基于MPU6050六轴传感器的低功耗姿态与深度检测系统设计.docx

基于MPU6050六轴传感器的低功耗姿态与深度检测系统设计

目录

基于MPU6050六轴传感器的低功耗姿态与深度检测系统设计（1）．．．5

内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.4论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

系统总体设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.1系统设计目标与需求分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2系统总体架构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

2.3关键技术选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.4系统功能模块划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

核心传感器模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.1MPU6050传感器介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

3.2传感器特性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

3.3传感器接口电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.4传感器数据采集与处理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

低功耗设计策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

4.1低功耗设计原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

4.2系统休眠唤醒机制设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.3电源管理模块设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

4.4数据采集频率优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

姿态检测算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

5.1姿态检测算法原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

5.2基于MPU6050的惯性测量单元数据融合．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

5.3姿态解算算法实现．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

5.4姿态精度分析与优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

深度检测算法设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

6.1深度检测技术概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

6.2基于单目视觉的深度检测方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

6.3基于多传感器融合的深度检测方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

6.4深度检测算法实现与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

系统实现与测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

7.1硬件平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

7.2软件平台开发．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

7.3系统功能测试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．52

7.4性能测试与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

8.1研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．