基于單片機(jī)立定跳遠(yuǎn)紅外線測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)

XXXX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)〔論文〕基于單片機(jī)的立定跳遠(yuǎn)測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)年級(jí)：XXXXX學(xué)號(hào)：XXXXX姓名：XXXXX專(zhuān)業(yè)：XXXXX指導(dǎo)老師：XXXXX二零一二年五月目錄摘要本文論述立定跳遠(yuǎn)測(cè)距系統(tǒng)，介紹了紅外線及紅外傳感器的分類(lèi)和應(yīng)用、AVR單片機(jī)系列的開(kāi)展與應(yīng)用，特別對(duì)ATmega16單片機(jī)進(jìn)行了說(shuō)明，本系統(tǒng)以AVR單片機(jī)為核心工作部件，并在硬件設(shè)計(jì)中詳細(xì)介紹了紅外線測(cè)距原理及各電路模塊的工作方式，分別論述紅外發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路、紅外接收驅(qū)動(dòng)電路、RS485通訊、報(bào)警電路、鍵盤(pán)、電源電路、LED顯示電路工作原理及ATmega16單片機(jī)的管腳分配。在軟件設(shè)計(jì)中，說(shuō)明了整個(gè)程序流程及各程序設(shè)計(jì)函數(shù)，設(shè)計(jì)過(guò)程中充分考慮了搞干擾措施。最后，得出整個(gè)設(shè)計(jì)的結(jié)論，說(shuō)明了紅外測(cè)距的可行，并且在運(yùn)行中系統(tǒng)性能穩(wěn)定，精度較高，誤差小于1CM，系統(tǒng)比擬實(shí)用。關(guān)鍵字：紅外線；距離測(cè)量；ATmega16AbstractThearticlebasedonthedesignofachipATmega16rangeofinfrareddistancemeasurementmodules.Ontheinfraredandinfraredsensorsandtheapplicationoftheclassification,theAVRSeriesofdevelopmentandapplication,especiallyforATmega16conducted.AVRmicrocontrollerasthecore,inhardwaredesign,Inthehardwaredesignintroducedtheprincipleandtheinfrareddistancemeasurementcircuitmoduleswayofworking,introducedtheinfraredrangetoachievethevisionisinfraredrangeofhardwarecircuit.andthattheinfraredtransmitterdrivercircuit,infraredreceiver-drivencircuit,RS485communications,alarmcircuits,keyboard,powersupplycircuit,LEDDisplayCircuitandATmega16pinassignments.Insoftwaredesign,itshowshowtheprocessworks,andthedesignprogramfunctionanderroranalysis.Thedesignprocessoffullyconsideringmaketointerferencemeasures.Finally,itisthewholedesigntotheconclusionthattheinfraredrangeoffeasibility.Ithasstablecapabilityandhighprecession.Themeasureerrorislessthanonecentimeter.Keywords:Infrared；Distancemeasurement；ATmega161緒論1.1紅外線概述紅外線簡(jiǎn)介近二十年來(lái)，紅外輻射技術(shù)已成為一門(mén)迅速開(kāi)展的新興技術(shù)科學(xué)。它已廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)，科研，軍事，醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。紅外輻射技術(shù)是開(kāi)展測(cè)量技術(shù)、遙感技術(shù)和空間科學(xué)技術(shù)的重要手段。紅外輻射俗稱(chēng)紅外線，又稱(chēng)紅外光，它是一種人眼看不見(jiàn)的光線。但實(shí)際上它和其他任何光線一樣，也是一種客觀存在的物質(zhì)。任何物體，只要它的濕度高于絕對(duì)零度，就有紅外線向周?chē)臻g輻射。它的波長(zhǎng)介于可見(jiàn)光和微波之間，它的波長(zhǎng)范圍大致在0.75um~100um的頻譜范圍之內(nèi)。相對(duì)應(yīng)的頻率大致在4×1014~3×1011之間，紅外線與可見(jiàn)光、紫外線、χ射線、γ射線和微波、無(wú)線電波一起構(gòu)成了整個(gè)無(wú)限連續(xù)的電磁波譜，在紅外技術(shù)中，一般將紅外輻射分為四個(gè)區(qū)域，即近紅外區(qū)、中紅外區(qū)、遠(yuǎn)紅外區(qū)和極遠(yuǎn)紅外區(qū)。0.77um~3um為近紅外區(qū)，3um~30um為中紅外區(qū)，30um~1000um為遠(yuǎn)紅外區(qū)。這里所說(shuō)的遠(yuǎn)近是指紅外輻射在電磁波譜中與可見(jiàn)光的距離。紅外輻射的物理本質(zhì)是熱輻射。物體的溫度越高，輻射出來(lái)的紅外線越多，紅外輻射的能量就越強(qiáng)。研究發(fā)現(xiàn)，太陽(yáng)光譜各種單色光的熱效應(yīng)從紫色光到紅色光是逐漸增大的，而且最大的熱效應(yīng)出現(xiàn)在紅外輻射的頻率范圍內(nèi)，因此人們又將紅外輻射稱(chēng)為熱輻射或熱射線。紅外線在通過(guò)云霧等充滿懸浮離子的物質(zhì)時(shí)不易發(fā)生散射，有較強(qiáng)的穿透能力，還具有抗干擾能力強(qiáng)、易于產(chǎn)生、對(duì)環(huán)境影響小、不會(huì)干擾臨近的無(wú)線電設(shè)備的特點(diǎn)，因而被廣泛應(yīng)用。目前紅外發(fā)射器件〔紅外發(fā)光二極管〕發(fā)出的是峰值波長(zhǎng)0.88um~0.94um之間的近紅外光，紅外接收器件〔光敏二極管、光敏三極管〕的受光峰值波長(zhǎng)為0.88um~0.94um之間，恰好與紅外發(fā)光二極管的光峰值波長(zhǎng)相匹配。紅外光具有反射、折射、散射、干預(yù)、吸收等特性。能全部吸收投射到它外表的紅外輻射的物體稱(chēng)為黑體；能全部反射的物體稱(chēng)為鏡體；能局部反射、局部吸收的物體稱(chēng)為灰體。嚴(yán)格地講，在自然界中，不存在黑體鏡體和透明體。紅外傳感器的分類(lèi)常見(jiàn)紅外傳感器可分為熱傳感器和光子傳感器。一、熱傳感器熱傳感器是利用入射紅外輻射引起傳感器的溫度變化，進(jìn)而使有關(guān)物理參數(shù)發(fā)生相應(yīng)的變化，通過(guò)測(cè)量有關(guān)物理參數(shù)的變化來(lái)確定紅外傳感器所吸收的紅外輻射。熱探測(cè)器的主要優(yōu)點(diǎn)是相應(yīng)波段寬，可以在室溫下工作，使用簡(jiǎn)單。但是，熱傳感器相應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，靈敏度較低，一般用于低頻調(diào)制的場(chǎng)合。熱傳感器主要類(lèi)型有：熱敏傳感器型，熱電偶型，高萊氣動(dòng)型和熱釋放電型四種。1.熱敏電阻型傳感器熱敏電阻是由錳、鎳、鈷的氧化物混合后燒解而成的，熱敏電阻一般制成薄片狀，當(dāng)紅外輻射照射在熱敏電阻上，其溫度升高，電阻值減少。測(cè)量熱敏電阻值變化的大小，即可得知入射的紅外輻射的強(qiáng)弱，從而可以判斷產(chǎn)生紅外輻射物體的溫度。2.熱電偶型傳感器熱電偶是由熱電功率差異較大的兩種材料構(gòu)成。當(dāng)紅外輻射到這兩種金屬材料構(gòu)成的閉合回路的接點(diǎn)上時(shí)，該接點(diǎn)溫度升高。而另一個(gè)沒(méi)有被紅外輻射輻照的接點(diǎn)處于較低的溫度，此時(shí)，在閉合回路中將產(chǎn)生溫差電流。同時(shí)回路中產(chǎn)生溫差電勢(shì)，溫差電勢(shì)的大小，反映了接點(diǎn)吸收紅外輻射的強(qiáng)弱。利用溫差電勢(shì)現(xiàn)象制成的紅外傳感器稱(chēng)為熱電偶型紅外傳感器，因其時(shí)間常數(shù)較大，相應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，動(dòng)態(tài)特性較差，調(diào)制頻率應(yīng)限制在10HZ以下。3.萊氣動(dòng)型傳感器高萊氣動(dòng)型傳感器是利用氣體吸收紅外輻射后，溫度升高，體積增大的特性，來(lái)反映紅外輻射的強(qiáng)弱。它有一個(gè)氣室，以一個(gè)小管道與一塊柔性薄片相連。薄片的背向管道一面是反射鏡。氣室的前面附有吸收模，它是低熱容量的薄膜。紅外輻射通過(guò)窗口入射到吸收模上，吸收模將吸收的熱能傳給氣體，使氣體溫度升高，氣壓增大，從而使柔鏡移動(dòng)。在室的另一邊，一束可見(jiàn)光通過(guò)柵狀光欄聚焦在柔鏡上，經(jīng)柔鏡反射回來(lái)的柵狀圖像又經(jīng)過(guò)柵狀光欄投射到光電管上。當(dāng)柔鏡因壓力變化而移動(dòng)時(shí)，柵狀圖像與柵狀光欄發(fā)生相對(duì)位移，使落到光電管上的光量發(fā)生改變，光電管的輸出信號(hào)也發(fā)生變化，這個(gè)變化量就反映出入射紅外輻射的強(qiáng)弱。這種傳感器的特點(diǎn)是靈敏度高，性能穩(wěn)定。但響應(yīng)時(shí)間性長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，強(qiáng)度較差，只適合于實(shí)驗(yàn)室內(nèi)使用。4.熱釋電型傳感器熱釋電型傳感器是一種具有極化現(xiàn)象的熱晶體或稱(chēng)“鐵電體〞。鐵電體的極化強(qiáng)度〔單位面積上的電荷〕與溫度有關(guān)。當(dāng)紅外線輻射照射到已經(jīng)極化的鐵電體薄片外表上時(shí)，引起薄片溫度升高，使其極化強(qiáng)度降低，外表電荷減少，這相當(dāng)于釋放一局部電荷，所以叫做熱釋電型傳感器。如果將負(fù)載電阻與鐵電體薄片相連，那么負(fù)載電阻上便產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)輸出。輸出信號(hào)的大小，取決于薄片溫度變化的快慢，從而反映入射的紅外輻射的強(qiáng)弱。由此可見(jiàn)，熱釋電型紅外傳感器的電壓響應(yīng)率正比于入射輻射變化的速率。當(dāng)恒定的紅外輻射照射在熱釋電傳感器上時(shí)，傳感器沒(méi)有電信號(hào)輸出。只有鐵電體溫度處于變化過(guò)程中，才有電信號(hào)輸出。所以，必須對(duì)紅外輻射進(jìn)行調(diào)制〔或稱(chēng)斬光〕，使恒定的輻射變成交變輻射，不斷的引起傳感器的溫度變化，才能導(dǎo)致熱釋電產(chǎn)生，并輸出交變的信號(hào)。二、光子傳感器光子傳感器是利用某些半導(dǎo)體材料在入射光的照射下，產(chǎn)生光子效應(yīng)，使材料電學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化。通過(guò)測(cè)量電學(xué)性質(zhì)的變化，可以知道紅外輻射的強(qiáng)弱。利用光子效應(yīng)所制成的紅外傳感器。統(tǒng)稱(chēng)光子傳感器。光子傳感器的主要特點(diǎn)靈敏度高，響應(yīng)速度快，具有較高的響應(yīng)頻率。但其一般須在低溫下工作，探測(cè)波段較窄。按照光子傳感器的工作原理，一般可分為內(nèi)光電和外光電傳感器兩種，后者又分為光電導(dǎo)傳感器、光生伏特傳感器和光磁電傳感器等三種。1.外光電傳感器〔器件〕當(dāng)光輻射在某些材料的外表上時(shí)，假設(shè)入射光的光子能量足夠大時(shí)，就能使材料的電子逸出外表，這種現(xiàn)象叫外光電效應(yīng)或光電子發(fā)射效應(yīng)。光電二極管、光電倍增管等便屬于這種類(lèi)型的電子傳感器。它的響應(yīng)速度比擬快，一般只需幾個(gè)毫微秒。但電子逸出需要較大的光子能量，只適宜于近紅外輻射或可見(jiàn)光范圍內(nèi)使用。2.光電導(dǎo)傳感器〔器件〕當(dāng)紅外輻射照射在某些半導(dǎo)體材料外表上時(shí)，半導(dǎo)體材料中有些電子和空穴可以從原來(lái)不導(dǎo)電的束縛狀態(tài)變?yōu)槟軐?dǎo)電的自由狀態(tài)，使半導(dǎo)體的導(dǎo)電率增加，這種現(xiàn)象叫光電導(dǎo)現(xiàn)象。利用光電導(dǎo)現(xiàn)象制成的傳感器稱(chēng)為光導(dǎo)傳感器，如硫化鉛、硒化鉛、銻化銦、碲隔汞等材料都可制光電導(dǎo)傳感器。使用光電導(dǎo)傳感器時(shí)，需要制冷和加一定的偏壓，否那么會(huì)使響應(yīng)率降低，噪聲大，響應(yīng)波段窄，以致使紅外線傳感器損壞。光生伏特傳感器〔器件〕當(dāng)紅外輻射照射在某些半導(dǎo)體材料的PN結(jié)上時(shí)，在結(jié)內(nèi)電場(chǎng)的作用下，自由電子移向N區(qū)，如果PN結(jié)開(kāi)路，那么在PN結(jié)兩端便產(chǎn)生一個(gè)附加電勢(shì)，稱(chēng)為光生電動(dòng)勢(shì)。利用這個(gè)效應(yīng)制成的傳感器或PN結(jié)傳感器。常用的材料為砷化銦、銻化銦、碲化汞、碲錫鉛等幾種。光磁電傳感器〔器件〕當(dāng)紅外輻射照射在某些半導(dǎo)體材料外表上時(shí)，半導(dǎo)體材料中有些電子和空穴將向內(nèi)部擴(kuò)散，在擴(kuò)散中假設(shè)受強(qiáng)磁場(chǎng)的作用，電子與空穴那么各偏向一方，因而產(chǎn)生開(kāi)路電壓，這種現(xiàn)象稱(chēng)為光磁電效應(yīng)。利用此效應(yīng)制成的紅外傳感器，叫做光磁電傳感器。光磁電傳感器不需致冷，響應(yīng)波段可達(dá)7um左右，時(shí)間常數(shù)小，響應(yīng)速度快，不用加偏壓，內(nèi)阻極低，噪聲小，有良好的穩(wěn)定性和可靠性。但其靈敏度低，低噪聲前置放大器制作困難，因而影響了使用。1.1.3紅外傳感器的應(yīng)用紅外技術(shù)是最近幾十年中開(kāi)展起來(lái)的一門(mén)新興技術(shù)。它已在科技、國(guó)防和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用。紅外傳感器的應(yīng)用主要表達(dá)在以下幾個(gè)方面：紅外輻射計(jì)：用于輻射和光譜輻射測(cè)量搜索和跟蹤系統(tǒng)：用于搜索和跟蹤紅外目標(biāo)，確定其空間位置并對(duì)其運(yùn)動(dòng)進(jìn)行跟蹤。熱成像系統(tǒng)：能形成整個(gè)目標(biāo)的紅外輻射分布圖像。紅外測(cè)距系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)物體間距離的測(cè)量。通訊系統(tǒng)：紅外線通信作為無(wú)線通信的一種方式?；旌舷到y(tǒng)：是指以上各類(lèi)系統(tǒng)中的兩個(gè)或多個(gè)的組合。1.2AVR單片機(jī)概述1.2.1AVR單片機(jī)及其開(kāi)展電子技術(shù)的迅猛開(kāi)展,尤其AVR單片機(jī)更廣泛地應(yīng)用于軍事、工業(yè)、家用電器、智能玩具、智能機(jī)器人、便攜式智能儀表等領(lǐng)域,使產(chǎn)品功能、精度和質(zhì)量大幅度提高,電路簡(jiǎn)單、故障率低、可靠性高且本錢(qián)低廉。ATMEL公司把51內(nèi)核與其擅長(zhǎng)的FLASH制造技術(shù)相結(jié)合,推出可重復(fù)擦寫(xiě)1000次以上低功耗的89C51/52/1051/2051等產(chǎn)品,取代其它8751系列,稱(chēng)霸單片機(jī)市場(chǎng)數(shù)年。1997年,由ATMEL挪威設(shè)計(jì)中心的A先生與V先生,利用ATMEL的Flash新技術(shù),共同研發(fā)RISC(ReducedInstructionSetCPU)精簡(jiǎn)指令集高速嵌入式8位單片機(jī),簡(jiǎn)稱(chēng)AVR。AVR單片機(jī)主要分為tiny,mega兩個(gè)系列，現(xiàn)在還有一些90s的型號(hào)但是據(jù)說(shuō)都會(huì)逐漸被mega的相應(yīng)型號(hào)替代，另外有一些以AVR為CPU核的SOC器件比方帶有USB的，帶有RF的，還有帶有FPGA的，這些不好分類(lèi)。ATMEL自己也是有時(shí)候分到AVR一類(lèi)，有時(shí)候又放到別的類(lèi)，或者單獨(dú)給出。一般的說(shuō)mega系列比tiny系列功能更強(qiáng)大，flash更多RAM更大，其它資源也更多。最根本的區(qū)別在于mega支持IAP〔在應(yīng)用編程〕和ISP，而tiny只支持ISP。1.2.3ATmega16單片機(jī)簡(jiǎn)介ATmega16是基于增強(qiáng)的AVRRISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器。由于其先進(jìn)的指令集以及單時(shí)鐘周期指令執(zhí)行時(shí)間，ATmega16的數(shù)據(jù)吞吐率高達(dá)1MIPS/MHz，從而可以緩減系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。AVR內(nèi)核具有豐富的指令集和32個(gè)通用工作存放器。所有的存放器都直接與算術(shù)邏輯單元(ALU)相連接，使得一條指令可以在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)同時(shí)訪問(wèn)兩個(gè)獨(dú)立的存放器。這種結(jié)構(gòu)大大提高了代碼效率，并且具有比普通的CISC微控制器最高至10倍的數(shù)據(jù)吞吐率。常見(jiàn)的ATmega16單片機(jī)封裝形式如圖1所示：圖1ATmega16單片機(jī)引腳說(shuō)明引腳符號(hào)引腳名稱(chēng)與功能VCC數(shù)字電路的電源GND地端口PA(PA7..PA0)端口A為A/D轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端，端口A為8位雙向I/O口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱(chēng)的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，假設(shè)內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口A處于高阻狀態(tài)端口B(PB7..PB0)端口B為8位雙向I/O口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱(chēng)的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，假設(shè)內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口B處于高阻狀態(tài)。端口B也可以用做其他不同的特殊功能端口C(PC7..PC0)端口C為8位雙向I/O口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱(chēng)的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時(shí)，假設(shè)內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口C處于高阻狀態(tài)。如果JTAG接口使能，即使復(fù)位出現(xiàn)引PC5(TDI)、PC3(TMS)與PC2(TCK)的上拉電阻被激活。端口C也可以用做其他不同的特殊功能.端口D(PD7..PD0)端口D為8位雙向I/O口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對(duì)稱(chēng)的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大流。作為輸入使用時(shí)，假設(shè)內(nèi)部上拉電阻使能，那么端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口D處于高阻狀態(tài)。端口D也可以用做其他不同的特殊功能RESET復(fù)位輸入引腳。持續(xù)時(shí)間超過(guò)最小門(mén)限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。持續(xù)時(shí)間小于門(mén)限間的脈沖不能保證可靠復(fù)位XTAL1反向振蕩放大器與片內(nèi)時(shí)鐘操作電路的輸入端XTAL2反向振蕩放大器的輸出端AVCCAVCC是端口A與A/D轉(zhuǎn)換器的電源。不使用ADC時(shí)，該引腳應(yīng)直接與VCC連接。使用ADC時(shí)應(yīng)通過(guò)一個(gè)低通濾波器與VCC連接AREFA/D的模擬基準(zhǔn)輸入引腳ATmega16有如下特點(diǎn):16K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash(具有同時(shí)讀寫(xiě)的能力，即RWW)，512字節(jié)EEPROM，1K字節(jié)SRAM，32個(gè)通用I/O口線，32個(gè)通用工作存放器，用于邊界掃描的JTAG接口，支持片內(nèi)調(diào)試與編程，三個(gè)具有比擬模式的靈活的定時(shí)器/計(jì)數(shù)器(T/C),片內(nèi)/外中斷，可編程串行USART，有起始條件檢測(cè)器的通用串行接口，8路10位具有可選差分輸入級(jí)可編程增益(TQFP封裝)的ADC，具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門(mén)狗定時(shí)器，一個(gè)SPI串行端口，以及六個(gè)可以通過(guò)軟件進(jìn)行選擇的省電模式。工作于空閑模式時(shí)CPU停止工作，而USART、兩線接口、A/D轉(zhuǎn)換器、SRAM、T/C、SPI端口以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電模式時(shí)晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作；在省電模式下，異步定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行，允許用戶(hù)保持一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，而其余功能模塊處于休眠狀態(tài)；ADC噪聲抑制模式時(shí)終止CPU和除了異步定時(shí)器與ADC以外所有I/O模塊的工作，以降低ADC轉(zhuǎn)換時(shí)的開(kāi)關(guān)噪聲；Standby模式下只有晶體或諧振振蕩器運(yùn)行，其余功能模塊處于休眠狀態(tài)，使得器件只消耗極少的電流，同時(shí)具有快速啟動(dòng)能力；擴(kuò)展Standby模式下那么允許振蕩器和異步定時(shí)器繼續(xù)工作。本芯片是以Atmel高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)生產(chǎn)的。片內(nèi)ISPFlash允許程序存儲(chǔ)器通過(guò)ISP串行接口，或者通用編程器進(jìn)行編程，也可以通過(guò)運(yùn)行于AVR內(nèi)核之中的引導(dǎo)程序進(jìn)行編程。引導(dǎo)程序可以使用任意接口將應(yīng)用程序下載到應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)(ApplicationlashMemory)。在更新應(yīng)用Flash存儲(chǔ)區(qū)時(shí)引導(dǎo)Flash區(qū)(BootFlashMemory)的程序繼續(xù)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了RWW操作。通過(guò)將8位RISCCPU與系統(tǒng)內(nèi)可編程的Flash集成在一個(gè)芯片內(nèi)，ATmega16成為一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，為許多嵌入式控制應(yīng)用提供了靈活而低本錢(qián)的解決方案。ATmega16具有一整套的編程與系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具，包括：C語(yǔ)言編譯器、宏匯編、程序調(diào)試器/軟件仿真器、仿真器及評(píng)估板。2.紅外測(cè)距的工作原理及根本結(jié)構(gòu)2.1紅外線測(cè)距發(fā)射與接收器件介紹紅外線測(cè)距是利用紅外光來(lái)傳送控制指令信號(hào)，因此，作為紅外測(cè)距中的紅外光發(fā)射器件的紅外發(fā)光二極管和紅外光接收器件的紅外光敏管，是構(gòu)成紅外測(cè)距系統(tǒng)的根本器件。一、紅外線發(fā)射器件1.紅外線發(fā)射器件的結(jié)構(gòu)與原理紅外線發(fā)射器件是最長(zhǎng)用的為紅外發(fā)光二極管，它與普通發(fā)光二極管的結(jié)構(gòu)原理以及制作工藝根本相同，是只有一個(gè)PN結(jié)的半導(dǎo)體器件，只是所有的材料不同，制造紅外發(fā)光二極管砷化鉀，砷鋁鉀等，其中應(yīng)用最多的是砷化鉀。紅外發(fā)光二極管一般采用環(huán)氧樹(shù)脂，玻璃，塑料等封裝，除白色透明材料封裝外，還可見(jiàn)到用藍(lán)色透明材料封裝的，。紅外發(fā)光二極管按發(fā)光功率的大小，可分為小功率，中功率，大功率三種。另外，紅外發(fā)光二極管除頂面發(fā)光型外，還有側(cè)面發(fā)光型。小功率管一般采用全塑封裝，也有局部是采用陶瓷底座，頂端用玻璃或環(huán)氧樹(shù)脂透鏡封裝的，中大功率管一般采用帶螺紋金屬底座，以便安裝散熱片。隨著發(fā)光功率得提高，相應(yīng)體積的管子也增大。2.紅外發(fā)光二極管的主要參數(shù)〔1〕正向工作電流是指紅外發(fā)光二極管長(zhǎng)期工作時(shí)，允許通過(guò)的最大平均電流，因?yàn)殡娏魍ㄟ^(guò)PN結(jié)時(shí)，要消耗一定的功率而引起管子發(fā)熱，如管子長(zhǎng)期超過(guò)運(yùn)行，會(huì)因過(guò)熱而燒毀，因此，使用的最大平均正向工作電流不得超過(guò)。(2)光功率是指輸入到發(fā)光二極管的電功率轉(zhuǎn)化為光輸出功率的那一局部。光功率越大，發(fā)射距離越遠(yuǎn)?！?〕峰值波長(zhǎng)是指紅外發(fā)光二極管所發(fā)出近紅外光中，光強(qiáng)最大值所對(duì)應(yīng)的發(fā)光波長(zhǎng)，在選用紅外接收管時(shí)，其受光峰值波長(zhǎng)應(yīng)盡量靠近。(4)反向漏電流是指管子未被反向擊穿時(shí)反向電流的大小，希望它越小越好?！?〕響應(yīng)時(shí)間t0由于紅外發(fā)光二極管PN結(jié)電容的存在，影響了它的工作頻率?，F(xiàn)在，紅外發(fā)光二極管的相應(yīng)時(shí)間一般為10-6s~10-7s最高工作頻率為幾十。3.紅外發(fā)光二極管使用事項(xiàng)及簡(jiǎn)易測(cè)試正向平均工作電流不要太大管子的正向平均工作電流不得超過(guò)產(chǎn)品參數(shù)給出的工作電流。加裝散熱片對(duì)中大功率管，工作電流一般較大，為了管子不因發(fā)熱損壞，應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用電流的大小，考慮加裝散熱片。防水、防油污、防機(jī)械損傷有些紅外發(fā)光二極管在制作時(shí)管芯裝在管座上，未加裝帽封裝，使用時(shí)要注意防水、防油污及機(jī)械損傷，如作為遠(yuǎn)距離控制，可加裝聚光透鏡，這樣不僅可以大大提高作用距離，同時(shí)聚光透鏡也是管子的一種封裝保護(hù)。紅外發(fā)光二極管安裝方法紅外發(fā)光二極管安裝在發(fā)射器上時(shí)，應(yīng)有發(fā)射窗口，窗口可用紅色或白色透明有機(jī)玻璃封口，以便能夠透過(guò)紅外線，又能防塵。當(dāng)然，紅外發(fā)光二極管也裸露在外。紅外發(fā)光二極管測(cè)試方法紅外發(fā)光二極管測(cè)試方法非常簡(jiǎn)單，用萬(wàn)用表RX1K檔測(cè)量，正向電阻在30KΩ左右，反向電阻在200KΩ以上的管子是好的。反向電阻越大，漏電流越小，質(zhì)量越好。假設(shè)反向電阻只有幾十KΩ，說(shuō)明管子質(zhì)量不好，但可使用。假設(shè)管子的正向的反向電阻都為無(wú)窮大或?yàn)榱?，說(shuō)明管子是廢品，不能使用。二.紅外光敏二極管1.紅外光敏二極管原理與結(jié)構(gòu)我們知道半導(dǎo)體具有光電效應(yīng)，即用光照半導(dǎo)體，可使半導(dǎo)體的電阻率發(fā)生變化。利用半導(dǎo)體的光電效應(yīng)可以制成光電二極管，不同的半導(dǎo)體材料對(duì)不同波長(zhǎng)的入射光的響應(yīng)是不同的。光敏二極管有頂面受光和側(cè)面受光兩種形式。它也是采用塑料、玻璃、環(huán)氧樹(shù)脂等材料封裝。2.光敏二極管的主要參數(shù)〔1〕光電流IL是指在一定反向電壓下，入射光強(qiáng)為某一定值時(shí)流過(guò)管子的電流。光敏二極管的光電流一般為幾十μA，并與入射光強(qiáng)成正比?！?〕暗電流ID是指在一定反向電壓下，無(wú)光照時(shí)流過(guò)管子的電流。一般在50V反壓下，ID小于0.1μA?！?〕反向工作電壓UR是指在無(wú)光照時(shí)，光敏二極管反向電流小于0.2μA-0.3μA時(shí)，允許的最高反向工作電壓，一般在10V左右，最高可達(dá)幾十伏。〔4〕峰值波長(zhǎng)λp是指光敏二極管光譜響應(yīng)最靈敏的波長(zhǎng)范圍，一般為0.88μM-0.94μM。3.光敏二極管的簡(jiǎn)單測(cè)試〔1〕電量測(cè)量法一般用萬(wàn)用表RX1K檔，光敏二極管的正向電阻較普通二極管大些，約十幾KΩ左右，反向電阻隨光照變化。無(wú)光照時(shí)〔用物體將管子擋住，不讓光照射〕，反向電阻接近無(wú)窮大，說(shuō)明漏電流大。管子的反向電阻至少應(yīng)在500KΩ以上，有光照射時(shí)〔在較強(qiáng)日光或燈光下〕，反向電阻越小越好，一般應(yīng)在20KΩ以下。假設(shè)有光照射時(shí)反向電阻為窮大或?yàn)榱?，說(shuō)明管子是壞的。光敏二極管的引線較長(zhǎng)的一根是正極。〔2〕電量測(cè)量法一般用萬(wàn)用表電壓檔0.5V或1V檔測(cè)量，萬(wàn)用表的“+〞、“-〞分別與光敏二極管“+〞、“-〞相連，在光照下，電壓表指示一般可達(dá)，說(shuō)明光敏二極管是好的。三.紅外光敏三極管光敏二極管的光電流僅為μA級(jí)，光敏靈敏度還不夠高，而光敏三極管的光電流可達(dá)MA級(jí)，且具有較高的靈敏度。紅外光敏三極管的結(jié)構(gòu)與原理紅外光敏三極管與普通三極管結(jié)構(gòu)一樣，具有兩個(gè)PN結(jié)，一般基極無(wú)引線，它可以等效成一個(gè)bc結(jié)是光敏二極管的三極管。無(wú)光照時(shí)，只有很小的集電極-基極漏電流，所以光敏三極管暗電流很小。在光照時(shí)，集電極-基極的反向電流就會(huì)因光照增大很多。當(dāng)三極管的電流放大系數(shù)為時(shí)，光敏三極管的光電流要比相應(yīng)光敏二極管的光電流大。紅外光敏三極管的主要參數(shù)〔1〕最大功耗是指光敏三極管能夠平安工作而不致?lián)p壞的最大耗散功率，光敏三極管的最大功耗一般為幾十?！?〕最高工作電壓是指在光照射時(shí)，在管子不被擊穿的前提下集電極與發(fā)射極之間的最高工作電壓，一般為10V-幾十V。光電三極管的其它參數(shù)，如光電流IL暗電流ID等與光敏二極管定義相同紅外光敏三極管的簡(jiǎn)單測(cè)試〔1〕電阻測(cè)量法用萬(wàn)用表檔，首先，萬(wàn)用表紅表筆接C極，黑表筆接E極〔管子長(zhǎng)腳為E極，短腳為C極〕，由于這種接法管子所加電壓極性〔E為“+〞、C為“-〞〕不符合正常工作條件，因此無(wú)論是有光照還是無(wú)光照，管子兩端電阻都是非常大的，一般應(yīng)接近無(wú)窮大。然后將紅、黑筆調(diào)換，這種接法下所加符合正常工作條件，當(dāng)無(wú)光照時(shí)〔用物體遮住管子，使其不受任何光照〕，電阻多在無(wú)窮大附近，否那么認(rèn)為漏電流太大。當(dāng)有光照時(shí)〔將管子移致強(qiáng)光線下〕，電阻應(yīng)從原來(lái)的無(wú)窮大變?yōu)閹装贇W，至少也應(yīng)有幾千歐以下，否那么說(shuō)明管子靈敏度太底；假設(shè)電阻為無(wú)窮大，說(shuō)明管子是壞的?！?〕電量測(cè)量法將光敏三極管的C極與E極之間接上10V左右的工作電壓〔C為“+〞、E為“-〞〕并在回路里接上電流表，當(dāng)無(wú)光照射時(shí)，電流指示為暗電流，小于。當(dāng)有光照時(shí)，電流指示光電流；一般在之間，有的管子可達(dá)2.2立定跳遠(yuǎn)紅外線測(cè)距的工作原理對(duì)某一特定物體距離的測(cè)量是光學(xué)儀器領(lǐng)域的熱門(mén)課題之一。在機(jī)器人視覺(jué)方面,快速精確的測(cè)距系統(tǒng)使機(jī)器人迅速準(zhǔn)確地判斷目標(biāo)與機(jī)器人的距離,以便使機(jī)器人迅速做出相應(yīng)的判斷和動(dòng)作。紅外傳感器的測(cè)距根本原理為紅外發(fā)射電路的紅外發(fā)光管發(fā)出紅外光，經(jīng)障礙物反射后，由紅外接收電路的光敏接收管接收前方物體反射光，據(jù)此判斷跳遠(yuǎn)的距離。根據(jù)發(fā)射光的強(qiáng)弱可以判斷物體的距離，由于接收管接收的光強(qiáng)隨是隨反射物體的距離變化而變化的，因而，距離近那么反射光強(qiáng)，距離遠(yuǎn)那么反射光弱。因?yàn)榧t外線是介于可見(jiàn)光和微波之間的一種電磁波，因此，它不僅具有可見(jiàn)光直線傳播、反射、折射等特性，還具有微波的某些特性，如較強(qiáng)的穿透能力和能貫穿某些不透明物質(zhì)等。紅外傳感器包括紅外發(fā)射器件和紅外接收器件。自然界的所有物體只要溫度高于絕對(duì)零度都會(huì)輻射紅外線，因而，紅外傳感器須具有更強(qiáng)的發(fā)射和接收能力。2.3紅外線測(cè)距的根本結(jié)構(gòu)對(duì)傳感器要求精度高，因此采用單片機(jī)進(jìn)行控制。ATmega16芯片內(nèi)有8通道、具有10位精度的A/D轉(zhuǎn)換模塊，我們利用這種單片機(jī)設(shè)計(jì)了一個(gè)紅外測(cè)距系統(tǒng)。由于超聲波測(cè)距存在盲區(qū)問(wèn)題，故為了解決超聲波傳感器的盲區(qū)問(wèn)題,系統(tǒng)參加了紅外測(cè)距傳感器模塊。該模塊由紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、RS485通訊、ATmega16芯片、鍵盤(pán)接口電路、報(bào)警電路及LED顯示電路等組成。其組成框圖如圖2所示：圖23紅外測(cè)距的硬件設(shè)計(jì)3.1紅外測(cè)距的實(shí)現(xiàn)設(shè)想在機(jī)器人制作中，多數(shù)系統(tǒng)采用單一傳感器進(jìn)行信息采集，超聲波傳感器因?yàn)榇嬖跍y(cè)量盲區(qū)的問(wèn)題，測(cè)距范圍一般在30～300cm之間；因而，在距離障礙物0～25cm之間時(shí)，超聲波傳感器將出現(xiàn)盲區(qū)。相反，紅外測(cè)距傳感器的探測(cè)距離較短，一般在幾十厘米之內(nèi)，它可以在一定程度上彌補(bǔ)超聲波傳感器近距離無(wú)法測(cè)量的缺點(diǎn)。所以，在可移動(dòng)機(jī)器人避障系統(tǒng)中我們裝上紅外傳感器進(jìn)行測(cè)距。在近距離時(shí)，紅外傳感器對(duì)距離信息進(jìn)行測(cè)量和采集。為了實(shí)現(xiàn)紅外測(cè)距，在硬件設(shè)計(jì)中，我們?cè)诳梢苿?dòng)機(jī)器人前方安裝一個(gè)紅外發(fā)射頭與一個(gè)紅外接收頭，并在電路板上將紅外發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路與紅外接收電路ATmega16芯片的PC4、PC5口相接，并且讓ATmega16芯片與RS485通訊、下載接口、鍵盤(pán)、報(bào)警電路與LED顯示器相連接，從而構(gòu)成完整的紅外測(cè)距系統(tǒng)。具體實(shí)現(xiàn)原理為紅外發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)發(fā)射頭的紅外二極管發(fā)出紅外光，當(dāng)紅外光在遇到障礙物后反射回來(lái)，反射回來(lái)紅外光由紅外接收驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)紅外接收頭的光敏二極管接收到，并通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為可測(cè)量的電壓值，因?yàn)榧t外光的強(qiáng)度會(huì)隨距離的縮小而增強(qiáng)，紅外接收電路轉(zhuǎn)化的電壓值會(huì)隨之增強(qiáng)。又因?yàn)殡妷号c距離成比例，通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)換的電壓的計(jì)算，我們可以知道可移動(dòng)機(jī)器人與障礙物之間的距離。當(dāng)可移動(dòng)機(jī)器人與障礙物之間的距離到達(dá)危險(xiǎn)范圍時(shí)，由報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警信號(hào)。我們采用LED顯示器動(dòng)態(tài)顯示可移動(dòng)機(jī)器人與障礙物之間的距離，LED顯示器與ATmega16芯片的PA0~PA7、PC0~PC3接口相接，在可移動(dòng)機(jī)器人運(yùn)動(dòng)過(guò)程，ATmega16芯片內(nèi)部會(huì)將電壓模擬量通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換將其轉(zhuǎn)化為可顯示的數(shù)字量，然后通過(guò)LED顯示器顯示出。報(bào)警電路與ATmega16芯片的PC6引腳接口相接。RS485通訊接口一頭與ATmega16芯片的PD0、PD1引腳相接，另一頭與上位機(jī)相接，實(shí)現(xiàn)ATmega16芯片與上位機(jī)之間的通訊。下載接口一頭與ATmega16芯片的PB5、PB6、PB7、RESET引腳相接，另一頭與電腦連接，電腦在編寫(xiě)的程序經(jīng)下載口下載到ATmega16芯片中。鍵盤(pán)與ATmega16芯片的PB5、PB6、RESET引腳相接，通過(guò)鍵盤(pán)接口可對(duì)下載口進(jìn)行復(fù)位。3.2系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)電路圖整個(gè)紅外測(cè)距系統(tǒng)由ATmega16芯片、紅外發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路、紅外接收驅(qū)動(dòng)電路、RS485通訊接口電路、ISP下載電路、鍵盤(pán)電路、報(bào)警電路與LED顯示電路構(gòu)成。3.3各硬件電路設(shè)計(jì)紅外發(fā)射電路(1)電路組成：紅外發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路是由一個(gè)簡(jiǎn)單的共射放大電路和一個(gè)作為開(kāi)關(guān)的三極管電路組成的模塊。電路原理如圖4所示圖4紅外發(fā)射電路〔2〕電路工作原理：在共射放大電路中，紅外發(fā)光二極管TLN205接于共射放大電路的集電極，與基極和發(fā)射極相接的二極管起溫度補(bǔ)償作用。控制管腳Vin與Atmega16芯片管腳PC4相接。當(dāng)控制管腳Vin有信號(hào)輸入時(shí),控制電路的三極管導(dǎo)通,同時(shí)整個(gè)電路導(dǎo)通,紅外發(fā)光二極管TLN205發(fā)射出紅外光.紅外接收電路電路組成，紅外接收驅(qū)動(dòng)電路是由紅外接收管TPS708和兩個(gè)電壓串聯(lián)負(fù)反應(yīng)模擬運(yùn)算放大電路組成的模塊。紅外接收驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)為兩極放大是因?yàn)樵谠S多情況下，輸入信號(hào)是很微弱的，要把這樣微弱的信號(hào)放大到足以帶動(dòng)負(fù)載，僅用一級(jí)電路放大定是做不到的，必須經(jīng)多級(jí)放大，以滿足放大倍數(shù)和其他性能方面的要求。并且，根據(jù)信號(hào)源和負(fù)載性質(zhì)的不同，對(duì)各級(jí)電路有不同要求，輸入級(jí)一般要求有盡可能高的輸入電阻和較低的靜態(tài)工作電流。電路圖如圖5所示：電路工作原理:紅外發(fā)光管TLN205發(fā)射出的紅外光,在遇到前面的障礙物反射后,由紅外接收管TPS708接收,此時(shí)TPS708會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與光強(qiáng)相對(duì)應(yīng)的電流。電流經(jīng)由LM358兩級(jí)放大后,在輸出端可以得到一個(gè)0～3V的模擬電壓,作ATmega16單片機(jī)PC4的模擬輸入量。單片機(jī)在完成初始化和端口選擇后,即開(kāi)始進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換,重復(fù)等待與檢查轉(zhuǎn)換完成標(biāo)志值是否已為零,最后將轉(zhuǎn)換結(jié)果在LED上顯示出來(lái)。圖5紅外接收電路〔3〕運(yùn)算放大電路定量分析：我們采用負(fù)反應(yīng)模擬運(yùn)算放大電路，是因?yàn)樨?fù)反應(yīng)具有提高增益穩(wěn)定性、展寬放大器通頻帶與減少非線性失真和噪音三大優(yōu)點(diǎn)，并且負(fù)反應(yīng)還有對(duì)相應(yīng)的輸出量進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)作用。根據(jù)閉環(huán)增益方程求對(duì)的導(dǎo)數(shù)，得即微分閉環(huán)增益的相對(duì)變化量為上式說(shuō)明，負(fù)反應(yīng)的引入使放大器的放大倍數(shù)穩(wěn)定性提高到了倍，而且負(fù)反應(yīng)越深，穩(wěn)定性越高。輸入信號(hào)加在集成運(yùn)放同相輸入斷的電路稱(chēng)為同相比例運(yùn)算電路，在紅外接收驅(qū)動(dòng)電路中就采用同相比例運(yùn)算進(jìn)行兩級(jí)放大。下面對(duì)同相比例運(yùn)算電路進(jìn)行定量分析：圖6由圖6可知而所以整理得式子說(shuō)明，輸出電壓與輸入電壓之間存在著比例運(yùn)算關(guān)系，比例系數(shù)由與的值決定。與集成運(yùn)放本身的參數(shù)無(wú)關(guān)。因?yàn)檩斎攵送ㄟ^(guò)集成運(yùn)放的輸入電阻接地，故同相比例運(yùn)算電路的輸入電阻很大，的大小對(duì)信號(hào)源影響不大，但如果太小，當(dāng)很小時(shí)，會(huì)影響輸出電壓。假設(shè)要獲得閉環(huán)電壓放大倍數(shù)，由電壓放大倍數(shù)定義可得：假設(shè)那么即輸出電壓與輸入電壓相等，相位相同，此時(shí)同相比例運(yùn)算電路稱(chēng)為電壓跟隨器。RS485通訊〔1〕電路組成：在可移動(dòng)機(jī)器人紅外測(cè)距系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,通信傳輸采用標(biāo)準(zhǔn)的RS485計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)串行通信方式，通過(guò)串口按一定的通信協(xié)議接收來(lái)自計(jì)算機(jī)串口RS485的信號(hào)，經(jīng)過(guò)處理后按一定的規(guī)律傳送到顯示屏上顯示。ATmega16單片機(jī)通過(guò)RS485通訊系統(tǒng)將紅外發(fā)射與紅外接收等信息傳送給上位機(jī)，同時(shí)上位機(jī)的控制信息通過(guò)下行鏈路發(fā)送給主控板。RS485通訊接口如圖7所示:圖7RS485通訊〔2〕電路工作原理介紹:RS485通訊在應(yīng)用過(guò)程中,采取命令控制字格式與數(shù)據(jù)傳輸格式兩種合理化建議控制格式。1)命令控制字格式“命令控制字〞主要用于上位機(jī)對(duì)采集模塊進(jìn)行參數(shù)設(shè)置,工作方式設(shè)置以及一些必要的命令。命令控制字格式如表1所示:2)數(shù)據(jù)傳輸格式表1命令控制字格式幀頭命令字命令字反碼0x7eCommandCommand_V通訊格式為定長(zhǎng)命令,即傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容字節(jié)數(shù)為固定長(zhǎng)度(22Bytes)。格式如下:表2數(shù)據(jù)傳輸格式幀頭B0B1、B2、B3B4—B11B12—B19校驗(yàn)B20幀尾B210xfe傳感器狀態(tài)超聲波距離紅外距離B1、B2、B3異或0xfcB1對(duì)應(yīng)超聲波傳感器狀態(tài),B2對(duì)應(yīng)紅外傳感器狀態(tài),B3對(duì)應(yīng)碰撞開(kāi)關(guān)狀態(tài)。a)通信方式考慮到紅外光反射的原因，在全雙工方式下發(fā)送的信號(hào)也可能會(huì)被本身接收，因此紅外通信需采用異步半雙工方式，即通信的某一方發(fā)送和接收是交替進(jìn)行的。這里設(shè)置單片機(jī)的串行口采用方式3通信；通信的數(shù)據(jù)格式為每幀11位，包括1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、1位奇偶校驗(yàn)位和1位停止位；片內(nèi)定時(shí)器T1作為波特率發(fā)生器，選擇傳送的波特率為1200bps，那么定時(shí)器T1的初值應(yīng)設(shè)置為T(mén)L1=TH1=E8H，另外應(yīng)禁止定時(shí)器T1中斷，以免因定時(shí)器T1溢出而產(chǎn)生不必要的中斷。b)通信協(xié)議進(jìn)行紅外通信之前，通信雙方首先要根據(jù)系統(tǒng)的功能要求制訂某種特定的通信協(xié)議，然后才能編寫(xiě)相應(yīng)的通信程序。

(3)RS485介紹RS485是一種低本錢(qián)、易操作的通信系統(tǒng)，RS485總線收發(fā)器采用平衡發(fā)送和差分接收，即在發(fā)送端，驅(qū)動(dòng)器將TTL電平信號(hào)轉(zhuǎn)換成差分信號(hào)輸出；在接收端，接收器將差分信號(hào)變成TTL電平，因此具有抑制共模干擾的能力，加上接收器具有高的靈敏度，能檢測(cè)低達(dá)200mV的電壓，故數(shù)據(jù)傳輸可達(dá)千米以外。RS485總線采用二線方式，為保持總線平衡傳輸需要在傳輸線兩端并接一個(gè)電阻。由于RS-485無(wú)標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議，協(xié)議應(yīng)自定義，RS-485總線的協(xié)議制定和軟件編程對(duì)系統(tǒng)傳輸?shù)目煽啃杂泻艽笥绊?。另外RS-485總線是異步半雙工的通信總線，在某一個(gè)時(shí)刻，總線只能呈現(xiàn)一種狀態(tài)，所以這種方式一般適用于主機(jī)對(duì)分機(jī)的查詢(xún)方式通信，總線上必然有一臺(tái)始終處于主機(jī)地位的設(shè)備在巡檢其它的分機(jī)。因此采用RS-485總線連接的多個(gè)站點(diǎn)，任意時(shí)刻只能有一個(gè)站點(diǎn)在“說(shuō)〞，其它站點(diǎn)只能處于“聽(tīng)〞狀態(tài)。如果有多于1個(gè)的站點(diǎn)在“說(shuō)〞，數(shù)據(jù)將在通信總線上碰撞，結(jié)果使處于接收狀態(tài)的站點(diǎn)收不到正確的數(shù)據(jù)。為保證數(shù)據(jù)傳輸質(zhì)量，對(duì)每個(gè)字節(jié)進(jìn)行校驗(yàn)的同時(shí)，應(yīng)盡量減少特征字和校驗(yàn)字。所以需要制定一套合理的通信協(xié)議來(lái)協(xié)調(diào)總線的分時(shí)共用。這里采用的是數(shù)據(jù)包通信方式，通信數(shù)據(jù)是一幀或一包地發(fā)送，每包數(shù)據(jù)都有引導(dǎo)碼、長(zhǎng)度碼、地址碼、命令碼、內(nèi)容、校驗(yàn)碼等局部組成。其中引導(dǎo)碼是用于同步每一包數(shù)據(jù)的引導(dǎo)頭；長(zhǎng)度碼是這一包數(shù)據(jù)的總長(zhǎng)度；命令碼是主機(jī)對(duì)分機(jī)(或分機(jī)應(yīng)答主機(jī))的控制命令；地址碼是分機(jī)的本機(jī)地址號(hào)；“內(nèi)容〞是這一包數(shù)據(jù)里的各種信息；校驗(yàn)碼是這一包數(shù)據(jù)的校驗(yàn)標(biāo)志，采用和校驗(yàn)方式。為了可靠的工作，在RS-485總線狀態(tài)切換時(shí)需要做適當(dāng)延時(shí)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。具體的做法是在數(shù)據(jù)發(fā)送狀態(tài)下，先將控制端置“1”，延時(shí)lms左右的時(shí)間，再發(fā)送有效的數(shù)據(jù)，一包數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束后再延時(shí)lms后，將控制端置“0通訊速率快慢在我們通訊系統(tǒng)中是以波特率的上下來(lái)衡量。在選擇通訊系統(tǒng)時(shí)我們選擇的原那么是：距離短可以選擇較高的波特率，距離長(zhǎng)那么選擇較低的波特率。當(dāng)我們選擇較低的波特率時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)比正常速度〔同樣波特率相比擬〕慢得多，很可能線路已受到干擾，數(shù)據(jù)校驗(yàn)經(jīng)常出錯(cuò)，不斷重傳，造成通訊速度特慢，此時(shí)應(yīng)檢查網(wǎng)絡(luò)是否采取本文所提到的抗干擾措施，同時(shí)還可以采取提高通訊波特率的方法，以快速通過(guò)線路的方式，減少干擾的影響。RS485是采用平衡式〔差分式〕線路，對(duì)同時(shí)出現(xiàn)在兩條信號(hào)線DATA+和DATA-的干擾有較強(qiáng)的抑制能力，當(dāng)兩條線絞在一起時(shí)，對(duì)通訊各種分布參數(shù)耦合過(guò)來(lái)的干擾信號(hào)那么可平均地分配到這兩條線上，因此對(duì)RS485的平衡式線路而言，用雙絞線可獲得抗干擾能力。因此，建議采用無(wú)屏蔽的雙絞線，如果有條件可采用屏蔽雙絞線，但屏蔽線兩端要接好地，才有屏蔽效果。如果距離較短，可采用一般的線。如果線中有多股雙絞線，應(yīng)采用其中一對(duì)雙絞線；如果距離較長(zhǎng)時(shí)，網(wǎng)線的電阻不容無(wú)視，網(wǎng)線存在的電阻會(huì)使信號(hào)衰減，降低網(wǎng)絡(luò)通訊的可靠性。因此距離較長(zhǎng)，應(yīng)選用銅芯較粗的絞線，理論上講一根線兩端電阻不應(yīng)超80Ω。報(bào)警電路組成：報(bào)警電路將揚(yáng)聲器接于PNP三極管的發(fā)射極，在基極與集電極之間接有一個(gè)10K電感，基極電感為1K。電路如圖8所示：圖8報(bào)警電路〔2〕電路工作原理：紅外接收傳感器接收到反射回來(lái)的紅外光，通過(guò)光強(qiáng)轉(zhuǎn)換的電壓可判斷出可移動(dòng)機(jī)器人與障礙物之間的距離，當(dāng)可移動(dòng)機(jī)器人與障礙物之間的距離到達(dá)危險(xiǎn)距離時(shí)，通過(guò)軟件編程實(shí)現(xiàn)，由Atmega16單片機(jī)給報(bào)警電路的輸入口輸出一個(gè)電壓信號(hào)，這時(shí)PNP三極管導(dǎo)通，有電流流過(guò)揚(yáng)聲器，使揚(yáng)聲器發(fā)出報(bào)警信號(hào)。鍵盤(pán)(1)電路組成:我們將鍵盤(pán)設(shè)定為對(duì)下載數(shù)據(jù)進(jìn)行復(fù)位,所以鍵盤(pán)輸入單元采用獨(dú)立式鍵盤(pán)，由3個(gè)按鍵組成，其中兩個(gè)按鍵與Atmega16芯片的PB5、PB6口相接，另一個(gè)按鍵與Atmega16芯片的RESET口相接。電路如圖9所示：圖9鍵盤(pán)〔2〕電路工作原理：鍵盤(pán)在下載出現(xiàn)問(wèn)題或芯片需要復(fù)位時(shí)，可通過(guò)程序設(shè)定進(jìn)行復(fù)位。電源1電路組成：該穩(wěn)壓電源由變壓電路、整流電路、濾波電路、和穩(wěn)壓電路四大局部組成。電路圖如圖10所示：圖10電源2電路工作原理：該電路為交直轉(zhuǎn)換電源電路，首先，由變壓器將市電220V交流電變成9V的交流電，再經(jīng)單相橋式整流電路將交流電變?yōu)樗枰闹绷麟?，后再?jīng)濾波電路、7805穩(wěn)壓器把不穩(wěn)定的直流電壓變?yōu)榉€(wěn)定的直流5V電壓輸出，供整個(gè)紅外測(cè)距模塊使用。3各局部的工作原理：?jiǎn)蜗鄻蚴秸麟娐窐蚴秸麟娐啡鐖D11所示，4個(gè)整流二極管組成一個(gè)電橋，變壓器的次級(jí)和電容C5分別接到電橋的兩個(gè)對(duì)角線的兩端，橋式整流工作原理當(dāng)變壓器的次級(jí)處于正半周期時(shí)，二極管VD1、VD3導(dǎo)通，VD2、VD4截止，當(dāng)變壓器的次級(jí)處于負(fù)半周期時(shí)，二極管VD2、VD4導(dǎo)通，圖11整流橋電路截止VD1、VD3，R1上所加電壓為U0，經(jīng)整流后，電流由交流電變?yōu)橹绷麟?。以上分析可知，橋式整流電路的整流平均值比半波整流時(shí)增加1倍，即通過(guò)負(fù)載電阻的直流也增加1倍，即因?yàn)槊績(jī)蓚€(gè)二極管串聯(lián)輪換半個(gè)周期，因此，每個(gè)二極管中流過(guò)的平均電流只有負(fù)載電流的一半，即整流二極管承受的最大反向電壓因?yàn)閱蜗鄻蚴秸麟娐吩谧儔浩鞔渭?jí)電壓相同情況下，輸出電壓平均值高，脈動(dòng)系數(shù)小，雖然二極管用了4個(gè)，但小功率二極管體積小，價(jià)格低廉，因此全波橋式整流得到廣泛應(yīng)用。濾波電路整流輸出的電壓是一個(gè)單方向脈動(dòng)電壓，雖然是直流，但脈動(dòng)較大，為了得到平滑的直流電壓波形，必須采用濾波電路，以改善輸出電壓的脈動(dòng)性，常用的濾波電路有電容濾波、電感濾波、復(fù)式濾波等，此處采用電容濾波。單相半波整流電容濾波電路如下圖，由于電容兩端電壓不能突變，因而負(fù)載兩端的電壓也不會(huì)突變，使輸出電壓得以平滑，到達(dá)濾波目的。7805穩(wěn)壓電路通過(guò)整流濾波電路所獲得的直流電源電壓是比擬穩(wěn)定的，當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)或負(fù)載電流變化時(shí)，輸出電壓會(huì)隨之改變。電子設(shè)備一般都需要穩(wěn)定的電源電壓。如果電源電壓不穩(wěn)定會(huì)引起直流放大器的零點(diǎn)漂移、交流燥聲增大、測(cè)量?jī)x表的測(cè)量精度降低等。因此，必須進(jìn)行穩(wěn)壓，目前，中小功率設(shè)備中廣泛采用的穩(wěn)壓電源有并聯(lián)型穩(wěn)壓電源、串聯(lián)型穩(wěn)壓電源、集成穩(wěn)壓電路及開(kāi)關(guān)型穩(wěn)壓電路。在此電路中我們采用集成穩(wěn)壓器78057805穩(wěn)壓電路如圖12所示，型號(hào)7805穩(wěn)壓器中，78表示輸出為正電壓值，05表示輸出電壓的穩(wěn)定值。輸入端電容C3用來(lái)減小輸入電壓中的波紋。輸出端電容C4用來(lái)改善瞬態(tài)負(fù)載響應(yīng)特性。因?yàn)橐筝敵鲭妷簽?V，所以選擇7805集成穩(wěn)壓器。圖127805集成穩(wěn)壓電路LED顯示說(shuō)明電路組成：LED動(dòng)態(tài)顯示電路如圖13所示，其控制字接口與Atmega16芯片的PA0~PA7管腳相接，其控制位接口與Atmega16芯片的PC0~PC3管腳相接。圖13LED動(dòng)態(tài)顯示電路電路工作原理：?jiǎn)纹瑱C(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中常使用LED作為顯示器,在需多位LED顯示時(shí),為了簡(jiǎn)化電路,降低本錢(qián),常將所有門(mén)的選線并聯(lián)在一起,由一個(gè)8位I/O口控制,而共陰(陽(yáng))I/O線受控制,實(shí)現(xiàn)各局部時(shí)選通。顯示單元由4個(gè)8段數(shù)碼管組成，為了減少整個(gè)系統(tǒng)的功耗，采用了由單片機(jī)軟件譯碼，動(dòng)態(tài)顯示，實(shí)時(shí)顯示每個(gè)斷點(diǎn)到起點(diǎn)的距離以及整個(gè)運(yùn)行過(guò)程的時(shí)間。在紅外測(cè)距系統(tǒng)中，我們采用LED共陽(yáng)型接法，LED動(dòng)態(tài)顯示可移動(dòng)機(jī)器人與障礙物之間的距離，當(dāng)可移動(dòng)機(jī)器人移動(dòng)時(shí)，隨著距離的變化，LED顯示值隨之變化。LED顯示首先應(yīng)進(jìn)行信號(hào)初始值標(biāo)定，然后在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，LED1閃爍，正常工作時(shí)數(shù)碼管顯示數(shù)值，LED4指示燈每閃爍一次測(cè)距完成2個(gè)周期。3.3.8ATmega16單片機(jī)ATmega16芯片組成：芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如圖14所示：圖14芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖〔2〕ATmega16芯片工作原理：本系統(tǒng)采用ATmega16單片機(jī)作為中央處理器。其主要任務(wù)是掃描鍵盤(pán)輸入的信號(hào)啟動(dòng)機(jī)器人，在機(jī)器人行走過(guò)程中不斷讀取傳感器采集到的數(shù)據(jù)，將得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，根據(jù)不同的情況產(chǎn)生占空比不同的PWM脈沖來(lái)控制電機(jī)，同時(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)送顯示單元?jiǎng)討B(tài)顯示，產(chǎn)生聲光報(bào)警信號(hào)。其中I/O分配如下表所示：引腳引腳分配PA0…PA7LED控制字PB5、PB6、PB7、RESET下載接口PB5、PB6、RESET鍵盤(pán)接口PC0…PC3LED控制位PC4發(fā)射電路接口PC5接收電路接口XTAL1反向振蕩放大器與片內(nèi)時(shí)鐘操作電路的輸入端XTAL2反向振蕩放大器的輸出端PC6報(bào)警電路接口4紅外測(cè)距的軟件設(shè)計(jì)4.1系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)框圖在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中。當(dāng)紅外系統(tǒng)被啟動(dòng)后，首先，對(duì)ATmega16單片機(jī)進(jìn)行初始化。然后，當(dāng)ATmega16單片機(jī)接收到紅外接收電路傳輸?shù)碾妷盒盘?hào)后，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換程序，將片外的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為單片機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，并經(jīng)電壓—距離轉(zhuǎn)換子程序，將變化的電壓轉(zhuǎn)換為距離。最后，在動(dòng)態(tài)掃描LED顯示器上顯示出來(lái)。主程序流程圖及按鍵流圖如圖15和圖16所示。圖15主程序流程圖4.2各程序設(shè)計(jì)函數(shù)說(shuō)明設(shè)定輸入/輸出引腳ATmega16單片機(jī)C口的8個(gè)端口作為數(shù)據(jù)輸出使用,同時(shí)將A口的PA0引腳設(shè)定為模擬電壓輸入,完成初始化工作。A/D轉(zhuǎn)換模塊ATmega16單片機(jī)采用中斷方式，ADC按自由模式工作，自第一次置位ADSC開(kāi)始，ADC就連續(xù)不斷進(jìn)行采樣轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)更新。LED動(dòng)態(tài)掃描顯示模塊,ATmega16單片機(jī)的PA4~PA7為數(shù)碼管的位控口，PC口為數(shù)碼管段碼控制口輸出，LED動(dòng)態(tài)掃描顯示子程序鍵盤(pán)處理模塊將每個(gè)按鍵的一端接地，另一端除了連接到PB0、PB1、PB2端口外，還連接到了一個(gè)與非門(mén)上。當(dāng)3個(gè)按鍵中任何一個(gè)按鍵按下時(shí)，與非門(mén)的輸出都為高電平，從而使單片機(jī)產(chǎn)生中斷。程序運(yùn)行流程圖如圖16圖16按鍵流圖4.3誤差分析紅外傳感器由發(fā)送器和接收器兩局部組成，在發(fā)送器和接收器之間有一定的有限視場(chǎng)。傳感器只能檢測(cè)到那些位于發(fā)射器視場(chǎng)和接收器視場(chǎng)的交叉區(qū)域內(nèi)的障礙物，因此，單個(gè)的紅外接近覺(jué)傳感器不可防止地存在多個(gè)盲區(qū)。大局部紅外接收器在檢測(cè)區(qū)域內(nèi)有障礙物時(shí)輸出低電壓信號(hào)，反之輸出高壓信號(hào)。某些類(lèi)型的物體有可能誤導(dǎo)紅外接收器，其中包括外表發(fā)亮的物體，光線吸收能力強(qiáng)的物體以及那些交叉局部太小以至于不能將足夠的紅外線從發(fā)送器反射至接收器的物體。如果采用多個(gè)紅外發(fā)送器和接收器就可以減少盲區(qū)的數(shù)量。由于發(fā)送器和接收器的價(jià)格都非常低，因此采用多套紅外傳感器是完全可行的。然而，無(wú)論實(shí)現(xiàn)過(guò)程如何完美，系統(tǒng)性能總會(huì)受到環(huán)境的影響。外表暗淡，光亮或者體積較小的物體都會(huì)經(jīng)常使接收器產(chǎn)生漏報(bào)錯(cuò)誤；如果陽(yáng)光或者其他較強(qiáng)的光線照射在接收器上，有可能會(huì)使內(nèi)部器件處于飽和狀態(tài)，從而也會(huì)導(dǎo)致傳感器發(fā)生漏報(bào)情況。通常情況下，紅外傳感器很少產(chǎn)生誤報(bào)錯(cuò)誤。在系統(tǒng)正常情況下，所出現(xiàn)的誤報(bào)錯(cuò)誤通常來(lái)源于其他一些意想不到的紅外噪聲信號(hào)。例如：日光燈。原那么上來(lái)講，接收器無(wú)法判斷其輸出信息是否可靠；然而，如果接收器輸出的障礙存在信號(hào)持續(xù)時(shí)間過(guò)短，完全可以認(rèn)為這是噪聲假信號(hào)造成的。結(jié)論立定跳遠(yuǎn)測(cè)距系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)綜合了單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)與紅外傳感技術(shù)等多方面知識(shí)的綜合運(yùn)用。系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案是合理可行的。本論文在用戶(hù)需求分析的根底上，研究國(guó)內(nèi)外當(dāng)前同類(lèi)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案，確定系統(tǒng)應(yīng)具有的根本功能，進(jìn)而選取合理的紅外線發(fā)光二極管的設(shè)計(jì)方案，整個(gè)分析過(guò)程集思廣益，對(duì)問(wèn)題認(rèn)真分解分析、總結(jié)歸納，使各個(gè)局部的優(yōu)勢(shì)得到了充分的發(fā)揮。系統(tǒng)合理選擇硬件電路類(lèi)型，以AVR單片機(jī)為核心，配合外部硬件電路，實(shí)現(xiàn)立定跳遠(yuǎn)紅外測(cè)距功能。軟件系統(tǒng)采用了模塊化和結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)思想，提高效率，可移植性強(qiáng)，對(duì)軟件應(yīng)實(shí)現(xiàn)的功能、程序結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，完成了系統(tǒng)主程序和各子程序的流程。在軟硬件的根底上本系統(tǒng)還考慮了搞干擾設(shè)計(jì)，盡量使系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，并易于檢修。謝辭經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的查資料、整理材料、寫(xiě)作論文，今天終于可以順利的完成論文的最后的謝辭了，想了很久，要寫(xiě)下這一段謝詞，表示可以進(jìn)行畢業(yè)辯論了，自己想想求學(xué)期間的點(diǎn)點(diǎn)滴歷歷涌上心頭，時(shí)光匆匆飛逝，四年多的努力與付出，隨著論文的完成，終于讓學(xué)生在大學(xué)的生活，得以劃下了完美的句點(diǎn)。論文得以完成，要感謝的人實(shí)在太多了，首先要感謝楊志剛老師，因?yàn)檎撐氖窃跅罾蠋煹南ば闹笇?dǎo)下完成的。楊老師淵博的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的工作作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，嚴(yán)以律己、寬以待人的崇高風(fēng)范，樸實(shí)無(wú)華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。本論文從選題到完成，每一步都是在楊老師的指導(dǎo)下完成的，傾注了楊老師大量的心血。楊老師指引我的論文的寫(xiě)作的方向和架構(gòu)，并對(duì)本論文初稿進(jìn)行逐字批閱，指正出其中誤謬之處，使我有了思考的方向，他的循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無(wú)盡的啟迪，他的嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)，將一直是我工作、學(xué)習(xí)中的典范。在此，謹(jǐn)向楊老師表示崇高的敬意和衷心的感謝！謝謝楊同時(shí)，論文的順利完成，離不開(kāi)其它各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在整個(gè)的論文寫(xiě)作中，各位老師、同學(xué)和朋友積極的幫助我查資料和提供有利于論文寫(xiě)作的建議和意見(jiàn)，在他們的幫助下，論文得以不斷的完善，最終幫助我完整的寫(xiě)完了整個(gè)論文。另外，要感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識(shí)的老師，是你們的悉心教導(dǎo)使我有了良好的專(zhuān)業(yè)課知識(shí)，這也是論文得以完成的根底。參考文獻(xiàn)[1].宗光華等編著《機(jī)器人的創(chuàng)意設(shè)計(jì)與實(shí)踐》[M].北京航空航天大學(xué)出版社2004[2].曲波肖圣兵呂建平編著《工業(yè)常用傳感器選型指南》[M].清華大學(xué)出版社2002[3].美]邁克.普瑞德科編著《機(jī)器人控制器與程序設(shè)計(jì)》[M].科學(xué)出版社2004[4].陳鴻茂編著《常用電子器件簡(jiǎn)明手冊(cè)》[M].中南礦業(yè)大學(xué)出版社2001[5].張福學(xué)編著《實(shí)用傳感器手冊(cè)》[M].電子工業(yè)出版社1988[6].何信龍李雪銀，PIC16F87X快速上手[M].清華大學(xué)出版社，2002[7].何希才薛永毅編著《傳感器及其應(yīng)用實(shí)例》[M].機(jī)械工業(yè)出版社2001[8].袁希光編著《傳感器技術(shù)手冊(cè)》[M].國(guó)防工業(yè)出版社1989[9].劉迎春葉湘濱編著《傳感器原理設(shè)計(jì)與應(yīng)用》[M].國(guó)防科技大學(xué)出版社2004[10]王建華，逢玉臺(tái).MAX7219原理及其應(yīng)用[J].電子技術(shù)，2003，12：36～39.[11]胡奕明.串行LED顯示驅(qū)動(dòng)器MAX7219及其應(yīng)用[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2001，5：28～30.[12]佟云峰.時(shí)鐘芯片DS12887在單片機(jī)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].昆明冶金高等專(zhuān)科學(xué)校學(xué)報(bào)，2001，17(2)：44～46.[13]劉晨光，劉麗丹.烘干房多點(diǎn)溫度巡檢系統(tǒng)[J].電氣自動(dòng)化，1999，增刊：23～24.[14]劉秋艷，劉景文，胥寶萍.Protel99SE電路設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2005，7.[15].KimEJ,YanagidaY,HaruyamaT,etal.Immunosensing.systemfora-fetoproteincoupledwithadisposableamperometricglucoseoxidasesensor&act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//端口A DDRA=0x07; PORTA=0xFF;//端口B DDRB=0xF7; PORTB=0xFF;//端口C DDRC=0x00; PORTC=0xFF;//端口D DDRD=0x07; PORTD=0xFF;}/**************************定時(shí)器/計(jì)數(shù)器初始化*****************/voidtimer2_init(void){ TCCR2=0x00; //停止 ASSR=0x00; //設(shè)置異步模式 OCR2=0x7D; TCCR2=0x04; //開(kāi)始}/**************************啟動(dòng)A/D轉(zhuǎn)換*********************/#pragmainterrupt_handlertimer2_ovf_isr:5voidtimer2_ovf_isr(void){ TCNT2=0x83;//加載計(jì)數(shù)值 delay_counter++; //用于毫秒級(jí)延時(shí) pwm_ctrler(&l_trap,&r_trap);}/*********************模擬轉(zhuǎn)換完成中斷************************/#pragmainterrupt_handlerad_handler:15voidad_handler(void){addata=ADC>>2;PIRTB=addata;ADCSR|=BIT(ADSC);//啟動(dòng)下一次轉(zhuǎn)換}/********************LED動(dòng)態(tài)掃描顯示**********************/VoidLEDSCAN(*disdata){P