基于加速度传感器ADXL345的计步器设计 - 图文(4)

2019-09-02 19:06

GNDLCD1602液晶接口

LCD1LCD1602BG/GNDBG/VCCGNDVCCRWDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7VORSE12345678910111213141516P10P11P12P00P01P02P03P04P05P06P07R12KGNDVCCVCCVCC 10uFS1C1 10KC2C3GND S2 R2S3 2020Y112M 1234567891011121314151617181920按键电路 GNDP1 U1STC89C52P1.0VCCP1.1P0.0P1.2P0.1P1.3P0.2P1.4P0.3P1.5P0.4P1.6P0.5P1.7P0.6RSTP0.7(RXD)P3.0EA/VPP(TXD)P3.1ALE/PROG(INT0)P3.2PSEN(INT1)P3.3P2.7(T0)P3.4P2.6(T1)P3.5P2.5(WR)P3.6P2.4(RD)P3.7P2.3XTAL2P2.2XTAL1P2.1GNDP2.0 4039383736353433323130292827262524232221 P00P01P02P03P04P05P06P07 VCC P15P14 U212345SCLSDASDOINT2INT1ADXL345 单片主控电路 VCC5VCC3.3GNDVSCS 109876 GND

12 SW152 4631sw-?òé?VCC 电源接口电路

GND

图18 系统仿真图

4 系统硬件电路的测试

如表5为在实际步数中显示步数以及总步数不复位情况下记录。下图表6为在实际步数中显示步数每5步复位一次总步数不复位情况下记录。由图可得到实物对步数统计准确率在90%以上。

表5 实际测试不复位记录表

实际步数 显示步数 总步数

5 5 5 10 9 9 15 14 14 20 18 18 25 22 22 30 27 27 表6 实际测试每5步复位一次 实际步数 显示步数 总步数 5 4 4 10 5 9 15 4 13 20 5 18 25 5 23 30 5 28 基于ADXL345的计步器的电路比较复杂,对于焊接方面不可轻视,需要有一定的焊接基

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础和尝试,只要电路系统中出于一处的错误,就会对检测造成很大的不便,而且电路的交线较多,所以在焊接的时候要边焊接,边检测是否有电路,断路,跳线情况发生,如果有,则要及时修正,否则会对续后的电路焊接造成极大地困难。对于各种锋利的引脚要注意处理,否则会刺破带有包皮的导线,则会对电路造成短路现象。

在本次课题的设计调试中遇到了很多的问题。回想这些问题只要认真多思考都是可以避免的,以下为主要的问题:

(1)在显示步数、总步数、路程以及卡路里有时LCD液晶显示屏被屏蔽掉,造成不亮现象。

解决:根据仪器的测试,发现电路的驱动能力不足,在接入2.4K的上拉电阻后,电路的驱动能力才能满足,即可解决不亮现象。

(2)烧入程序后,LCD液晶显示屏不显示或者亮度不好。

解决:不显示时首先使用万用表对电路进行测试,观察是否存在漏焊,虚焊,或者元件损坏的现象。若无此问题查看烧写的程序是否正确无误,对程序进行认真修改。当显示亮度不好时一遍旋转10K欧的滑动变阻器,一遍观看LCD显示屏,直到看到合适的亮度为止。

经过多次的反复调试试与分析,可以对电路的原理及功能更加熟悉,同时提高了设计能力与及对电路的分析能力。同时在软件的编程方面得到更到的提高,对编程能力得到加强,同时对所学的知识得到很大的提高与巩固。如下为硬件实物图如图18所示。计步器工作时的实物图如图19所示。

图18 计步器实物图

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图19 计步器工作时的实物图

5 结论及进一步设想

至此,关于课程设计的所有内容就介绍完了,进行这次课程设计一切都是从零开始,从最简单查资料、了解各个元件的功能起步,再确定设计方案、画流程图、编写程序到最后进行仿真,这次课题设计可以说成功完成。系统的硬件、软件设计合理,功能完备,运行稳定、可靠。实验结果表明此系统实现后具有读取方便、显示直观、功能多样、电路简洁、等诸多优点,符合电子仪器仪表的发展趋势,具有广阔的市场前景。

在整个设计过程中,充分发挥了人的主观能动性,自主学习,学到了许多没学到的知识。程序编写中,由于思路不清晰,开始时遇到了很多的问题,经过静下心来思考查资料,和同学讨论,向老师请教,理清了思路,完成对程序的编写。通过设计提高了对单片机的认识,进一步熟悉和掌握单片机的结构及工作原理。通过实际程序设计和调试,逐步掌握模块化程序设计方法和调试技术,提高软件设计、调试能力;通过这次设计熟悉以单片机核心的应用系统开发的全过程,掌握硬件电路设计的基本方法和技术,掌握相关电路参数的计算方法。最终较好的完成了设计,达到了预期的目的,完了最初的设想。

但是由于时间和个人能力的原因,整个系统看起来还是显得非常的简单,只实现了一些最基本的功能,还有许多不足和可以扩展的地方。由于LCD1602还有剩余位置可以显示其他字符,我们可以在系统中加入时钟芯片,可以实时显示时间,消除从手机上看时间的麻烦。也可以加入湿度传感器,实时监测环境湿度并显示,或者也可以加入烟雾传感器、等组成综合系统,使该系统在起到计步器的作用外还可以起到提醒人们适不适合户外运动的作用。所以,该拓展部分是非常有价值,且非常有必要的。

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参考文献

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[11] 刘宗林,李圣怡,吴学忠.新型三轴加速度计[J].传感器技术学报,2004,17(3):488—492.

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课设体会

两周的课程设计结束了,在这次课程设计里确实感到收货颇丰。从课设一开始课设题目的分析,选择最佳方案,到后来的程序的编写,proteus仿真,以及到最后的硬件电路的焊接,每一个环节都让我能学到很多之前从未学到的知识和技能。

本次课程设计是一个比较综合的课程设计,包含数字电路,模拟电路,电路,单片机等相关课程的知识,由于我之前对这些课程的知识的掌握并不是特别扎实,所以在做课设的过程中遇到很多阻碍,但通过图书馆查资料,网上搜寻,同学帮助等途径都得到了一一解决,在此要特别感谢帮助我的老师和同学的制导。

由于本次课设中所用到的液晶显示器和加速度传感器之前从未通透的学过,在做课设之前都重新学,这个独立学习的过程是非常令人难忘的。本次课设需要焊接硬件,这就需要有一定的焊接基础,之前学过一点焊接知识,在本次课设中完全运用上了,虽然焊接不是很完美,但也没出现很严重的错误。

通过本次课设,我明白了我们需要学习的知识还有很多,需要脚踏实地,扎实的掌握本专业的知识,除此之外,还要学习其他知识,全面学习,才能在以后生活工作中减少不必要的麻烦。

[2016年1月 15日完成]

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