发布时间 : 星期三 文章【完美升级版】智能电子计步器毕业论文设计更新完毕开始阅读d174768ad05abe23482fb4daa58da0116d171f17
第3章 硬件设计及介绍
3.1 微处理器模块
本设计规定使用ET44M210芯片，该芯片由台湾义统电子股份有限公司（Etoms Electronics Corp.）设计，是一款采用CMOS工艺制造，低价格﹑高性能﹑低功耗的8位SoC微控制器。 3.1.1 外形和电路图符号
图3.1 外形图
图3.2 电路图符号
3.1.2 功能特点和组成
ET44M210芯片采用RISC指令集架构，数据存储器容量1.3KB，程序存储器容量16KB，堆栈层数16层，中断源20个。主要功能特点有： 1) 具有42个I/O引脚，可设置上拉电阻和按键唤醒功能 2) 具有一个8位定时/计数器TCC和16位长时定时器FRC
3) 具有一个串行外围接口SPI
4) 具有2路﹑16位的脉宽调制输出PWM 5) 具有一个10位﹑16路模数转换器ADC 6) 具有一个2.4GMH无线射频调制解调器WM 7) 具有一个符合USB1.1通信协议的全速USB接口
芯片的内部组成如下图3.3所示：
图3.3 微处理器内部组成
本次设计中所涉及到的微处理器部分是输入输出I/O接口，定时器/计数，中断控制。
（1）输入输出I/O接口
芯片最多可以有42个I/O引脚(PTA0～7，PTB0～7，PTC0～5，PTD0～7，PTE0～7，PTF0～3)，通过有关寄存器的设置可以定义这些引脚为输入或输出。所有引脚都可以选择内部上拉电阻，部分引脚可以选择集电极开路。此外，还可以选择按键唤醒功能。
（2）定时器/计数器
芯片除了通常的带预除器的8位的计数器外，还有一个16位的“长时计数器”，可以很方便地实现长时定时，具有定时器溢出中断的功能。 （3）中断控制
芯片所有功能模块的响应都是通过中断工作方式来实现的。 ET44M210将ROM存储器的0x10到0xA8的区域作为20个中断响应入口。本设计是用FRC计时器0x0020自由计数器溢出中断，自由计数器从ffffH到0000H时可以发生中断
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3.2 传感模块
本次设计由于没有现成的传感器使用，并考虑到降低成本，合理利用身边易获得的材料自制一个震荡模块，其由一盒子和一个小钢珠组成，用无导电性的有机玻璃制作成盒子状，使用氯仿将一块导电的铜片粘合固定于盒子底部，再将另一块铜片粘在盒子的正前方玻璃壁上，并确保2块铜片无连接。最后将能起到导电作用的小钢珠放置其中，在前后摇动盒子的同时，将会使小钢珠一前一后运动，使电路导通从而计步。最后在盒子的前后各连一根导线作为输入端和接地端，让震荡信息转化为开关信号达到传感器的作用。为了方便使用和收纳，增加了一个插座使得计步器在不使用时可以与传感器分开保存，在需要使用时才连接的作用。
本设计新颖，构思巧妙，改变了现有摆锤与开关传感器分离设计的思念，合理设计成一体化的震荡模块，通用于各种造型的壳体或者电路板结构上，确保其计步精度不因电路板焊接差异而产生误差，也可大大降低实际生产成本。结构示意图如下图3.4所示：
图3.4 自制传感器示意图
3.3 显示模块
本次设计使用的是型号为SP420562K三位一体共阴数码管。
3.3.1 数码管类别
按照数码管上各发光二极管的电极的连接方式不同，可以将数码管分为共阳极数码管和共阴极数码管两种。
共阴极数码管是指把a、b、c、d、e、f、g这7个发光二极管的阴极连接到一起，形成公共阴极(COM)的数码管。共阴极数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上，当某一字段发光二极管的阳极为高电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阳极为低电平时，相应字段就不亮。共阴极数码管内部连接如图3.5所示。
图3.5 共阴数码管内部连接图
共阳极数码管是指把a、b、c、d、e、f、g这7个发光二极管的阳极连接到一起，成公共阳极(COM)的数码管。共阳极数码管在应用时应将公共极COM接到+5V电源上，当某一字段发光二极管的阴极为低电平时，相应字段就点亮。当某一字段的阴极为高电平时，相应字段就不亮。共阳数码管内部连接如图3.6所示。
图3.6 共阳数码管内部连接图
数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，用单片机驱动LED数码管有很多方法，按显示方式分，有静态显示和动态（扫描）显示，按译码