[实用新型]一种用于海洋传感器的捷联惯性姿态检测电路

摘要

本实用新型涉及一种用于海洋传感器的捷联惯性姿态检测电路。本实用新型中的电源电路给传感测量电路提供+3.3V电源，给主控电路提供+3.3V电源，给通信电路提供+5V电源和+3.3V电源。传感测量电路将测量到的原始数据传输给主控电路，通过主控电路计算出载体的实时姿态。主控电路通过通信电路的RS232接口或TTL接口与外界通信。本实用新型采用捷联惯性测量技术构成水下姿态检测电路，利用了捷联式惯性测量芯片的低功耗、高精确度特点，选择了同时集成MEMS三轴陀螺仪与三轴加速度计的惯性测量芯片，使得电路连接简单，避免了采用分立加速度计与陀螺仪时的时钟差异与安装误差导致的轴向差异。

主权项

一种用于海洋传感器的捷联惯性姿态检测电路，包括电源电路、传感测量电路、主控电路、通信电路，其特征在于：电源电路包括电源转换芯片IC1、二极管D1、贴片电阻R1、两个电解电容C1和C2、三个瓷片电容C3、C4和C5、一个发光二极管LED1、一个电感L1；其中二极管D1的正极为电源输入端，与+5V电源正极连接，二极管D1的负极与电源转换芯片IC1的3脚连接；电解电容C1的正极与电源转换芯片IC1的3脚连接，负极接地；电源转换芯片IC1的1脚接地，2脚分别与电解电容C2的正极、瓷片电容C3的一端、发光二极管LED1的正极以及电感L1的一端相连接；电解电容C2的负极、瓷片电容C3的另一端接地；发光二极管LED2的负极与贴片电阻R1的一端连接，贴片电阻R1的另一端接地；电感L1的另一端与瓷片电容C4的一端、瓷片电容C5的一端相连，作为电源电路的3.3V输出端；电解电容C2的另一端、瓷片电容C3的另一端接地；传感测量电路包括惯性测量芯片IC2、四个贴片电阻R2、R3、R4和R5、四个瓷片电容C6、C7、C8和C9；其中贴片电阻R2的一端接电源模块的3.3V输出端，另一端接惯性测量芯片IC2的24脚；贴片电阻R3的一端接电源模块的3.3V输出端，另一端接惯性测量芯片IC2的23脚；贴片电阻R4的一端接电源模块的3.3V输出端，另一端接惯性测量芯片IC2的7脚；贴片电阻R5的一端接电源模块的3.3V输出端，另一端接惯性测量芯片IC2的6脚；瓷片电容C6的一端接惯性测量芯片IC2的20脚，另一端接地；瓷片电容C7的一端接惯性测量芯片IC2的13脚，另一端接地；瓷片电容C8的一端接惯性测量芯片IC2的10脚，另一端接地；瓷片电容C9的一端接惯性测量芯片IC2的8脚，另一端接地；惯性测量芯片IC2的8脚和13脚接电源模块的3.3V输出端，9脚和18脚接地，1脚、2脚、3脚、4脚、5脚、14脚、15脚、16脚、17脚、19脚、21脚、22脚悬空，11脚接主控芯片IC3的17脚，12脚接主控芯片IC3的16脚，23脚接主控芯片IC3的42脚，24脚接主控芯片IC3的43脚；主控电路包括主控芯片IC3、调试接口J1、两个贴片电阻R6和R7、七个瓷片电容C10、C11、C12、C13、C14、C15和C16、石英晶振Y1；其中调试接口J1的1脚接主控芯片IC3的34脚，2脚接主控芯片IC3的37脚，3脚接地，4脚接电源电路的3.3V输出端；贴片电阻R6的一端接电源电路的3.3V输出端，另一端接主控芯片IC3的7脚及瓷片电容C10的一端；瓷片电容C10的另一端接地；贴片电阻R7的一端接主控芯片IC3的20脚，另一端接地；瓷片电容C11的一端接石英晶振Y1的一端和主控芯片IC3的5脚，另一端接地；瓷片电容C12的一端接石英晶振Y1的另一端和主控芯片IC3的6脚，另一端接地；瓷片电容C14的一端接电源电路的3.3V输出端和主控芯片IC3的24脚，另一端接地；瓷片电容C15的一端接电源电路的3.3V输出端和主控芯片IC3的36脚，另一端接地；瓷片电容C16的一端接电源电路的3.3V输出端和主控芯片IC3的48脚，另一端接地；瓷片电容C13的一端接电源电路的3.3V输出端和主控芯片IC3的9脚，另一端接地；主控芯片IC3的1脚接电源电路的3.3V输出端，8脚、23脚、35脚、44脚和47脚接地，2脚、3脚、4脚、10脚、11脚、14脚、15脚、18就、19脚、21脚、22脚、25脚、26脚、27脚、28脚、29脚、32脚、33脚、38脚、39脚、40脚、41脚、45脚、46脚悬空；通信电路包括电平转换芯片IC4、四个瓷片电容C17、C18、C19、C20、通信接口J2、通信接口J3；其中通信接口J2的1脚接地，2脚接主控芯片IC3的13脚，3脚接主控芯片IC3的12脚，4脚接接电源电路二极管D1的正极；瓷片电容C17的一端接电源转换芯片IC4的4脚，另一端接电源转换芯片IC4的5脚；瓷片电容C18的一端接电源转换芯片IC4的6脚，另一端接电源转换芯片IC4的15脚；瓷片电容C19的一端接电源转换芯片IC4的2脚，另一端接电源转换芯片IC4的16脚；瓷片电容C20的一端接电源转换芯片IC4的3脚，另一端接电源转换芯片IC4的1脚；电源转换芯片IC4的7脚、8脚、9脚、10脚悬空、11脚接主控芯片IC3的30脚、12脚接主控芯片IC3的31脚、13脚接通信接口J3的3脚、14脚接通信接口J3的2脚；通信接口J3的1脚接地；其中电源转换芯片IC1采用Advanced Monolithic Systems公司的AMS1117‑3.3，惯性测量芯片IC2采用InvenSense公司的MPU6050，主控芯片IC3采用意法半导体公司的32位微控制器芯片STM32F103C8T6，电平转换芯片IC4采用美信公司的MAX3232。