陀螺儀與單片機(jī)ADC模塊的接口如圖3所示。圖中ST、HP、PD作為自我測試、能量控制、高通濾波設(shè)置3個(gè)引腳，它們分別連接到MC9S08 QE8的通用I／O接口上。一般它們都接下拉電阻，默認(rèn)為正常工作模式，如果需要對相應(yīng)的工作模式進(jìn)行改變則須改變對應(yīng)MC9S08QE8I／O口的電平為高電平。而LY530AL與LPR530AL的輸出信號(4xOTUX、4xOTUY、4xOTUZ引腳)與輸出參考電壓(Vref引腳)分別接MC9S08QE8的ADC模塊的相應(yīng)通道。設(shè)計(jì)中特別注意的是，LPR530AL有2種輸出模式：一種是采用經(jīng)過內(nèi)部放大4倍后的輸出，另一種是正常的輸出。當(dāng)采用非線性放大輸出方式時(shí)，應(yīng)當(dāng)把LPR530AL的5引腳和9引腳連接GND；如果采用放大輸出方式并且外部沒有擴(kuò)展旁路濾波，則應(yīng)當(dāng)分別把4和5引腳、9和10引腳短接。圖3中，LY530AL工作原理與LPR530AL相似。
2．3 加速度計(jì)、電子羅盤與I2C接口
MC9S08QE8內(nèi)帶的高速I2C模塊擁有多主機(jī)操作、可編程從機(jī)地址、中斷驅(qū)動的逐字節(jié)數(shù)據(jù)發(fā)送、支持廣播模式和10位尋址等特點(diǎn)，總線在最大負(fù)荷下可達(dá)到100kbps的速度。系統(tǒng)中，加速度計(jì)、電子羅盤芯片與MC9S08QE8 I2C模塊的接口如圖4所示。圖中ADXL345的CS引腳用來控制選擇I2C還是SPI通信協(xié)議，電平為高表示采用I2C協(xié)議，而SDA和SCL引腳分別連接到MC9S08QE8的I2C總線引腳上。電子羅盤HMC5843支持雙電壓工作，其中引腳VDD表示內(nèi)核電壓，引腳VDDIO表示外部I／O電壓，本系統(tǒng)中采用單電壓模式，即內(nèi)核電壓與外部I／O電壓相同。

3 軟件設(shè)計(jì)與測試
系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)的重要組成部分。依據(jù)上述硬件電路的設(shè)計(jì)原理與功能要求，軟件中首先要完成MC9S08QE8的初始化，對各種MEMS傳感器的工作模式進(jìn)行設(shè)定；然后獲取三軸陀螺儀、加速度計(jì)、電子羅盤的實(shí)時(shí)信號，并根據(jù)姿態(tài)計(jì)算算法計(jì)算姿態(tài)角，最終把姿態(tài)角信息通過串口傳送到上位機(jī)中進(jìn)行測試與演示，嵌入式姿態(tài)測量系統(tǒng)軟件流程如圖5所示。