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本栏目责任编辑：梁书计算机工程应用技术基于卡尔曼滤波和互补滤波的AHRS 系统研究蔡阳，胡杰❋（长江大学计算机科学学院，湖北荆州434023）摘要：AHRS 航姿参考系统中通常需要融合MEMS 传感器数据来进行姿态解算，由于MEMS 传感器自身的一些缺陷导致在姿态解算中会出现较为严重的误差。
AHRS 中常见对加速度计、陀螺仪和磁力计进行卡尔曼滤波、互补滤波的方法，由于使用单一的滤波算法时会出现误差，导致姿态角解算精度不高。
本文采用卡尔曼滤波融合互补滤波的滤波算法，通过卡尔曼滤波对加速度计和陀螺仪起抑制漂移作用，进而得到最优估计姿态角，减小传感器引起的误差，再由估计值和磁力计经过互补滤波滤除噪声，提高姿态角的解算精度。
仿真实验表明：融合滤波算法可以抑制漂移和滤除噪声，在静态和动态条件下，都有良好表现。
关键词：AHRS;MEMS ；姿态解算；卡尔曼滤波；互补滤波中国分类号：TP301文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2021)10-0230-03开放科学（资源服务）标识码（OSID ）:Research on AHRS System Based on Kalman Filter and Complementary Filter CAI Yang,HU Jie(School of Computer Science,Yangtze University,Jingzhou 434023,China)Abstract:AHRS heading and attitude reference system usually needs to fuse MEMS sensor data for attitude calculation.Due to some defects of MEMS sensor itself,there will be more serious errors in attitude calculation.Kalman filtering and complementary filtering methods for accelerometers,gyroscopes,and magnetometers are common in AHRS.Due to errors when a single filtering al⁃gorithm is used,the accuracy of the attitude angle calculation is not high.In this paper,the Kalman filter fusion complementary fil⁃ter filter algorithm is used to suppress drift of the accelerometer and gyroscope through Kalman filter,and then obtain the optimal estimated attitude angle,reduce the error caused by the sensor,and then pass the estimated value and the ple⁃mentary filtering filters out noise and improves the accuracy of attitude angle calculation.Simulation experiments show that the fu⁃sion filtering algorithm can suppress drift and filter noise,and it performs well under static and dynamic conditions.Keywords:AHRS;MEMS;attitude calculation;Kalman filter;complementary filter航姿参考系统AHRS(Attitude and Heading Reference Sys⁃tem)由MEMS(Micro-Electro Mechanical System)惯性传感器三轴陀螺仪、三轴加速度计和磁力计的数据融合来进行姿态解算[1]。
基于MEMS传感器的动作捕捉系统开发设计共3篇基于MEMS传感器的动作捕捉系统开发设计1随着社会的不断发展和科技的进步，人们对于实时动作捕捉技术的需求越发迫切，例如在电影制作、体育训练、医疗康复等领域，实时动作捕捉技术被广泛应用。
传统的动作捕捉技术通常需要使用大型光学传感器和跟踪摄像机等昂贵设备进行测量，而此类技术在成本、便携性和灵活性方面都存在较大缺失。
因此，在此背景下，基于MEMS传感器的动作捕捉系统应运而生，其可方便、精确、实时地监测被测者的动作，成为广大用户的新宠。
基于MEMS传感器的动作捕捉系统由硬件和软件两部分组成，其中硬件部分包括传感器和数据采集模块，软件部分包括数据处理和动作还原模块。
对于传感器的选择，需兼顾成本和精度等因素。
本设计选用六轴惯性测量单元（IMU）作为MEMS传感器，并将其与Arduino控制器相结合，构成硬件系统的主体。
作为一种集成了三轴加速度计和三轴陀螺仪的传感器，六轴IMU具有小巧易携带、精度高、响应迅速等优点，非常适合用于动作捕捉。
除此之外，根据具体需求，还可以增加其他传感器，如压力传感器、心率传感器、体温传感器等，以更为全面地了解被测者的状态。
在硬件系统搭建完成之后，就需要针对所采集的数据进行相应处理和建模，最后实现对被测者动作的还原。
数据处理主要包括数据的滤波、去噪和标定，其中标定是十分重要的一步，其目的是消除传感器间的误差对测量结果的影响。
动作还原则是指将传感器采集到的动作数据转化为人体各关节的运动角度并表示成3D模型或2D动画。
具体动作还原方法可以采用朗格朗日方法、神经网络、贝叶斯网络等多种技术进行优化实现，以实现高精度的动作还原效果。
总之，基于MEMS传感器的动作捕捉系统具有成本低、精度高、响应速度快等多重优点，在实现一系列领域动作捕捉方面具有广泛应用和推广价值。
生产和研发厂商需根据市场的实际需求，实现高品质软硬件产品，为用户提供定制化服务，以满足日益增长的市场需求。
产品介绍产品介绍ACGS-01 是CGSTECH 公司提供的基于MEMS 技术的低成本的，高性能三维运动姿态测量系统。
ACGS-01包含三轴陀螺仪、三轴加速度计（即IMU ），三轴电子罗盘等辅助运动传感器，通过内嵌的低功耗处理器输出校准过的角速度，加速度，磁数据等，通过基于四元数的Motion Sensor Fusion 算法进行数据融合，实时输出以四元数、欧拉角等表示的零漂移三维运动姿态数据。
ACGS-01可广泛应用于航模无人机、机器人、摄像云台、天线云台、地面及水下设备、虚拟现实、人体运动分析等需要低成本、高动态三维姿态测量的产品设备中。
ACGS-01微型AHRS 姿态方位参考系统姿态方位参考系统硬件系统高度集成硬件系统高度集成紧凑的外观设计，方便开发集成到其他的系统和应用中尺寸小，重量轻，功耗低具有高度的可扩展性，提供串口，SPI ，CAN 总线运动姿态捕捉显示系统运动姿态捕捉显示系统CGSTECH Explore 提供图形化的显示界面，使开发者对运动姿态所见即所得，通过使用CGSTECH Explore 内置工具可以迅速完成内置传感器的各种设置校准，包括软铁和硬铁的磁场校准，让开发者工作化繁为简，集中精力于系统设计输出模式输出模式三维全姿态数据（四元数 / 欧拉角 / 旋转矩阵） 三维加速度 / 三维角速度 / 三维地磁场强度可扩展性软件开发 SDKCGSTECH SDK 提供针对不同设备的多层次接口，保证用户不仅在桌面系统还是嵌入式设备都可以进行快速开发，满足系统开发的定制要求，使得用户在使用CGSTECH 系列产品时更加具有自主性特点高精度360 度全方位空间姿态输出。
无需水平静态下启动。
快速动态响应与长时间稳定性（无漂移，无积累误差）相结合。
全固态微型MEMS 惯性器件，三轴加速度、三轴角速度和三轴磁场强度计高度集成9DOF 。
快速更新率，多种可编程的数据输出模式（四元数，欧拉角，旋转矩阵等）。
本科毕业论文（设计）基于ARM 单片机的四旋翼飞行器 控制器设计系 （部）专 业学 号学生姓名指导教师提交日期中工 信商概要近几年，微小型的四旋翼无人机已逐渐成为无人机领域的研究热点。
由于其灵活性，机体结构简单，维修方便等优点，并且可以在空中悬停，垂直起飞和着陆。
所以它在军事和民用领域巨大的应用潜力，在架构设计和飞行控制国内外许多研究机构的研究也致力于四个旋翼无人机飞行控制系统，以实现四个旋翼无人机自主飞行]10[。
四旋翼无人机飞行控制系统的重要组成部分是其机载的传感器系统，由于它为机载控制系统提供了可靠的飞行状态信息，因此是实现四旋翼无人机自主飞行的重要设备之一。
本论文设计了一种基于ARM处理器作为主控制器的四旋翼飞行器，由MTi.G惯性导航一体机，高精度声纳传感器和无线遥控器为主的机载传感器系统。
该系统已经完成了航班状态信息的采集和处理，与空气中的控制器，实现了四旋翼飞行器空中自主悬停控制。
使用现有的机载控制器硬件平台的ARM嵌入式控制器的功能是构建一个功能完善，和机载传感器系统（微型姿态航向参考系统和声纳传感器）的采集和处理测量的数据，对采集到的数据以及遥控数据进行一定的PID算法的计算]2[，进而控制四个无刷直流电机的转动，实现可四旋翼飞行器的稳定飞行。
关键字：四旋翼无人机声纳传感器无刷直流电机Four rotor aircraft design based on ARM single chipmicrocomputerABSTRACTIn recent years，quadrotor helicopter has become a hotspot of the research about unmanned aerial vehicle(UA V)．It has high maneuverability，easy maintance，simple configuration, and the ability of agile hovering，vertical taking off and landing(VTOL)．Because of their huge potential application values for civil and military utilization，researches on the architecture of flight control system(FCS)are conducted by many universities and companies to achieve autonomous flight control of quadrotors．Onboard sensor system is a very important component of flight control system because it will supply reliable flight informations of quadrotor for the flight controller.In this paper，a self assembled quadrotor helicopter is used as the airframe for the flight control system design．An attitude measuring method based on ARM processor is proposed, which gives out attitude informations of medium and low accuracy. The data acquisition and processing about the flight information of quadrotor is accomplished．The qutonomous hovering control of quadrotor cooperating with flight control system onboard is achieved．A complete platform of flight control system onboard is estibalished by there—development of ARM embedded controller to make it possible for the scource code to be run on the ARM embedded controller．Onboard data accquiration and processing are implemented．Then PID algorithm for computing some of the collected data, and then control four brushless DC motor rotation, achieve stable flight four rotary wing aircraft.Keywords:Quadrotor ARM AHRS Sonar Four brushless DC motor rotation目录1 绪论 (1)1.1 研究的前景与意义 (1)1.2 国内外的研究现状 (1)2 设计任务 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 使用说明 (3)3 四轴飞行器样机结构与硬件选择 (4)3.1 样机结构与系统结构 (4)3.2 硬件设计与选型 (6)3.2.1 核心板 (6)3.2.2 陀螺仪 (6)3.2.2 超声波模块 (7)3.2.3 电源模块 (8)3.2.4 电机模块 (9)3.2.5 无线通信与显示 (10)4 程序设计与调试 (12)4.1 飞行器姿态导航的数据的采集 (13)4.2 声呐传感器数据的采集 (14)4.3 电机的控制 (15)4.5 调试 (16)结论 (18)参考文献 (19)致谢 (20)附录 (20)1 绪论1.1 研究的前景与意义四旋翼无人飞行器拥有很多优点和广阔的应用前景。
九轴MEMS微型AHRS设计及其在矢量水听器中的应用王文龙;田德艳;崔宝龙;袁猛;姜兆祯
【期刊名称】《中国惯性技术学报》
【年(卷),期】2024(32)5
【摘要】为了精确测量矢量水听器的姿态,设计了一种体积为20 mm×20 mm×5 mm、重量为1.8 g的微型航姿参考系统(AHRS)。
利用微机电系统(MEMS)陀螺仪测定角速度,用四元数等效旋转矢量算法求解姿态角;采用扩展卡尔曼滤波器对姿态角估计值进行修正,并估计出MEMS陀螺仪的角速度漂移量。
测试结果表明,所提AHRS的俯仰、横滚和航向角误差均方根值分别为0.04°、0.04°和0.34°。
最后,将AHRS集成到矢量水听器中,并在加窗直方图统计波达方向估计算法中加入姿态修正。
海上实验结果表明,对于航速为8 kn的目标船,经AHRS修正后的单矢量水听器方位角误差均方根值约为3.8°,减小了平台运动导致的方位测量误差。
【总页数】7页(P468-474)
【作者】王文龙;田德艳;崔宝龙;袁猛;姜兆祯
【作者单位】海军潜艇学院;崂山实验室
【正文语种】中文
【中图分类】U666.1
【相关文献】
1.一种压电式MEMS矢量水听器设计
2.硅基压电MEMS球形矢量水听器设计
3.基于MEMS标矢量一体化水听器的浮标系统设计
4.硅基MEMS振速型矢量水听器设计
5.纤毛-硅柱结构MEMS二维矢量水听器设计与制备方法
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产品介绍产品介绍ACGS01-BT 是CGSTECH 公司提供的基于MEMS 技术的低成本的，高性能的无线惯性三维运动姿态追踪测量系统。
ACGS01-BT 采用了基于蓝牙无线协议开发的无线姿态测量系统，是首个为满足人体运动科学研究、虚拟现实及多个目标运动姿态追踪的无线运动姿态追踪与测量设备。
ACGS01-BT 包含三轴陀螺仪、三轴加速度计，三轴电子罗盘等辅助运动传感器以及无线射频模组，以无线方式实时输出以四元数、欧拉角表示的零漂移、无累计误差的三维姿态数据。
ACGS01-BT无线无线微型微型AHRS 姿态方位参考系统姿态方位参考系统 特点特点高精度360 度全方位运动姿态输出 基于Bluetooth 蓝牙的无线数据传输协议 无需静态水平条件下限制启动快速动态响应与长时间稳定性（无漂移，无积累误差）全固态集成的 MEMS 惯性器件，高度集成的三轴加速度、角速率和磁场强度计相结合的9DOF 系统 快速更新率，多种可编程的数据输出模式（四元数，欧拉角，传感器数据）提供丰富灵活的软件开发编程接口，包括PC 应用层的COM-Object 组件与DLL 动态链接库以及针对底层嵌入式开发的的C Lib ，便开发到多种设备以及应用（可与Matlab/ Labview 直接集成）提供完整的软件开发实例源代码提供完整的软件运行环境，更容易上手应用。
应用领域应用领域生命科学研究 康复医疗模拟仿真训练 虚拟现实与仿真ACGS01-BT 系统性能指标系统性能指标分立传感器性能分立传感器性能传感器性能转动角度 加速度磁场维度三轴 三轴 三轴满量程 (标准值) ± 2000 deg/s ± 50 m/s² ± 450 mGauss 线性度0.1% of FS 0.2% of FS 0.1% of FSBias stability (1σ) 1 deg/s 0.02 m/s² 0.1 mGauss Scale Factor stability (1σ) -0.03% 0.5%噪声（Noise ） 0.03 deg/s/√Hz 0.002 m/s²/√Hz 0.5 mGauss (1σ) Alignment error 0.1 deg 0.1 deg 0.1 degBandwidth 100 Hz 50 Hz 10 Hz （50Hzmax ） 最大更新率100 Hz100 Hz50 Hz姿态和航向动态范围 ± 360 deg - Pitch/ -Roll/ -Heading 加速度 ±5/160 m/s² (±5/16g) 角速度 ±2000°/sec 静态精度 俯仰/横滚 < 0.3 deg 静态精度 航向1< 0.5 deg 动态精度22 deg RMS 角度分辨率0.05 deg最大更新率 外部80 Hz内部100 Hz 1 无干扰磁场环境下测量 2 在CGSTECH 数据融合算法下测定，取决于运动类型 环境温度 -20.... +60 o C 典型环境 0.... +40 o C 尺寸 W59×L34×H14mm 重量 32 gACGS01-BT 无线微型AHRS 姿态方位参考系统 基于普遍使用的蓝牙无线数据传输协议采用惯性传感器与地磁传感器方式，完全自由度的运动追踪，无光线与使用环境的限制 无需安装辅助设施以及特殊使用环境 ISM2.4G 无线数据频率，全球通用 工作距离：10M 锂电池可充电方式充电LED 显示 低电压显示充电时间：1.5小时 工作续航时间：5小时无线数据更新率：数据更新率取决于所连接的无线运动追踪设备数量（特殊情况可增加数据收集主设备数量）虚拟现实与仿真 生命科学研究 康复医疗 体育竞技训练 人体运动分析测量 3D 虚拟互动体感交互感知3D 影视动作捕捉模拟仿真训练第三方开发支持第三方开发支持ACGS01-BT 无线微型AHRS 姿态方位参考系统。
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要随着2019年蓝牙5.1版本的正式发布，寻向功能被添加到标准当中，可帮助设备明确蓝牙信号的方向，有望实现亚米级甚至厘米级位置精度的蓝牙定位系统。
本文采用寻向技术中的到达角技术，基于Texas Instruments公司的CC2640R2F芯片及天线阵列进行蓝牙定位系统设计与研究分析。
首先，给出基于TOF的距离测量方法，通过过采样方式提高蓝牙TOF距离测量精度。
给出基于相位干涉仪原理的AOA角度测量方法，并通过微分方程详细分析了影响AOA精度的几大原因，包括相位测量精度，来波方向以及天线阵列阵元间距与载波波长比值。
提出误差分布函数建立方法，针对复杂定位算法，提出相应误差分布图谱绘制方法，可根据误差图谱拟合出误差分布函数关系式。
其次，在航姿参考系统数据处理与融合部分，分别建立了四元数及欧拉角表示的旋转矩阵，推导了加速度计、磁力计姿态测量关系式，根据该关系式以及两种旋转矩阵表达式对应关系，给出了四元数初始化公式。
设计了基于传统Mahony互补滤波以及二阶自适应EKF的姿态估计算法，通过仿真及实验验证了算法效果并进行了对比。
然后，在蓝牙定位算法部分，设计了仅依赖定位信息的加权最小二乘以及EKF 位置估计算法。
为了尽可能兼顾平滑与滞后问题，建立了基于蓝牙/AHRS的组合导航模型，并进行了相应仿真实验，仿真结果表明，组合导航可有效提升定位精度且降低常规跟踪滤波带来的延迟影响，同时还可额外估计出地磁坐标系与导航坐标系之间的夹角，可省去新系统布置后的坐标系夹角标定工作。
最后，搭建了实验平台，开发了一套基于通用协议框架的上位机数据可视化软件。
实现了基于两基站AOA三角定位方式的实际定位系统，并以UWB定位数据为参考，计算得到蓝牙定位精度达0.613m，相比传统蓝牙定位精度有着较大的提升。
组合导航实验结果表明，蓝牙/AHRS组合导航效果取决于加速度测量精度，而低成本MEMS由于低敏感度以及严重漂移问题，尤其在姿态存在随意性的情况下很难满足需求。
硕士学位论文基于ARM的嵌入式系统设计第一章摘要嵌入式系统以其小型、专用、易携带、可靠性高的特点，已经在各个领域得到了广泛的应用，如军事国防、消费电子、通信设备、工业控制等。
嵌入式处理器内嵌实时操作系统(RTOS)，具有实时性、低成本、小型化、专用化和高可靠性，克服了传统的基于单片机控制系统功能不足和基于PC的系统非实时性的缺点。
随着嵌入式系统软硬件技术的飞速发展，其应用领域必将更为广阔，嵌入式系统的研究将会有非常广泛的前景。
本课题的目的就是研究适用于学校教学的嵌入式系统平台，这对于提高对嵌入式系统的理解具有重要意义。
本课题以嵌入式系统设计原理和实际应用为核心，从理论上和技术方法上开展了一系列研究。
主要工作有: 1、全面系统地概述了嵌入式系统的发展过程和分类，及其在各个领域内的应用，以及嵌入式系统的发展方向;2、基于嵌入式系统设计原理的嵌入式开发平台的设计的总体方案，从硬件和软件两个方面讲述了嵌入式系统的设计思想和方法，及其可行性的论证;3、嵌入式系统硬件平台的设计与调试，着重叙述了硬件平台的整体设计方案，包括各个设计模块的选型与接口电路的设计;4、嵌入式系统所采用的操作系统的移植与调试，详细讲叙了µC/OS-II实时操作系统在基于LPC2136的嵌入式控制器硬件平台上的移植过程及注意事项;5、对µC/OS-II内核实时性能进行了深入的分析，通过实际测试得出了在特定条件下µC/OS-II的实时响应参数。
6、在后继的工作中，我们还要在实时嵌入式操作系统的基础上完成对操作系统的扩展以及对各个模块的驱动。
总之，本文完成了嵌入式系统的硬件平台构架、实时嵌入式操作系统的移植，为今后嵌入式系统的后继开发提供了一个嵌入式平台。
关键词:嵌入式系统ARM RTOS µC/OS-II第二章AbstractWith the development of IT network technology, embedded system shows a new direction of technology development. Embedded system has been applied in military, electronics, communication, industrial control and so on, with respect to its small size, high performance, low cost, high reliability and oriented object program.Embedded controller with RTOS gets over the traditional microcontroller and the disadvantage of the un-real time specialty base on pc, instead it is real-time, low cost ,miniaturized ,customized ,and high dependability. It also has a broad foreground , along with the fast development of hardware of embedded system .This intention of this topic is designing the embedded system, which is important for enhancing the understanding of embedded system. The research is highlighted in both design theory and applications of embedded system, which extended its developments. This paper is organized into six parts:1. This article essentially introduced the development of embedded system, its classification, applications in numerous areas, and its development orientation.2. The second chapter covers the general design of the embedded system, based on the elements of embedded system design. then it shows the devise ideology and methods in either hardware or software, and the demonstration of its accessibility.3. The third chapter gives out the hardware of the embedded system, including design, test and implementation of each module, as well as their interface circuitry.4. The forth chapter introduces the process and attentions of RTOS µC/OS-II, when explanted to the LPC2136 embedded controller hardware platform.5. It covers a in-dept analyzing in the real-time performance in μC/OS-II core, as well as the real time respond parameter in the very condition.6. In the future, we will expand the operation system based on RTOS, and derivations of each module.In a word, the article provides keen insight into the platform architecture of hardware and explants of the RTOS, in addition to affording an embedded platform for the subsequence developments.Key word: embedded system ARM RTOS µC/OS-II目录第一章绪论......................................................................... 错误!未定义书签。
基于ARM的嵌入式测控硬件平台设计的开题报告一、选题背景随着物联网技术的不断发展和嵌入式技术的应用，现代工业生产不断追求智能化、自动化和数据化。
测控硬件平台在其中扮演着重要的角色，它是指通过各种传感器等设备采集现场数据并进行处理，提供一系列功能，如数据存储、实时监测、远程控制等。
嵌入式测控硬件平台具有结构紧凑、功耗低、性能高等特点，通常用于工业控制、环境监测、智能家居等领域。
本文将基于ARM架构的嵌入式系统，设计一个测控硬件平台，主要包括硬件设计和软件开发两个部分。
硬件部分包括主控芯片选择、外设模块接口设计、系统电路组成等方面；软件部分则包括系统移植、驱动程序开发、系统测试等内容。
二、项目内容1.硬件设计（1）主控芯片的选择考虑ARM架构的应用广泛，本文选择ARM作为主控芯片。
具体来说，选择一款性能较高，常用的ARM Cortex-M系列芯片。
（2）外设模块接口设计测控硬件平台需要与各种传感器、数据存储设备等外设连接，在设计时需要考虑外设的接口标准、数据传输速率等指标，以保证系统的稳定性和可靠性。
（3）系统电路组成通过对外设接口的设计，进一步构建系统电路，包括电源保护电路、时钟电路、复位电路等。
2.软件开发（1）系统移植在确定了硬件平台的组成之后，需要将系统移植到硬件平台上。
针对ARM Cortex-M系列芯片的特殊体系结构和寄存器结构，需要对系统进行移植和适配。
（2）驱动程序开发考虑到测控硬件平台需要与各种传感器等外设设备进行通信，需要编写相应的驱动程序。
这些驱动程序需要支持各种通信协议，例如SPI、I2C、UART等。
（3）系统测试完成了系统移植和驱动程序开发后，需要对系统进行测试，对各种功能进行评估和验证，以保证系统的可用性和可靠性。
三、选题目的和意义本文的主要目的是基于ARM架构的嵌入式系统，设计一个测控硬件平台。
这种硬件平台可以广泛应用于各个领域，如工业控制、航空航天、智能家居、环境监测等。
毕业设计（论文）基于ARM7微控制器的CE芯片安培检测器的研制（Development of the CE Chip Amperometric Detector Based onARM7 Micro-controller）摘要当前，毛细管电泳芯片因为具有易于实现微型化的特点而发展十分迅速，由于毛细管电泳芯片的样品体积很小，因此采用高灵敏度的检测方法是十分必要的。
电化学检测中的安培检测技术，由于灵敏度较高、仪器简单、价格成本低、线性范围宽、操作简便等优点，己经成功与毛细管电泳联用并得到了广泛的应用。
本论文就是基于这一背景，设计了一种以ARM微控制器为核心的新型微毛细管电泳芯片安培检测器本文研究了毛细管电泳及安培检测的原理和发展等设计背景，确定了系统的总体设计方案并进行了分析与论证。
对微安培检测器中的核心器件——恒电位仪提出了新的设计方案。
整个系统是以ARM7—LPC2131微控制器为核心搭建的硬件平台，实现了程控电压源、自动增益电路的控制、A/D转换结果的读取与处理、LCD 实时显示、与上位机的串行通讯、按键以及报警等功能。
软件设计采用C语言编程，实现检测过程的软件控制；并进行了相应的软硬件调试。
实际运行结果表明，该系统能够实现电化学池中微弱电流信号的实时采集与处理，具有较高的实用价值和应用前景。
关键词：安培检测毛细管电泳芯片恒电位仪 ARM7-LPC2131微控制器AbstractAt present, because of easily being miniaturized, the capillary electrophoresis chip develop very rapidly .As the sample vessel of the capillary electrophoresis chip is small, using high-sensitivity detector is extremely necessary. Amperometric detection technology has been successfully combined with the capillary electrophoresis and has been widely used, being due to its high sensitivity, simple instrument, the low prices , widely linear range , easy to operating and so on. This paper is just based on this background to design a new amperometric detector of micro-capillary electrophoresis chip with a ARM microcontroller.This paper gives an overview of the design background that of the principles and development of the capillary electrophoresis and amperometric detection.Determined the system’s design project which carried out the analysis and feasibility studies. Proposed a new design proposal for the potentiostatic instrument as the core of micro-amperometric detector. The whole system is based on ARM7-LPC2131 microcontroller as the core structures of the hardware platform. It can realize manyfunctions that include programmable voltage source, the automatic gain control, pocessing the results of A/D conversion,real-time LCD display ,the serial communication,the circuit of keystroke and alarm, and so on. Software design adopt C-language to realize the software control of the examination process .At last, carring out the corresponding hardware and software debugging.The results showed that the system can realize gathering the weak current signal and taking real-time processing, and have a good practical value and prospect of application .Key words: Micro-amperometric detection capillary electrophoresis chip Potentiostatic instrument ARM-LPC2131microcontroller1 引言1.1 课题背景分析化学是化学家最基础的训练课题之一，化学家在实验技术和基础知识上的训练，皆得力于分析化学。
