MMA7361L的高精度角度检测平台设计方法

MMA7361L的高精度角度检测平台设计方法

　　MMA7361L三轴加速度传感器实现角度测试，其核心算法是建立输出电压和角度之间的函数映射关系。零倾斜角度的选择对于测量仪的精度影响比较大，本文先以MMA7361L传感器X轴方向的倾角计算为例加以说明，Y轴、Z轴的角度测量方法类似。在本文中取传感方向x轴与重力加速度g垂直时的状态为零倾斜角度，当倾角为θ时，x轴方向倾角测量图示如图4所示。

　　传感方向x轴方向的重力加速度分量是g1(θ)=gsinθ，当θ→0时有：

　　可以看到，当倾斜角θ为一个小角度时，其角度的变化率(即导数)越大并趋向于g，这样有助于提高小角度测量的分辨率，因此该零倾斜角度的选择方式有助于小角度的精确测量。由于传感器的加速度分量与其电压成正比，且精度是800mV/g，因此倾角。

　　在算法分析的基础上，该加速度传感器的角度测试的驱动程序得以实现。其核心部分可以用如下代码实现：

　　Y轴、Z轴的角度也可以用类似的方法得到。另外为了便于系统管理，软件部分采用实时精简的嵌入式操作系统μC/OS-II，可以将角度测量、键盘、显示作为若干个任务进行管理。

　　结语

　　本文论述了一种基于MMA7361L的高精度智能角度测量仪的设计与实现方法，构建了角度测量仪的软硬件平台，同时对MMA7361L角度检测算法进行了详细的介绍，并给出了实现代码。实验测试证明，该测量仪具有高精度和良好的可靠性，且成本低，应用前景非常广阔。