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1、HMR300数字罗盘模块用户指南1、概述Honeywell的HMR3000数字罗盘模块使用磁阻传感器和两轴倾斜传感器来提供航向信息。 带有电子常平架的罗盘即使倾达40,也能给出精确的航向。HMR3000内部全部使用表面贴装元件，不含有任何的移动元件，所以非常可靠和坚固。这个低功耗、小体积的装置带有 非铁磁性金属外壳，便于安装固定在任何一个平台上。包括六种NMEA标准1G或100卩T ）允HMR3000便于使用，极其多样化。允许用户对罗盘的输出进行组态, 信息的组合，改变磁场计的测量参数以适应不同应用的需要等。完善的罗盘自动标定程序将修正平台的磁影响。磁场计的宽动态范围（土 许HMR3000工作
2、在当地较大的磁场下。2、开始了解 HMR30002.1 辨别产品HMR3000罗盘模块有三种不同的选型（1）带有RS232或RS485接口的电路板（2）带有RS232或RS485接口，带有外壳的罗盘模块（3）演示装置（只有 RS232接口）在选型（1）中，接口形式清楚地标在线路板上，在选型（2）中，清楚地标在产品标签上。选型（3）只有RS232接口。2.2 安装对于演示装置，接口和电源电缆包括在其中（参见“电连接” 一节）对于其他的HMR3000选型，用户自己应按照下表制作带有标准9针阴连接器的电缆。电源只接到第9针或第8针上。对于多数应用，连接好表1中所列出的几个管脚就可以了，而第1、4、6
3、和7针在HMR3000工作中执行特定的功能， 平时应保持其开路（维持逻辑高电平）。（见表1关于所有管脚的定义）。有关HMR3000和PC机COM 口的连线图请参见图 1。名称In/Out针号说明TxD/AOut2RS232发送/RS485发送-接收信号RxD/BIn3RS232接收/RS485发送-接收返回GNDIn5电源和信号的公共地6-15VIn9未稳压的电源输入5VIn8经过稳压的电源输入表1HMR3000在平常操作时的管脚定义（参见表3的完整的定义）注意：在8脚上加的电压不要超过 +5.5V，以免对元件造成损坏。2.3HMR3000到计算机RS232的连接图傳片罰电盘穂九FLS-232
4、 Cnatter PtHMEUOQOPtouHMFUAOOn frWLRSaS2 口的挪M MGND2.4.2.4 电连接用上述电缆将 HMR3000和PC机的COM 口连接起来。给HMR3000供电（未经稳压的输入为 6-15V，经稳压的输入为 5V ）。如果客户购买的是 HMR3000演示装置，使用提供的电源和接口电缆连接HMR3000和PC机COM 口。确认交流电压的选择（110V或220V）提供给HMR3000的直流电压应在 6V 至15V之间。2.5 通讯-RS232选项HMR3000与外部的主机通过 RS232或RS485的标准，使用简单的 ASCII指令字符串进行 通讯。主机可通
5、过这些指令直接操作HMR3000。选择RS232通讯方式，有一个对用户友好的图形接口软件，可用于对罗盘进行直接操作。RS232选项连同罗盘模块提供给客户一套PC演示接口软件，客户可以通过 RS232 口对HMR3000进行组态。这个软件适用于与IBM PC兼容的计算机、带有 MS WINDOWS 3.11，Windows 95或 Windows 97，允许HMR3000和PC机之间通讯，对 HMR3000组态，接收罗盘的输出， 记录和获得罗盘的信息。这个PC演示接口软件还可以演示输入 /输出的选项，是学习了解HMR3000的一个重要的工具。2.6 安装 PC 演示软件客户将收到两张 3.5 ”
6、的软盘。从第一张软盘上运行 Setup.exe。根据第一张软盘上的提示在计算机上安装。对 PC 机的要求： 最低要求 PC486/33MHZWindows 3.1,Windows 95 或 97 操作系统VGA2Mb 硬盘空间（如果记录获得的数据则需更多的空间）RS232 串口推荐 P5/120MHZWindows 3.1,Window 95 或 97 操作系统SVGA 1024*768Microsoft Excel （6.0 或更高版本 ），用来获得和输出数据（选项）注：如果 PC 图象处理功能较慢， 或 PC 同时运行其他软件， HMR3000 演示软件的图象的变 化会比较慢。2.7 得到
7、 HMR3000 的输出的数据当电源和接口电缆连接好，软件在 PC 机中安装好以后，便可以开始从 HMR3000 获取罗盘 数据了。在 PC 演示软件的窗口下双击图标，选择相应的 COM 口和 19200 波特率。（工厂设定为 19200）。在屏幕上将会出现信息块， 表明微程序语言的版本。 出现这一信息块表明安装和连 接正确。在PC演示界面下激活Tune Parameters的菜单，（从parameter菜单或使用 Tune按钮）。 罗盘处于 RUN 模式下（连续输出） ，没有信息输出（所有输出句子的输出速率在出厂时设 置为 0）。设定HPR句子的输出速率为 825 （Tune PageSer
8、ial Output ）。现在罗盘可以按每分钟825条句子的速率输出航向、俯仰和横滚数据。激活 DisplayView 界面， DisplayMonitor NMEA Sentences 界面来看输出。 DiagnosticsViewLog是另一种检查罗盘数据的选择。注意要使Log all messages选择被激活（在DiagnositicsOptions 菜单中的 logging 一页）注：为使 ViewInterface 被激活，应选择一个非零的 HPR 信息速率。罗盘显示航向和倾斜的 信息需要快速的处理器（Pentium）,以便足够快的响应罗盘的输出。 速度较慢的计算机会在罗 盘输出和
9、显示间有较长的延时。所有被选择的 NMEA 信息将在“ DisplayMonitor NMEA Sentences 中被更新。HMR3000 的输出可以被改变为包括所有六个 NMEA 句子或六个句子中的任意部分， 每个句 子可有自己的速率。用户可以使用“Capture Mode 来捕获一段信息到某一文件中。(DiagnosticsOptions 菜单) 用户还可以通过 PC演示界面软件修改 HMR3000的测量参数。2.8 HMR3000 的组态下面是一些可以在安装时和经常地访问的基本参数。控制磁场计操作、航向输出和报警阈值等高级参数将在组态参数”(Configuration Paramete
10、rs section ) 一节中叙述。2.9使用PC演示界面激活Tune Parameters的按钮进行组态功能参数/说明位于范围磁偏角/Decli nati on磁偏角磁北和地理北的夹 角。在磁航向上加上 磁偏角得到航向真值Gen eral page 0-180 0-3200mils输出信息和速率Output Message and FiltersHDG,HDT,XDR,HPR, RCD,CCD 的 NMEA 句子输出，速率单位 是每分钟句子数目Serial Output page没有或所有0-1200/mi n数据或滤波Data FiltersTC1用于IIR滤波器的时 间常数0- 255
11、 仁 72ms航向输出Headi ng OutputL和S非线性滤波器的平滑 系数DS1L=0表示不执行L256偏向角Deviati on偏向角罗盘的正向和平台的 的正向方向的夹角。在罗盘的指向上加上 偏向角得到平台的指 向。Gen eral page 0-180 0-3200mils表2安装时和经常访问的参数2.10通讯-RS485选项带有RS485接口的HMR3000的操作和组态通过主机的直接命令输入来完成。没有图形界面可提供。见“组态参数”一节的叙述。图2为HMR3000和计算机的连线图。TDRDGDSD ContrakShield1Echo offtehaj2TDB)32 RDfUXA
12、|43 TO戢51 GDGND6+11V7RS-232 帕 RS七5S&0it4SSTBLEDRS232+12VDQVAC :r冋 2一(A)3GND 3Pwr 50&9章X如 connector4GMD4一 1ZV0C* - * RStSSRS485和计算机的谨槌hMRJOOOVamtt的RS48S梯I】为串盘切齢利皿绻旳审牌悟闺滤一聂摊蛉齐-HMR3000 罗盘模块的 RS485 接口为半双工，即发射和接收电路使用同一对传输线。HMR3000必须禁止它的发射器允许接收来自主机的字符。如罗盘工作在“Run”的模式下，例如产生重复的输出，那么“ Run/Stop ”的插脚（第6号插脚）在主机试
13、图发送命令前应强 制其为低电平。见“硬件中断”一节的叙述。2.11 安装当在你的运载工具或平台上安装 HMR3000 时，为获得最佳特性，需遵守下列规则：位置：使 HMR3000 尽可能远离任何可能产生磁场的地点和铁磁性的金属物体。HMR3000内部的磁传感器具有较大的磁场范围（土 1G或100卩T）,而地球最大的磁场为0.65G（65卩T）,所以在大多数平台上传感器不会饱和。罗盘内部的标定和补偿程序可以有效地补偿附加在地磁场上的静态磁场，但不能对交流或直流电流产生的变化的磁场进行补偿。水平： HMR3000 带有电子常平架，所以不需使罗盘完全水平。但是为获得最大的倾斜变化 范围，罗盘应安装成
14、水平状态，当运载工具或平台处于正常工作位置时。初始方向：罗盘的正向可以和平台的正向成任意夹角。使用偏向角（Deviation ）参数将罗盘的磁方向转化为运载工具或平台的磁方向或真值方向。2.12 标定所有的磁罗盘必须标定， 来补偿地磁场外的其他磁场， 以获得精确的航向。 地磁场外的磁场 是由主平台产生的，因此与罗盘的安装位置有关。通过执行一个简单的程序，HMR3000 可以补偿诸如硬铁磁场的静态环境磁场。 经标定程序发现的磁场分量仅对于罗盘的特定的位置 和方向是有效的。如果罗盘改变了安装位置或平台的磁特性发生了变化，罗盘需重新标定， 否则会产生航向误差。罗盘的标定是依照制造厂商规定的标定步骤来完成的。 在这一过程中罗盘为补偿算法收集数 据。这一标定过程的目的是对于主平台系统在许多可能的方向下的磁场分量进行采样。将主平台系统旋转 360或使其行驶一个圆圈（如果主平台是车辆的话） ，可使罗盘对它所在的 磁场环境进行采样。HMR3000 的标定即可以使用插入的标定方法（ Built-in Calibration Method ），也可以使用 PC 演示软件，两者标定的结果是一样的。插入的标定方法（ Built-in Calibration Method ）这一方法使用迭代的过程来计算硬铁偏置。通常情况下 275 次迭代可以得出满意的结果。标
