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跑步机控制模块的硬件划分如图2.2所示，由PIC单片机、按键输入模块和显示模块组成。
其各个部分详细说明如下所述。
（1）PIC单片机：这是跑步机控制模块系统的核心控制器。
（2）按键输入模块：提供用户的输入通道。
（3）显示模块：显示跑步机当前的工作状态，包括速度和启停等。
图2.2 跑步机控制模块的硬件划分
跑步机控制模块的硬件电路原理图如图2.3所示，PIC16F877A单片机使用RD5引脚扩展了一个独立按键K1作为跑步机的启动、停止和暂停控制，使用RD6和RD7引脚扩展了K2和K3分别用作速度增加和速度减小的控制；使用PORTB和PORTC端口分别扩展了两位独立数码管用作速度显示模块，使用RD0和RD1两个引脚分别扩展两只发光二极管作为工作状态指示。
图2.3 跑步机控制模块的硬件电路原理图
跑步机控制模块涉及的典型元器件说明参见表2.1。
表2.1 跑步机控制模块中的典型元器件说明
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独立按键是PIC单片机应用系统中最常用的人机交互通道器件之一，用户通常用其向PIC单片机输入信息。
独立按键的基本工作原理是被按下时按键接通两个点，放开时则断开这两个点。按照结构可以把按键分为两类：触点式开关按键（如机械式开关、导电橡胶式开关等）和无触点开关按键（如电气式按键，磁感应按键等）。
PIC单片机应用系统中典型的独立按键扩展电路如图2.4所示，按键的一端连接到电源地，而另外一端通过一个电阻连接到电源正电压端，同时还连接到单片机的I/O引脚上。当按键没有被按下时，单片机的I/O引脚通过电阻连接到+5Ⅴ，I/O引脚上被加上了一个高电平；当按键被按下时，单片机的I/O引脚直接连接到电源地，I/O引脚被加上一个低电平。
图2.4 典型的独立按键扩展电路
数码管是一种由多个发光二极管组成的半导体发光器件，常见的数码管可以按照显示的段数分为七段数码管、八段数码管和异型数码管；按能显示多少个字符/数字可以分为一位、两位等“×”位数码管；按照数码管中各个发光二极管的连接方式可以分为共阴极数码管和共阳极数码管。
数码管其本质是组合在一起的8只发光二极管，通过点亮不同的发光二极管组合可以显示数字0～9、字符A～F、H、L、P、R、U、Y、符号“-”及小数点“.”。如图2.5所示，可以看到数码管的引脚定义和内部等效发光二极管结构示意图，共阴极数码管和共阳极数码管的内部连接方式。
图2.5 数码管
从图2.5可以看到，当数码管内部的发光二极管被点亮时，对应的数码管段发光，所以可以根据数码管需要显示的数字或者字符推导出需要外加在数码管引脚上的电平组合，这个过程被称为对数码管进行字形编码，由于共阴极和共阳极的数码管结构不同，所以其对应的编码也不同，参见表2.2。
表2.2 八段数码管的字形编码
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和发光二极管类似，数码管也有“灌电流”和“拉电流”两种不同的驱动方式。