摘  要：在当前科技飞跃发展的情况下，在某些需要高精度和抗冲击要求的行业中，如水平测绘，航拍器，机械制造等，对测量的需求也越来越大。在日常生活中，家庭装修、桥梁测量也需要用到倾角测量仪。所以为了测量更加准确，能够不用在时刻调整角度的情况下测量倾角，因此设计一款稳定价优具有实时显示和报警功能的倾角测量仪十分具有意义。

本设计是基于主控制器为单片机STC89C52设计的倾角数据采集系统，使用模块ADXL345三轴加速度传感器进行倾角测量，按键电路实现控制，蜂鸣器实现报警。本文将整体方案设计、部分模块的硬件组成和软件设计过程做了详细的解释。硬件部分主要介绍了加速度传感器ADXL345的原理、实现公式和它的偏移校准，最小系统的组成以及芯片。本设计实现能够自主设置测量相对角度和绝对角度，并且能够实时显示当前角度数据，实现报警功能。软件计部分详细介绍了角度数据的采集、阈值数据的存储以及报警部分处理，并给出了部分重要子程序。

该论文共有图14幅，参考文献16篇。

关键词： STC89C52单片机  三轴加速度传感器  角度测量  

Angle Measuring Instrument

Abstract：With the rapid development of technology, some industries that require high precision and impact resistance, such as horizontal surveying, aerial photography and mechanical manufacturing, are increasingly demanding for measuring instruments. In daily life, home decoration, bridge measurement also need to use the inclination measuring instrument. Therefore, in order to measure more accurately, it is not necessary to measure the inclination angle while working. It is very meaningful to design a stable and inexpensive inclination measurement instrument with real-time display and alarm functions.

This design is based on the main controller for the microcontroller STC89C52 designed tilt data acquisition system, the use of module ADXL345 triaxial acceleration sensor for tilt measurement, the key circuit to achieve control, buzzer alarm. This article explains the overall design, the hardware components of some modules, and the software design process in detail. The hardware part mainly introduces the principle of the ADXL345 accelerometer and its offset calibration, the minimum system composition and the chip. This design realizes the ability to set the measurement relative angle and absolute angle independently, and also can display the current angle data to realize the alarm function in real time. The software meter section details the collection of angle data, the storage of threshold data and the processing of the alarm section, and gives some important subroutines.

The paper has a total of 14 figures and 16 references.

Key Words：single chip microcomputer STC89C52  three-axis accelerometer  angle measurement

目录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

目录 Ⅲ

1 绪论 1

1.1 设计背景 1

1.2 加速度传感器的研究现状 1

1.3 研究内容 2

2 硬件设计 3

2.1 设计思路 3

2.2最小系统简介 3

2.3 单片机简介 5

2.4 液晶显示器简介 6

2.5 按键电路简介 7

2.6 三轴加速度传感器简介 8

2.7 报警电路简介 10

2.8 系统电路设计 10

3 软件设计 12

3.1 开发环境简介 12

3.2 程序简介 12

3.3 液晶显示 13

3.4 按键处理 13

4 结论 15

参考文献 16

附录1 17

致谢 18

1 绪论

1.1 设计背景

现在的企业生产技术都在不断提高，而且对自动化技术也要求日益严格的情形下，对事物的角度测量的需求和应用也来越广泛。军事中传统精密测量角度的设备由于成本和体积等问题而不适合应用于日常生活中，而本产品倾角测量仪是在三轴加速度传感器的基础上设计制作而成，此模拟加速传感器是基于加速度的基本工作原理实现的，可普遍应用于检测家装地板铺设、建造桥梁的水平程度，如不平，则可重新调整其位置直到液晶显示屏显示绝对角度为0°。而在较多行业在测量人眼分辨等原始的检测方法具有诸多缺点，例如：