則將傾角信息上傳給上層控制器。如果沒有發(fā)生串口中斷，則主程序通過SPI接口采集傳感器輸出的加速度數(shù)字量，并將其轉(zhuǎn)換為實(shí)際傾角信息，判斷傾角是否超過預(yù)設(shè)角度值。如果超過則開始報(bào)警，同時(shí)如果選中了LCD顯示功能，還需要通過并口將數(shù)值輸出到LCD1602顯示。