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加速度传感器设计

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软件简介

  目 录
0 概述 2
1 系统组成与功能 2
1.1 系统组成 2
1.1.1 STC89C52单片机 2
1.1.2 ADXL345 模块 4
1.1.3 1602液晶显示屏 5
1.1.4最小系统 3
1.2 系统功能 8
2 系统原理 8
2.1实物照片 8
3 布线图 9
4 具体程序代码 10
5 焊接总结 13
6 扩展部分心得 15
7 参考资料 15

概述

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。 该器件提供多种特殊检测功能。活动和非活动检测功能通过比较任意轴上的加速度与用户设置的阈值来检测有无运动发生。敲击检测功能可以检测任意方向的单振和双振动
作。自由落体检测功能可以检测器件是否正在掉落。这些功能可以独立映射到两个中断输出引脚中的一个。正在申请专利的集成式存储器管理系统采用一个32级先进先出(FIFO)缓冲器,可用于存储数据,从而将主机处理器负荷降至最低,并降低整体系统功耗。 低功耗模式支持基于运动的智能电源管理,从而以极低的功耗进行阈值感测和运动加速度测量。
ADXL345采用3 mm × 5 mm × 1 mm,14引脚小型超薄塑料封装。


1 系统组成与功能

1.1 系统组成
1.1.1 STC89C52单片机

STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核,但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。 具有以下标准功能: 8k字节Flash,512字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM, MAX810复位电路, 3个16 位定时器计数器,4个外部中断,一个7向量4级中断结构(兼容传统51的5向量2级中断结构),全双工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz,6T/12T可选。

参数:
1. 增强型8051 单片机,6 时钟/机器周期和12 时钟/机器周期可以任意 选择,指令代码完全兼容传统8051.[2]?
2. 工作电压:5.5V~3.3V(5V 单片机)/3.8V~2.0V(3V 单片机)
3. 工作频率范围:0~40MHz,相当于普通8051 的0~80MHz,实际工作 频率可达48MHz
4. 用户应用程序空间为8K 字节
5. 片上集成512 字节RAM
6. 通用I/O 口(32 个),复位后为:P0/P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉, P0 口是漏极开路输出,作为总线扩展用时,不用加上拉电阻,作为 I/O 口用时,需加上拉电阻。
7. ISP(在系统可编程)/IAP(在应用可编程),无需专用编程器,无 需专用仿真器,可通过串口(RxD/P3.0,TxD/P3.1)直接下载用户程 序,数秒即可完成一片
8. 具有EEPROM 功能
9. 具有看门狗功能
10. 共3 个16 位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T2
11. 外部中断4 路,下降沿中断或低电平触发电路,Power Down 模式可 由外部中断低电平触发中断方式唤醒
12. 通用异步串行口(UART),还可用定时器软件实现多个UART
13. 工作温度范围:-40~+85℃(工业级)/0~75℃(商业级)
14. PDIP 封装

1.1.2 ADXL345 模块


1.1.3 1602液晶显示屏

硬件原理图:
1602液晶显示模块可以和单片机STC89C52直接接口,电路如图


1602引脚图如图:

液晶显示模块是一个慢显示器件,所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平,表示不忙,否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址,也就是告诉模块在哪里显示字符,表3是DM-162的内部显示地址

1602采用标准的16脚接口,其中:
第1脚:VSS为地电源
第2脚:VDD接5V正电源
第3脚: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
第4脚:RS为寄存器选择,高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。
第5脚:RW为读写信号线,高电平时进行读操作,低电平时进行写操作。当RS和RW
共同为低电平时可以写入指令或者显示地址,当RS为低电平RW为高电平时可以读忙信号,当RS为高电平RW为低电平时可以写入数据。
第6脚:E端为使能端,当E端由高电平跳变成低电平时,液晶模块执行命令。
第7~14脚:D0~D7为8位双向数据线。
第15~16脚:空脚
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、和日文假名等,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,我们就能看到字母“A”

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