基于ATmega8單片機(jī)的紅外導(dǎo)盲系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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2. 1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
整個(gè)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)框圖如圖3所示。3組紅外測(cè)距傳感器分別用于檢測(cè)前、左、右三個(gè)方向上障礙物的距離情況，傳感器輸出的測(cè)距模擬信號(hào)送入單片機(jī)主控制器中進(jìn)行A／D采樣處理，采樣后的信號(hào)經(jīng)過(guò)軟件濾波后，若判斷距離障礙物較近，則單片機(jī)控制語(yǔ)音播放模塊和音頻放大電路發(fā)出距離提示信息。
2．2 ATmega8單片機(jī)介紹
系統(tǒng)主控制器選用高性能、低功耗的ATmega8單片機(jī)。ATmega8單片機(jī)是Atmel公司AVR系列的單片機(jī)，采用先進(jìn)的RISC精簡(jiǎn)指令集結(jié)構(gòu)，絕大多數(shù)指令為單周期指令，芯片內(nèi)置8K的可編程FLASH存儲(chǔ)器，1 KB的片內(nèi)SRAM，8個(gè)通道的A／D采樣接口。工作電壓為4．5～5．5 V。該款單片機(jī)強(qiáng)大的性能和小巧靈活的特點(diǎn)，使之適合本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求。
2．3 測(cè)距傳感電路
測(cè)距傳感器與單片機(jī)的連接電路如圖4所示，3個(gè)測(cè)距傳感器GP2Y0A02YK0F的模擬輸出引腳分別與ATmega8單片機(jī)的3個(gè)ADC采樣端口PC0，PC1，PC2連接。這3個(gè)ADC采樣端口有10 b的采樣分辨率，A／D轉(zhuǎn)換時(shí)間為13～260μs。
在實(shí)際使用中，由于單片機(jī)的數(shù)字輸出口還和語(yǔ)音播放電路連接，在輸出高速的高低電平時(shí)容易產(chǎn)生噪聲干擾，為避免干擾信號(hào)對(duì)電路其他部分產(chǎn)生影響，在單片機(jī)的VCC電源輸入端放置了100 nF的去耦電容，用以濾除噪聲干擾。ATmega8單片機(jī)還專門(mén)為A／D轉(zhuǎn)換電路提供了一個(gè)模擬電源輸入引腳AVCC，在電源信號(hào)連接到AVCC引腳之前，先通過(guò)一個(gè)電感L1和電容C2組成的LC濾波電路，用以吸收數(shù)字電路部分產(chǎn)生的噪聲干擾。單片機(jī)的A／D轉(zhuǎn)換參考端AREF選擇AVCC的電源為參考電平，通過(guò)內(nèi)部連線與AVCC相連，避免了外部干擾信號(hào)的影響，AREF引腳也通過(guò)一個(gè)100 nF的電容C3接地，保證了A／D轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性。
評(píng)論