在现代操控体系中，视点丈量设备是十分要害的需求高精度的部件，其丈量精度直接影响着整个体系的功用和精度。例如施工升降机上有视点测控组织来操控起降;火箭炮瞄准体系中都有很多的视点传感器，实时检测炮塔偏转视点，以便对火箭炮瞄准进行调整。现在已有的运用的加快度传感器完成高精度视点丈量的研讨，首要侧重于单轴的视点丈量。本文将要点评论运用双轴加快传感器ADXL202完成高精度视点丈量的软硬件办法。
1 视点丈量仪体系硬件方案设计
本视点丈量仪选用STM32F107作为数据处理的中心芯片。这是一款低功耗、高速度的32位处理器，具有Cortex-M3内核。视点丈量模块运用的是高精度、低功耗的双轴加快度传感器ADXL202，能将加快度信号转化成数字方波信号输出，可直接与STM32F107衔接，经过必定的算法即可核算出当时的歪斜视点。显现模块运用的是12864ZW型128×64的点阵液晶显现器，图1所示为视点丈量仪硬件结构框图。
图1 视点丈量仪硬件结构框图
2 视点丈量模块
视点丈量模块运用的是ADI公司出品的低成本、低功耗、高精度的双轴加快度传感器ADXL202，其丈量规模为-2g～+2g，既能丈量动态加快度，又能丈量静态加快度。它的作业电压是3.0～5.25 V，作业电流低于0.6 mA，最高主频可到达70 MHz，所以从功耗、灵敏度和精确度考虑，挑选ADXL202作为视点丈量模块的中心芯片。图2是它的功用结构框图。
图2 ADXL202的功用结构框图
由图2可知，ADXL202是依据单片%&&&&&%的完善的双轴加快度丈量体系，对X、Y轴而言，输出环路将加快度信号转化为脉宽占空比的数字信号输出，这些数字信号可直接传输给STM32F107，无需A/D转化或其他附加的其他电路。
ADXL202由振荡器、X和Y轴传感器、相位解调器和脉宽占空比解调器组成，它的功用完成进程是，X、Y轴传感器遭到加快度力后输出振幅改动的方波，输出方波的振幅与加快度成正比。相位解调器能够对输出的方波信号进行批改并提取信息，然后判别加快度方向。相位解调器的输出会经过一个低通滤波电路，能够经过改动滤波电容的巨细来设置输出信号的带宽。经过低通滤波的模仿信号进入DCM，被转化为脉宽占空比信号输出。
2.1 视点丈量模块硬件电路设计
为确保ADXL202高精度安稳的作业，需求依据芯片技能文档和实践运用情况，来装备信号周期、滤波电容(决议信号的带宽)。
ADXL202的输出信号是脉宽占空比调制信号，占空比T1/T2与被测加快度成正比。0g时，其输出为50%占空比，灵敏度为每g所引起的脉宽占空比改动12.5%。查阅芯片的技能文档，能够经过电阻RSET来设定DCM的周期：
T2=RSET/125 MΩ (1)
在X、Y方向上的加快度分量值可由下式核算：
A(g)=(T1/T2-0.5)/12.5% (2)
表1是芯片的技能文档供给的RSET和T2装备表。咱们挑选125 kΩ的RSET，将周期T2设定为1 ms。
ADXL202经过XFILT、YFILT外接电容CX、CY来设定ADXL202的带宽，这个带宽决议了它的丈量精度，一起电容CX、CY能够去混叠和滤波。为了使脉宽占空比的差错最小，模仿带宽应比脉宽占空比的频率低1/10。对技能文档供给的表2进行剖析，并考虑设定T2为1 ms，脉冲占空比频率为1 kHz，为满意实践需求和DCM差错最小的要求，挑选0.05μF的滤波%&&&&&%，此刻模仿带宽为100 Hz。
