摘要：随着时代的发展和科技的进步，水平仪在如今许多领域里被广泛应用，比如机械和精密制造业等，用来测量水平位置的倾角。但在如今智能化时代，传统的水平仪已经逐渐被新兴水平仪所取代，为此，本文在原有水平仪的基础上改进设计了一种智能数字水平仪。

本文所设计的智能数字水平仪是基于STC89C52单片机控制系统，利用ADXL345三轴加速传感器感应三个方向的加速度，利用液晶显示屏LCD1602来显示角度大小。该系统硬件设计主要包括单片机控制设计、晶振电路设计、ADXL345加速传感器电路设计、液晶显示电路设计、按键电路设计；软件设计主要包括主程序模块设计、 I2C总线模块设计、加速传感器模块设计、显示模块设计。实现结果表明该智能水平仪既能够简单、快捷地显示物体在水平面的角度，又能适用从不同方向、位置测量出角度大小。

关键词：智能水平仪；三轴加速器；倾角

目 录

摘 要

ABSTRACT

第一章 绪  论-1

1.1 课题研究背景-1

1.2 课题研究现状-1

1.3课题研究内容-2

1.4 论文结构安排-2

第二章 加速传感器简介与方案选择-3

2.1 ADXL345-3

2.1.1 ADXL345介绍-3

2.1.2 ADXL345原理-4

2.2.3 ADXL345寄存器介绍-4

2.2 系统方案选择-5

2.3 本章小结-6

第三章 智能数字水平仪硬件电路设计-7

3.1 水平仪总体设计-7

3.2 硬件设计-7

3.2.1 STC89C52单片机控制设计-7

3.2.2 晶振电路设计-8

3.2.3 ADXL345电路模块设计-9

3.2.4 ADXL345角度测量原理-10

3.2.5 ADXL345接口设计-12

3.2.6 液晶显示器设计-14

3.2.7 按键电路设计-15

3.3 本章小结-15

第四章 软件设计-16

4.1 I2C总线协议-17

4.2 ADXL345传感器软件模块-18

4.3 液晶显示软件设计-19

4.4系统仿真图-21

4.5实验数据-22

4.5本章小结-23

第五章 总结与展望-24

5.1 总结-24

5.2 展望-24

参考文献-26

致谢-27