一種電子指南針的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及磁場測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電子指南針。
【背景技術(shù)】
[0002] 地球是一個大磁體。地球的兩個極分別在接近地理南極和地理北極的地方。地球 表面的磁體，當可以自由轉(zhuǎn)動時，就會因磁體同性相斥、異性相吸的性質(zhì)指示南北。在中國 的方位文化中經(jīng)歷了從天文學(xué)方法定位再以磁學(xué)方法制成司南，最后由司南演變成指南針 的三個階段，隨之而來的是測定方位技術(shù)的不斷完善。
[0003] 隨著人們不斷加深對指南針原理的認識，測量磁場強度大小的指南針也由先前笨 重的"司南"發(fā)展到現(xiàn)在的便攜式的指南針。但是其基本結(jié)構(gòu)是不變的，還是能夠通過地球 磁場影響和自由旋轉(zhuǎn)支持影響使用的磁針。由于機械的先天因素導(dǎo)致了指針式指南針在精 度、靈敏度、便攜性以及使用壽命上都有許多的限制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實施例提供了一種電子指南針，提供一種電子式指南針，采用磁場傳感器 和專用處理器對磁場進行測量和處理后指示磁場方向、大小以及其他參數(shù)，利用電子處理 提高磁場測量的準確度和精確度。
[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提供一種電子指南針，可包括：
[0006] 數(shù)據(jù)采集裝置、處理器和顯示裝置；
[0007] 所述數(shù)據(jù)采集裝置，用于采集待測空間內(nèi)三維方向上的磁場強度，依次將每個方 向的磁場強度轉(zhuǎn)化為電信號，分別存儲每個方向?qū)?yīng)的電信號；
[0008] 所述處理器，用于依次讀取每個方向磁場強度對應(yīng)的電信號并對讀取的電信號進 行處理，確定所述待測空間內(nèi)的磁場參數(shù)；
[0009] 所述顯示裝置，用于顯示處理得到的磁場參數(shù)。
[0010] 優(yōu)選的，所述電信號包括電流信號或電壓信號，所述電信號以二進制形式存儲。
[0011] 優(yōu)選的，所述處理器包括：
[0012] 數(shù)據(jù)讀取子模塊，用于依次讀取每個方向磁場強度對應(yīng)的電信號；
[0013] 處理子模塊，用于執(zhí)行對所述數(shù)據(jù)讀取子模塊讀取的電信號進行處理的步驟；
[0014] 結(jié)果確定子模塊，用于確定所述待測空間內(nèi)的磁場參數(shù)；
[0015] 所述對電信號的處理步驟包括：將當前方向的磁場強度對應(yīng)的電信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng) 的十進制數(shù)據(jù)，判斷轉(zhuǎn)換后的十進制數(shù)據(jù)是否超出預(yù)設(shè)閾值；若未超出，則保持讀取的當前 方向和對應(yīng)的電信號大小不變；若超出，則取當前方向的反方向為當前方向，當前方向的磁 場大小確定為讀取的電信號進行求補運算后的結(jié)果。
[0016] 優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)采集裝置為霍尼韋爾HMC5883L模塊。
[0017] 優(yōu)選的，所述處理器為STC89C52單片機。
[0018] 優(yōu)選的，所述顯示裝置為Nokia5110液晶顯示屏。
[0019] 從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施例具有以下優(yōu)點：
[0020] 本發(fā)明實施例中，采用非機械式方式實現(xiàn)空間磁場的測量，具體為數(shù)據(jù)采集器采 集空間內(nèi)的磁場信號并轉(zhuǎn)換為電信號，處理器對電信號進行處理，以高精度電子處理的方 式，降低機械式誤差，提高空間磁場測量的精確性以及準確性。
[0021] 進一步的，可以采用霍尼韋爾HMC5883L采集空間磁場并進行存儲，其實測精度可 以達到1°，提高在軸向的靈敏度和線性精度。
[0022] 進一步的，可以采用Nokia5110液晶顯示屏，與并行通信的IXD顯示屏相比，接口 信號線數(shù)量大幅度減少，且可顯示多行漢字、工作時可全速寫入顯示數(shù)據(jù)，無等待時間，傳 輸速率可高達4Mbps，性價比高。
[0023] 進一步的，本電子指南針可以實時更新磁場強度和大小，顯示直觀，設(shè)備便攜，指 不靈敏度尚。
【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā) 明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025] 圖1為本發(fā)明提供的一種電子指南針實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026] 圖2為電子指南針的另一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027] 圖3為單片機與HMC5883L的連接圖；
[0028] 圖4為單片機與Nokia5110的連接圖；
[0029] 圖5為單片機與計算機連接的電平轉(zhuǎn)換芯片MAX232的連接圖。
【具體實施方式】
[0030] 本發(fā)明實施例提供了一種電子指南針，用于測量空間內(nèi)的磁場，采用電子方式實 現(xiàn)，減小機械誤差，可以實時更新磁場強度和大小，顯示直觀，設(shè)備便攜，指示靈敏度高。
[0031] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的 附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是 本發(fā)明一部分的實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應(yīng)當屬于本發(fā)明保護的范 圍。
[0032] 參考圖1所示，為本發(fā)明提供的一種電子指南針實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該電子指 南針包括：數(shù)據(jù)采集裝置11、處理器12和顯示裝置13 ;
[0033] 所述數(shù)據(jù)采集裝置11，用于采集待測空間內(nèi)三維方向上的磁場強度，依次將每個 方向的磁場強度轉(zhuǎn)化為電信號，分別存儲每個方向?qū)?yīng)的電信號；
[0034] 所述處理器12,用于依次讀取每個方向上的磁場強度對應(yīng)的電信號并對讀取的電 信號進行處理，確定所述待測空間內(nèi)的磁場參數(shù)；
[0035] 所述顯示裝置13,用于顯示處理得到的磁場參數(shù)。
[0036] 其中，空間磁場的三維方向為空間坐標系中的X方向、Y方向和Z方向，每個方向 均具有一定強度的磁場。具體由于磁場受地球轉(zhuǎn)動的影響，所以某一空間內(nèi)的磁場也是處 于實時變化中的，當然有時變化是微小的，所以為了準確以及高精度的獲得空間磁場大小， 本實施中可以采取實時采集的方式，每次采集均包括X方向、Y方向和Z方向的磁場強度。
[0037] 電子設(shè)備處理的一般是電信號，而實時米集的磁場強度是一種實際的物理量，要 將其轉(zhuǎn)換為電信號才能做具體處理，該電信號可以據(jù)具體的處理方式選擇，比如電流或者 電壓。
[0038] 經(jīng)過數(shù)據(jù)采集器采集磁場強度實際是一個矢量，其中包括了磁場的很多特征數(shù) 據(jù)，比如方向、大小等，本步驟的目的是要將采集得到的磁場數(shù)據(jù)通過一定的方式將表征磁 場的一些參數(shù)提取出來并至顯示器處顯示，將磁場參數(shù)更為直觀的展示出來，便于查看。
[0039] 本實施例中，與傳統(tǒng)方式不同，采用非機械式方式實現(xiàn)空間磁場的測量，具體為數(shù) 據(jù)采集器采集空間內(nèi)的磁場信號并轉(zhuǎn)換為電信號，處理器對電信號進行處理，以高精度電 子處理的方式，降低機械式誤差，提高空間磁場測量的精確性以及準確性。
[0040] 在實施例1的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種電子指南針實施例2,本實施例中電子指 南針，除包括實施例1中所述的各組成結(jié)構(gòu)外，進一步的，采集三維方向上的磁場強度被轉(zhuǎn) 換后的電信號可以是電流信號或電壓信號，所述電信號以二進制形式存儲。
[0041] 則所述處理器還可以包括：
[0042] 數(shù)據(jù)讀取子模塊，用于依次讀取每個方向磁場強度對應(yīng)的電信號；
[0043] 處理子模塊，用于依次對所述數(shù)據(jù)讀取子模塊讀取的電信號進行處理；
[0044] 結(jié)果確定子模塊，用于確定所述待測空間內(nèi)的磁場參數(shù)；
[0045] 由于采集的是三維方向的