基于单片机计步器的设计

科技创新与应用Ｉ　２０１３年第３４期　科技创新　

基于单片机计步器的设计　

崔秋丽　

（苏州工业职业技术学院，江苏苏州２１５１０４）　

摘要：本系统是一个针对人体步行的特点设计的智能计步系统，对腰部运动加速度的峰值检测从而得到步数。文章通过对系　

统的硬件部分和软件部分设计来达到计步要求。　关键词：ＡＴ８９Ｃ５１单片机；传感器；计步器　

１引言　当今社会，随着经济的发展，人们生活水平的提高，肥胖的人越　来越多，也就导致了越来越多的疾病产生，因此，人们越来越关注健　

康问题，而锻炼身体是让自己健康的最有效的方法。因此计步器应　运而生，就成了时下流行的趋势。步行时，通过伸缩肌肉，血液在流　

动时的抵抗值下降，血压下降且稳定。经常步行的人很少患高血压　或低血压病。坚持步行能减少血管内附着的脂肪性物质，使体重减　

轻，也逐渐减少心脏的负荷。而基于单片机为核心控制的计步器有　着精确，可靠，稳定，方便等优点，已被大多数人所接受。通过计步器　

人们可以知道自己跑了多少步，实时掌握自己的锻炼情况。　２总体设计方案　

计步器由振荡电路、复位电路、显示电路以及按键电路几个部　分组成，由电池进行供电。系统结构图如图１所示。　

臣　］　

图１系统结构图　３硬件的设计　３．１振荡电路　

ＡＴ８９Ｃ５１单片机内设有一个由反向放大器所构成的振荡电路，　振荡电路是单片机系统正常工作的保证，如果振荡器不起振，系统　

将会不能工作。假如振荡器运行不规律，系统执行程序的时候就会　

出现时间上的误差，这在通信中会体现的很明显，电路将无法通信。　它是由一个晶振和两个瓷片电容组成的。时钟电路中的两个电容用　作补偿，使得晶振更容易起振，频率更加稳定。如图２所示。　

图２振荡电路　图３复位电路　３－２复位电路　

为确保微机系统中电路稳定可靠工作，复位电路是必不可少的　

一部分，复位电路的第一功能是上电复位。一般微机电路正常工作　

需要供电电源为５Ｖ±５％，即４．７５～５．２５Ｖ。由于微机电路是时序数字　电路，它需要稳定的时钟信号，因此在电源上电时，只有当ＶＣＣ超　

过４．７５Ｖ低于５．２５Ｖ以及晶体振荡器稳定工作时，复位信号才被撤　

除，微机电路开始正常工作。系统的复位采用了上电复位的形式，上　电过程中微控制器复位引脚保证１０ｍｓ以上的高电平就能可靠的将　微控制器复位。如图３所示。　

３＿３显示电路　

本次设计采用４位ＬＥＤ共阴极数码管显示屏做为系统的显示　界面，如图４所示。常用的ＬＥＤ显示器为８段或７段（８段比７段多　

了一个小数点“ｄｐ”段）。每一个段对应一个发光二极管。这种显示器　由共阳极和共阴极两种。如图４所示。共阴极ＬＥＤ显示器的发光二　

极管的阴极连接在一起，通常次共阴极接地。当某个发光二极管的　

一５２一　阳极为高电平时，发光二极管点亮，相应的段被现实。为了使ＬＥＤ　

显示器显示不同的符号和数字，就要把不同段的发光二极管点亮，　这样就要为ＬＥＤ显示器提供代码，因为这些代码可使ＬＥＤ相应的　

段发光，从而显示不同字型，因此该代码称之为段码（或称为字型代　

码）。７段发光二极管在加上一个小数点，共计８段。因此提供给　ＬＥＤ显示器的段码正好是１Ｂ。　

图４显示器连接电路　

３－４按键电路　

本次设计是以按键的形式来代替人走步所产生的震动，每按键　

一次即表示人走动一步，其电路如图５所示。　３．５　ＡＤＸＬ２０２传感器电路　

ＡＤＸＬ０２２传感器模块电路如图６所示。　

图５按键电路　

图６　ＡＤＸＬ２０２传感器模块电路　４系统软件　

计步开始，内部程序准备就位。人走动一步，传感器检测到峰　值，经四种电路，由显示器显示出来，再走一步，由累加器累加１，由　

此走几步依次加１，由显示器显示。单片机复位系统产生外部中断，　显示器置零。系统流程图如图７所示。　

５软件仿真　系统中将按键电路中按键Ｋｌ与单片机的Ｐ４．４进行连接，专用　

的按键电路产生震荡电路，将电信号通过电路转换给微控制器，微　

控制器将表征当前步数的数字量按照１

０进制等处理后通过直观　科技创新　２０１３年第３４期Ｉ科技创新与应用　

浅析公路工程施工中环保措施　

雷丽君　吴建霞　

（福州海峡职业技术学院，福建福州３５０００１）　

摘要：文章简要分析公路工程施工过程中的环境污染情况，提出相应的环境保护措施，减少公路工程施工带来的环境破坏和不　

利影响。　关键词：公路工程；施工；环境污染；环保措施　

１前言　

公路工程建设是各地区经济发展的要求，然而在公路工程的施工　过程中，废金属、废木料、废塑料、废砂浆渣、废气土方等各种固体废弃　

物，施工过程中抽排地下水、生活污水、雨水、搅拌及清洗机械的废水，不　少施工机械发出噪音、产生振动，还有施工机械燃料燃烧排放废气以及　

施工中的粉尘都将影响和破坏周围的土壤、水体、大气环境。所以，在公　

路工程施工建设过程中，应采取相应的有效措施，降低公路工程施工对　周围土壤、水体和大气环境的破坏及不利影响　。　

２公路工程施工过程中的环保措施　２．１固体废弃物污染处理措施　根据《中华人民共和国固体废弃物污染环境防治法》，结合实际情　

况对公路工程施工过程中产生的各种固体废弃物按照“分类回收、集中　存放、统一处理”的原则进行管理处治，以节约资源，减少各类固体废弃　

物对环境的污染。　公路工程施工过程中产生的固体废弃物可分为三大类：①有毒有　

害类，如油漆、涂料、废灯管等；②可回收类，如较大的边角料、折旧的木　材和砖类、废钢材、废油桶、废塑料、碎布料等；③不可回收类，如折旧垃　

圾、废砂浆渣、碎砖瓦、破布碎绵、旧砂纸和砂轮及施工过程中产生的其　

他无害物质，还有生活垃圾等。　项目部应在工地现场指定专门的固体废弃物存放点，并分区标识。　固体废弃物一般可分三个存放区，即有毒有害区、不可回收区和生活垃　

圾区。并指派专门的处理人员负责定期处理垃圾，针对不同类别垃圾采　

取不同的处理方式。①对有毒有害的垃圾，尽量用容器存放以减少对土　地的污染。清理施工现场的时候，再统一用麻袋打包运走，运到政府指　定点进行专业处理。②可重复利用的固体废弃物，由项目部及时安排利　

用，在不影响产品质量的情况下，施工人员不得拒绝使用回收料。可再　生类固体废弃物，则由项目部安排转卖至有经营资质的回收公司回收　

再利用。③不可回收的固体废弃物，由相关人员定期送至指定的垃圾处　理站。项目部应要求每个施工班组至少清理一次施工场地，将该班组施　

工中产生的固体废弃物分类收集，并存放至项目部指定的垃圾存放区　域。生活垃圾由个人收集并存放至指定区域，不得随意乱丢、乱倒垃圾。　

２．２废水污染处理措施　施工过程中抽排地下水、雨水、生活污水、搅拌及清洗机械的废水　

会污染环境。在公路工程开工前完成工地排水和废水处理设施，在整个　施工过程中的有效陛，做到现场无积水、排水不外溢、不堵塞、水质达标。　

在施工中抽排的地下水经沉淀后可用于灌溉项目部或公路两旁绿化植　物。科学进行施工组织管理，合理安排施工进度，尽量避免雨季施工。不　得不在雨季施工时，应制定有效的排水措施。避免废水无组织排放、外　溢，造成当地水污染。施工现场可设置专用油漆油料库，库房地面墙上　

做防渗漏处理，制定专人负责存储、使用和保管，防止油料跑、冒、滴、漏　而污染水体。　

加强对施工队伍的生活污水处理，严禁将污水直接排人河道中，可　

采用简单的、经济的处理方法。如施工营地的生活污水采用化粪池处　理，施工废水可设小型蒸发池收集，施工结束将这些化粪池、蒸发池清　

理掩埋。　

２．３废气和粉尘污染处理措施　对公路工程施工中废气和粉尘污染的防治和处理，可采取下列措　

施。①当风力超过３级时，每天早、中、晚至少各洒水一次，洒水降尘应配　备洒水装置并指定专人负责。②在风力大于等于４级时，应停止产生扬　

尘的施工作业。③对易产生粉尘、扬尘的作业面和装卸、运输过程，制定　操作规程和洒水，保持湿度。④施工垃圾要及时清运，清运时要洒水，防　

止扬尘。⑤严禁在工地焚烧产生有毒、有害气体、烟尘的物质。⑥易飞扬　细颗粒的水泥散体物料，应尽量使用罐装。若采用袋装水泥，则必须存　

放在库内或加以覆盖。工程使用的混凝土可由中心拌和站搅拌完成后　

集中供应，减少现场搅拌混凝土而导致粉尘污染。在使用、运输水泥、白　灰、细砂和其它容易飞扬的其他散体材料时，尽量轻拿轻放、文明施工，　防止人为因素造成扬尘污染。⑦在施工现场出入口设置冲车台，车辆出　

场时冲洗车轮，减少车轮携土。拆除构筑物时要有防尘遮挡，在旱季施　

工时可适量洒水。⑧沿施工现场可设围挡结构物，或在易产生扬尘那侧　设置喷淋设施。　２．４噪音污染处理措施　

对于公路工程施工中产生的噪音污染口，可选用噪声和振动符合城　市环境噪声标准的施工机械，同时选用降低噪音的施工工艺和施工方　

法。禁止采用噪音超标的机械施工，平时多注意施工机械维修和保养；　利用路堑边坡降低噪声；利用构筑物降低噪声；利用林带降低噪声，并　

按严格按照当地基本建设文明施工规定要求施工；合理安排施工作业　时间，减少施工噪音对公路工程沿线居民集中点的干扰。　

３结束语　

公路工程建设施工会给我们人类赖以生存的环境带来各种污染，　我们应提高环保意识，及时采取相应措施，减少公路工程施工中对环境　

的破坏和污染，节约能源，走可持续发展的道路。　

参考文献　

『１］ｍ新亮．公路工程施工环保环保　．城市建设理论研究，２０１２．　『２１杨记芳．浅谈公路工程环保措施　．科技风，２０１　１．　

图７系统流程图　图８仿真效果图　本文主要设计中包含了微控制器、显示部件、输　入部件和实时时钟等部分。在整个设计系统中充分　

掌握各模块电路的工作原理，对硬件电路、软件程序　进行设计，最后进行仿真。　

参考文献　

［１］张毅刚，彭喜元．单片机原理及接口技术［Ｍ］．北京：　

人民邮电出版社，２００８．　ｆ２１孙育才．ＭＣＳ一５１系列单片微型计算机及其应用　

（第四版）［Ｍ】．南京：东南大学出版社，２００４．　

［３降全利．单片机原理及应用技术［Ｍ］．北京：高等教育　

出版社．２００１．　［４］王新贤．通用集成电路速查手４ｔｆ［Ｍ］．济南：山东科学　

技术出版社，２００２．　ｆ５１殷庆纵．李福勤．电子路线ＣＡＤ［Ｍ］．北京：北京大学　ＬＥＤ显示。当按键按下一次的时候，　出版社．２００９．　

显示器显示１，按几次则显示多少。计　作者简介：崔秋丽（１９７８，８一），女，籍贯：山西临汾，硕士，讲师，　步器仿真效果图如图８所示。　研究方向：电子应用技术。　

６结束语　

一

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