室内定位系统设计.doc

摘要:随着生活水平的提高，人们对于室内定位精度的要求也越来越高。目前室外使用最为广泛的GPS由于信号被建筑物的遮挡，无法在室内实时通讯。因此，惯性导航成为了越来越多研究者研究的一个重要方向。

本文在理解基于惯性传感器的室内定位系统的设计原理基础上，采用STC12C5A16AD单片机作为本系统的控制核心，ADXL345作为加速度传感器，12864作为液晶显示器，C++Builder6.0软件作为上位机通信现实界面，用MATLAB软件呈现当前测量者具体位置。首先先介绍了目前室内定位技术的研究状况以及本课题的设计思路，接着阐述了航迹推算法，描述了运动轨迹显示过程。然后再具体分析主要元器件性能，阐述了室内定位系统的硬件设计、软件设计的原理和方法，给出了具体的设计过程，并进行了现场的多次测试，分析了相应的结果。

结果表明该定位系统的设计可显示测量者当前的位置信息以及测量者总的行走距离。实验最后测量值和理论值平均误差为8.85%，为室内定位系统的开发提供了一定的支持。

关键词：室内定位  ADXL345  航迹推算法  MATLAB软件

目录

摘要

ABSTRACT

1绪论-1

1.1本课题研究的意义-1

1.2 国内外目前发展状况-1

1.3本文作者主要研究的内容-3

2基于惯性传感器的定位算法-4

2.1航迹推算法-4

2.2人体行走对航迹推算影响-5

2.3步态检测-6

2.4步长估计-7

3定位系统的设计-9

3.1 系统总体设计-9

3.2系统硬件设计-9

3.2.1单片机最小系统-9

3.2.2按键电路-10

3.2.3 加速度传感器的选择-11

3.2.4液晶显示电路-12

3.3系统软件的设计-12

3.3.1 定位模块主程序设计-13

3.3.2 加速度传感器ADXL345模块设计-13

3.3.3 串口模块的设计-14

3.3.4 定位模块的设计-15

3.3.5 行走路程模块设计-16

4 定位系统的实现-18

4.1硬件系统调试-18

4.2软件系统调试-18

4.3上位机界面设计及调试-19

4.4现场测试-20

4.5测试结果与数据分析-22

5结论-26

5.1 总结-26

5.2 存在的不足-26

5.3待改进的问题-26

5.4市场前景-26

参考文献-28

致 谢-29

附录1 程序附录清单-30

附录2 上位机界面程序附录清单-44

附录3  硬件图-48