基于MSP430单片机的便携式数字倾角仪的研制

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摘要:介绍了一种基于MSP430系列单片机和ADXL203加速度传感器的数字式倾角仪,它不仅可以实现水平度检测,而且可以测量0° ~360°范围内的任意倾角,分辩率可达0.1°。此外,由于该倾角仪输出为数字结果,因此它也可以与其他的数字设备结合起来,组合成一个功能更加强大的仪器。该数字倾角仪可广泛应用于建筑、机械、道路、桥梁、石油、煤矿和地质勘探等各种需要测量重力参考系下倾角的场合。
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引言
& r$ a3 @( b- ]( d* K当前，大多数行业测量角度时依然沿用传统的水泡式框式(条式)水平仪。其检测方法依然是“水泡移动,肉眼分辨"。这种原始的检测方法有诸多缺点,如测量值因人而易、功能单一、测量范围小等。该文介绍一种数字式角度测量仪，它与传统的水泡式框式(条式)水平仪相比具有电子检测、即时数值显示测量精度高、测量范围大.使用及携带方便等特点,彻底摆脱了“看水泡移动、估数值"的传统测量方法,大大提高了工作效率。
1 MSP430Flash系列单片机简介
/ E, F- ~' P, V9 l6 F& N3 RMSP430Flash系列单片机是德州仪器公司(TT)推出的16位精简指令集( RISC)微处理器。它整合了A/D转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器( PWM)等功能,是一款高整合度的片上系统。MSP430Flash系列单片机具有很多特点:超低功耗,具有ISP 功能,其指令体系为16位的RISC结构,指令可以为.16bit模式，也可以为8bit 模式。最快指令周期为125ns,I/0口集成有施密特触发电路,脉冲信号可以直接输人到引脚而不用外加整形电路,从而为整形电路的低功耗性能奠定了良好的基础。与传统的51系列单片机相比, MSP430F13x系列具有48个可
独立编程的I/0口,16个独立的外部中断源,2个16位的定时器,1个高速的12位A/D转换器,1个通用串行接口( UART) ,如果堆栈够大,它的中断可以无限嵌套。
# B% T  j) k" a) f7 e# V. d该数字倾角仪测量系统选用的是MSP430F133处理器,它具有8KB ROM ,2KB RAM,完全满足系统要求。
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该系统必须使用陀螺仪