[发明专利]三维固态电子罗盘及其传感器的零点和比例系数核正方法

权利要求书

1.用于多旋翼无人飞行器的三维固态电子罗盘，包括三轴地磁传感器电路、三轴加速度传感器电路、通讯接口电路、电源转换电路和MCU处理器电路，三轴地磁传感器电路与MCU处理器电路通过I²C总线连接，用于检测地磁场分量；三轴加速度传感器电路与MCU处理器电路的AD采样输入管脚连接，用于检测重力分量；通讯接口电路与MCU处理器电路通过第一、第二UART通讯接口连接，实现TTL-RS232电平转换与USB-UART协议转换，为上位机提供RS232和USB通讯接口；电源转换电路将3.5V-5.5V的输入电压转换成+3.3V的稳定电压，用于为三轴地磁传感器电路、三轴加速度传感器电路、通讯接口电路和MCU处理器电路供电，其特征在于，还包括：

三轴地磁传感器零点与比例系数估计模块，根据三轴地磁传感器电路的检测结果估计三轴地磁传感器的零点b_x,h、b_y,h、b_z,h和比例系数比值r_x,h/r_y,h、r_x,h/r_z,h；

三轴加速度传感器零点与比例系数估计模块，根据三轴加速度传感器电路的检测结果估计三轴加速度传感器的零点b_x,g、b_y,g、b_z,g和比例系数比值r_x,g/r_y,g、r_x,g/r_z,g。

2.如权利要求书1所述的用于多旋翼无人飞行器的三维固态电子罗盘，其特征在于，三轴地磁传感器电路包括三轴地磁传感器芯片U1，第一电容C1和第二电容器C2并联后，一端接三轴地磁传感器芯片U1的S1引脚和+3.3V电压，另一端接地；第三电容C3一端接三轴地磁传感器芯片U1的C1引脚，另一端接地；第四电容C4的两端分别连接三轴地磁传感器芯片U1的SETC引脚和SETP引脚。

3.如权利要求书2所述的用于多旋翼无人飞行器的三维固态电子罗盘，其特征在于，三轴地磁传感器芯片U1型号为HMC5883L。

4.如权利要求书1所述的用于多旋翼无人飞行器的三维固态电子罗盘，其特征在于，三轴加速度传感器电路包括三轴加速度传感器芯片U2，三轴加速度传感器芯片U2采用意法半导体公司生产的带模拟电压信号输出的MEMS加速度传感芯片LIS3L06AL，三轴加速度传感器芯片U2的VDD引脚接+3.3V电压和第五电容C5和第六电容C6，第五电容C5和第六电容C6的另一端分别接地；三轴加速度传感器芯片U2的GND引脚接地，并通过第七电容C7连接到三轴加速度传感器芯片U2的AZ引脚；三轴加速度传感器芯片U2的AY和AX引脚分别通过第八、第九电容接地，第七、第八和第九电容将三轴加速度计的输出电压低通滤波到10Hz；三轴加速度传感器芯片U2的FS引脚通过第一电阻R1连接到+3.3V电压，将三轴加速度传感器芯片U2的量程选择管脚FS上拉到+3.3V，使得三轴加速度传感器芯片U2工作在±6g量程。

5.如权利要求书1所述的用于多旋翼无人飞行器的三维固态电子罗盘，其特征在于，通讯接口电路包括RS2329针COM接口J1、RS-232收发器芯片U3、A型USB接口J2和USB-UART桥接芯片U4；

RS-232收发器芯片U3的C1+和C1-引脚之间设有第十电容，C2+和C2-引脚之间设有第十二电容，VCC和GND引脚之间设有第十四电容，V+引脚通过第十一电容接地，V-引脚通过第十三电容接地，GND引脚接地，VCC引脚接+3.3V电压，T2OUT引脚和R2IN引脚分别连接RS2329针COM接口J1的第2和第3端子；

USB-UART桥接芯片U4通过USB-UART协议转换电路与A型USB接口J2连接。