[發明專利]一種新型陀螺儀傳感器數據輸出系統及其控制方法

在審

• 申請號: 202010420994.8
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111624909A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 劉曉艷;劉碩;常綠;劉家駿;趙冉冉
• 申請（專利權）人: 淮安信息職業技術學院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 淮安市科文知識產權事務所 32223
• 代理人: 謝觀素

本發明涉及傳感器領域，公開了一種新型陀螺儀傳感器數據輸出系統與控制方法，包括陀螺儀傳感器、8位移位寄存器、單片機，8位移位寄存器輸入端與陀螺儀傳感器的串行輸出口電連接，8位移位寄存器74LS164的輸出端與單片機輸入端信號連接，單片機的輸出端與下位機信號連接。與現有技術相比，本發明在已有的串行輸出數據的基礎上，增加了一種并行輸出系統，降低數據傳輸時間，通過移位寄存器串入并出，采用單片機記錄數據二次并行輸出數據，降低一個周期內數據傳輸時間，使陀螺儀傳感器可勝任高精度、快速處理場合，即該系統包含串行輸出和并行輸出，由用戶根據使用場合自行選用。

技術領域

本發明涉及傳感器領域，主要涉及一種新型的陀螺儀傳感器數據輸出系統以及其數據輸出控制方法。

背景技術

陀螺儀傳感器可以準確檢測移動物體的方位、加速度、角速度及傾斜角度等信號，以便駕駛員或用自動導航儀來控制移動對象按既定路線運動，在航空領域中，可直接利用這些信號完成航行體的姿態控制和軌道控制，因此被廣泛應用于現代航空、航海、無人駕駛汽車等領域。

現有陀螺儀傳感器采用串行傳輸，傳輸頻率在幾十到幾百赫茲，每個傳輸周期內串行發送了加速度、角速度、傾斜角度等數據包，數據按位接收與處理耗時長，不適用于高精度、快速控制場合，因此需要設計一種新型的陀螺儀傳感器數據輸出系統與方法，既可串行輸出也可高速并行輸出，提高數據傳輸速度，降低數據包傳輸時間，克服傳統串行傳輸占用一個周期內時間長的缺點。

發明內容

發明目的：針對現有技術中存在的問題，本發明提供一種新型陀螺儀傳感器數據輸出系統及其控制方法，目的在于在已有的串行輸出數據的基礎上，提供一種將串行輸出變為并行輸出，降低數據傳輸時間，具體技術方案是通過移位寄存器串入并出，采用單片機記錄數據二次并行輸出數據，降低一個周期內數據傳輸時間，使陀螺儀傳感器可勝任高精度、快速處理場合。

技術方案：本發明提供了一種新型陀螺儀傳感器數據輸出系統，包括陀螺儀傳感器、8位移位寄存器、單片機以及下位機，所述8位移位寄存器輸入端與陀螺儀傳感器的串行輸出口電連接，8位移位寄存器的輸出端與單片機輸入端信號連接，所述單片機的輸出端與下位機信號連接；

所述陀螺儀傳感器串行輸出端TX與8位移位寄存器的DSA端口信號連接，且其還與單片機的P3.0口信號連接；所述8位移位寄存器的8位輸出口Q0-Q7與單片機的P1.0-P1.7口信號連接；所述單片機的P3.2口周期性輸出脈沖信號CP0，輸出取反后與8位移位寄存器的CP端電連接；單片機的P3.3口輸出脈沖觸發信號CP1；單片機的P0.0-P0.7口與下位機信號連接，并行輸出陀螺儀傳感器的檢測值。

進一步地，所述8位移位寄存器型號為74LS164，所述單片機選擇STC89C52。

進一步地，所述陀螺儀傳感器按串行方式1輸出數據，其每隔10ms發送一幀數據包，數據包內容包括加速度包、角速度包、角度包；每個數據包占用11個字節，包括：包頭、包的標識、X軸數據低字節、X軸數據高字節、Y軸數據低字節、Y軸數據高字節、Z軸數據低字節、Z軸數據高字節、溫度低字節、溫度高字節以及校驗和。

一種基于新型陀螺儀傳感器數據輸出系統的數據輸出控制方法，其具體控制方法為：

S1：陀螺儀傳感器TX端串行方式1輸出數據，單片機檢測TX端發出的包頭初始位；

S2：單片機的P3.2引腳輸出觸發信號CP0，8位移位寄存器接收到CP0信號，在CP0的每個下降沿觸發，移位、寄存1位數據；

S3：單片機檢測每個字節的停止位，當檢測到停止位時，CP0輸出高電平信號，如未檢測到停止位信號，則重復S2；

S4：CP0高電平期間，單片機接收8位移位寄存器已接收的8位數據信號；