基于AT89C51單片機的計步器方案

ID:242126 · 發表于 2017-10-23 15:48

1、總體設計方案

計步器由振蕩電路、復位電路、顯示電路以及按鍵電路幾個部分組成，由電池進行供電。系統結構圖如圖1 所示。

圖1 系統結構圖

2、硬件的設計

2.1 振蕩電路

AT89C51 單片機內設有一個由反向放大器所構成的振蕩電路，振蕩電路是單片機系統正常工作的保證，如果振蕩器不起振，系統將會不能工作。假如振蕩器運行不規律，系統執行程序的時候就會出現時間上的誤差，這在通信中會體現的很明顯，電路將無法通信。

它是由一個晶振和兩個瓷片電容組成的。時鐘電路中的兩個電容用作補償，使得晶振更容易起振，頻率更加穩定。如圖2 所示。

圖2 振蕩電路

2.2 復位電路

為確保微機系統中電路穩定可靠工作，復位電路是必不可少的一部分，復位電路的第一功能是上電復位。一般微機電路正常工作需要供電電源為5V±5%，即4.75～5.25V。由于微機電路是時序數字電路，它需要穩定的時鐘信號，因此在電源上電時，只有當VCC 超過4.75V 低于5.25V 以及晶體振蕩器穩定工作時，復位信號才被撤除，微機電路開始正常工作。系統的復位采用了上電復位的形式，上電過程中微控制器復位引腳保證10ms 以上的高電平就能可靠的將微控制器復位。如圖3 所示。

圖3 復位電路

2.3 顯示電路

本次設計采用4 位LED 共陰極數碼管顯示屏做為系統的顯示界面，如圖4 所示。常用的LED 顯示器為8 段或7 段（8 段比7 段多了一個小數點“dp”段）。每一個段對應一個發光二極管。這種顯示器由共陽極和共陰極兩種。如圖4 所示。共陰極LED 顯示器的發光二極管的陰極連接在一起，通常次共陰極接地。當某個發光二極管的陽極為高電平時，發光二極管點亮，相應的段被現實。為了使LED顯示器顯示不同的符號和數字，就要把不同段的發光二極管點亮，這樣就要為LED 顯示器提供代碼，因為這些代碼可使LED 相應的段發光，從而顯示不同字型，因此該代碼稱之為段碼（或稱為字型代碼）。7 段發光二極管在加上一個小數點，共計8 段。因此提供給LED 顯示器的段碼正好是1B。

圖4 顯示器連接電路

2.4 按鍵電路

本次設計是以按鍵的形式來代替人走步所產生的震動，每按鍵一次即表示人走動一步，其電路如圖5 所示。

圖5 按鍵電路

2.5 ADXL202 傳感器電路

ADXL022 傳感器模塊電路如圖6 所示。

圖6 ADXL202傳感器模塊電路

3、系統軟件

計步開始，內部程序準備就位。人走動一步，傳感器檢測到峰值，經四種電路，由顯示器顯示出來，再走一步，由累加器累加1，由此走幾步依次加1，由顯示器顯示。單片機復位系統產生外部中斷，顯示器置零。系統流程圖如圖7 所示。

圖7 系統流程圖

4、軟件仿真

系統中將按鍵電路中按鍵K1 與單片機的P4.4 進行連接，專用的按鍵電路產生振蕩電路，將電信號通過電路轉換給微控制器，微控制器將表征當前步數的數字量按照10 進制等處理后通過直觀LED 顯示。當按鍵按下一次的時候，顯示器顯示1，按幾次則顯示多少。計步器仿真效果圖如圖8 所示。

圖8 仿真效果圖

5、結束語

本文主要設計中包含了微控制器、顯示部件、輸入部件和實時時鐘等部分。在整個設計系統中充分掌握各模塊電路的工作原理，對硬件電路、軟件程序進行設計，最后進行仿真。

ID:412951 · 發表于 2018-12-16 22:10

有程序嗎？

ID:501442 · 發表于 2019-3-30 22:02

大神你用的什么軟件仿真呢，我仿真都沒有adxl這個元器件

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基于AT89C51單片機的計步器方案