基于STM32L0的手臂运动姿态采集器设计.docx

摘要：随着时代的发展，人类的生活水平不断提高，运动捕捉技术为人类的发展作出了很大的贡献，不同原理的运动捕捉装置为人类提供各种各样的应用，例如制作电影虚拟人物，制作VR游戏，手机面部识别解锁等等，这些都方便了人们的生活和丰富了人们的文娱活动，在未来，这项技术还有提高的空间。

本次毕业设计研究的是基于STM32L0的手臂运动姿态采集器，通过传感器采集手臂运动的姿态数据，实现对手臂运动姿态的检测。本次设计采用的微处理器是STM32L0单片机，而传感器采用的是MPU9250芯片，通过采集传感器的姿态数据，得到相应的姿态角，将信息通过算法进行数据融合，利用无线技术将数据上传，在计算机中模拟出来。本文将从运动捕捉概述、硬件设计实现、软件设计实现和成品调试等方面来论述。

关键词：运动捕捉；STM32L0；MPU9250；姿态采集；数据融合

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  绪论-1

1.1运动捕捉技术的背景-1

1.2运动捕捉技术的分类-1

1.3运动捕捉技术的应用-1

1.4运动捕捉技术的前景-4

1.5运动捕捉技术的难点-4

第二章  系统硬件设计与实现-6

2.1系统整体框架-6

2.2微处理器模块-6

2.3传感器模块-7

2.3.1I2C和SPI接口-8

2.3.2I2C通信-9

2.4通信模块-9

2.4.1电源接口-11

2.4.2UART接口-11

2.4.3nRest和nReload控制-12

2.4.4天线-12

2.5电源模块-13

2.5.1AMS1117的介绍-14

第三章  系统软件设计与实现-16

3.1数据的采集-16

3.2数据的计算-17

3.3卡尔曼滤波器设计-18

3.4姿态解算方法-19

第四章  系统调试与分析-20

4.1系统的组装与运行-20

4.2系统调试与数据分析-20

4.3提高手臂运动姿态检测鲁棒性-20

致谢-23

参考文献-24

附录-25