姿态传感器学习笔记

MTi 学习笔记

1. 介绍
MTi 是集成了3D 磁力仪（3D 指南针）的完整的微型惯性测量
单元，带有一个能够实时计算滚动，俯仰和偏航的嵌入式处理器，能
够输出校准的3D 线性加速，旋转速度（陀螺仪），和（地球）的磁场
数据，支持各种先进的IO，如RS-232/422 和模拟输出（DAC）等。
2.同MTi 的直接的底层通信
MTi 可直接连接RS-232/422（注意它不是TTL 电平，因此需要转
换一下才能和单片机等通讯），只需根据MTi 的二进制通信协议以流
（自由运行）模式或轮询（请求）模式通过串口索要数据即可。（C++
类库‘CMTComm’软件包中包含了MT 通信的源代码（C++））
3.坐标系统
● X 轴的正向指向地球磁场北极
● Y 轴符合右手坐标系（西）
● Z 轴正向朝上
4.输出模式
● 四元数单位（又称为欧拉参数）
● 欧拉角7、旋转、俯仰、偏航（航天序列）
● 旋转矩阵（方向余弦）
正向的旋转总是“右撇子”也就是基于右手法则（螺旋法则）定义的，
这意味着正的旋转方向被定义为旋转轴方向上为顺时针。
重要：数据格式为：FA FF 起始，LEN 为数据包长度，checksum
时用的是各个字节相加，然后末字节为零的方式，因此解析数据包时
可根据这几个字节来确定。
注意：串口发送用的是big-endian 的构架（MTi and MTx User
Manual.pdf 的34p），即高字节在低地址，因此串口发送16bit 或32bit
的数据时，先发或先收的byte 为高字节；
四元数组输出模式下的输出定义是：
数据字段内的所有数据元素都是浮点型（4 字节）TS=时间戳（可选）
欧拉角输出模式下输出的定义：
数据字段内的所有数据元素都是浮点型（4 字节）
旋转矩阵（DCM 方向余弦）的输出模式的输出定义如下：
数据字段内的所有数据元素都是浮点型（4 字节）
校准数据输出模式下的输出定义如下：
数据字段所有数据元素都是浮点型（4 字节）
非校准的原始输出模式的输出定义是：
数据字段的每一个数据元素是2 字节（16bit）无符号整型
5.数据类型要求
为满足导航要求，需要得到calibrated data 和orientation
date(Euler). 见MTi and MTx low-level communication.pdf 的25p.
一共48bytes，都是单精度型。
6.IEEE（Hex 小数和float 转换过程）：
下面是转换的程序：
float ByteToFloat(unsigned char* byteArry)//使用取地址的方法进行处理
{
return *((float*)byteArry);
}
void main()
{
unsigned char data[4]={0xc3,0xf5,0x1c,0x41};
float f_data=0;
f_data=ByteToFloat(data);
printf("%f\n",f_data);
}
7.使用步骤
1.上电
2.发送指令gotoconfig 模式
3.进行设置，如buadrate、setoutputmodle、outputsetting、
setoutputskip。（一般只修改输出数据格式）
4.发送指令gotomeasurement 模式
5.然后每次reqdata 就可以获得一次采集到的数据。
（设置好以后以后不用在编程设置了，直接读就可以了）
附：指令信息
1.go to config
TX: FA FF 30 00 D1
RX: FA FF 31 00 D0
2.calibration + orientation data
TX: FA FF D0 02 00 06 29
RX: FA FF D1 00 30
3.matrix orientation output + sample counter
TX: FA FF D2 04 00 00 00 09 22
RX: FA FF D3 00 2E
4.Goto measurement
TX: FA FF 10 00 F1
RX: FA FF 11 00 F0