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电子行业电子指南针设计报告1. 引言本报告旨在介绍电子行业中的电子指南针的设计过程和实施结果。
电子指南针是一种可以使用电子信号来确定方向的设备，广泛应用于航海、航空、军事等领域。
本文将详细介绍电子指南针的设计要求、硬件选型、电路设计、封装和测试等内容。
2. 设计要求在设计电子指南针之前，需要明确以下设计要求：•精度要求：电子指南针需要具有较高的方向测量精度，以满足不同领域的需求。
•稳定性要求：电子指南针的测量结果需要具有较高的稳定性，以应对不同环境条件下的干扰。
•尺寸要求：电子指南针需要具有较小的尺寸，以便于集成到各种设备中。
•功耗要求：电子指南针需要具有较低的功耗，以延长电池寿命或减少能量消耗。
3. 硬件选型基于设计要求，我们选择了以下硬件组件：•磁力计：用于测量地球磁场，并确定方向。
•加速度计：用于检测设备的运动状态，以对测量结果进行校正。
•控制芯片：用于数据处理和结果输出。
•显示屏：用于显示测量结果。
4. 电路设计在电路设计阶段，我们需要设计适合的电路来实现电子指南针的功能。
首先，我们将磁力计和加速度计连接到控制芯片，通过控制芯片进行数据采集和处理。
然后，我们将控制芯片连接到显示屏，实现结果的输出。
为了提高测量精度和稳定性，我们在电路设计中引入了滤波器和校正算法。
滤波器可以降低噪声的影响，校正算法可以校正加速度计的误差。
5. 封装在封装阶段，我们将设计出的电路进行封装，使其可以集成到实际设备中。
封装过程中，我们需要考虑以下因素：•尺寸：封装后的电路需要符合设计要求的尺寸。
•热释放：封装后的电路需要考虑热释放问题，以确保长时间正常工作。
•强度：封装后的电路需要具有足够的强度，以应对外部环境中的震动和冲击。
6. 测试在完成电子指南针的设计和封装后，我们需要进行相应的测试以验证设计的正确性和性能。
测试的内容包括：•精度测试：通过与标准测量工具进行对比，验证电子指南针的测量精度。
•稳定性测试：在不同环境条件下进行测试，验证电子指南针的稳定性。
电子行业电子指南针引言在电子行业中，指南针是一种常用的工具。
它可以用来确定方向，帮助电子工程师在项目开发过程中准确定位和导航。
本文将介绍电子行业中常见的电子指南针技术和应用，以及如何选择和使用电子指南针。
一、电子指南针技术及原理1.1 磁传感器技术电子指南针使用磁传感器来测量磁场，并根据磁场方向确定方位。
常见的磁传感器技术包括：•Hall效应传感器：利用晶体管内的Hall 效应，测量垂直于电流和磁场的电压。
•磁阻传感器：利用磁阻效应，测量磁场作用下的电阻变化。
•互感感应传感器：利用互感感应原理，测量磁场对线圈的感应电动势。
这些传感器可以将磁场的强度和方向转化为可用的电信号。
1.2 校正算法电子指南针的准确性受到多种因素的影响，例如外部磁场干扰、温度变化和电子指南针的安装位置等。
因此，电子指南针通常需要进行校正来提高精度。
常见的校正算法包括：•阈值校正：根据磁场的强度，设定一个阈值来判断指南针方向。
•硬铁校正：通过在特定位置放置硬铁，调整磁场以达到理想的校正效果。
•地磁校正：根据地磁场的数据进行校正，以适应各个地理位置。
二、电子指南针应用2.1 汽车导航系统在汽车导航系统中，电子指南针可以用来确定车辆的方向，从而提供准确的导航指引。
通过电子指南针技术，汽车导航系统可以自动调整地图的方向，并提供最佳的路线规划。
2.2 移动设备现代移动设备如智能手机和平板电脑通常都配备了电子指南针功能。
这使得用户可以使用导航应用程序进行定位和导航，无需依赖卫星信号。
2.3 航海和航空电子指南针在航海和航空领域中也扮演着重要的角色。
它们可以帮助船舶和飞机保持正确的航向，从而确保安全和准确的导航。
三、选择和使用电子指南针3.1 选择电子指南针在选择电子指南针时，需要考虑以下因素：•精度：不同的电子指南针具有不同的精度水平，根据具体应用需求选择。
•稳定性：电子指南针的稳定性对准确导航非常重要。
•外部干扰：一些电子指南针对外部磁场干扰的抵抗能力更强。
开题报告一选题意义电子指南针系统是一个典型的单片机系统，了解其工作原理及其信号处理流程有利于研究更加复杂的嵌入式系统，特别是系统中来自国外的磁传感器及其信号的采集芯片更是有利于研究磁场传感器的实现机理，以便将其更加广泛的应用。
二论文综述2.1 课题背景指南针的发明是我国劳动人民，在长期的实践中对物体磁性认识的结果。
由于生产劳动，人们接触了磁矿石，开始了对磁性质的了解。
人们首先发现了磁石引铁的性质。
后来又发现了磁石的指向性。
经过多方的实验和研究，终于发明了可以实用的指南针。
指南针的始祖大约出现在战国时期。
它是用天然磁石制成的。
样子象一把汤勺，圆底，可以放在平滑的“地盘”上并保持平衡，且可以自由旋转。
当它静止的时候，勺柄就会指向南方。
古人称它为“司南”。
司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成，青铜盘上刻有二十四向，置磁勺于盘中心圆面上，静止时，勺尾指向为南。
但司南也有许多缺陷，天然磁体不易找到，在加工时容易因打击、受热而失磁。
所以司南的磁性比较弱，而且它与地盘接触处要非常光滑，否则会因转动摩擦阻力过大，而难于旋转，无法达到预期的指南效果。
而且司南有一定的体积和重量，携带很不方便，使得司南长期未得到广泛应用。
2.2国内外研究现状随着人们对指南针原理认识的不断深入，指南针也由先前笨重的“司南”发展到现在的便携式的指南针。
但其基本构造是没有改变的，都是属于机械的指针式，其指示的机械结构基本上没有改变，都是利用某种支撑使得磁针能够受到地磁场的影响而自由的旋转。
由于机械的先天因素导致了指针式指南针在便携性、灵敏度、精度以及使用寿命上都有一定的限制。
由于国内外电子技术的飞速发展，特别是在磁传感器和专用芯片（ASIC）上的发展使能指南针的基本实现机理有了质的改变，不再是机械结构而采用了磁场传感器和专用处理器对磁场进行测量和处理后指示方向，这就是当前应用较为广泛的电子式指南针。
三论文提纲一、前言；二、原理图；三、磁场信号采集处理；四、系统硬件；五、系统软件；结论四研究思路和方法通过使用调查文献，加上自我分析概括的方法对课题进行探究。
题目基于单片机的电子指南针设计学生姓名学号所在学院专业班级指导教师完成地点2017 年6月3日毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信1103班学生姓名王婷婷一、毕业论文﹙设计﹚题目基于单片机的电子指南针设计二、毕业论文﹙设计﹚工作自止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物理与电信工程学院实验室四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：指南针是一种重要的导航工具，可应用在多种场合中。
电子指南针内部结构固定，没有移动部分，可以简单地和其它电子系统接口，因此可代替旧的磁指南针。
并以精度高、稳定性好等特点得到了广泛运用。
本课题具体要求如下：1. 熟悉指南针的工作原理；2. 选择合适的电磁感应器进行系统设计，完成显示功能；3. 能够利用电池对系统供电，系统集成，完成功能调试。
成果形式：实验样机一套。
毕业设计进度安排: 1.10─3.20：查阅资料（参考文献不少于10篇），进行方案论证，完成开题报告。
完成不少于3000字的外文翻译；3.20─4.30：设计硬件电路，编写相关软件、完成电路仿真及样机调试；5.1─5.20：完善系统调试，撰写论文，准备毕业设计验收等工作；5.21-6.10：整理资料，修改论文，准备毕业答辩。
指导教师系(教研室)通信教研室系(教研室)主任签名批准日期接受论文 (设计)任务开始执行日期学生签名基于单片机的电子指南针设计王婷婷（陕西理工学院物理与电信工程学院通信1103班，陕西汉中 723003）指导教师：郑争兵[摘要]指南针是用以判别方位的一种简单仪器,是一种重要的导航工具，可应用在多种场合中。
当人们置于一个陌生的环境中，导航定向非常重要，随着手机的普及，其内置指南针已被人们广泛应用，但是一旦出现手机无电以及信号不强时无法定位。
针对这一问题，因此开发一款基于单片机的低成本便于携带的电子指南针系统，以满足人们的精确定向。
此次设计的原理是通过STC89C52单片机处理异性磁阻(AMR)传感器芯片HMC5883L得到的信息数据，最终在LCD1602液晶上显示数据，得到当前的角度信息与方位信息。
电子指南针设计报告正文电子指南针是一种能指示电子方向或者指向远程物体、地点的仪器。
相对于传统的磁指南针，电子指南针更加准确、自动化，可以满足更多领域的需求。
本文旨在介绍一个电子指南针的设计报告，包括设计原理、系统架构、主要部分的设计方案以及功能测试情况。
一、设计原理电子指南针是基于磁场感应原理设计的。
它通过测量周围磁场的强度和方向来确定自己的方向。
主要包括两个部分：磁力计和陀螺仪。
磁力计是用于测量地球磁场的强度和方向的仪器。
通过测量地球磁场在三轴的分量，可以确定自身的方向。
磁力计通常采用霍尔元件来检测磁场的变化。
陀螺仪则是用于测量旋转角速度的仪器。
相对于磁力计，它是通过测量自身旋转时产生的离心力来确定方向的。
陀螺仪通常采用微机电系统（MEMS）技术，将陀螺的旋转作用转化为电信号。
在实际应用中，电子指南针通常会同时使用磁力计和陀螺仪以提高精度和稳定性。
二、系统架构电子指南针的系统架构主要分为三个部分：传感器模块、处理模块和显示模块。
传感器模块是用于采集磁场和角速度的信息，并将其转化为数字信号的模块。
该模块包括磁力计、陀螺仪等传感器以及ADC转换器等元件。
处理模块是用于对传感器模块采集的信息进行处理和计算的模块。
该模块包括微处理器、存储器、计算器等元件。
显示模块是用于将处理后的信息以符合人类直觉的方式展示的模块。
该模块包括显示器、LED指示灯等元件。
三、主要部分的设计方案1. 磁力计磁力计主要由霍尔元件、电阻及运算放大器等几部分组成。
其中，霍尔元件是用于感应磁场的变化的元件，其量程和灵敏度决定了电子指南针的精度和稳定性。
为了保证磁力计的准确性，需要对霍尔元件进行矫正。
具体实现方式是通过在多个方向上对磁场进行校准，得出一组矫正系数，并将其存储在存储器中，以便后续计算时使用。
2. 陀螺仪陀螺仪主要由加速度计和角速度计两个部分组成。
加速度计用于测量自由落体加速度，并根据牛顿第二定律计算出自身的旋转方向和速度。
基于STM32电子指南针的设计摘要对于电子指南针而言，其不仅仅在我们的日常生活中非常的普遍，而且在在航海、工业等领域中发挥巨大作用，因此未来的市场前景非常的理想。
本论文在设计电子指南针的过程中，其电子控制系统的核心采用的是 stm32 单片机自动控制系统，具体分析是指，借助于先进的磁场传感器，勘测并且获取所在地位和区域的磁场强度，依据勘测的相关数据，同时结合设定好的磁场数据，换算出角度，同时结合实际情况的强度变化，平衡偏差，进而获取现有的位置数据。
电子指南针主要STM32F103C8T6单片机、LCD1602液晶显示、GY-271模块及电压组成。
指南针模块电路把磁场信号转化为电信号，电信号经过放大电路，整流电路等处理，数字信号经过主控芯片的处理送入LCD显示.在本文的研究过程中，探讨利用stm32 单片机的方式实现电子指南针的功能，并通过仿真验证该高能。
本系统的设计优势是指，指南针的结构非常普通、性价比高，同时有非常高的精度，可以便利的检测说的所在的角度和位置，因此有很高的运用价值，可以大范围的推广使用。
关键词：stm32单片机；磁场; 电子指南针；转化；精度第1章绪论1.1 背景的简述指南针作为辨别方向用的仪器，其是凝结了中国劳动人民的伟大发明。
最开始它称之为司南，其最初的原理是在地球磁场中，结合天然磁石进行方向指示，其在航海等相关活动中起到了引导方向的作用。
不过指南针随着时代的发展，为了更好满足人们的需求，对其制作技艺有更好的要求，同时对精度也有更高的要求。
在这个时代的指南针的本质原来没区别，但是现有的机械指南针，不管是便携度，还是灵敏度都有待改进。
历经半个世纪的发展，不仅仅电子科技快速发展，同时设备也逐步实现智能化、自动化。
对于指南针而言，在原有的机械化指南针的基础上，充分利用磁场的传感器等技术作用下逐步发展成电子式，使得电子指南针的使用便利性更强，而且进度更有保证。
依据磁场的传感器，结合地球的电磁场的方向，主要包含了霍尔效应式，磁通门式还有磁阻效应式等三种类型。
电子指南针开题报告一、选题背景。
随着科技的不断发展，人们对于导航工具的需求也越来越大。
传统的指南针在户外定位导航中起着至关重要的作用，然而传统指南针需要手持使用，且受到地磁场干扰较大，精度较低。
因此，设计一款便携式、精度高、受干扰小的电子指南针具有重要的意义。
二、选题意义。
电子指南针作为一种新型的导航工具，具有诸多优势。
首先，它可以实现自动校准，减小地磁场干扰，提高导航精度。
其次，电子指南针可以集成到手机、手表等便携设备中，方便携带和使用。
因此，设计一款电子指南针对于户外爱好者、探险者、游客等具有实际意义。
三、研究内容。
本次研究将主要围绕电子指南针的设计和制作展开。
首先，需要对地磁场进行深入研究，了解其特性和对指南针的影响。
其次，需要设计一套精准的测量算法，以提高电子指南针的导航精度。
最后，需要制作一款实用的电子指南针原型，并进行实地测试。
四、预期成果。
通过本次研究，预期可以设计出一款精度高、受干扰小的电子指南针原型，并进行实地测试。
同时，预期可以发表相关的研究论文，为电子指南针的进一步研究提供参考。
五、研究计划。
本次研究计划分为以下几个阶段，1.地磁场研究阶段，对地磁场进行深入研究，了解其特性和影响；2.算法设计阶段，设计一套精准的测量算法，以提高电子指南针的导航精度；3.原型制作阶段，制作一款实用的电子指南针原型，并进行实地测试；4.论文撰写阶段，撰写相关的研究论文，进行成果总结和展望。
六、参考文献。
1. 郭亮, 杨振宇. 地磁场环境下电子指南针的设计与实现[J]. 物联网技术, 2019, 1(3): 28-32.2. 王明, 张三. 电子指南针在户外导航中的应用研究[J]. 电子科技, 2020, 2(5): 45-49.以上是本次研究的开题报告，希望能够得到各位老师的指导和支持，共同推动电子指南针的研究和发展。
电子指南针开题报告一、研究背景。
随着科技的不断发展，电子产品在我们的生活中扮演着越来越重要的角色。
其中，电子指南针作为一种便携式的导航工具，受到了广泛的关注和应用。
电子指南针可以通过内置的传感器来检测地球的磁场，并据此确定方向。
它在户外探险、旅行导航等方面有着广泛的应用价值。
二、研究意义。
然而，目前市面上的电子指南针产品种类繁多，质量参差不齐。
一些产品存在着指向不准确、操作复杂、耗电量大等问题，影响了用户的使用体验。
因此，本研究旨在设计一种高精度、易操作、低功耗的电子指南针，以提升用户体验和产品质量。
三、研究内容。
本研究将围绕以下几个方面展开：1. 电子指南针的传感器技术，通过研究磁力传感器、加速度传感器等技术，提高指南针的测量精度和稳定性。
2. 指南针算法的优化，针对目前存在的指向不准确问题，设计更精准的指南针算法，提高导航的准确性。
3. 电子指南针的节能设计，通过优化硬件设计和软件算法，降低电子指南针的功耗，延长电池寿命。
四、研究方法。
本研究将采用实验研究和理论分析相结合的方法。
首先，通过对市面上现有电子指南针产品的调研和分析，了解用户需求和产品存在的问题。
然后，设计并制作样机，进行实验测试和数据分析，不断优化改进。
五、预期成果。
本研究预期将设计出一款高精度、低功耗的电子指南针产品，并取得以下成果：1. 提高电子指南针的测量精度和稳定性，解决指向不准确的问题。
2. 优化电子指南针的操作界面和功能，提升用户体验。
3. 降低电子指南针的功耗，延长电池寿命，提高产品的可持续使用性。
六、研究进度安排。
本研究计划在未来一年内完成样机设计、实验测试和数据分析等工作，预计明年年底前完成研究成果的整理和撰写论文。
电子指南针开题报告一、研究背景。
随着科技的不断发展，电子产品在我们的日常生活中扮演着越来越重要的角色。
其中，电子指南针作为一种导航工具，可以帮助人们在户外环境中确定方向，具有广泛的应用前景。
然而，传统的指南针存在精度不高、易受磁场干扰等问题，因此，研究开发一种更加精准、稳定的电子指南针具有重要意义。
二、研究目的。
本研究旨在开发一种基于传感器和数据处理技术的电子指南针，以提高指南针的精度和稳定性，满足人们对于导航工具的需求。
具体目标包括，设计并制作电子指南针硬件系统，开发相应的数据处理算法，测试并验证电子指南针的性能。
三、研究内容。
1. 设计电子指南针硬件系统，包括选择合适的传感器、处理器和电源模块，设计电路原理图和PCB布局图，制作电子指南针硬件2. 开发数据处理算法，利用传感器采集的数据，结合磁场理论和数学模型，设计并实现数据处理算法，提高电子指南针的精度和稳定性。
3. 测试和验证，对电子指南针进行实地测试，验证其在不同环境条件下的性能表现，对比分析其与传统指南针的优劣。
四、研究意义。
本研究的成果将为电子指南针的发展提供新的思路和方法，提高指南针的导航精度和稳定性，满足人们对于导航工具的需求。
同时，研究过程中所积累的经验和技术将为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
五、研究计划。
1. 设计电子指南针硬件系统，在第一阶段完成电子指南针硬件系统的设计和制作。
2. 开发数据处理算法，在第二阶段完成数据处理算法的设计和3. 测试和验证，在第三阶段进行电子指南针的实地测试和性能验证。
4. 论文撰写，在第四阶段完成研究成果的总结和论文撰写。
六、预期成果。
1. 设计并制作一种新型电子指南针硬件系统。
2. 开发一种高精度、稳定性的数据处理算法。
3. 验证电子指南针在实际环境中的性能表现。
4. 撰写并发表相关研究论文。
通过以上研究，我们期望能够为电子指南针的发展和应用做出一定的贡献，提高人们在户外环境中的导航体验，推动相关领域的技术进步。
一、综述本课题国内外研究动态，说明选题的依据和意义指南针是人类日常生活中不可缺少的一种判别方向的工具。
在人类历史的几千年前，指南针就已经被发明并予以应用。
如今，在军事，工业，导航，生活等的各个方面，指南针一如既往地发挥其作用。
中国是世界上公认发明指南针（Compass）的国家。
据《古矿录》记载最早出现于战国时期的河北磁山（今河北省邯郸市磁山一带）一带。
指南针的发明是我国汉族劳动人民在长期的实践中对物体磁性认识的结果。
由于生产劳动，人们接触了磁铁矿，开始了对磁性质的了解。
人们首先发现了磁石吸引铁的性质，后来又发现了磁石的指向性。
经过多方面的实验和研究，终于发明了实用的指南针。
最早的指南针是司南。
它是用天然磁石制成的。
样子象一把汤勺，圆底，可以放在平滑的“地盘”上并保持平衡，且可以自由旋转。
当它静止的时候，勺柄就会指向南方。
司南由青铜盘和天然磁体制成的磁勺组成，青铜盘上刻有二十四向，置磁勺于盘中心圆面上，静止时，勺尾指向为南。
虽然指南针的始祖在中国被发明，但是由于社会的进步和发展，人们对方位的判断要求也随之提高。
因此，古代的司南及各类机械指南针由于种种因素并未得到广泛的应用，如，天然磁体资源有限并不易找到，在后期加工时又容易因为打击、受热等工序而失磁。
也是因为这样，司南的磁性比较弱，而通过接触旋转而指明方向，需要它与地盘接触处要非常光滑，否则会因转动摩擦阻力过大，而难于旋转，影响指南效果。
机械指南针的可携带性以及稳定性也是导致其未能普遍使用的因素。
近几十年来，由于国内外电子技术的飞速发展，特别是在磁传感器和专用芯片（ASIC）上的发展使能指南针的基本实现机理有了质的改变，不再是机械结构而采用了磁场传感器和专用处理器对磁场进行测量和处理后指示方向，这就是当前应用较为广泛的电子式指南针。
与传统的机械指针式指南针相比，因电子式指南针采用电信号传送，且以较为直观的方式显示测量的结果，所以电子式指南针无论是在灵敏度上还是在精度上都远胜前者，而且不会因为机械磨损而减短使用寿命。
且电子指南针采用高度集成的功能性模块，其体积与重量可以达到很小，在可携带性上也大大优于机械指南针。
国外现阶段研究电子指南针的主要应用是提供地磁导航功能，相对于其他导航手段而言,地磁导航起步得比较晚。
在20世纪60年代中期,美国的E2systems公司提出了基于地磁异常场等值线匹配的MAGCOM系统, 70年代获得测量数据后,系统进行了离线实验。
20世纪80年代初,瑞典的Lund学院对船只的地磁导航进行了实验验证,实验中将地磁强度的测量数据与地磁图进行人工比对,确定船只的位置,同时根据距离已知的两个磁传感器的输出时差,确定船只的速度。
美国目前已开发出地面和空中定位精度优于30m、水下定位精度优于500 m的地磁导航系统,并计划用于提高飞航导弹和巡航鱼雷的命中率。
另外,美国在导弹试验方面已开始应用地磁信息,并利用E22飞机进行高空地磁数据测量。
NASA God2dard空间中心和有关大学对水下地磁导航进行了研究,并进行了大量的地面试验。
国内有关地磁导航的研究还主要集中在仿真和预研阶段,航天科工集团三院的李素敏等人运用平均绝对差法对地面所测量的地磁强度数据进行了匹配运算,分辨率能达到50m；西北工业大学的晏登洋等人利用地磁导航校正惯性导航的仿真实验取得了较高的精度。
二、研究的基本内容，拟解决的主要问题：本课题从指南针最基本最实用的功能出发，设计一种便携，满足使用者所需基本功能的电子指南针。
该指南针包含三个最基本功能。
功能一:实时显示时间。
即电子表功能，使用者无需另外携带手表手机等工具，一旦在野外遭遇手机没电等状况可以通过该指南针准确获取时间。
该时钟可实现整点报时功能。
功能二:按键显示地理南方（地磁北方向）。
通过指南针内部磁阻传感器获取方位方位信息并显示在液晶屏上。
使用者只需要通过一个按键即可开启并刷新方位信息（低功耗，无需实时显示方位信息）。
功能三:按键显示实时经纬度（GPS功能）。
指南针内置地理定位模块，使用者需要知道当地的地理位置只需通过相应按键即可显示。
该电子指南针系统只有时钟采用实时显示。
另外两个功能只需通过简单的按键即可调用。
该系统设计时从使用者角度考虑，以操作简单，方便使用，低功耗，体积小为目标进行设计。
成品经包装及降低成本后可投入生产销售。
以以上的功能进行设计，包括以下几个模块：1.主控单元模块：该指南针功能并不复杂，考虑到自己所学的知识以及市场成本，采用的是51单片机作为信号处理终端与主控单元。
2.磁阻传感器模块：考虑到成本及采集数据的精度，采用的是HMC5883L磁阻传感器作为主要传感器件。
该传感器为三轴磁阻传感器，在Z轴上能对地磁倾角进行校正，使得精度大幅度提高，精度控制在1°~2°。
3.实时时钟模块：该模块采用的是DS1302芯片。
具有低功耗，可自带电池，掉电走时。
并且能对年、月、日、周、时、分、秒进行计时，且具有闰年补偿等多种功能。
价格低廉，节省成本。
4.GPS模块：目前市场小型通用GPS模块以U-BLOX公司的产品居多。
NEO-6M以其价成本较低，体积较小，模块中可以内置天线而取得我的青睐，因此我选择使用内置天线的NEO-6M作为GPS模块。
5.显示模块：由于该指南针所显示的内容较多，简单的LCD屏无法满足，因此采用小型2.0寸TFT屏作为显示屏。
6.声音提示摸块：由于只采用简单的整点提示，因此声音模块只需采用蜂鸣器即可实现。
（一）硬件内容：系统框图：（二）软件内容：系统程序流程图：电源开启后，显示屏开始显示实时时间。
当用户需要调用指南针功能，只需按下相应的按键，使指南针模块开启并在显示屏上显示当前方位。
指南针每隔一小段时间进行数据刷新以节省运行数据资源与运行资源。
如不需要指南针功能时只需要再次按下相应按键即可关闭该功能，以节省电力。
当用户需要调用GPS定位功能时，只需按下相应按键，使GPS模块开启并在显示屏上显示当前经纬度。
GPS模块定位由于经纬度的分辨率只能精确到秒，因此不采用自动刷新。
关闭GPS功能也只需要按下相应按键即可。
如果用户更换地理位置后需要重新定位只需重新开启GPS功能即可。
拟解决的主要问题：1.回顾89C51单片机结构以及引脚配置。
2.学习并掌握各种外接模块的工作原理，以及其各种功能的相关源码。
3.学习磁场，地磁场，磁倾角，磁偏角，传感器偏移补偿，干涉磁场校正等的相关物理知识。
4.熟练运用C语言进行主程序的设计。
以及单片机与各模块之间的通信程序。
确保程序内的BUG数量尽可能少，并且不影响用户的使用和体验。
5.在硬件采够方面，由于用到的传感器价格均有浮动，因此在考虑成本方面后，要尽可能在不影响用户体验以及功能完整性的前提下节约资金以减少成本开销。
三、研究步骤、方法及措施：设计该电子指南针主要从两个方面入手：（一）硬件部分的研究：硬件的各模块的选材遵循低成本，高性能，高性价比的原则进行选材。
在各模块器件确定后，开始着手研究各模块的工作原理以及实现方法。
（1）单片机主控单元：由于使用的是比较经典并且引脚配置简单的51单片机。
该系列单片机在之前的课堂上已经学习过，并且在之前的实验中运用过，因此只需回顾复习该单片机即可。
（2）传感器模块：由于该磁阻传感器与GPS传感器均是未接触过的传感器，因此其工作原理与源程序都需要进行查阅资料来获取。
源程序卖家或许会提供，在获得源程序后对其进行学习。
传感器与单片机之间的通信程序也需要经过整体程序的设计后进行编写，确保程序漏洞尽可能少。
（3）显示模块则需要对采用的TFT屏进行系统的学习，掌握其显示原理，程序代码。
如果显示屏带有触摸相应功能，可以考虑将一部分实体按键用触摸屏来代替。
（4）PCB板的制作：由于之前有设计过智能小车，制作过小车的主板。
因此在PCB的制作上，我需要考虑更加周密的排版与焊接。
以保证整体功能的完整性以及便携性。
（二）软件部分的研究软件部分主要是对单片机以及各模块的程序编写。
（1）复习51单片机的C语言程序。
通过网上查阅资料和相关文献，完成相关主程序的设计。
（2）通过网上查阅资料以及卖家提供的源程序，进行各模块的学习后，完成各模块相关功能的编写。
（3）在完成整体程序的设计以及编写后进行调试，排除程序BUG，并完善整体程序的可行性，提升用户使用体验。
四、研究工作进度：序号时间内容1 2014.6.6-2014.6.19 查阅资料，了解技术背景2 2014.6.20-2014.6.30 任务书3 2014.9.24 开题报告会4 2014.9.25-2014.10.15 文献综述以及外文翻译5 2014.10.16-2014.10.29 硬件采购，学习以及制版6 2014.10.30-2014.11.12 软件设计以及编写7 2014.11.13-2014.11.26 软硬件调试8 2014.11.27-2014.12.17 撰写毕业论文9 2014.12.18-2014.12.28 论文评审及查重10 2015.1.7 毕业答辩五、主要参考文献：[1]武建军，封维忠，于玮。
基于MEMS三维磁阻传感器的电子指南针的研究。
南京林业大学信息科学技术学院。
[2]刘立兵，姚明高，许黎明。
基于GMR单元的电子指南针的研究。
上海交通大学机械与动力学院。
[3]李世琛。
基于MSP430F5438单片机的便携电子指南针研究设计。
科技传播2013年06期。
[4]张贤海，钱正洪，白茹，朱礼尧，李栋亮。
基于ARM9平台的电子指南针的设计。
杭州电子科技大学磁电子中心；现代电子技术2013年24期。
六、指导教师审核意见：指导教师签字：2014年9月24 日七、系评议意见：系主任签字：2014年9月 24日八、开题小组评审意见：开题小组负责人签字：2014 年9月24 日九、学院领导审核意见：1．通过； 2．完善后通过；３．未通过学院领导签字：2014年9月26 日。
