Details

Данная работа посвящена исследованию влияния количества датчиков измерения и количества измерений датчиком на точность полученного результата. Для проведения эксперимента разработано устройство для определения магнитного поля на основе показаний МЭМС-магнитометра. Рассмотрены понятие и принцип работы МЭМС-магнитометра, а также история создания и развития МЭМС-датчиков и возможность применения их в современной схемотехнике. Спроектирована структурная схема устройства, которая содержит 40 датчиков магнитного поля, микроконтроллер и два стабилизатора; описаны основные элементы и интерфейсы данной схемы. Разработана принципиальная схема устройства, в которой реализовано параллельное подключение 40 датчиков LSM303DLH к микроконтроллеру STM32F205RET6. Питание устройства осуществляется через USB порт, а цепь питания содержит стабилизаторы LM1117MPX-3.3/NOPB и LM1117MPX1.8/NOPB. Выполнена трассировка печатной платы устройства согласно ГОСТу. Произведен монтаж печатной платы. Разработано ПО устройства для работы с датчиком LSM303DLH. Экспериментально подтверждена работа устройства в исследовании изменения напряженности магнитного поля датчиками на расстоянии от проводника, по которому течет ток.

This thesis is dedicated to the research of the influence of the number of measurement sensors and the number of sensor measurements on the accuracy of the result. A device for determining the magnetic field based on MEMSmagnetometer readings has been developed. The concept and principle of operation of MEMS magnetometer, as well as the history of creation and development of MEMS sensors and their application in modern circuitry are considered A block diagram of the device containing 40 magnetic field sensors, a microcontroller and two stabilizers is designed; its main blocks and interfaces are described. The software of the device for working with the sensor LSM303DLH was developed. A schematic diagram of the device has been developed, which implements parallel connection of 40 lsm303dlh sensors to the stm32f205ret6 microcontroller. The device is powered through a USB port, and the power circuit contains the lm1117mpx-3.3/NOPB and LM1117MPX-1.8/NOPB stabilizers. The device's printed circuit Board was traced, according to GOST. The printed circuit Board was installed. The device software for working with the lsm303dlh sensor has been developed. Experimentally confirmed the operation of the device in the study of changes in the magnetic field strength by sensors at a distance from the conductor through which the current flows.

• СОДЕРЖАНИЕ
• СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
• ВВЕДЕНИЕ
• ГЛАВА 1. ПОНЯТИЕ, ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И ПРИНИПЫ РАБОТЫ МИКРОЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
  • 1.1. Понятие МЭМС
  • 1.2. История создания и развитие МЭМС
  • 1.3. Понятие и принцип действия МЭМС-магнитометра
• ГЛАВА 2. СОЗДАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА
  • 2.1. Микроконтроллер STM32F205RET6
  • 2.2. Цифровой МЭМС-компас LSM303DLH
• ГЛАВА 3. ИНТЕРФЕЙСЫ СВЯЗИ
  • 3.1. Интерфейс I2C
  • 3.2. Интерфейс USB
• ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ И ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ УСТРОЙСТВА
  • 4.1. Разработка принципиальной схема устройства
  • 4.2. Разработка печатной платы устройства
• ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТРОЙСТВА
• ГЛАВА 6. РАБОТА УСТРОЙСТВА И АНАЛИЗ ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
• ПРИЛОЖЕНИЕ. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА УСТРОЙСТВА