基于a的vr单片机的多外围设备控制系统的设计.pdf

计算机系统应用 2008年第2期 基于AVR单片机的多外围设备控制 系统的设计① ofMulti Control BasedonAVR Design PeripheralEquipmentSystem 王卫红 徐扬法 顾东袁 (浙江工业大学软件学院浙江杭州310023) 摘要：介绍了基于AVR单片机的多外围设备控制系统的设计。分析了其中的多个步进电机的驱动电路以及一 些其它外围电路的设计。对软件设计中的一些关键难点进行了说明。所设计的系统具有较高的智能度 和稳定性。 关键词：AVR单片机步进电机PWM传感器智能座便器 1 引言 它是基于增强的AVR 高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位，一直 控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执 是衡量单片机性能的重要指标，也是单片机占领市场、 赖以生存的必要条件。早期单片机工艺及设计水平不 而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。A■ 高、功耗高、抗干扰性能差、指令周期长、执行速度慢。 自从AVR单片机推出以后，彻底改变了这种状态。它 采用精简指令集，硬件结构采取8位机与16位机的折 用工作寄存器，实时计数器(RTC)，四个具有比较模式 中策略，采用局部寄存器存堆和单体高速输入／输出的 方案。这样，既提高了指令执行速度，克服了瓶颈现 8路10位具有可选差分输入级可编程增益的ADC。它 象，增强了功能；又减少了对外设管理的开销，相对简 是以Atmel高密度非易失性存储器技术生产的。片内 化了硬件结构，降低了成本[1]。AVR单片机的先进性 和特点有很多，如脉宽调制(PWM)输出，看门狗定时ISP 器，休眠模式(低功耗)的应用，片内A／D转换器的使编程器进行编程，也可以通过运行于AVR内核之中的 用，异、同步串口通信，软件DAA等。所以对于现在一 引导程序进行编程，这使得程序的开发非常的方便。 般的嵌入式控制应用，AVR单片机是一个很好的选择。 参数可保存在内置E2PROM中，定时器／计数器的相 本文充分利用AVR单片机的优势，开发一个有众多外 位频率可调PWM功能尤其适用于步进电机的控制， 围设备的控制系统——智能座便器控制系统。文中重 USART可用于红外信号的接收。 点介绍了各个外围设备的硬件驱动电路，单片机对各 2．2系统结构和功能 种外围设备的精确控制以及它们之间的配合运行。 设计该系统所需要的外围设备包括：步进电机、红 2 系统的设计与开发 外测距传感器、霍尔传感器、温度传感器、水位传感器、 IC传感器等等。各种步进电机需要通过三极管跟 2．1控制芯片介绍 MCU相连加以驱动。红外测距传感器得到的是模拟 控制芯片采用ATMEL公司的ATmega64单片机， 信号，所以MCU要得到红外测距传感器的信号，要用 ① 基金项目：浙江省科技厅重点项目(2004C23034) 1 Construction 2系统建设System 万方数据 2008年第2期 计算机系统应用