| 中文摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 第一章 前言 | 第9-13页 |
| 1.1 本课题研究背景及意义 | 第9-10页 |
| 1.2 本课题发展现状及趋势 | 第10-11页 |
| 1.2.1 姿态检测系统的现状 | 第10-11页 |
| 1.2.2 优缺点和发展趋势 | 第11页 |
| 1.3 本课题完成的主要工作 | 第11-12页 |
| 1.4 论文结构 | 第12-13页 |
| 第二章 基于MEMS运动传感器的姿态检测系统硬件设计 | 第13-22页 |
| 2.1 系统硬件设计综述 | 第13页 |
| 2.2 主控制器电路 | 第13-17页 |
| 2.2.1 主控制器STM32F103RB简介 | 第13-14页 |
| 2.2.2 主控制器最小系统和电源电路 | 第14-17页 |
| 2.3 加速度计和陀螺仪电路 | 第17-19页 |
| 2.3.1 常用加速度计 | 第17-18页 |
| 2.3.2 MPU6000电路 | 第18-19页 |
| 2.4 电子罗盘电路 | 第19-20页 |
| 2.5 串口转USB电路 | 第20页 |
| 2.6 LED和KEYBOARD电路 | 第20-22页 |
| 第三章 基于MEMS运动传感器的姿态检测系统软件设计 | 第22-31页 |
| 3.1 系统软件设计总体流程 | 第22-23页 |
| 3.2 STM32及片上外设 | 第23-28页 |
| 3.2.1 启动及系统初始化 | 第23-24页 |
| 3.2.2 复位和时钟系统 | 第24-25页 |
| 3.2.3 通用输入输出口 | 第25页 |
| 3.2.4 通用定时器和看门狗定时器TIM | 第25-26页 |
| 3.2.5 实时时钟和闪存 | 第26-28页 |
| 3.3 MPU6000加速度计 | 第28-30页 |
| 3.3.1 SPI以及寄存器配置 | 第28-29页 |
| 3.3.2 数字运动处理器DMP | 第29-30页 |
| 3.4 串口通信 | 第30-31页 |
| 第四章 基于MEMS运动传感器的姿态检测系统融合算法设计 | 第31-38页 |
| 4.1 数据融合 | 第31-32页 |
| 4.1.1 加速度计和陀螺仪数据特点 | 第31页 |
| 4.1.2 融合目标 | 第31-32页 |
| 4.2 欧拉角、四元数与空间旋转 | 第32-34页 |
| 4.3 DMP | 第34页 |
| 4.4 修正型罗德里格参数姿态算法 | 第34-35页 |
| 4.5 互补滤波融合 | 第35页 |
| 4.6 卡尔曼滤波融合 | 第35-38页 |
| 第五章 系统测试 | 第38-46页 |
| 5.1 硬件单元测试 | 第38页 |
| 5.2 软件单元测试 | 第38-39页 |
| 5.3 系统测试 | 第39-40页 |
| 5.4 测试结果分析 | 第40-46页 |
| 5.4.1 静置测试 | 第40-43页 |
| 5.4.2 动态测试 | 第43-46页 |
| 第六章 总结与展望 | 第46-48页 |
| 6.1 总结 | 第46-47页 |
| 6.2 不足及改进 | 第47-48页 |
| 参考文献 | 第48-50页 |
| 附录 部分软件源代码 | 第50-56页 |
| 致谢 | 第56-57页 |
