1. 研究目的与意义（文献综述）

传感器技术是一种与现代科学有着密切相关的新兴学科，处于现代科技的前沿并得到空前迅速的发展，同时，在相当多的领域中也得到了越来越广泛的应用。在许多国家中，传感器技术、通信技术和计算机技术有着同样重要的地位，它们被称为信息技术的三大支柱。

目前，全世界大约有40个国家从事传感器的设计、生产和开发应用，90年代后我国也将传感器的研究放在了重要的位置，虽然我国的传感器技术较发达国家来说比较落后，但是综合近期发表的文献资料可知，国产传感器的特性参数在近年来是有所提高的。另外，在国际上，在工业部门中传感器与敏感元件的应用普及率也成为了国际社会用来衡量一个国家在数字化、智能化和网络化的重要标志，从而可见传感器技术的重要性。惯性传感器技术的发展始于上世纪1687年，惯性传感器的理论基础是牛顿三大定律，惯性传感器在上世纪主要用于军事方面，21世纪以来，随着社会对智能交互的迫切需求以及微机电技术的发展，惯性传感器技术也发生了革命性的变化，得到了更加蓬勃的发展，主要的表现有以下两个方面：

首先，惯性传感器的精度有了大大的提高，从而mems惯性传感器得以全面取代传统的惯性传感器，惯性传感技术也向着低成本、高可靠性、小型化等方向发展；其次，惯性传感技术从单一的军事应用领域方面转向民用应用领域方面，惯性传感技术在不断向更多新的应用领域拓展，正如惯性传感器技术在手机、体感游戏机、智能手表等智能终端的广泛应用，产业化步伐不断加快，市场发展蓬勃。

2. 研究的基本内容与方案

本次设计的基本内容是设计并实现以51单片机为核心的基于mpu6050倾角传感器的倾角测量系统，并利用lcd显示相关测量参数，显示内容包括角速度、加速度和角度，要求设计的倾角传感器的精度范围控制在0.05°/s内，其测量的角度范围为±180°。

本次设计在编程环境上选择的是vc开发环境和51单片机，要求掌握基于c语言的单片机应用系统的设计和开发技术，掌握基于mpu6050的倾角传感器的设计。

本系统采用的是mpu6050传感器模块，mpu6050是全球首例整合性6轴运动处理组件，包含一个三轴陀螺仪、一个三轴加速度计和一个数字运动处理器dmp，它可以解决以往组合陀螺仪与加速度传感器组合使用时容易产生轴间差的问题。mpu6050传感器模块主要是用于采集物体运动的角加速以及线加速度，然后通过芯片内部处理后存储在队列缓冲区中，51单片机通过i/o端口模拟iic总线与mpu6050传感器模块进行连接，从mpu6050传感器模块的队列缓冲区中获取传感器采集到的数据信息，单片机对接收到的信号进行转换和处理，最后将采集到的数据信息通过lcd显示出来。

3. 研究计划与安排

第1-4周：查阅文献资料，明确研究目标，完成开题报告；

第5-10周：进行硬件设计和软件设计；

第11-13周：进行系统调试、完善；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]陈建翔,万子敬,王向军. 基于四元数的低成本姿态测量系统设计[j]. 传感技术学报,2016,(05):706-710.

[2]叶俊明,马海琴. 基于mpu6050的陀螺仪测控系统设计[j]. 中国高新技术企业,2015,(27):26-27.

[3]叶龙. 基于mpu6050传感器的方位角倾角算法研究[d].吉林大学,2015.