3.計步器系統(tǒng)硬件電路設(shè)計

　　3.1 加速度傳感器電路

　　因為計步器控制系統(tǒng)需要傳感器提供電信號，而由加速度傳感器模塊省略了調(diào)理電路和濾波電路，所以在電路設(shè)計與制作時較為方便。本身我們也可以選擇振動傳感器，而考慮到精確問題，最后選擇了加速度傳感器。理論上加速度傳感器如果被測物處于勻加速直線運(yùn)動中應(yīng)該是加速度傳感器有測量值而振動傳感器沒有，不過實(shí)際中基本可以用加速度傳感器只要讀值不為0即可認(rèn)為有震動。

　　3.1.1 加速度傳感器的選擇

　　由于加速度傳感器是電路的核心部分，所以它的選擇格外重要，在選擇傳感器時我們應(yīng)該注重以下幾點(diǎn)。

　　（1）靈敏度的選擇

　　靈敏度原則上來說是越靈敏越好， 最小加速度測量值也稱最小分辨率， 考慮到后級放大電路噪聲問題，應(yīng)盡量遠(yuǎn)離最小可用值，以確保最佳信噪比。最大測量極限要考慮加速度計自身的非線性影響和后續(xù)儀器的最大輸出電壓，估算方法：最大被測加速度×傳感器的電荷/電壓靈敏度， 以上數(shù)值是否超過配套儀器的最大輸入電荷/電壓值，建議如已知被測加速度范圍可在傳感器指標(biāo)中的“參考量程范圍”中選擇(兼顧頻響、重量)，同時，在頻響、重量允許的情況下，靈敏度可考慮高些，以提高后續(xù)儀器輸入信號，提高信噪比。

　　在兼顧頻響、重量的同時，可參照以下范圍選擇傳感器靈敏度：土木工程原型和超大型機(jī)械結(jié)構(gòu)的振動在 0.1g～10g 左右， 可選 3000pC/g～300pC/g 的加速度計，13機(jī)械設(shè)備的振動在 10g～100g 左右，可選擇 20pC/g～200pC/g 的加速度計，沖擊可選 0.1pC/g～20pC/g 左右的加速度計。

　　（2）頻率選擇

　　選擇加速度計的頻率應(yīng)高于被測物的振動頻率，有倍頻分析要求的加速度計頻響應(yīng)更高。土木工程是低頻，加速度計可選擇 0.2Hz～1kHz 左右，機(jī)械設(shè)備一般是中頻段，可根據(jù)設(shè)備轉(zhuǎn)速、設(shè)備剛度等因素綜合估計頻率，選擇 0.5Hz～5kHz 的加速度計。沖擊測量高頻居多。

　　加速度計的安裝方式不同也會改變使用頻響(對振動值影響不大)，安裝面要平整、光潔，安裝選擇應(yīng)根據(jù)方便、安全的原則。這里給出同一只 KD1005 加速度計不同安裝方式的使用頻率：螺釘 5kHz，環(huán)氧或“502”4kHz，磁吸盤 1.5kHz，雙面膠0.5kHz，由此可見，安裝方式對測試頻響影響很大，應(yīng)注意選擇。

　　加速度計的重量、靈敏度與使用頻率成反比，靈敏度高，重量大，使用頻率低，這也是選擇的技巧。

　�。�3）內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　內(nèi)部結(jié)構(gòu)是指敏感材料晶體片感受振動的方式及安裝形式，有壓縮和剪切兩大類，常見的有中心壓縮、平面剪切、三角剪切、環(huán)型剪切。中心壓縮頻響高于剪切型，剪切型的環(huán)境適應(yīng)性好于中心壓縮型。如配用積分型電荷放大器測量速度、位移時，最好選用剪切型產(chǎn)品，這樣所得信號波動小，穩(wěn)定性好。

　　內(nèi)置的概念是將電荷/電壓轉(zhuǎn)換放大電路置于加速度計內(nèi)， 成為具有電壓輸出功能的傳感元件。它可分雙電源(四線)及單電源(二線并帶偏置的稱 ICP)兩種，下面所指內(nèi)裝電路專指 ICP 型。目前，內(nèi)置電路傳感器在國內(nèi)使用較多的方面是用于機(jī)械故障、樁基檢測，不少在線監(jiān)測項目上也在使用該類產(chǎn)品。ICP 傳感器的芯線作供電并又是信號輸出通道。內(nèi)置電路傳感器靈敏度的選型計算：如選用目前最為通用的 100mV/g,可測 50g 以內(nèi)振動，因為該傳感器動態(tài)范圍±5Vp，如測量 100g，則用 50mV/g 的加速度計，其余以此類推。內(nèi)置電路的優(yōu)勢是低價位，抗干擾好，可長線使用，但它的耐高溫、可靠性不如電荷輸出產(chǎn)品，且動態(tài)范圍也因輸出電壓和偏置電壓的作用而受到限制。

　　（5）環(huán)境影響

　　某些測試現(xiàn)場的環(huán)境較為惡劣，考慮的因素較多，如防水、高溫、安裝位置、強(qiáng)磁電場及地回路等，均會給測量帶來極大的影響。防水有兩個概念，淺層防水和深層防水，尤以深層防水為難，如三峽工程永久船閘閘門的振動監(jiān)測，水深近百米，它涉及地回路干擾、高壓滲水、導(dǎo)線防護(hù)、長期可靠性等諸多問題。多數(shù)廠商給出的溫度范圍為可用值，而不是高溫狀況的靈敏度，實(shí)際上，高溫時靈敏度偏差較大，特殊用戶應(yīng)向廠商索取專用的高溫時的靈敏度指標(biāo)，靈敏度指標(biāo)是保證測試準(zhǔn)確的關(guān)鍵。加速度計永久安裝在現(xiàn)場會受到人為碰撞，應(yīng)選擇工業(yè)型產(chǎn)品，在加速度計外加裝防護(hù)罩，這可同時起絕緣、防塵的作用，對出線方向有要求也應(yīng)向廠商提出，對于不能觸及的部位，可用手持式加速度計(帶長探針)。14絕緣、地回路及磁電場輻射：輻射較強(qiáng)的測試現(xiàn)場，應(yīng)選擇特殊外殼材料的加速度計和專用導(dǎo)線，此類研究國內(nèi)罕見。對于多點(diǎn)接地、潮濕等現(xiàn)場，要解決好測試干擾則可用浮地或絕緣型加速度計。 為了克服多點(diǎn)接地產(chǎn)生地回路電流影響測試，可以選用浮地或絕緣傳感器。沒有特殊要求且干擾不大的工況，可用絕緣型加速度計。而永久型監(jiān)測或干擾大的工況則應(yīng)采用浮地型。這二種命名的區(qū)別在于絕緣型傳感器的外殼為信號地，底座采取絕緣方法，而浮地型產(chǎn)品的外殼為屏蔽層，要采取三線方式。附加質(zhì)量：在振動結(jié)構(gòu)上安裝的加速度計的質(zhì)量只要小于結(jié)構(gòu)自身質(zhì)量的 1/10 即可，認(rèn)為對被測信號無大影響。

　　3.1.2 幾種重要的加速度傳感器

　�。�1）ADXL335

　　ADXL335 是一種熱對流式三軸加速度傳感器,經(jīng)信號調(diào)理電壓輸出,最大測量范圍為±2g,X 和 Y 軸的帶寬從 0.5Hz 到 1600Hz,Z 軸帶寬從 0.5Hz 到 550Hz,具有良好的零 g 偏壓穩(wěn)定性和良好的靈敏度精確度,特別適合于低頻、 高精度的控制、 測量場合。

圖 10.ADXL335　　　　　　　　　　　圖 11.ADXL335 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　　�。�2）MMA7260

　　MMA7260 三軸高靈敏度加速度傳感器，是一種電容式加速度傳感器，融合了信號調(diào)理、單極低通濾波器和溫度補(bǔ)償技術(shù)，并且具有4種不同的高靈敏度選擇模式.

圖 12.MMA7260　　　　　　　　　圖 13.MMA7260 內(nèi)部結(jié)構(gòu)

　　
　　

（3）MMA7455

　　MMA745 是一款數(shù)字輸出（I2C/SPI） 、低功耗、緊湊型電容式微機(jī)械加速度計，具有信號調(diào)理、低通濾波器、溫度補(bǔ)償、自測、可配置通過中斷引腳（INT1 或 INT2）檢測 0g、以及脈沖檢測（用于快速運(yùn)動檢測）等功能。0g 偏置和靈敏度是出廠配置，無需外部器件�？蛻艨墒褂弥付ǖ� 0g 寄存器和 g-Select 量程選擇對 0g 偏置進(jìn)行校準(zhǔn)， 量程可通過命令選擇 3 個加速度范圍（2g/4g/8g） 。MMA745xL 系列具備待機(jī)模式，使它成為以電池為電源的手持式電子器件的理想選擇。

　圖 14.MMA7455

　　在加速度傳感器的選擇上我們采取的是成本，功能，性能綜合考慮的原則。對于ADXL335 來說精度過高，它一般用于高精度，例如軍工等。對于 MMA7260 來說它的精度沒有 ADXL335 高，但它具有的多功能切換是多功能智能儀器的不二之選，但是由于計步器只是需要加速度傳感器而已， 對于使用 MMA7260 來說， 顯得過于奢侈了。而最后的 MMA7455，它的精度一般，但它足夠計算人們在步行或者跑步時候的頻率，而且它的內(nèi)部電路如信號調(diào)理、低通濾波器、溫度補(bǔ)償、自測等功能齊全，所以綜上所述我們選擇 MMA7455 作為本次設(shè)計的傳感器芯片。

　　3.1.3 MMA7455的工作原理與管腳排列

　　MMA7455 數(shù)字三軸加速度傳感器模塊核心為MMA7455L數(shù)字三軸加速度傳感器，該模塊設(shè)計板卡線路經(jīng)過高電磁兼容設(shè)計和優(yōu)化，具有輸出精確，體積小，工作可靠，各種標(biāo)識清晰，擴(kuò)展性好等特點(diǎn)。MMA7455L 芯片安裝在帶DIP 插腳的印刷電路板（PCB）上。模塊主要參數(shù)包括 Z 軸自測，低壓操作：2.4V – 3.6V，用于偏置校準(zhǔn)的用戶指定寄存器，可編程閥值中斷輸出，電平檢測17模式運(yùn)動識別（沖擊、震動、自由下落） ，脈沖檢測模式單脈沖或雙脈沖識別，靈敏度 64 LSB/g @ 2g /8g 10 位模式，8 位模式的可選靈敏度（±2g、±4g、±8g），可靠的設(shè)計、高抗震性（5000g） ，環(huán)保型產(chǎn)品，低成本。
MMA7455加速度傳感器由2部分組成：G-單元和信號調(diào)理ASIC電路，如圖15所示。G-單元是機(jī)械結(jié)構(gòu)，它是用半導(dǎo)體制作技術(shù)、由多晶硅半導(dǎo)體材料制成，并且是密封的，圖1中的積分、放大、濾波、溫度補(bǔ)償、控制邏輯和EEPROM相關(guān)電路、 振蕩器、時鐘生成器、以及自檢等電路組成，完成G-單元測量的電容值到電壓輸出的轉(zhuǎn)換。

　　圖 15

　　G-單元的等效電路如圖 16 所示，它相當(dāng)于在 2 個固定的電容極板中間放置 1
個可移動的極板。當(dāng)有加速度作用于系統(tǒng)時，中間極板偏離靜止位置。用中間極板偏離靜止位置的距離測量加速度，中間極板與其中一個固定極板的距離增加，同時與另一個固定極板的距離減少，且距離變化值相等。距離的變化使得 2 個極板間的電容改變(如圖 2 所示)，電容值的計算公式是：C=Ae/D，其中 A 是極板的面積，D是極板間的距離，e 是電介質(zhì)常數(shù)。 信號調(diào)理 ASIC 電路將 G-單元測量的 2 個電容值轉(zhuǎn)換成加速度值，并使加速度與輸出電壓成正比。當(dāng)測量完畢后在 INT1/INT2 輸出高電平， 用戶可以通過 I2C 或 SPI 接口讀取 MMA7455L 內(nèi)部寄存器的值， 判斷運(yùn)動的方向。自檢單元用于保證 G-單元和加速計芯片的電路工作正常，出電壓成比例。　

　　　　　　　　　圖 16　　　　　　　　　　　　　圖 17.MMA7455 的管腳排列


　　

圖 18.MMA7455

　　對于 MMA7455 的引腳功能，
　　引腳 1 DVDD_IO 為 3.3V 電源輸入端（數(shù)字）
　　引腳 2 GND 為接地線
　　引腳 3 N/C 為空引腳，不接或接地
　　引腳 4 IADDR0 為 I2C 地址 0 位
　　引腳 5 GND 為接地
　　引腳 6 AVDD 為 3.3V 電源輸入端（模擬）
　　引腳 7 CS 為 SPI 使能(0)，I2C 使能(1)
　　引腳 8 INT1/DRDY 為中斷 1/數(shù)據(jù)就緒
　　引腳 9 INT2 為中斷 2
　　引腳 10 引腳 11 N/C 為空引腳，不接或接地
　　引腳 12 SDO 為 SPI 串行數(shù)據(jù)輸出
　　引腳 13 SDA/SDI/SDO為I2C 串行數(shù)據(jù)輸出/SPI 串行數(shù)據(jù)輸入/3 線接口串行數(shù)據(jù)
輸出。
　　引腳14 SCL/SPC為I2C 時鐘信號輸出/SPI 時鐘信號輸出。

　　3.1.4 MMA7455與單片機(jī)的接口電路

　　MMA7455與單片機(jī)的接口電路非常簡單，分別是SDA與SCL兩個接口與單片機(jī)
相連。傳感器其他部分如接地，接電源，懸空等都是固定接法。在VCC端口接3.3V到5V電源供電均可，另有兩個10千歐的電阻保護(hù)電路。

　　由于采用網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號，只需看到SDA，SCL分別接到14,15引腳。

　　圖19.傳感器與單片機(jī)連接圖

　　3.2 單片機(jī)系統(tǒng)電路

　　3.2.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)

　　隨著電子技術(shù)的發(fā)展，單片機(jī)的功能將會更加的完善，因而單片機(jī)的應(yīng)用將更加普及。單片機(jī)在家電，電子，軍工等控制方面得到更加廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)將是智能儀器應(yīng)用最多的。單片機(jī)的最小系統(tǒng)是由組成單片機(jī)系統(tǒng)必需的一些元件構(gòu)成的，除了單片機(jī)之外，還需要包括電源供電電路、時鐘電路、復(fù)位電路。

　　3.2.2 AT89S52 單片機(jī)簡介

　　AT89S52是一種低功耗、 高性能CMOS 8位微控制器， 具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。 使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造， 與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令
和引腳完全兼容。片上 Flash 允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89S52 在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。

　　AT89S52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k 字節(jié) Flash， 256 字節(jié) RAM，32 位 I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個 16 位 定時器/計數(shù)器，一個 6 向量 2 級中斷結(jié)構(gòu)， 全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。 另外， AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU 停止工作，允許 RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工 作。掉電保護(hù)方式下，RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。P0 口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動 8 個 TTL 邏 輯電平。對 P0 端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。 當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲器時，P0 口也被作為低 8 位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下， P0 不具有內(nèi)部上拉電阻。 在 flash 編程時，P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗時，輸出指令字節(jié)。程序校驗 時，需要外部上拉電阻。

　　P1 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL 邏輯電平。此外，P1.0 和 P1.1 分別作定時器/計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入（P1.0/T2）和定時器/計數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX） 。 在 flash 編程和校驗時，P1 口接收低 8 位地址字節(jié)。

　　引腳號第二功能：

　　P1.0 T2（定時器/計數(shù)器 T2 的外部計數(shù)輸入） ，時鐘輸出
　　P1.1 T2EX（定時器/計數(shù)器 T2 的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制）
　　P1.5 MOSI（在系統(tǒng)編程用）
　　P1.6 MISO（在系統(tǒng)編程用）
　　P1.7 SCK（在系統(tǒng)編程用）
　　P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動4 個 TTL 邏輯電平。對 P2 端口寫“1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入 口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL） 。 在訪問外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX @DPTR） 時，P2 口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。在使用 8 位地址（如 MOVX @RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 在 flash 編程和校驗時，P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號。

　　P3 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，p3 輸出緩沖器能驅(qū)動4個TTL 邏輯電平。 P3 口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用端口引腳第二功能：

　　P3.0 RXD(串行輸入口)
　　P3.1 TXD(串行輸出口)
　　P3.2 INTO(外中斷 0)
　　P3.3 INT1(外中斷 1)
　　P3.4 TO(定時/計數(shù)器 0)
　　P3.5 T1(定時/計數(shù)器 1)
　　P3.6 WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)
　　P3.7 RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通
　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時，RST 引腳出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上高電平將
是單片機(jī)復(fù)位。

　　ALE/PROG：當(dāng)訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)。一般情況下，ALE 仍以時鐘振蕩頻率的 1/6 輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個 ALE 脈沖。對 FLASH 存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG） 。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的 8EH單元的 D0 位置位，可禁止 ALE 操作。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無效。

　　PSEN： 程序儲存允許 （PSEN） 輸出是外部程序存儲器的讀選通信號， 當(dāng) AT89S52由外部程序存儲器取指令（或數(shù)據(jù)）時，每個機(jī)器周期兩次 PSEN 有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲器，將跳過兩次 PSEN 信號。EA/VPP： 外 部 訪 問 允 許 ， 欲 使 CPU 僅 訪 問 外 部程 序 存 儲 器（ 地 址為0000H-FFFFH） ，EA 端必須保持低電平（接地） 。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。如 EA 端為高電平（接 Vcc 端） ，CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器的指令。FLASH 存儲器編程時，該引腳加上+12V 的編程允許電源 Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用 12V 編程電壓 Vpp。

　　XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。
　　XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。

　　圖20.單片機(jī)系統(tǒng)電路

　　3.3 LCD顯示電路

　　3.3.1 LCD1602簡介

　　在日常生活中，我們對液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。在單片機(jī)的人機(jī)交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED 數(shù)碼管、液晶顯示器。

　　1602 液晶也叫 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的點(diǎn)陣型液晶模塊。 它由若干個 5X7 或者 5X11 等點(diǎn)陣字符位組成， 每個點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能很好地顯示圖形（用自定義 CGRAM，顯示效果也不好） 。 1602LCD 是指顯示的內(nèi)容為 16X2,即可以顯示兩行， 每行 16 個字符液晶模塊 （顯示字符和數(shù)字） 。 市面上字符液晶大多數(shù)是基于 HD44780 液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于 HD44780 寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。

圖21 LCD1602

　　3.3.2 LCD1602管腳功能

　　1602 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，其中：

　　引腳 1：VSS 為電源地
　　引腳 2：VCC 接 5V 電源正極
　　引腳 3：V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高
　　引腳 4：RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。
　　引腳 5：RW 為讀寫信號線，高電平時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。
　　引腳 6：E(或 EN)端為使能端,高電平時讀取信息，負(fù)跳變時執(zhí)行指令。
　　引腳 7～14：D0～D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)端。
　　引腳 15～16：空腳或背燈電源。15 腳背光正極，16 腳背光負(fù)極。

　　圖 22 1602 管腳圖

　　3.3.3 LCD1602顯示電路設(shè)計

　　1602與單片機(jī)的接法較為固定，1602 液晶的控制管腳都接到了單片25機(jī)管腳上，在功能設(shè)置指令中可以將液晶設(shè)為8 位數(shù)據(jù)接口和4 位數(shù)據(jù)接口，當(dāng)然也可以當(dāng)四位數(shù)據(jù)接口來用。液晶電源正端接5V，負(fù)端接地，背光正端接5V，負(fù)端接地。此外，液晶的偏壓管腳（VO）接到一個電位器的中間抽頭，電位器的兩端分別接5V 和地，這樣就可通過調(diào)節(jié)電位器來實(shí)現(xiàn)對1602 液晶對比度的調(diào)節(jié)。但由于考慮到最后制作PCB板的空間有限，不設(shè)計液晶對比度問題。

　　圖 23 LCD 與單片機(jī)連接圖


　

　3.4 開關(guān)與電源電路

　　3.4.1 開關(guān)電路

　　在開關(guān)電路中，根據(jù)計步器所要實(shí)現(xiàn)的功能，我設(shè)定了 3 個基本按鍵，分別代表開始、停止與重新開始。它們的功能是通過軟件來實(shí)現(xiàn)的，分別與單片機(jī)相接，達(dá)到所要求的目的。在具體設(shè)計中，我采用四角開關(guān)，在接線時注意對角接為導(dǎo)通，平角接為短路。

 　圖 24.按鍵電路

　　三個按鍵分別接單片機(jī)的 p14p15p16 口，其中按鍵一是開始，在計步器通電后，按開始按鍵才能計數(shù)，不按開始鍵則無法計數(shù)。按鍵二為停止鍵，在計步器工作到一段時間使用者希望查看當(dāng)前計步狀態(tài)，則可以停止當(dāng)前計步。按鍵三為重新開始，特別注意的是重新開始無需再按按鍵一， 即可在原有的步數(shù)上繼續(xù)計步。 如要清零，則可以使用單片機(jī)復(fù)位鍵。

　　3.4.2 電源電路

　　電源電路中，我采用三節(jié)五號電池，4.5V 足夠帶動單片機(jī)、傳感器、LCD運(yùn)作。只需要配上合適的電池盒，用導(dǎo)線在 PCB 板上焊好即可。簡單，方便。

　　圖 25.電源電路

　　在電源電路中放置了一個 LED 小燈泡，用來檢測電源是否損壞或者沒有連接好。（未完待續(xù)）

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