1.3设计的任务及要求

1.3.1本设计课题应达到的目的

利用单片机系统，3轴数字罗盘集成传感器HMC5883，设计一个数字电子罗盘，能实现以下功能：

（1）能实时显示三轴的磁场强度以及方位角。 

（2）设计成指针式显示。 

（3）能显示时间和温度。 

1.3.2本设计课题任务内容和要求

（1）设计出硬件电路图。 

（2）编写设计程序。 

（3）调试出各部分功能。 

（4）撰写毕业论文。

1.3.3本设计课题任务成果要求

（1）符合撰写规范的毕业设计说明书。 

（2）电子罗盘整机电路图及软件程序（加以注释说明）。 

（3）满足技术要求的电子罗盘实验样机。

2  系统总体方案设计

2.1  系统总体框图

本设计是基于MSP430单片机和磁力计的数字罗盘，采用HMC5883磁力计进行方向信息的采集，经过微控制器实时显示三轴的磁场强度以及方位角并同时指针式显示,附加功能为通过时钟芯片以及温度传感器分别显示时间和实时温度。其中时钟芯片的型号为DS1302，温度传感器的型号为DS18B20。本课题所设计的数字罗盘能够直观的显示时间、温度以及方向角并且还能够显示磁场强度，它的耗电量低，能够长时间使用并且方便携带。

数字罗盘由数字罗盘、实时时钟、温度采样、液晶显示、按键输入等电路组成，系统结构如图2.1所示。

2.2  测量原理简介

式2.2 航向角计算公式

3  电子罗盘的硬件设计

本章主要是对单片机和硬件部分的各个模块的简介，这些模块包含单片机的时钟和复位两个基础电路以及实时时钟、温度采样、液晶显示和按键输入等模块。单片机采用的是DM430开发板中的MSP430F149单片机，实时时钟电路的时钟芯片采用的是开发板中的DS1302芯片，采样温度的温度传感器采用的开发板中的DS18B20传感器，同时运用HMC5883传感器来读取磁场数据，键盘的输入采用开发板的4个独立按键来实现，显示模块用LCD12864液晶屏来显示时间、温度、方位角、磁场强度以及指针式数字罗盘。

3.1  MSP430单片机电路设计

3.1.1  MSP430单片机简介

MSP430系列单片机是一种混合信号处理器。因为德州仪器公司针对市场的实际需求，将各种电路以及处理器集成在了一块芯片上，所以我们称这种芯片为混合信号处理器。这个公司在九五年到两千年之间，陆续的推出了31X、32X、33X等系列。

2000年前后推出的11X系列处理器具有20个管脚，由于管脚数量少，所以它的内存容量以及片上功能等相对来说比较少，也因此更加的廉价。值得介绍一个系列的处理器是33X系列，虽然它的价格较11X高昂，但是片内资源更加丰富，更适合复杂的应用系统。在2000年的7月份，公司推出了F13X和F14X系列的处理器，这就是本设计将使用的系列。在这之后又推出了F4XX系列的处理器，但是这些都是FLASH型。TI公司在2002年至2003年期间又先后的推出了F15X以及F16X系列，他们的存储器的RAM容量较之前产片大有提高，而且外围模块也增加了I2C、DMA、DAC12 和SVS等。

3.1.2  MSP430F149单片机资源介绍

该系列单片机具有输入电压低，超低功耗，快速唤醒等特点。该单片机主要有以下资源。

 12位的A/D转换器。

 片内提供温度传感器。

 具有灵活的时钟设置。 MSP430单片机电子罗盘的设计+电路图(3):http://www.chuibin.com/zidonghua/lunwen_206402.html