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摘要:隨著生活水平的提高，人們對于室內定位精度的要求也越來越高。目前室外使用最為廣泛的GPS由于信號被建筑物的遮擋，無法在室內實時通訊。因此，慣性導航成為了越來越多研究者研究的一個重要方向。 本文在理解基于慣性傳感器的室內定位系統(tǒng)的設計原理基礎上，采用STC12C5A16AD單片機作為本系統(tǒng)的控制核心，ADXL345作為加速度傳感器，12864作為液晶顯示器，C++Builder6.0軟件作為上位機通信現(xiàn)實界面，用MATLAB軟件呈現(xiàn)當前測量者具體位置。首先先介紹了目前室內定位技術的研究狀況以及本課題的設計思路，接著闡述了航跡推算法，描述了運動軌跡顯示過程。然后再具體分析主要元器件性能，闡述了室內定位系統(tǒng)的硬件設計、軟件設計的原理和方法，給出了具體的設計過程，并進行了現(xiàn)場的多次測試，分析了相應的結果。 結果表明該定位系統(tǒng)的設計可顯示測量者當前的位置信息以及測量者總的行走距離。實驗最后測量值和理論值平均誤差為8.85%，為室內定位系統(tǒng)的開發(fā)提供了一定的支持。 關鍵詞：室內定位 ADXL345 航跡推算法 MATLAB軟件
目錄 摘要 ABSTRACT 1緒論-1 1.1本課題研究的意義-1 1.2 國內外目前發(fā)展狀況-1 1.3本文作者主要研究的內容-3 2基于慣性傳感器的定位算法-4 2.1航跡推算法-4 2.2人體行走對航跡推算影響-5 2.3步態(tài)檢測-6 2.4步長估計-7 3定位系統(tǒng)的設計-9 3.1 系統(tǒng)總體設計-9 3.2系統(tǒng)硬件設計-9 3.2.1單片機最小系統(tǒng)-9 3.2.2按鍵電路-10 3.2.3 加速度傳感器的選擇-11 3.2.4液晶顯示電路-12 3.3系統(tǒng)軟件的設計-12 3.3.1 定位模塊主程序設計-13 3.3.2 加速度傳感器ADXL345模塊設計-13 3.3.3 串口模塊的設計-14 3.3.4 定位模塊的設計-15 3.3.5 行走路程模塊設計-16 4 定位系統(tǒng)的實現(xiàn)-18 4.1硬件系統(tǒng)調試-18 4.2軟件系統(tǒng)調試-18 4.3上位機界面設計及調試-19 4.4現(xiàn)場測試-20 4.5測試結果與數(shù)據分析-22 5結論-26 5.1 總結-26 5.2 存在的不足-26 5.3待改進的問題-26 5.4市場前景-26 參考文獻-28 致 謝-29 附錄1 程序附錄清單-30 附錄2 上位機界面程序附錄清單-44 附錄3 硬件圖-48 |
