基于三轴加速度传感器的数据采集和分析.docx

摘要:传感器是将外界的物理性输入，通过感测器将其转换为电信号，再最终转换为可被利用信息的电子设备。加速度传感器是将加速度的变化量这一类物理信号转变成为电信号的变化量，然后对其进行测量的装置。

加速度传感器已经广泛应用于许多领域，本次毕业设计是基于三轴加速度传感器对目标的运动数据进行采集并分析。下位机硬件主要包括基于ARM-Cortex M3内核的STM32微控制器，三轴加速度传感器MPU6000。上位机软件使用C语言进行开发，开发环境为NI公司的虚拟仪器平台Labwindows/CVI集成开发环境，实现对采集到的数据的分析与处理。

本次设计最终实现对加速度变化采集、滤波、显示。同时能够对测量数据进行实时追踪显示，具有比较强的实用价值和工程背景。

关键词：加速度传感器，数据采集，数据分析

目录

摘要

Abstract

第一章 前 言3

1.1本课题研究背景和意义3

1.2本课题发展现状及趋势3

1.2.1汽车电子领域中的应用3

1.2.2信息存储防护中的应用3

1.2.3日常科技产品中的应用3

1.3本次毕业设计的任务书4

第二章 加速度采集系统的硬件设计5

2.1 采集系统总体硬件设计5

2.2 MCU电路5

2.2.1 STM32芯片简介5

2.2.2 STM32最小系统5

2.2.3电源电路6

2.3 加速度传感器电路7

2.3.1 MPU6000电路7

2.4 串口转USB电路8

2.5 LED和按键电路9

第三章 加速度采集系统的软件设计10

3.1 加速度采集系统软件设计10

3.2 STM32启动以及片上外设11

3.2.1 STM32启动11

3.2.2复位电路和时钟电路11

3.2.3通用输入输出口（GPIO）13

3.3 MPU6000加速度传感器13

3.3.1 I2C以及寄存器配置13

3.4 串口通信电路15

3.5 上位机系统设计15

第四章 加速度传感器滤波算法设计16

4.1 加速度传感器的数据特点 16

4.1 数据处理的基本思路 16

第五章 加速度采集系统测试19

5.1 硬件电路测试19

5.2 下位机软件系统测试20

5.3 上位机软件系统测试22

第六章 总结与期望26

6.1 设计总结26

6.2 存在的不足与改进设想26

参考文献28

致谢29