加速度测量仪的设计

<<综合课程设计>>

课程设计报告

题目：加速度测量仪的设计专业：电子信息工程

年级：2010级

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完成日期：2013年 12月10日

摘要

利用ADXL345模块、STC89C52RC、LCD1602、12MHZ晶振等元件，制作加速度测量仪，实现能够测量静态下的重力加速度值和物体的倾角。经测试，系统达到课程设计的基本要求，具有易于操作，制作成本低的优点。

关键词：ADXL345模块；STC89C52RC；LCD1602；加速度测量仪；重力加速度；倾角

ABSTRACT

Using the ADXL345 module, STC89C52RC, LCD1602, 12MHZ crystal element, making acceleration measurement instrument, and can dip angle acceleration of gravity measuring static values and objects. After testing, the system to meet the basic requirements of curriculum design, has the advantages of easy operation, advantages of low production cost.

Key Words:the ADXL345 module; STC89C52RC; LCD1602; accelerometer; gravity acceleration; angle

目录

摘要.............................................................................................................................................. II ABSTRACT .................................................................................................................................... I II 1 设计要求及方案选择. (1)

1.1设计要求 (1)

1.2方案选择 (1)

2 理论分析与设计 (2)

2.1加速度测量仪电路的分析及设计 (2)

3 电路设计 (3)

3.1 硬件电路的设计 (3)

3.2 软件的设计 (6)

4 系统测试 (7)

4.1调试所用的基本仪器清单 (7)

4.2调试结果 (7)

4.3测试结果分析 (7)

5 总结 (8)

参考文献 (9)

1 设计要求及方案选择

1.1设计要求

1.能测量静态下的重力加速度值；

2.能测量运动加速度，包括直线运动和圆周运动（或摆动）；

3.实时显示加速度值；

4.能测量物体的倾角。

1.2方案选择

利用单片机89C52、LCD1602和ADXL345等元件设计并制作加速度测量仪，电路设计框图如图1-2-1所示。

图1-2-1加速度测量仪设计方案框图

（1）根据设计要求，本设计选择STC89C52芯片为核心控制器件。

（2）测量所得的数据的显示用LCD1602液晶屏来显示，加速度感应仪器，我采用ADXL345模块。功能选择部分由按键控制，4个按键分别连P1.1、P1.2、P3.2、P3.3。

（3）其他方面，89C52第31脚（EA）接电源，第19、18（XTAL2、XTAL1）脚接晶振电路，第9脚接复位电路。

（4）软件设计方面用C语言编写控制程序。

2 理论分析与设计

2.1加速度测量仪电路的分析及设计

加速度测量仪电路如图2-1-1所示

图2-1-1 加速度测量仪电路图

它由复位电路、晶振电路、核心控制电路、显示电路、按钮切换电路和加速度感应电路组成。工作电压是5V。

3 电路设计

3.1 硬件电路的设计

加速度测量仪总电路如图3-1-1所示

图3-1-1 加速度测量仪总电路图

其中（1）复位电路如图3-1-2所示

图3-1-2 复位电路图

复位电路由1k电阻、10uf的电容、10k电阻、按键组成，主要是实现复位功能。

（2）晶振电路如图3-1-3所示

图3-1-3 晶振电路图

晶振电路由2个30pf的电容、12MHZ晶振组成，主要实现向电路提供时钟信号的功能。

（3）核心控制电路如图3-1-4所示

图3-1-4 核心控制电路图

它是一个STC89C52芯片，是整个电路的核心，用来写入程序，控制整个电路，控制加速度感应器和显示器，让模块实现数据测量和数据显示功能。

（4）加速度测量模块电路如图3-1-5所示

图3-1-5 加速度测量模块电路图

它是一个ADXL345模块，SCL管脚接P1.4，SDA管脚接P1.3，5v管脚接电源+5v，GND接地。实现加速度感应功能。

（5）显示电路如图3-1-6所示

图3-1-6 显示电路图

它由1k排阻、LCD1602液晶屏、P1、P0口等组成，实现显示所测得的数据的功能。

3.2 软件的设计

1）主要流程图如图3-2-1所示

图3-2-1 主要流程图