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1、生產(chǎn)實習報告班級：電信12-2姓名：李猛學號：1206110207成績：電子與信息工程學院信息與通信工程系基于單片機的計步器設計摘要隨著社會的發(fā)展，生活方式的改變，現(xiàn)代人的生活越來越遠離運動，都市的白領們在享受著汽車、互聯(lián)網(wǎng)等科學技術為生活帶來便利的同時，身體的活動機會也在不斷的減少。高強度的腦力勞動，長時間的辦公室作業(yè)，讓許多人的身體處于亞健康狀態(tài)，更有不少人患上了肥胖、失眠等疾病。本文基于IAP15F2K61S2單片機，利用常開型振動傳感器模塊檢測人體行走的步數(shù)，通過數(shù)碼管顯示出來。并具有清零、存儲記錄和
2、查看歷史記錄的功能。使人們時刻掌握著自己的健身強度和運動水平。關鍵詞：IAP15F2K61S2、常開型振動傳感器模塊、計步器1設計任務計步器主要由振動傳感器和電子計數(shù)器組成。人在步行時重心都要有一點上下移動。以腰部的上下位移最為明顯，所以計步器掛在腰帶上最為適宜。計步器的工作核心就是振動傳感器，通過振動傳感器對日常鍛煉進度監(jiān)控器，可以計算人們行走的步數(shù)，估計行走距離、消耗的卡路里，方便人們隨時監(jiān)控自己的健身強度和運動水平。通過設計實現(xiàn)的功能有：1)利用振動傳感器來實現(xiàn)對計步器功能的模擬；2)可以記錄行走的步數(shù)
3、，可以顯示記錄的步數(shù)；3)通過按鍵實現(xiàn)歸零功能，可以存儲歷史記錄，并斷電不丟失；4)通過按鍵實現(xiàn)了歷史記錄的查看。202設計思路計步器由振蕩電路、復位電路、數(shù)碼管顯示模塊以及按鍵模塊和傳感器模塊等幾個部分組成（如圖2-1）。振蕩電路是給單片機提供外部時鐘信號，使單片機工作。復位電路是使單片機恢復初始狀態(tài)。數(shù)碼管顯示模塊是受單片機控制顯示步數(shù)。按鍵模塊是通過相應的按鍵控制單片機實現(xiàn)相應的功能。傳感器模塊是檢測人體行走時的振動，若檢測到振動則傳感器給出低電平，來告訴單片機記錄步數(shù)。圖2-1計步器系統(tǒng)框圖203電路
4、原理圖圖3-1計步器電路原理圖204硬件設計及器件清單4.1振蕩電路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(tǒng)正常工作的保證，如果振蕩器不起振，系統(tǒng)將會不能工作。假如振蕩器運行不規(guī)律，系統(tǒng)執(zhí)行程序的時候就會出現(xiàn)時間上的誤差。單片機內部時鐘不精確，尤其是在高頻時，添加外部振蕩電路[3]，時鐘電路中的兩個電容用作抗干擾，使得晶振頻率更加穩(wěn)定（如圖4-1）。圖4-1時鐘振蕩電路4.2復位電路為確保單片機電路穩(wěn)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[3]。按鍵放開
5、時，電容充滿電后相當于斷路，RST通過電阻接地為低電平。按鍵按下時，RST通過電阻鏈接到VCC為高電平，20按鍵松開后，電容充電保持一定時間高電平，系統(tǒng)復位（如圖4-2）。圖4-2系統(tǒng)復位電路4.3顯示電路計步器設計采用4位LED共陽極數(shù)碼管顯示做為系統(tǒng)的顯示界面（如圖4-3）。常用的LED數(shù)碼管為8段或7段（8段比7段多了一個小數(shù)點“dp”段）。每一個段對應一個發(fā)光二極管，數(shù)碼管有共陽極和共陰極兩種。共陽極LED數(shù)碼管的發(fā)光二極管的陽極連接在一起，通常是共陽極接VCC。為了使LED數(shù)碼管顯示不同的符號和數(shù)字
6、，就要把不同段的發(fā)光二極管點亮，這樣就要為LED數(shù)碼管提供代碼，因為這些代碼可使LED相應的段發(fā)光，從而顯示不同字型，該代碼稱之為段碼。當某些發(fā)光二極管的陰極為低電平時，發(fā)光二極管點亮，相應的段被顯示，這些段組合成字型[2]。20圖4-3數(shù)碼管顯示電路204.4按鍵電路本次設計通過按鍵的按下來實現(xiàn)步數(shù)的存儲、步數(shù)的清零、查看存儲的上一條記錄和查看下一條記錄（如圖4-4）。圖4-4系統(tǒng)按鍵電路4.5傳感器模塊振動傳感器的基本工作原理是當檢測到機械振動信號后，它在電路的配合下，將機械振動信號轉換為電信號輸出[1]
7、。模塊使用說明1)用于各種振動觸發(fā)作用，報盜報警，智能小車，電子積木等；2)模塊在感應到小的振動時觸發(fā)時間會很短，不夠驅動繼電器，有些人的資料顯示可以直接和繼電器模塊相連，實際運用效果不佳；203)產(chǎn)品不振動時，振動開關呈斷開狀態(tài)，輸出端輸出高電平，黃色指示燈不亮；4)產(chǎn)品振動時，振動開關瞬間導通，輸出端輸出低電平，黃色指示燈亮；5)輸出端可以與單片機直接相連，通過單片機來檢測高低電平，由此來檢測環(huán)境是否有振動，起到報警作用。4.6器件清單表4-1計步器元器件列表序號器件數(shù)量1IAP15F2K61S2單片機1
8、片2常開型振動傳感器模塊1塊34位共陽數(shù)碼管1塊4晶振11.05921塊5三極管NPN4個6四角開關4個7電阻10K5個8電阻470R9個9電阻300R4個10電解電容10uF1個11電容47pF2個12發(fā)光二極管紅色1個13開關1個14排針、導線若干205PCB圖5.1計步器PCB正面圖圖5-1計步器PCB正面圖5.2計步器PCB背面圖圖5-2計步器PCB背面圖206程序流程圖207部分程序代碼7
