基于ATmega8單片機的紅外導盲系統(tǒng)設計
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2. 1 系統(tǒng)整體設計
整個系統(tǒng)的硬件設計框圖如圖3所示。3組紅外測距傳感器分別用于檢測前、左、右三個方向上障礙物的距離情況，傳感器輸出的測距模擬信號送入單片機主控制器中進行A／D采樣處理，采樣后的信號經(jīng)過軟件濾波后，若判斷距離障礙物較近，則單片機控制語音播放模塊和音頻放大電路發(fā)出距離提示信息。
2．2 ATmega8單片機介紹
系統(tǒng)主控制器選用高性能、低功耗的ATmega8單片機。ATmega8單片機是Atmel公司AVR系列的單片機，采用先進的RISC精簡指令集結構，絕大多數(shù)指令為單周期指令，芯片內(nèi)置8K的可編程FLASH存儲器，1 KB的片內(nèi)SRAM，8個通道的A／D采樣接口。工作電壓為4．5～5．5 V。該款單片機強大的性能和小巧靈活的特點，使之適合本系統(tǒng)的設計要求。
2．3 測距傳感電路
測距傳感器與單片機的連接電路如圖4所示，3個測距傳感器GP2Y0A02YK0F的模擬輸出引腳分別與ATmega8單片機的3個ADC采樣端口PC0，PC1，PC2連接。這3個ADC采樣端口有10 b的采樣分辨率，A／D轉換時間為13～260μs。
在實際使用中，由于單片機的數(shù)字輸出口還和語音播放電路連接，在輸出高速的高低電平時容易產(chǎn)生噪聲干擾，為避免干擾信號對電路其他部分產(chǎn)生影響，在單片機的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單片機還專門為A／D轉換電路提供了一個模擬電源輸入引腳AVCC，在電源信號連接到AVCC引腳之前，先通過一個電感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。單片機的A／D轉換參考端AREF選擇AVCC的電源為參考電平，通過內(nèi)部連線與AVCC相連，避免了外部干擾信號的影響，AREF引腳也通過一個100 nF的電容C3接地，保證了A／D轉換的準確性。
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