基于STM32的新型角度测量系统设计

引 脚连接的规范：13、14是两个电压输入引脚VDD，直接与5 V电源连接，同时连接退耦电容CDC，推荐使用0.1μF;4、7是两个接地引脚COM，直接接地;2脚VTP保持开路，不与其他任何引脚相连;3脚ST 是自检输入端，当接VDD时能检查加速度计的功能，平时该引脚开路，也可与COM相连。引脚配置如图3所示。

图3 ADXL202引脚配置

根据芯片的引脚配置图和以上的各类配置，可以设计角度检测模块的硬件电路，其电路原理如图4所示，其脉冲输出端直接与STM32F107的I/O口相连。

图4 角度采集原理图

2.2 ADXL202测角度工作原理

ADXL202水平放置时的倾角如图5所示。

ADXL202水平放置时，沿X轴和Y轴方向的加速度分量大小与重力的关系为：

AX=g·sin(α)， AY=g·sin(β) (3)

式中，AX、AY分别代表加速度计的两个轴上的分量输出，g是以重力作为参考的加速度值，而α、β是倾斜角度。由反正弦函数即可以得到倾斜角度为：

α=sin-1(AX/g)，β=sin-1(AY/g) (4)

图5 ADXL202水平放置时的倾角

ADXL202垂直放置时的倾角如图6所示。

图6 ADXL202垂直放置时的倾角

加速度传感器在竖直初始位置时，沿X轴和Y轴方向的加速度分量大小与重力的关系为：

γ=sin-1(AX/g)， δ=sin-1(AY/g) (5)

此 角度测量仪