基于双轴加速度传感器的新型角度测量系统设计

　　4角度测量仪系统的程序设计

　　使用STM32F107的输入捕获功能，需要通过程序配置内部寄存器的初始状态，以此来满足角度测量仪的工作需求。

　　①开启GPIO和TIM2的时钟，通过内部的库函数RCC_APB2PeriphClockCmd、RCC_APB1PeriphClockCmd来控制两个时钟的开启。为了采集TIM 2_CH1和TIM2_CH2上的高电平脉宽，需配置PA0和PA1为下拉输入。

　　②初始化TIM2，设定TIM2的输入捕获自动重装载值为0xfffe，计数频率为1 MHz.

　　③使能输入捕获、中断、计数器，通过STM32F107的库函数能方便地配置。

　　由角度测量和输入捕获原理可得系统的程序流程图，如图7所示。

　　图7系统程序流程图

　　5调试和测量结果

　　在室温下进行调试。当角度测量仪没有倾斜时，液晶屏上显示的结果并不为零，其原因是ADXL202安装无法完全水平。芯片安装后本身存在倾角，这是不可避免的。虽然调试环境是在室温下，但是实际使用的环境可能是温度变化较大的场合，零漂和灵敏度随温度的漂移将会很严重，直接测量时会导致很大的角度误差，因此，必须采取某种形式的温度补偿方法来解决。

　　当角度测量仪有倾斜时，测量结果与实际值有较大误差。经分析是输入捕获的计数器有误差。经将干扰和毛刺计数进来，所以应该添加滤波电路，同时计数器的值采用多次计数取平均值的方法，以此提高计数的精度。

　　角度测量仪的测量结果如图8所示。

　　图8角度测量仪的测量结果

　　结语

　　本文论述了一种基于ADXL202的高精度角度测量仪的研究和设计方法，对ADXL202的角度测量原理和STM32F107的输入捕获功能进行了详细的介绍。经实验测试，该测量仪能高精度地完成角度测量，而且可靠性好，对角度测量的研究和设计有着积极的意义。