在此设计中，采用的按键复位电路。按键复位电路如图3所示。
C310uFRSTR110k2P 图3 复位电路
（2）复位电路工作原理
上电复位要求接通电源后，单片机自动实现复位操作。上电瞬间RESET引脚获得高电平，随着电容的充电，RERST引脚的高电平将逐渐下降。RERST引脚的高电平只要能保持足够的时间（2个机器周期），单片机就可以进行复位操作。上电与按键均有效的复位电路不仅在上电时可以自动复位，而且在单片机运行期间，利用按键也可以完成复位操作。
2、晶振电路的设计
晶振电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，而时序所研究的是指令执行中各信号之间的相互关系。单片机本身就如一个复杂的同步时序电路，为了保证同步工作方式的实现，电路应在唯一的时钟信号控制下严格地工作。
通常在引脚XTALl和XTAL2跨接石英晶体和两个补偿电容构成自激振荡器，如图4中X1、C1、C2。可以根据情况选择6MHz、12MHz或24MHz等频率的石英晶体，补偿电容通常选择30nF左右的瓷片电容。
C130nfXTAL1X111.592MHzC2XTAL230nf 图4 时钟振荡电路
第6页
2.2.2计步器传感器采集模块
ADXL345的内部功能结构如图5所示，X、Y、Z三个相互正交的方向上的加速度由 G-Cell传感器感知，经过容压变换器、增益放大、滤波器和温度补偿后以电压信号输出。
图5 ADXL345内部结构功能框图
所谓的G-Cell传感器是由半导体材料(多晶硅)经半导体工艺加工得到，其结构可简化为三块电容极板，如图6。两端的极板圈定，中间的极板在加速度的作用下，偏离无加速度的位置，这样它到两端极板的距离发生变化，造成电容值的变化．这个变化值经容压变换、增益放大，滤波等后体现在最后的电压输出值上，从而完成对加速度的测量。
图6 G-Cell传感器的物理模型
ADXL345的三个相互正交的测量方向如图7，固定在人体上后，这三个方向上的数
第7页
据意义也就随之确定了。
图7 ADXL345的三测量轴向
引脚配置(顶视图)：
图8 引脚功能图
ADXL345是一款小而薄的超低功耗3轴加速度计，分辨率高(13位)，测量范围达±16g。数字输出数据为16位二进制补码格式，可通过SPI(3线或4线)或I2C数字接口访问。ADXL345非常适合移动设备应用。它可以在倾斜检测应用中测量静态重力加速度，还可以测量运动或冲击导致的动态加速度。其高分辨率(3.9mg/LSB)，能够测量不到1.0°的倾斜角度变化。
如图9所示，为传感器底座，接口电路连接：
第8页
P11 VCC C7 0.1uF 1 2 3 4 P12 VDD RESE GND S1 CS INT2 RESE Y outSDA 1 3 5 7 9 11 13 2 GND 4 GND VS 6 8 INT1 10 NC Z out 12 SDOX out 14 SCL
X out 4 Y out 3 2 Z out 1
ADXL345
图9 传感器连接模块
此模块电路主要功能就用于做ADXL345加速度传感器的一个转接口，而且利用ADXL345该加速度传感器产生相应的变化值。相当于整个系统的信号产生模块。 2.2.3 显示模块的设计
本设计中由于要对时间进行显示，所以选择液晶显示屏1602模块作为输出。1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线。它可以显示两行，每行16个字符，采用单+5V电源供电，外围电路配置简单，价格便宜，具有很高的性价比。1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，就能看到字母“A”。 管脚功能如表3所示：
表3 LCD1602引脚功能 引脚 1 2 3 4 5 6 7 符号 VSS VDD V0 RS R/W E DB0~DB7 功能说明 一般接地 接电源（+5V） 液晶显示器对比度调整端。 RS为寄存器选择。 R/W为读写信号线。 E(或EN)端为使能(enable)端，下降沿使能。 三态、 双向数据总线 第9页
LCD1602主要管脚介绍：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高，对比度过高时会产生鬼影使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。RS为寄存器选择端，高电平时选择数据寄存器，低电平时选择指令寄存器。R/W为读写信号线端，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址；当RS为高电平R/W 为低电平时可以写入数据。E为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。
将LCD1602的RS端和P2.0，R/W端和P2.1,E端和P2.2相连，当RS=0时，对LCD1602写入指令；当RS=1时，对LCD1602写入数据。当R/W端接高电平时芯片处于读数据状态，反之处于写数据状态，E端为使能信号端。当R/W为高电平,E端也为高电平，RS为低电平时，液晶显示屏显示需要显示的示数。图10为1602液晶显示屏与单片机的硬件连接图。
图10 LCD液晶与单片机硬件连线图
3 系统软件设计
第10页