基于单片机的微型飞行器高度计

haidaowang

基于单片机的微型飞行器高度计

4 C! v: @3 Z/ p$ X/ I摘要: 介绍了一种新型微型”飞行器高度计的设计技术，主要是利用微型数字压力传感器和PIC单片机串行通信,读取传感器中压力、温度值及补偿参数,用软件进行温度补偿和高度计算;经试验室测试,其相对高度误差<+3m。且该高度计具有体积小、重量轻、功耗低、工作可靠等特点。
关键词:微型飞行器;高度计;数字压力传感器; PIC 单片机;温度补偿

! Y# U% e% T+ @( u9 q" {0引言
微行飞行器体积小、重量轻,速度低、能量和带载荷能力有限,因此,最大限度地降低机载传感器的重量和功耗成为亟待解决的问题。高度计是飞行器中重要的传感器,对于飞行器的安全飞行与自主控制具有十分重要的作用。传统的高度计体积、重量、功耗都不能满足微型飞行器的要求。因此,设计适用于微型飞行器的高度计变得十分迫切。基于这样的需求，设计出一-种新型的微型飞行器高度计。针对微型飞行器的特殊性，起飞、降落都由地面遥控导航,高度计仅在按一定轨迹自主飞行时使用,因此,其设计要求是:高度范围为180 ~ 300m,误差< +3m,体积小、重量轻、低电压、低功耗、工作可靠。

1  高度计的硬件设计
% U" h! E" f" o5 c( g- k, U微型高度计主要由数字压力传感器MS5534和PIC16F876单片机两部分组成。

) p: j1 F9 I1 ^9 {: ^; F% C1.1  数字压力传感器
数字压力传感器( MS5534)[1集成了压力传感器、温度传感器、数据选择器、15位A/D转换器、数字滤波器及数据存储器( PROM),其结构如框图1所示。压力、温度传感器分别检测压力温度信号,经过数据选择、A/D转换,分别将压力、温度的模拟信号转换成数字信号;通过数字滤波器抑制干扰;然后,将16位的压力和温度数字信号存贮在数字模块( IC)中;同时，PROM中存贮了6个补偿参数,分别是参考温度下的零漂、灵敏度、零漂的温度系数,灵敏度的温度系数、参考温度、温度的变化系数。
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