基于单片机的电子指南针设计毕业设计

本科生毕业设计（论文）论文题目：基于51系列单片机数字电子罗盘设计与实现姓名：学号：班级：年级：专业：学院：指导教师：完成时间：2013年5 月28日作者声明本人以信誉郑重声明：所呈交的学位毕业设计（论文），是本人在指导教师指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。

文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，不包含他人成果及为获得东华理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。

本毕业设计（论文）成果归东华理工大学所有。

特此声明。

毕业设计（论文）作者（签字）：签字日期：年月日本人声明：该学位论文是本人指导学生完成的研究成果，已经审阅过论文的全部内容，并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一致性和准确性。

学位论文指导教师签名：年月日基于51系列单片机数字电子罗盘设计与实现黄飞Based on 51 single-chip digital electronic compass system design and implementationHuangFeiI摘要当今社会交通越来越发达，导航系统也随之普遍。

在以前人们大多数使用地图，看路况。

但是由于经济发展，交通路线也变化好大。

现在虽然有GPS，但是在山区有覆盖遮蔽的地方，GPS也失去作用。

汽车出巡不方便，为解决这个的问题，本文主要研究使用在汽车导航设备的能够精确定向的电子罗盘系统。

本文主要介绍磁阻式电子罗盘的工作原理，并详细介绍了磁阻传感器HMC5883、双轴加速度传感器ADXL202、AD7705转换芯片以及AT89C52单片机的磁阻式电子罗盘的硬件设计；根据传感器信号输出特点，经过AD7705模数转换后，利用AT89C52单片机处理信息功能经过分析后，经显示屏显示行驶方向。

简易电子指南针的制作摘要：电子指南针是一种重要的导航工具，可应用在多种场合中。

电子指南针内部结构固定，没有移动部分，可以简单地和其它电子系统接口，因此可代替旧的磁指南针。

并以精度高、稳定性好等特点得到了广泛运用.系统核心技术是由单片机通过HMC5883磁场传感器（3轴罗盘）检测环境中得磁场强度的数据对身处磁场进行判断，与程序设定的数据进行角度换算，通过磁场变化来测量所处方向的偏差,实现对指南针的判别方向功能，达到简化电子指南针系统的目的。

它采用磁场传感器的磁阻（AMR）技术.功能完善，测量准确度高，本次系统所采用的磁阻为HMC5883L系列磁阻传感器,具有较高水平的测量精度并自带有自动消磁、偏差校准等功能，提高精确度的同时，也大幅度减少设计系统的外围电路与整体体积。

功能拓展实用性强，本系统所拓展的功能为前进方向锁定功能.能够为使用者使用时，提供大大的便捷性，减少旧时指南针在使用时，不能兼顾前进的弊端.关键词：电子指南针；HMC5883；AMR引言指南针起源于我国古代四大发明之一的“司南”，发展到现代的机械指针式指南针,是非常重要的导航工具。

随着电子技术的飞速发展，特别是在磁感应传感器和专用芯片上的发展是指南针的基本实现原理有了质的飞跃，不再采用机械的结构，而是采用了磁传感器和专用处理器对进行测量和处理然后指示方向。

与传统机械式指南针相比，电子指南针在灵敏度和精确度都远远胜于前者，也不会因为机械磨损而简短寿命.另外，电子指南针更具人性化,增加了许多功能，十分实用。

电子指南针系统是一个典型的单片机系统，了解其工作原理及其信号处理流程有利于研究更加复杂的嵌入式系统,特别是系统中的磁传感器及其信号的采集芯片更是有利于研究磁场传感器的实现机理，以便将其更加广泛的应用。

1。

主要模块的原理及特点1。

1 AMR磁阻材料的主要原理及特点AMR磁阻材料的特点是电阻会随磁感应强度的变化而变化，使用磁阻材料能构成一个电桥，测量电桥的两节点的电压，就可以测出单一方向的磁感应强度。

届本科毕业设计（论文）开题报告
论文题目: 基于单片机旳数字电子称旳设计
学生姓名: 学号:
院(部): 电子信息工程学院
专业: 电子信息工程班级:
指引教师:
03月16日
开题报告填写规定
1.开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查旳根据
材料之一。

在指引教师指引下, 学生在毕业设计（论文）工作开始前完毕, 指引教师签订意见、系（教研室）审查后生效；
2.学生应按照统一规定（从教务处网站下载开题报告原则格式电子文档）
填写开题报告, 其中: 字体小4号宋体, 行距20磅, 日期旳填写一律用阿拉伯数字书写, 如“1月17日”或“-01-17”；
3.根据专业旳具体状况，学生应查阅一定数量旳参照文献（不涉及辞典、手册）；
4.完毕后及时交给指引教师签订意见。

届本科毕业设计（论文）开题报告
1
届本科毕业设计（论文）开题报告。

本科生毕业设计（论文）论文题目：基于51系列单片机数字电子罗盘设计与实现姓名：学号：班级：年级：专业：学院：指导教师：完成时间：2013年5 月28日作者声明本人以信誉郑重声明：所呈交的学位毕业设计（论文），是本人在指导教师指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。

文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，不包含他人成果及为获得东华理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。

对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。

本毕业设计（论文）成果归东华理工大学所有。

特此声明。

毕业设计（论文）作者（签字）：签字日期：年月日本人声明：该学位论文是本人指导学生完成的研究成果，已经审阅过论文的全部内容，并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一致性和准确性。

学位论文指导教师签名：年月日基于51系列单片机数字电子罗盘设计与实现黄飞Based on 51 single-chip digital electronic compass system design and implementationHuangFeiI摘要当今社会交通越来越发达，导航系统也随之普遍。

在以前人们大多数使用地图，看路况。

但是由于经济发展，交通路线也变化好大。

现在虽然有GPS，但是在山区有覆盖遮蔽的地方，GPS也失去作用。

汽车出巡不方便，为解决这个的问题，本文主要研究使用在汽车导航设备的能够精确定向的电子罗盘系统。

本文主要介绍磁阻式电子罗盘的工作原理，并详细介绍了磁阻传感器HMC5883、双轴加速度传感器ADXL202、AD7705转换芯片以及AT89C52单片机的磁阻式电子罗盘的硬件设计；根据传感器信号输出特点，经过AD7705模数转换后，利用AT89C52单片机处理信息功能经过分析后，经显示屏显示行驶方向。

基于MSP430F5438单片机的便携电子指南针研究设计摘要指南针从古至今一直是人们常用的导航工具，从我国发明的司南到现在精密的电子指南设备，无不体现电子设备的众多优点，本设计中主要提出一种新型的电子指南针设计方法，利用磁场传感器、实时时钟芯片、液晶显示屏和单片机构成的电子指南针。

关键词电子指南针；磁场传感器；便携性0引言目前比较流行的检测技术是利用磁阻这种磁场传感器检测地磁，利用倒装技术，可以很好的消除数据的偏移量，而这种技术本身可以很好的减小温漂和误检测。

本设计中硬件系统包含磁场传感器、主控核心、液晶显示器、RTC电路等，其中磁阻需要通过支持ASIC的磁场传感器的芯片将数据通过SPI的方式传输给MCU。

1 系统硬件设计硬件设计时首先要考虑微控制器MCU的工作效率还有工作时的功耗情况，所以设计中采用TI公司低功耗16位单片机MSP430F5438作为主控核心；其次考虑控制精度要求，采用磁阻传感器GMR和专用芯片ASIC来分析当前的磁极状态；最后考虑到多功能的实现，加入了RTC功能以及低功耗的LCD显示。

1.1 MSP430F5438单片机MSP430F54XX系列单片机是德州仪器TI公司近两年推出的新型16位单片机，具有较高的运行频率，内置丰富的存储器，I/O引脚充裕，内置16通道的12位ADC，最重要的是它可以超低功耗的运行，非常适合设计成为便携设备。

1.2磁阻传感器及ASIC本设计中采用了磁阻效应传感器来测量磁场的强度，从而测量出方向。

该原理描述为当电流被施加在强磁性合金属的纵向方向上，如果垂直于电流方向的，然后施加磁场，铁磁磁阻异质性现象的磁阻传感器的根据出现，从而使合金与它们的电阻变化相一致。

由于传感器体积非常小，测量精度高，最小分辨率可达0.00015高斯，所以在本设计中测量地磁场已经足够。

通过磁阻效应在磁场中的变化可以被转换成相应的电流变化，可以由A / D 转换器得到的相应的数字量。

摘要早期的指南针采用了磁化指针和方位盘的组合方式，整个指南针从便携性、指示灵敏度上都有一定缺乏。

本系统采用专用的磁场传感器结合高速微控制器〔MCU〕的电子指南针能有效解决这些问题。

系统采用了磁阻〔GMR〕传感器采集某一方向磁场强度后通过MCU控制器对其进行处理并显示上传，通过对电子指南针硬件电路和软件程序的分析，阐述了电子指南针根本的工作原理及实现。

理论上指南针模块精度到达1°，能够在LCD上显示当前方位并能通过键盘控制上传指南针处理得到的数据到上位机。

关键词：电子指南针，GMR，MCU，LCDABSTRACTSince the early compass was composited by the magnetic compass and direction-pointer, the sensitivity and portability of this compass is ing a dedicated high-speed magnetic sensor with microcontroller (MCU) electronic compass can effectively solve these problems.The system is designed by the reluctance (GMR) sensors collecting a certain direction through the magnetic field strength after the MCU Controller its judgment will be dealt with the results, through the LCD screen display and can be sent to the MCU's top serial Machine. The compass module can reach 1 ° theoretically, in the LCD display on the current position of the keyboard and through selective compass upload the data processing.KEY WORDS：electronic compass，GMR，MCU，LCD目录第1章本研究的背景及目的 (1)1.1 本研究的背景 (1)1.2 本研究的目的 (1)第2章系统的构成及工作原理 (2)2.1 系统的构成 (2)2.2工作原理分析 (2)第3章硬件电路 (4)3.1 单片机系统 (4)3.2 传感器模块 (6)3.2.1 磁阻传感器 (6)3.2.2 磁场测量电路 (7)3.3 LCD显示模块 (8)3.4 实时时钟电路 (9)3.5 接口电路 (10)第4章系统软件 (12)4.1 主监控程序 (12)4.2 实时时钟驱动 (13)4.3 人机界面驱动 (14)4.3.1 液晶模块驱动 (14)4.3.2 键盘驱动 (14)4.4 传感器模块驱动 (14)第5章仿真结果 (17)第6章结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)附录(主要程序) (21)第1章本研究的背景及目的1.1 本研究的背景指南针是用以判别方位的一种简单仪器。

基于单片机的电子指南针设计摘要：指南针是我国的四大发明之一，在早期指南针是把磁化指针和方位盘组合在了一起，这样的指南针比较笨重，不便于携带而且指针灵敏度比较差，准确性也比较低，稳定性不是很好。

所以，为了解决这些问题，我们采用了专用的磁场传感器来设计电子指南针。

在这个系统中我们通过磁阻传感器来采集某一方向的磁场强度，接着可以通过电子指南针硬件电路MCU控制器对刚才采集到的磁场强度进行处理并显示上传，从而可以达到显示当前所指方向的目的。

关键词：电子指南针；磁阻传感器；单片机；液晶显示器The Design of Electronic Compass Based on MCU (Electrical engineering and automation, School of Information and Electrical Engineering）Abstract:One of the China’s four great inventions is a compass,early compass pointer and orientation using magnetic disk combination, Such relatively bulky compass ,it is not convenient to carry, and instructions to have insufficient sensitivity and accuracy is poor and have a poor stability. In this system we magnetoresistive sensor to collect the magnetic field strength in a direction, then via electronic compass MCU controller hardware circuit of the magnetic field intensity of the collected just processed and displayed upload, which can display the current in the direction to achieve the purpose. Key words: Electronic compass; GMR; MCU; LCD1 引言指南针是可以判断方向的一种简单仪器，它的诞生是我国劳动人民通过长期的实践，对物体磁性认识的结果。

题目基于单片机的电子指南针设计学生姓名学号所在学院专业班级指导教师完成地点2017 年6月3日毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1103班学生姓名王婷婷一、毕业论文﹙设计﹚题目基于单片机的电子指南针设计二、毕业论文﹙设计﹚工作自止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物理与电信工程学院实验室四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：指南针是一种重要的导航工具，可应用在多种场合中。

电子指南针内部结构固定，没有移动部分，可以简单地和其它电子系统接口，因此可代替旧的磁指南针。

并以精度高、稳定性好等特点得到了广泛运用。

本课题具体要求如下：1. 熟悉指南针的工作原理；2. 选择合适的电磁感应器进行系统设计，完成显示功能；3. 能够利用电池对系统供电，系统集成，完成功能调试。

成果形式：实验样机一套。

毕业设计进度安排: 1.10─3.20：查阅资料（参考文献不少于10篇），进行方案论证，完成开题报告。

完成不少于3000字的外文翻译；3.20─4.30：设计硬件电路，编写相关软件、完成电路仿真及样机调试；5.1─5.20：完善系统调试，撰写论文，准备毕业设计验收等工作；5.21-6.10：整理资料，修改论文，准备毕业答辩。

指导教师系(教研室)通信教研室系(教研室)主任签名批准日期接受论文 (设计)任务开始执行日期学生签名基于单片机的电子指南针设计王婷婷（陕西理工学院物理与电信工程学院通信1103班，陕西汉中 723003）指导教师：郑争兵[摘要]指南针是用以判别方位的一种简单仪器,是一种重要的导航工具，可应用在多种场合中。

当人们置于一个陌生的环境中，导航定向非常重要，随着手机的普及，其内置指南针已被人们广泛应用，但是一旦出现手机无电以及信号不强时无法定位。

针对这一问题，因此开发一款基于单片机的低成本便于携带的电子指南针系统，以满足人们的精确定向。

此次设计的原理是通过STC89C52单片机处理异性磁阻(AMR)传感器芯片HMC5883L得到的信息数据，最终在LCD1602液晶上显示数据，得到当前的角度信息与方位信息。

基于单片机的电子指南针设计讲解引言电子指南针是一种用于导航或测量方向的仪器，它能够指示地球表面的磁北方向。

传统的指南针使用磁针和标度盘来指示方向，而电子指南针则是利用电子元件和算法来实现同样的功能。

本文将详细介绍基于单片机的电子指南针的设计原理和实现方法。

一、设计原理1.磁场传感器基于单片机的电子指南针需要使用磁场传感器来检测地球的磁场以确定方向。

常用的磁场传感器有磁敏电阻（Magnetic Resistance, MR）传感器和磁传感器（Hall Effect Sensor）。

磁敏电阻通过磁场的变化产生电阻值的变化，而磁传感器则是通过磁场对半导体材料电阻产生影响来实现磁场的测量。

2.单片机单片机是电子指南针的核心控制器，它负责磁场传感器数据的采集和处理，计算出指南针所指的方向。

常用的单片机有Atmel AVR系列和Microchip PIC系列等。

3.算法在磁场传感器测量到地球的磁场之后，需要通过算法将测量到的磁场转化为实际的方向。

常用的算法有磁力计校正算法和方位角计算算法等。

磁力计校正算法用于校正磁场传感器的非线性误差，而方位角计算算法用于将磁场数据转化为具体的方向。

二、设计步骤1.硬件设计硬件设计是电子指南针设计的基础，包括磁场传感器的选型和电路的设计。

首先需要选择适合的磁场传感器，根据系统的需求选择MR传感器或磁传感器，并连接到单片机的输入引脚。

然后根据单片机的引脚和电源需求设计电路，为单片机提供稳定的电压和电流。

2.软件开发软件开发是电子指南针设计的关键步骤，包括单片机的编程和算法的实现。

首先需要编写单片机的驱动程序，用于配置和读取磁场传感器的数据。

然后编写磁力计校正算法，校正磁场传感器的非线性误差。

最后编写方位角计算算法，将磁场数据转化为实际的方向。

3.调试和测试在完成硬件设计和软件开发之后，需要进行调试和测试来验证电子指南针的性能。

首先需要使用磁铁等外部磁场源来检测磁场传感器的灵敏度和稳定性。

毕业设计（论文）手册学生：宏岩指导教师：罗红宇专业：自动化班级： 0843工程技术师学院教务处制二Ｏ一零年四月毕业设计（论文）选题论证书毕业设计（论文）任务书题目：基于单片的电子指南针系统设计电气工程学院系（分院）自动化专业 0843 班学生姓名：宏岩学号： 18 指导教师：罗宏宇职称：副教授教研室主任：系（分院）主任：任务书下发日期：年月日工程技术师学院教务处制本科生毕业设计（论文）开题报告题目_基于单片的电子指南针系统设计院（系）___电气工程学院___________专业_____自动化______ _______班级______0843_ ______________姓名_____宏岩_ _____________指导教师_____罗宏宇_______________开题时间______________________工程技术师学院教务处制一、课题研究意义二、研究方案三、设计（论文）课题评议四、考核组成员毕业设计（论文）指导教师评阅意见注：优（90分以上）；良（80～89）；中（70～79）；及格（60～69）；不及格（60以下）毕业设计（论文）指导教师评定成绩标准注：如属论文且无设计图纸则将第11项的得分加到第12项中毕业设计（论文）评阅人评阅意见注：1.参照评价项目涵与标准，A为合格、B为基本合格、C为不合格；2.有1个C，需修改后答辩，有1个以上C不同意答辩。

毕业设计（论文）答辩记录毕业设计（论文）答辩小组评语及综合成绩注：优（90分以上）；良（80～89）；中（70～79）；及格（60～69）；不及格（60以下）毕业设计（论文）答辩成绩评定标准。

电子指南针设计报告正文电子指南针是一种能指示电子方向或者指向远程物体、地点的仪器。

相对于传统的磁指南针，电子指南针更加准确、自动化，可以满足更多领域的需求。

本文旨在介绍一个电子指南针的设计报告，包括设计原理、系统架构、主要部分的设计方案以及功能测试情况。

一、设计原理电子指南针是基于磁场感应原理设计的。

它通过测量周围磁场的强度和方向来确定自己的方向。

主要包括两个部分：磁力计和陀螺仪。

磁力计是用于测量地球磁场的强度和方向的仪器。

通过测量地球磁场在三轴的分量，可以确定自身的方向。

磁力计通常采用霍尔元件来检测磁场的变化。

陀螺仪则是用于测量旋转角速度的仪器。

相对于磁力计，它是通过测量自身旋转时产生的离心力来确定方向的。

陀螺仪通常采用微机电系统（MEMS）技术，将陀螺的旋转作用转化为电信号。

在实际应用中，电子指南针通常会同时使用磁力计和陀螺仪以提高精度和稳定性。

二、系统架构电子指南针的系统架构主要分为三个部分：传感器模块、处理模块和显示模块。

传感器模块是用于采集磁场和角速度的信息，并将其转化为数字信号的模块。

该模块包括磁力计、陀螺仪等传感器以及ADC转换器等元件。

处理模块是用于对传感器模块采集的信息进行处理和计算的模块。

该模块包括微处理器、存储器、计算器等元件。

显示模块是用于将处理后的信息以符合人类直觉的方式展示的模块。

该模块包括显示器、LED指示灯等元件。

三、主要部分的设计方案1. 磁力计磁力计主要由霍尔元件、电阻及运算放大器等几部分组成。

其中，霍尔元件是用于感应磁场的变化的元件，其量程和灵敏度决定了电子指南针的精度和稳定性。

为了保证磁力计的准确性，需要对霍尔元件进行矫正。

具体实现方式是通过在多个方向上对磁场进行校准，得出一组矫正系数，并将其存储在存储器中，以便后续计算时使用。

2. 陀螺仪陀螺仪主要由加速度计和角速度计两个部分组成。

加速度计用于测量自由落体加速度，并根据牛顿第二定律计算出自身的旋转方向和速度。

基于STM32电子指南针的设计摘要对于电子指南针而言，其不仅仅在我们的日常生活中非常的普遍，而且在在航海、工业等领域中发挥巨大作用，因此未来的市场前景非常的理想。

本论文在设计电子指南针的过程中，其电子控制系统的核心采用的是 stm32 单片机自动控制系统，具体分析是指，借助于先进的磁场传感器，勘测并且获取所在地位和区域的磁场强度，依据勘测的相关数据，同时结合设定好的磁场数据，换算出角度，同时结合实际情况的强度变化，平衡偏差，进而获取现有的位置数据。

电子指南针主要STM32F103C8T6单片机、LCD1602液晶显示、GY-271模块及电压组成。

指南针模块电路把磁场信号转化为电信号，电信号经过放大电路，整流电路等处理，数字信号经过主控芯片的处理送入LCD显示.在本文的研究过程中，探讨利用stm32 单片机的方式实现电子指南针的功能，并通过仿真验证该高能。

本系统的设计优势是指，指南针的结构非常普通、性价比高，同时有非常高的精度，可以便利的检测说的所在的角度和位置，因此有很高的运用价值，可以大范围的推广使用。

关键词：stm32单片机；磁场; 电子指南针；转化；精度第1章绪论1.1 背景的简述指南针作为辨别方向用的仪器，其是凝结了中国劳动人民的伟大发明。

最开始它称之为司南，其最初的原理是在地球磁场中，结合天然磁石进行方向指示，其在航海等相关活动中起到了引导方向的作用。

不过指南针随着时代的发展，为了更好满足人们的需求，对其制作技艺有更好的要求，同时对精度也有更高的要求。

在这个时代的指南针的本质原来没区别，但是现有的机械指南针，不管是便携度，还是灵敏度都有待改进。

历经半个世纪的发展，不仅仅电子科技快速发展，同时设备也逐步实现智能化、自动化。

对于指南针而言，在原有的机械化指南针的基础上，充分利用磁场的传感器等技术作用下逐步发展成电子式，使得电子指南针的使用便利性更强，而且进度更有保证。

依据磁场的传感器，结合地球的电磁场的方向，主要包含了霍尔效应式，磁通门式还有磁阻效应式等三种类型。

基于单片机的电子指南针设计摘要指南针是一种广泛应用于航海、军事、野外探险和户外运动等领域的重要仪器，指示方向十分重要。

本文基于单片机制作了一款电子指南针，通过磁力传感器测量地磁场强度，并以此计算地理正北方向。

该电子指南针具有体积小、重量轻、精度高、可靠性好等特点，适合于户外探险、露营和徒步旅行等活动。

关键词：电子指南针，单片机，磁力传感器，地磁场AbstractCompass is an important tool widely used in navigation, military, outdoor exploration and sports, and it is very important to indicate the direction. In this paper, an electronic compass based on single-chip microcomputer was made, which measures the magnetic field strength through magnetic sensors, and calculates the geographical true north direction. The electronic compass has the characteristics of small volume, light weight, high accuracy, good reliability, etc., which is suitable for outdoor exploration, camping, hiking and other activities.Keywords: electronic compass, single-chip microcomputer, magnetic sensor, magnetic field引言指南针，是一种测量地球磁场方向的仪器。

基于单片机的电子指南针设计论文作为一种重要的导航工具，指南针在航海、野外探险、旅游等领域都有着广泛的应用。

而随着科技的发展，基于单片机的电子指南针也逐渐成为了一种新型的指南针。

本文将详细介绍基于单片机的电子指南针的设计及实现过程。

一、研究背景传统的指南针通常是以地球磁场作为基准，然后通过磁针指示出北方向。

但在一些特殊情况下，如在极地、磁难度大等情况下，传统指南针会出现指示不准的情况。

同时，传统指南针也无法显示出其他相关信息，如当前的位置、速度、方位等。

因此，基于单片机的电子指南针应运而生。

其不仅能够更加准确地指示方向，还能够通过GPS等定位技术来确定当前位置，并显示出相关信息。

因此，其在航海、野外探险、旅游等领域都具有广泛的应用前景。

二、设计方案基于单片机的电子指南针主要由以下几个模块组成：1.方向传感器模块方向传感器模块是电子指南针的核心模块，其主要作用是用来检测磁场方向并输出对应的信号。

传统的方向传感器通常采用针式感应器或霍尔效应传感器，但由于其精度较低，同时也易受到外界环境的干扰，因此我们采用了更为精确的磁力计作为方向传感器。

2.GPS模块GPS模块主要用来定位当前位置。

我们选择使用国内知名的北斗定位模块，其精度高、稳定性好，同时还能够兼容多种信号系统。

3.单片机模块单片机模块是电子指南针的控制中心，其主要负责接收和处理来自方向传感器和GPS模块的数据，并将处理后的数据进行显示和输出。

我们选择使用常见的STM32系列单片机，并结合采用RTX操作系统来提高系统的稳定性和可靠性。

4.显示模块为了实现更加直观的显示效果，我们采用了液晶显示屏作为电子指南针的显示模块。

通过在液晶显示屏上显示出方向、位置、速度、方位等信息，使用户能够更加清晰的了解当前的情况。

三、设计实现过程在实际的设计中，我们首先开发了方向传感器模块。

通过选择STM32F103芯片，并使用I2C总线协议连接到磁力计上，我们成功实现了对磁场的精确检测，并在单片机中实现了相关算法。

论文题目：电子指南针的设计与实现专业：电子信息工程学生：签名：指导教师：签名：摘要指南针是中国古代四大发明之一，是古老中国贡献给世界的宝贵智慧之一，由此传入西欧，进而开启了发现新大陆，环球旅行的波澜壮阔的史诗，但是古老的指南针具有不稳定，精度低，不易携带的缺点。

随着集成电路工艺的改进和发展，人们利用磁场的变化影响电感电路的原理制作出了磁阻传感器，利用磁阻传感器，人们制作出了电子指南针，使得指南针的发展进入了一个崭新的时代。

本文利用Honeywell公司生产的磁阻传感器HMC5883L通过采集某一方向的磁场强度并将输出的数据上传到51单片机，单片机进行数据处理后把它直观的显示到LCM12864液晶显示屏上面。

指南针精度达到小数点后一位，同时人们可以根据指针的位置判断出自己所在的方位。

【关键词】磁阻传感器 51单片机 LCM12864【论文类型】设计Title:Major:Name: Signature: Supervisor: Signature:Abstract【Key words】（小四号Times New Roman）【Type of Thesis】（小四号Times New Roman）绪论指南针是一种重要的导航工具，可应用在多种场合中。

指南针的前身是中国古代四大发明之一的司南。

主要组成部分是一根装在轴上可以自由转动的磁针。

磁针在地磁场作用下能保持在磁子午线的切线方向上。

磁针的北极指向地理的北极，利用这一性能可以辨别方向。

常用于航海、大地测量、旅行及军事等方面。

随着电子技术的发展，电子指南针的优势渐渐体现出来，电子指南针内部结构固定，没有移动部分，可以简单地和其它电子系统接口，因此可代替旧的磁指南针。

并以精度高、稳定性好等特点得到了广泛运用。

通过采集某一方向磁场强度，传至mcu对其进行处理并输出到液晶屏上显示。

通过采用磁阻传感器采集地球上磁场的强度，并通过51单片机处理后显示在液晶显示屏上，有利于研究国外先进传感器工作机理，为以后做更精密的系统打下基础。