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图1.7 P0、P1、P2、P3口引脚功能分类
RST/Vpd(9脚):复位输入。该引脚为单片机的上电复位或掉电保护端。当振荡器复位器件时,该引脚上出现持续2个机器周期的高电平。就可实现复位操作,使单片机恢复到初始状态。复位电路如下图所示,a为上电复位电路,b为上电/外部复位电路。
图1.10 复位电路
ALE/PROG(30脚):当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程器件,此引脚用于输入编程脉冲。在平时,ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。
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PSEN(29脚):外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间,每个机器周期两次PSEN有效。但在访问外部数据存储器时,这两次有效的PSEN信号将不出现。
EA(31脚):当EA保持低电平时,则在此期间外部程序存储器(0000H—FFFFH),不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时,EA将内部锁定为RESET;当EA保持高电平时,此期间内部程序存储器。
XTAL1(19脚):反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。 XTAL2(18脚):来自反向振荡器的输出。
1.10 振荡器特性
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。该反向放大器可以配置为片内振荡器。石晶振荡和陶瓷振荡均可采用。如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。振荡方式有两种。一种为内部振荡方式,如图1.8所示。另一种为外部振荡器方式,如图1.9所示。
图1.8 内部震荡 图1.9 外部震荡
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2 系统框图及原理
计步器的系统主要由震动识别器、单片机控制器、辅助扩展电路以及系统电源几个部分组成,系统结构如图2.1所示。
震动开关识别震动 STC89C51 LED数码管 系统电源
图2.1 系统框图
整个系统中按键负责测人按动情况,专用的按键电路产生震荡电路,将电信号通过电路传给微控制器,微控制器将表征当前步数的数字量按照10进制等处理后通过直观的LED进行数量显示,同时可以通过按键控制微控制器进行相应的操作,如将整个电路进行复位。整个系统中还包含了实时时钟等一些辅助电路,使整个系统功能得到进一步的扩展。
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3 电信号采集与处理
该部分主要完成对按键电信号的测量。整个前端的信号处理流程如图3.1所示。
震动识别 导线
图 3.1 前端信号采集
微控制器 3.1 电信号发生器
本毕业设计是通过震动识别器来产生信号的。即走步传感器,人每走一步都会产生震动,也就是产生信号。该实验采用走步传感器来产生信号,将其连接一段连接在微处理器的一个管脚上,检测其电压,而来控制屏幕上数的加,按一次,产生一个电信号,之后加一。
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4 系统硬件
4.1 系统具体电路
4.1.1 振荡电路
8051片内设有一个由反向放大器所构成的振荡电路,振荡电路是单片机系统正常工作的保证,如果振荡器不起振,系统将会不能工作。假如振荡器运行不规律,系统执行程序的时候就会出现时间上的误差,这在通信中会体现的很明显,电路将无法通信。他是由一个晶振和两个瓷片电容组成的。时钟电路中的两个电容用作补偿,使得晶振更容易起振,频率更加稳定。如图4.1所示。
图4.1 振荡电路
4.1.2 复位电路
为确保微机系统中电路稳定可靠工作,复位电路是必不可少的一部分,复位电路的第一功能是上电复位。一般微机电路正常工作需要供电电源为5V±5%,即4.75~5.25V。由于微机电路是时序数字电路,它需要稳定的时钟信号,因此在电源上电时,只有当VCC超过4.75V低于5.25V以及晶体振荡器稳定工作时,复位信号才被撤除,微机电路开始正常工作。系统的复位采用了上电复位的形式,上电过程中微控制器复位引脚保证10ms以上的高电平就能可靠的将微控制器复位。如图4.2所示。
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