1、工作任务书

2、电路原理图

3、元件清单

4、电路分析

指南针是我国四大发明之一，主要用于只是方向，使得人们可以随时知道自己所处方向。

主控板上三个按键，一个为测量开关键，一个为指南针测量键，一个为测距键。开关键用于启动停止测量；指南针测量键为进入方向测量模式；测距键为测量障碍物距离。

指南针原理

地球磁场像一个条形磁铁一样，由磁南极指向磁北极。根据所处位置不同，地磁场强度是0.4-0.6高斯。注意磁北极和地理上的北极不重合，它们之间约有11°。

地磁场是一个指向磁北极的矢量，可以分解为两个与地平面平行的分量和一个垂直的分量。罗盘上的航向角就是当前方向和磁北极的夹角，由于罗盘一般是保持水平的，所以测量时，通常用到X轴和Y轴。

一个传统的电子罗盘系统至少有一个三轴磁力计和一个三轴加速度计。磁力计用于测量当前磁场，加速度计用于测量重力加速度方向，即垂直方向。通过磁力计计算出磁场方向，然后通过重力方向将磁场方向映射到水平方向。

由于地球磁场非常微弱，约为0.5高斯，而一个手机喇叭距离2厘米时，就有4高斯的磁场，这一特点使得磁场方向很容易受到影响。特别是电子指南针更易受到影响(安培定律)，因此电子指南针一般都需要校准。

磁场校准后，电子罗盘水平放置时，可以正常使用，但是不水平时，会有所偏差。当X轴倾斜10°时，航向角最大会有7-8°的误差，因此需要通过加速度计测量出水平方向，然后将计算的航向角映射到水平面，补充倾斜导致的误差。

本套件仅模拟测量磁场方向计算航向角，未进行磁场校准和倾斜补偿，因此测量方向仅供参考。