ATmega16的语音型超声波测距仪的设计＊

2012-06-25何乃味

单片机与嵌入式系统应用 2012年12期

何乃味

（柳州职业技术学院，柳州 545005）

何乃味（讲师），研究方向为电子技术、嵌入式系统应用。

引言

用超声波测量距离是一种非常实用的非接触测量方法，广泛应用于物料液面测量、机器人定位、汽车防撞系统等领域。传统的超声波测距方法是用单片机的一个定时器和一个外部中断来测量超声波从发射探头发射到被接收探头接收所经过的时间t，再根据超声波测量距离的公式［1］S＝vt／2进行计算，得到距离S。这种方法除了多占用单片机的一个外部中断源外，还会使测量时间t的误差增大，降低测量精度。本文介绍了一种用AVR单片机ATmega16作为核心控制器的距离仪，该测距仪利用AT－mega16输入捕获功能实现时间t的精确测量；用温度传感器DS18B20检测周围环境的温度，补偿温度变化对超声波传播速度的影响，提高测量精度；用语音芯片ISD4004实现测距结果等语音信息的播报功能。

1 总体设计方案

测距仪的总体设计方案［2］如图1所示。系统以AVR单片机ATmega16作为核心控制器，负责控制和协调各模块电路的工作。超声波发射模块发射40kHz的超声波信号，超声波接收模块对接收到的回波信号进行放大、滤波、比较，形成下降沿。温度传感器DS18B20负责对环境温度进行检测，补偿温度变化对超声波传播速度的影响。显示电路采用YM12864中文液晶显示器，显示当前温度和距离等信息。语音电路采用ISD4004语音芯片，该芯片采用SPI通信接口，可以方便地与ATmega16单片机进行通信，实时播报测量距离等语音信息。