基于三轴加速度计SCA3000和 LPC2210的倾斜角传感器设计

5 软件设计

程序主要分三部分，主程序main，倾斜角计算子程序tlitcalculate和校准子程序calibrate，在对SCA3000进行操作时，还要调用SPI读写程序，在对ZLG7290进行操作时调用I2C读写子程序。

如图9所示，在倾斜角传感器第一次使用前必须对其进行校准，包括测量各轴的零点偏移，各轴的横轴传感量，当PO.1置高时进入校准状态。在校准中，PO.9PO.10PO.11=000时，将SCA3000按z轴垂直向上放置;PO.9P0.10P0.11=001时，将SCA3000按z轴垂直向下放置;PO.9P0.10P0.11=OlO时，将SCA3000按x轴垂直向上放置;P0.9PO.10PO.11=01l时，将SCA3000按x轴垂直向下放置;P0.9PO.10P0.11=100时，将SCA3000按y轴垂直向上放置;P0.9P0.10P0.11=101时，将SCA3000按y轴垂直向下放置。综合各个状态时的数据完成零点偏移和横轴传感量计算。实际运用中，SCA3000安装在平台上时不可能保持xy轴与平台完全平行，z轴完全垂直平台。所以在进行测量前必须取得平台水平放置时SCA3000的输出值，将其设为初始值保存于FLASH中。

在倾斜角计算中。首先读数据进行零点偏移补偿和横轴传感补偿，接着对严重污染的数据丢弃，进行数据融合，再判断倾斜角度大小。当角度较小时，利用两轴数据进行计算，当角度过大时运用三轴数据进行计算。

主程序中，采用定时器中断和SCA3000缓存器中断两个中断对SCA3000数据进行读写。保证数据的实时性。

6 结语

本文基于三轴加速度计SCA3000和ARM处理器芯片LPC2210设计了一种三轴倾斜角智能传感器，它具有全方位和全摆幅的特点。本文对两轴、三轴加速度计测量倾斜角的原理进行了分析，采用两轴、三轴数据的合理运用，实现精度高、抗噪性能强的倾斜角传感器的研究。

对传感器数据采用零点偏移补偿，横轴传感量补偿，进一步提高了数据的精度。采用SPI接口实现传感器与微控制器间的通信，采用定时器中断和SCA3000缓存器中断两个中断唤起对传感器数据的读/写，实现对传感器数据读速度可控。