步測儀的設(shè)計(jì)_畢業(yè)論文說明書-全文預(yù)覽
【正文】 系統(tǒng)時(shí)鐘 還未起振，端口 C 處于 高阻狀態(tài) 。在復(fù)位過程中，即使 系統(tǒng)時(shí)鐘 還未起振，端口 B 處于 高阻狀 第 13 頁 態(tài) 。在復(fù)位過程中，即使 系統(tǒng)時(shí)鐘 還未起振，端口A 處于 高阻狀態(tài) 。 C 時(shí)的功耗 l 正常模式 : mA l 空閑模式 : mA l 掉電模式 : 1 μ A ATmega16 引腳功能 引腳名稱引腳功能說明 VCC 電源正 GND 電源地 端口 A(PA7..PA0) 端口 A 做為 A/D 轉(zhuǎn)換器 的模擬輸入端。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的 CISC 微控 制器最高至 10 倍的 數(shù)據(jù)吞吐率 。 第 9 頁 3 各主要元器件模塊設(shè)計(jì) Atmega16介紹 概述 AVR 單片機(jī)采用哈弗總線型結(jié)構(gòu)，程序存儲器和數(shù)據(jù)十分開的，微處理器直接訪問全部程序存儲器和數(shù)據(jù) 存儲器。而采用加速度傳感器的系統(tǒng)，雖然在計(jì)算精度上比第一種方案低一些，但其成本低，程序設(shè)計(jì)簡單，通過適當(dāng)?shù)乃惴ㄌ幚?，精度也能提高許多，可以滿足設(shè)計(jì)的要求。 第 4 頁 設(shè)備選型 設(shè)計(jì)方案比較 實(shí)際的步測儀，根據(jù)計(jì)算路程的實(shí)現(xiàn)方法，可以分為兩種：一是利用 GPS模塊來計(jì)算路程；二是利用加速度傳感器來計(jì)算路程。 第 1 頁 目 錄 引言 ??????????????? ?? ??????????? 3 1 設(shè)備選型 ??????????????? ?? ??????????? 4 設(shè)計(jì)方案比較 ??????????????? ?? ??????????? 4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)定 ??????????????? ?? ??????????? 4 步測儀系統(tǒng)元器件選擇 ??????????????? ?? ??? 5 2 總體設(shè)計(jì)原理圖 ??????????????? ?? ??? 6 步測儀模塊電路圖及說明 ??????????????? ? ? ??? 6 基站模塊電路圖及說明 ??????????????? ?? ??? 7 3 各主要元器件模塊設(shè)計(jì) ??????????????? ?? ??? 9 單片機(jī) ATMEGA16介紹 ??????????????? ?? ??? 9 概述 ??????????????? ?? ??? 9 ATMEGA16產(chǎn)品特性 ??????????????? ?? ??? 9 外設(shè)特點(diǎn) ??????????????? ?? ??? 10 ATMEGA16引腳功能 ??????????????? ?? ?? ? 12 無線收發(fā)模塊 NRF905設(shè)計(jì) ??????????????? ?? ??? 14 模塊外觀 ??????????????? ?? ??? 14 模塊簡介 ??????????????? ?? ??? 14 基本特點(diǎn) ??????????????? ?? ??? 14 應(yīng)用領(lǐng)域 ??????????????? ?? ??? 15 硬件原理說明 ??????????????? ?? ??? 15 通過 AVR 單片機(jī)軟件控制原理 ??????????????? ?? ??? 16 模塊原理圖 ??????????????? ?? ??? 19 與單片機(jī)硬件連接圖 ??????????????? ?? ??? 20 三軸加速度傳感器 KXP74設(shè)計(jì) ??????????????? ?? ??? 21 第 2 頁 加速度傳感器簡介 ??????????????? ?? ??? 21 步伐參數(shù)設(shè)定 ??????????????? ?? ??? 22 軟件編程流程圖 ??????????????? ?? ??? 25 距離參數(shù)設(shè)定 ??????????????? ?? ??? 26 卡路里（能量）參數(shù)設(shè)定 ??????????????? ?? ??? 27 硬件連接圖 ??????????????? ?? ??? 28 LCD12864液晶顯示模塊設(shè)計(jì) ??????????????? ?? ??? 29 液晶顯示模塊概述 ??????????????? ?? ??? 29 基本特性 ??????????????? ?? ??? 29 外形尺寸 ??????????????? ?? ??? 30 接口時(shí)序 ??????????????? ?? ??? 30 硬件連接圖 ??????????????? ?? ??? 32 4 軟件設(shè)計(jì) ??????????????? ?? ??? 33 主程序流程圖 ??????????????? ?? ??? 33 采樣及處理程序流程圖 ??????????????? ?? ??? 34 5 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 ??????????????? ?? ??? 34 謝辭 ??????? ???? ???????????????? 35 參考文獻(xiàn) ???? ???? ????????? 36 第 3 頁 引言 計(jì)步器是一種頗受歡迎的日常鍛煉進(jìn)度監(jiān)控器，可以 激勵人們挑戰(zhàn)自己，增強(qiáng)體質(zhì)，幫身。 下面我們將從設(shè)備選型與比較、設(shè)備的總體規(guī)劃，以及各個重要元器件的原理介紹和如何實(shí)現(xiàn)其在步測儀中的功能做詳細(xì)介紹。 通過上述方案設(shè)計(jì)性能評估可知，采用 GPS 模塊的系統(tǒng)成本較高，而且程序設(shè)計(jì)復(fù)雜度高。 1 2 3 4 5 第 7 頁 2：與加速度傳感器連接引腳使用情況和外部電路連接圖 3：三軸加速度傳感器和 ATMEGA16引腳連接和其最小工作系統(tǒng) 4： nrf905無線收發(fā)模塊引腳連接電路圖 5：電源部分電路圖 基站模塊電路圖如下 基站模塊電路圖說明如下： 1： nrf905引腳連接電路圖 2： lcd12864液晶顯示模塊連接電路圖 3： ATMEGA16引腳使用 情況和最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 2 3 4 5 第 8 頁 4：電源電路設(shè)計(jì) 5：串行接口電路 通過上述說我們對無線步測儀的硬件連接系統(tǒng)有了一個出不得了解，下面我們將逐步介紹每個主要元器件的硬件使用使用和如何進(jìn)行軟件實(shí)現(xiàn)做詳細(xì)說明。所有的寄存器都直接與運(yùn)算邏單元 (ALU) 相連接，使得一條指令可以在一個 時(shí)鐘周期 內(nèi)同時(shí)訪問兩個獨(dú)立的寄存器。 ATmega16產(chǎn)品特性 ※高性能、低功耗的 8位 AVR 微處理器 ※先進(jìn)的 RISC 結(jié)構(gòu) 第 10 頁 ※ 131條指令 ※ 大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)間為單個時(shí)鐘周期 ※ 32個 8位通用工作寄存器 ※ 全靜態(tài) 工作 ※ 工作于 16MHz 時(shí)性能高達(dá) 16MIPS ※只需兩個時(shí)鐘周期的硬件乘法器 ※非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲器 ※ 16K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash，擦寫壽命 : 10,000次 ※ 具有獨(dú)立鎖定位的可選 Boot 代碼區(qū)，通過片上 Boot 程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程，真正的同時(shí)讀寫操作 ※ 512 字節(jié)的 EEPROM，擦寫壽命 : 100,000次 ※ 1K 字節(jié)的片內(nèi) SRAM ※ 可以對鎖定位進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)用戶程序的加密 ※ JTAG 接口 ( 與 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)兼容 ) ※符合 JTAG 標(biāo)準(zhǔn)的邊界掃描功能 ※支持?jǐn)U展的片內(nèi)調(diào)試功能 ※ 通過 JTAG 接口實(shí)現(xiàn)對 Flash、 EEPROM、 熔絲位 和鎖定位的 編程 外設(shè)特點(diǎn) ※兩個具有獨(dú)立預(yù)分頻器和 比較器
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