Разработка структурной схемы модуля инерционного сенсора, обоснование выбора элементной базы. Разработка технологии начальной калибровки и алгоритмов управления инерциальными приложениями. Разработка демонстрационного приложения, расчет и оценка затрат.
Аннотация к работе
Однако данный метод ввода информации еще не реализован, нет информации как по сенсорам, с помощью которых можно реагировать на изменение угловой ориентации КПК, так и по организации взаимодействия этих сенсоров с программным обеспечением КПК. В рамках данного дипломного проекта реализована идея управления программным обеспечением КПК фирмы Palm Inc. с помощью инерционных сенсоров и специального программного обеспечения, позволяющего по показаниям этих сенсоров судить о выполнении определенных жестов. модуль инерционный сенсор калибровка алгоритм приложение Одним из перспективных методов определения ориентации в пространстве является использование акселерометров - сенсоров, которые измеряют суперпозицию векторов гравитации и линейного ускорения на свою чувствительную ось. Следовательно, для реализации модуля инерционного сенсора с использованием магниторезистивных сенсоров потребуется АЦП, для перевода данных полученных с сенсора в цифровую форму, и ЦАП для перевода начального смещения в аналоговую форму, также следует использовать блоки усилителей, для согласования уровней сигналов аналоговых выходов магниторезистивного сенсора и аналоговых выходов ЦАП. Для реализации последовательного опроса акселерометров, магниторезистивных сенсоров и температурного датчика, а также для учета начального смещения сенсоров и размагничивания магниторезистивного сенсора, будем использовать ПЛИС.Начальная калибровка модуля инерционного сенсора проводится путем установки его в 6 фиксированных эталонных положений и съема данных с акселерометров и магнитных сенсоров в каждом из его положений. Тогда показания сенсоров модуля во всех 6 точках будут иметь вид: Из приведенных выражений видно, что: Вычитая попарно уравнения, вводя переменные d1, d2, d3, e1, e2, e3 получим: Так как и , то можно найти k1 и l1: а углы в этом случае будут равны: В результате проведения вычислений мы получаем коэффициенты k1 и k0, для акселерометра, чувствительная ось которого сонаправлена с осью OX модуля, коэффициенты l1 и l0 для магнитного сенсора, чувствительная ось которого сонаправлена с осью OX модуля. Также мы получаем величины углов между чувствительной осью акселерометра и осями OX, OY, OZ, и величины углов между чувствительной осью магнитного сенсора и осями OX, OY, OZ системы координат модуля. После того, как готовый модуль инерционного сенсора пройдет контроль функционирования, необходимо провести следующие действия, которые составляют этапы технологического процесса начальной калибровки инерционного сенсора: 1. Следует выйти из программы калибровки, отключить инерционный сенсор от компьютера, и отправить инерционный сенсор на анализ неисправностей и причин их возникновения.Данный стандарт устанавливает следующие правила построения микроклимата на рабочих местах в лаборатории: · Температура воздуха, скорость его движения и относительная влажность, в холодный период года (конец осени, зима, начало весны), должны составлять соответственно:: 22-24 градуса; 0.1 м/с; 40-60% ; Температура воздуха в помещении может колебаться в пределах от 21 до 25 градусов при сохранении остальных параметров в вышеуказанных пределах. · Температура воздуха, скорость его перемещения и относительная влажность, в теплый период года (конец весны, лето начало осени), должны соответственно составлять: 23-25 градуса; 0.1-0.2 м/с; 40-60%; Температура воздуха в помещении может колебаться в пределах от 22 до 26 градусов при сохранении остальных параметров в вышеуказанных пределах. Допустимые уровни звукового давления, уровня звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах должны соответствовать требованиям "Санитарных норм допустимых уровней шума на рабочих местах" N 3223-85. Вибрация оборудования на рабочих местах не должна превышать предельно допустимых величин, установленных "Санитарными нормами вибрации рабочих мест" N 3044-84. Требования к освещению на рабочем месте: · Освещение должно соответствовать характеру труда, производимого человеком.В результате дипломного проектирования были проделаны следующие работы: · Был проведен анализ технического задания, на основании которого была создана структурная схема модуля ИС способного определить угловую ориентацию своих чувствительных осей в трехмерном пространстве. · Был проведен анализ структурной схемы модуля ИС, на основании которого был сделан выбор элементной базы и созданы принципиальные схемы плат модуля ИС. · Был проведен анализ принципиальных схем модуля инерционного сенсора, на основании которого были созданы сборочные чертежи плат модуля ИС · Были разработаны алгоритмы выделения базовых движений типа Flip и Push, позволяющие работать с инерциальным приложением используя абсолютно произвольное начальное положение, относительно которого модулем инерционного сенсора измеряется угловая ориентация.