Mini IMU AHRS 姿态仪硬件/软件资料分享

Mini IMU AHRS 姿态仪采用主控制芯片STM32F103T8，通过电路板上的8M晶体和stm32内部的PLL，控制器可以运行在72M的主频上，对于姿态解算这种需求大量数学运行的程序，更快的处理速度可以做更多的解算优化。Mini IMU AHRS 姿态仪通过I2C接口与STM32F连接，同时传感器的数据中断引脚与STM32F的IO相连。使得传感器在完成ADC转换后，STM32F在第一时间读取最新的数据，快速响应姿态的变化。Mini IMU AHRS 姿态仪预写了各个芯片的驱动和姿态解算程序，该程序有以下功能：

• 读取MPU-6050输出的三轴角速度和三轴加速度ADC值
• 读取HMC5883磁力计各个轴所感应到的磁力强度ADC值
• 读取气压计BPM180的温度和气压并经过校正程序得到真实的气压高度
• 运行一个IMU解算程序，得到当前模块的俯仰，横滚，航向，气压高度 和温度
• 程序将各个传感器值和解算后的姿态发送到主串口TXO输出给上位机。连接上位机将显示波形和各传感器值
• 以上功能提供源码，编译器为MDK：编译环境：MDK-Lite Version: 4.23

Mini IMU AHRS 姿态仪硬件组成：

• MPU-6050 集成3轴陀螺仪和3轴加速器
• HMC5883L 3轴地磁传感器
• BPM180 气压高度计
• STM32F103T8 32-bit ARM CortexM3处理器运行在72M时钟

mini IMU AHRS 姿态测量系统硬件框图：

电源组成：

• 数字电源与模拟电源使用独立的稳压器供电，在靠近各传感器VCC端都放置有大容量电容保证
• 稳定的电源供应给传感器。使数据更加稳定可靠。

通信接口：

• miniIMUDEMO引出两个UART异步串行接口。电路板侧边的UART将用于主数据输出和命令输入。
• 而另外一个UART可以用于连接GPS、数传电台或者是遥控数据，使模块集成更多的功能
• 两个UART可以运行在115200bps，支持DMA传送。
• 集成硬件循环冗余校验(CRC)，更快速的数据校验，提高通信效率。

姿态数据处理：

• miniIMUDEMO集成了一只STM32F103T8，基于ARM Cortex-M3内核，通过板子上的8M晶体和PLL，STM32可以运行在最高72M时钟，高达20K字节的SRAM并且支持7通道的DMA。STM32具有
• 单周期乘法和硬件除法器，运行姿态解算sin cos atan2这些三角函数更加游刃有余。

STM32调试接口：
miniIMUDEMO出于体积考虑，只引出了STM32的串行SWD调试接口，你可以使用STlink或者是Jlink等调试工具。SWD接口需要4条线连接到仿真器:
1.VCC
2.GND
3.SWCLK
4.SWDIO

输入电源：
4V - 7V 直流电源输入，运行时电流约40mA @ 5V

Mini IMU AHRS 姿态仪接口定义：

可能感兴趣的项目设计：

姿态传感器IMU模块 附源码和上位机，链接：https://www.cirmall.com/circuit/1730/detail?3

上位机调试系统，如下截图：
1.显示加速度、陀螺仪和磁力计各个轴的当前值，并用波形显示
2.使用3D显示当前解算的姿态，Pitch Roll 和Yaw
3.温度计和当前气压高度值
4.使用地平仪显示俯仰和横滚角