DIY一款具運動狀態(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(tǒng)的執(zhí)行機構(gòu)，不僅要求具有較好的機械性能，小尺寸、輕重量等要求；在運動性能的控制上，也具有較高的精度和實時性。

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

（1）信號接收模塊:

接收裝置依據(jù)ZigBee通信協(xié)議將接收兒童身上的運動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(shù)據(jù)，通過算法分析計算初始兒童 X、Y 軸的加速度和轉(zhuǎn)角，并算出飛機需要的轉(zhuǎn)速，輸出對應(yīng)脈寬的脈沖控制飛機飛行，隨時接收飛機的反饋信號做出相應(yīng)的處理。選用基于ARM的低功耗高性能32位微控制器STM32F103RE來實現(xiàn)。

（3）信息探測模塊：

地磁傳感器檢測兒童活動范圍是否超出設(shè)定閾值

執(zhí)行過程大體可以分為預(yù)測、觀測和更新三個階段。首先將兒童的位置存儲在一個獨立的狀態(tài)向量中, 然后通過先預(yù)測再觀測的迭代遞推過程來估計系統(tǒng)狀態(tài),實現(xiàn)對兒童的定位和距離被觀測點的位置的計算。 執(zhí)行過程的各階段可以描述為:

(a) 預(yù)測階段，初始化得到飛機位置和遙控器的相對初始位移;

(b) 觀測階段，當飛機運動時，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(jù)載體預(yù)測位置和特征點位置計

算兩者的相對位置關(guān)系;

(c) 更新階段,利用觀測信息進行濾波更新,同步更飛機位置和遙控器的位置。

故選用LSM303DLH數(shù)字羅盤可以方便快捷的實現(xiàn)所需功能。

溫度和壓強測量兒童所在的環(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