基于加速度傳感器的墜落檢測系統(tǒng)-文庫吧
2025-06-08 17:25 本頁面
【正文】 子等各種智能化管理和控制領(lǐng)域。本文主要介紹以STC89C52單片機(jī)為核心的加速度傳感器應(yīng)用，利用ADI公司的ADXL345數(shù)字加速度計(jì)測量加速度，判斷系統(tǒng)的姿態(tài)，通過IIC串行總線方式將數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)，輔以LCD1602液晶顯示單元將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示出來，通過定時(shí)監(jiān)測加速度數(shù)據(jù)，可以分析系統(tǒng)的傾斜方向、運(yùn)動狀態(tài)等信息。本設(shè)計(jì)以最高200Hz的速率檢測系統(tǒng)的重力加速度，可靠地判斷系統(tǒng)是否處于自由落體狀態(tài)，提供報(bào)警功能，從而模擬出筆記本硬盤墜落保護(hù)系統(tǒng)。1單片機(jī)簡介MCS51系列單片機(jī)是Intel公司1980年推出的8位單片機(jī)，至今30多年來，51單片機(jī)經(jīng)久不衰，并得到了極其廣泛的應(yīng)用[1]。STC89C52系列單片機(jī)是STC推出的高速、低功耗、強(qiáng)抗干擾的單片機(jī)，內(nèi)置8K片內(nèi)存儲器，片上集成1280字節(jié)或512字節(jié)RAM。STC89C52單片機(jī)包含中央處理器（CPU）、程序儲存器（Flash）、數(shù)據(jù)存儲器（SRAM）、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、UART串口、看門狗等，幾乎包含了數(shù)據(jù)采集和控制中所需的所有單元模塊。 STC89C52引腳及其功能本設(shè)計(jì)選用的單片機(jī)封裝為PDIP40。 STC89C52引腳圖 電源引腳VCC和GNDVCC（40腳）：電源端，+5V。GND（20腳）：接地端。 和XTAL2XTAL1（19腳）：內(nèi)部時(shí)鐘電路反相放大器輸入端，接外部晶振的一個引腳。當(dāng)直接用外部時(shí)鐘源時(shí)，此引腳是外部時(shí)鐘源的輸入端。XTAL2（18腳）：內(nèi)部時(shí)鐘電路反相放大器的輸出端，接外部晶振的另一端。當(dāng)直接使用外部時(shí)鐘源時(shí)，此引腳是外部時(shí)鐘源的輸入端。 外部晶振電路。 復(fù)位引腳RSTRST（9腳）：RST是單片機(jī)復(fù)位信號輸入端，高電平有效。當(dāng)此輸入端保持兩個機(jī)器周期（24個時(shí)鐘振蕩周期）的高電平時(shí)，就可以完成復(fù)位操作。同時(shí)，STC89C52提供有四種復(fù)位方式：外部引腳RST復(fù)位，軟件復(fù)位，掉電/上電復(fù)位，看門狗復(fù)位。 外部引腳RST復(fù)位 輸入/輸出端口P0、PP2和P3P0端口( P0 .0～ P0 .7 , 39～32 腳)： P0 口是一個漏極開路的8 位準(zhǔn)雙向I/ O 端口。P1 端口( P1 .0～ P1 .7) 、P2 端口( P2 .0～ P2 .7)、P3 端口( P3 .0～ P3 .7)： P P2和P3端口是帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/ O 端口。在STC89C52 中, P3 端口還用于一些復(fù)用功能。 P3端口復(fù)用功能端口引腳復(fù)用功能RXD串行輸入口TXD串行輸出口INT0外部中斷0INT1外部中斷1T0定時(shí)器0/計(jì)數(shù)器0外部輸入T1定時(shí)器1/計(jì)數(shù)器1外部輸入WR外部數(shù)據(jù)存儲器寫脈沖RD外部數(shù)據(jù)存儲器讀脈沖 中斷系統(tǒng)中斷系統(tǒng)是為使CPU具有對外界緊急事件的實(shí)時(shí)處理能力而設(shè)置的。當(dāng)CPU 正在處理某件事情的時(shí)候, 外部發(fā)生的某一事件( 如一個電平的變化、一個脈沖沿的發(fā)生或定時(shí)器計(jì)數(shù)溢出等) 請求CPU迅速去處理, 于是, CPU 暫時(shí)中止當(dāng)前的工作, 轉(zhuǎn)去處理所發(fā)生的事件。中斷服務(wù)處理完該事件以后, 再回到原來被中止的地方, 繼續(xù)原來的工作, 這樣的過程稱為中斷[2]。 中斷過程 中斷優(yōu)先級微型機(jī)的中斷系統(tǒng)一般允許多個中斷源，當(dāng)幾個中斷源同時(shí)向CPU請求中斷，要求為它服務(wù)時(shí)，通常優(yōu)先處理最緊急事件的中斷請求，規(guī)定每一個中斷源都有一個優(yōu)先級，CPU總是先響應(yīng)優(yōu)先級最高的中斷請求。 中斷優(yōu)先級順序當(dāng)CPU正在處理一個中斷源請求的時(shí)候，發(fā)生了另外一個優(yōu)先級更高的中斷請求，如果CPU能夠暫停對原來中斷源的服務(wù)程序，轉(zhuǎn)去處理優(yōu)先級更高的中斷請求源，處理完以后，再回到原來低級中斷服務(wù)程序，這樣的過程稱為中斷嵌套。 中斷控制STC89C52中斷系統(tǒng)有四個特殊功能寄存器：定時(shí)器控制寄存器（TCON），串行口控制寄存器（SCON），中斷允許寄存器（IE），中斷優(yōu)先級寄存器（IP）。[3]。 中斷控制寄存器標(biāo)志位TF1和TF0為定時(shí)器/計(jì)數(shù)器溢出請求中斷標(biāo)志位。硬件置1和置0 。IE1和IE0為外部中斷請求標(biāo)志。IT1和IT0為外部中斷觸發(fā)方式控制位。TI：串行口發(fā)送中斷標(biāo)志位。CPU將數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖期SBUF中時(shí)就啟動發(fā)送。沒發(fā)送完一幀數(shù)據(jù)，硬件置位T1，CPU響應(yīng)中斷后，必須在中斷服務(wù)程序中軟件清0。RI：串行口接收中斷請求標(biāo)志位。同樣，由硬件置1，并且必須在中斷服務(wù)程序中軟件清0 。EA：中斷允許總控制位。EA=0時(shí)屏蔽所有中斷請求。EA=1時(shí)CPU開中斷。ES：串行口中斷允許位。ET1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1溢出中斷允許位。ET1=0時(shí)禁止T1中斷。ET1=1時(shí)允許T1中斷。EX1：外部中斷1中斷允許位。EX1=0時(shí)禁止外部中斷1中斷。EX1=1時(shí)允許外部中斷1中斷。ET0：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0溢出中斷允許位。ET0=0時(shí)禁止T0中斷。ET0=1時(shí)允許T0中斷。EX0：外部中斷0中斷允許位。EX0=0時(shí)禁止外部中斷0中斷。EX0=1時(shí)允許外部中斷0中斷。PS：串行口中斷優(yōu)先級控制位。PT1：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T1中斷優(yōu)先級控制位。PX1：外部中斷1中斷優(yōu)先級控制位。PT0：定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0中斷優(yōu)先級控制位。PX0：外部中斷0中斷優(yōu)先級控制位。若某個或某幾個控制位為1，則相應(yīng)的中斷源就規(guī)定為高級中斷。反之，若控制位為0，則相應(yīng)中斷源就規(guī)定為低級中斷。 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器STC89C52內(nèi)部設(shè)置有兩個16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T0和T1，可用于定時(shí)控制、延時(shí)、對外部事件計(jì)數(shù)和檢
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