DIY一款具運動(dòng)狀態(tài)追蹤功能的遙控玩具，做守護天使

3.1.3飛機硬件模塊

守護者飛機作為系統的執行機構，不僅要求具有較好的機械性能，小尺寸、輕重量等要求；在運動(dòng)性能的控制上，也具有較高的精度和實(shí)時(shí)性。

飛機設計有四個(gè)模塊：信號接收模塊、存儲器與中央處理控制模塊、飛機執行模塊、信息探測模塊。

（1）信號接收模塊:

接收裝置依據ZigBee通信協(xié)議將接收兒童身上的運動(dòng)信息即傳感器信號傳給存儲器。

（2）傳感器信號處理：

中央處理器從存儲器中讀取數據，通過(guò)算法分析計算初始兒童 X、Y 軸的加速度和轉角，并算出飛機需要的轉速，輸出對應脈寬的脈沖控制飛機飛行，隨時(shí)接收飛機的反饋信號做出相應的處理。選用基于A(yíng)RM的低功耗高性能32位微控制器STM32F103RE來(lái)實(shí)現。

（3）信息探測模塊：

地磁傳感器檢測兒童活動(dòng)范圍是否超出設定閾值

執行過(guò)程大體可以分為預測、觀(guān)測和更新三個(gè)階段。首先將兒童的位置存儲在一個(gè)獨立的狀態(tài)向量中, 然后通過(guò)先預測再觀(guān)測的迭代遞推過(guò)程來(lái)估計系統狀態(tài),實(shí)現對兒童的定位和距離被觀(guān)測點(diǎn)的位置的計算。 執行過(guò)程的各階段可以描述為:

(a) 預測階段，初始化得到飛機位置和遙控器的相對初始位移;

(b) 觀(guān)測階段，當飛機運動(dòng)時(shí)，利用飛機自身攜帶的傳感器識別當前位置的特征，即偏離特

征,獲得遙控器與飛機之間的相對位置,建立量測方程,根據載體預測位置和特征點(diǎn)位置計

算兩者的相對位置關(guān)系;

(c) 更新階段,利用觀(guān)測信息進(jìn)行濾波更新,同步更飛機位置和遙控器的位置。

故選用LSM303DLH數字羅盤(pán)可以方便快捷的實(shí)現所需功能。

溫度和壓強測量?jì)和诘沫h(huán)境信息

選用LPS001DL壓力傳感器測量環(huán)境壓強、選用STLM75溫度傳感器，測量環(huán)境溫度