结  论 37

致  谢 38

参 考 文 献 39

附录A  原理图 40

附录B  实物图 41

1  绪论

本课题针对数字罗盘的各项功能对数字罗盘的各个部分的原理进行了研究，并在实现数字罗盘显示方位角和磁场强度的基础上附加了实时时钟显示与温度测量功能。首先，我们采用单片机作为系统的主控器来处理各种数据信息。因为单片机只接受数字信号，而部分传感器是以模拟信号的形式输出数据，所以我们需要将它们转成数字信号后再输入单片机。实时时钟功能是通过时钟芯片对时间进行计数，将不断改变的时间数据从时钟芯片中导出后导入到单片机中，再通过程序对数据进行处理。温度测量与数字罗盘原理相同，用温度传感器测量出温度数据，用程序对数据进行处理后输入到单片机。将得到的传感器和时钟芯片的数字信息通过单片机处理后，用液晶屏显示出来。本课题所进行的设计是一个典型的单片机系统，通过对它的学习和设计有助于我们了解单片机以及传感器的工作原理，数字罗盘中所用到的磁力计以及各种芯片信号处理的原理更是我们学习的关键。 

1.1设计背景及意义

科技不断的发展，道路建设也在日趋完善，汽车在我们的生活工作中愈加普及，然而汽车的广泛应用的同时也带来了一些问题。当我们驾驶车辆外出到达陌生的环境时，经常会因为不熟悉环境而迷路。因此，数字罗盘系统成了每一辆车必备的工具，它在我们的生活中起到了重要的作用。所以，低功耗、便于携带且工作稳定的电子罗盘被我们迫切的需求。本课题的目的就是研究出一款这样的数字罗盘，解决我们在生活上遇到的一些问题。

目前GPS被广泛应用在生活的各个领域，包括导航、定位、测速等。然而GPS存在一定的不足，它的信号很容易因为地形地貌等原因被减弱和干扰，这使得GPS在很多情况下精度不够而且有效性较低。尤其当人们处在高楼林立的都市以及植被茂盛的山区，GPS信号仅为正常时的60%。由于GPS的工作原理，当人们处在静止的状态下时，它也无法给出导航的信息。因此我们使用组合导航的方式，利用数字罗盘来弥补GPS在功能上的不足。数字罗盘采用地磁场测量方向的工作原理，它能够快速适应环境，及时在搜索不到GPS信号的情况下也可以正常工作。

1.2电子罗盘的发展历史及研究现状

指南针刚发明出来时很简陋，只由一根装在轴上的磁针组成，利用地磁场对磁针有吸引作用的特点来给人们指引方向。它是古代人民在长久的生活劳动中被发现的，最开始人们只是发现了磁铁矿，人们对磁铁矿应用促使当时的人发现了其中存在的磁力。随着对磁的研究不断深入和探索，指南针被人们发明了出来，也就是中国最早的指南针——司南。它的出现为后来人们的生产生活提供了巨大的帮助，常用在航海、旅行以及军事等领域。

随着人类科技文化的日益进步，从前的机械式指南针在携带、灵敏度等方面有着很大的缺陷，难以满足人类的需求。然而，随着单片机、传感器等技术的诞生和人们对磁场了解的不断深入，指南针指示方向的原理不断的改变，从前的机械式结构变为了小巧、轻便的电子结构。数字罗盘不同于从前的机械式指南针，它是通过磁传感器和单片机的相互作用实现指示方向。数字罗盘有体积小、精确度高、稳定性能强等优点，它在工业、科学、生活、军事等领域都发挥着巨大的作用。 MSP430单片机电子罗盘的设计+电路图(2):http://www.chuibin.com/zidonghua/lunwen_206402.html