【正文】 用于定時/計數(shù)器1 用于定時/計數(shù)器0當=0時為定時方式，=1時為計數(shù)方式，本系統(tǒng)中mega16的兩個定時計數(shù)器皆工作于8位定時方式，用于產(chǎn)生測量的閘門時間，對信號脈沖的計數(shù)則由軟件完成，即兩路傳感器輸出接入mega16的兩個外部中斷輸入引腳和，當引腳上出現(xiàn)一個負跳變時引起中斷，在中斷服務(wù)程序中計數(shù)輸入脈沖個數(shù)，具體如下：M1M0=01時處在工作方式1 為8位計數(shù)器：選擇定時或計數(shù)模式。當GATE=1時只有當端口為高電平且TRx置位為1時才選通定時/計數(shù)器x；當GATE=0時，只需TRx置位為1，即選通定時/計數(shù)器x。當I/O端口作為輸入使用時，需要先向端口寫入“1”使內(nèi)部的FET截止，再讀入引腳狀態(tài)。在風速計旋轉(zhuǎn)中, 這個風向舵根據(jù)其與風向的相對位置不同, 便產(chǎn)生加速度或減速度。其計算方法是首先測量每個傳感器在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動一周中各傳感器的速度平均值。然后對照與兩個輸入信號對應(yīng)的角度參考表。 第三章 傳感器的工作原理及實現(xiàn)方法　傳感器工作原理光電傳感器是通過把光強度的變化轉(zhuǎn)換成電信號的變化來實現(xiàn)控制的。圖31傳感器工作原理圖發(fā)送器對準目標發(fā)射光束，發(fā)射的光束一般來源于半導體光源，發(fā)光二極管(LED)、激光二極管及紅外發(fā)射二極管。接收器有光電二極管、光電三極管、光電池組成。在其后面是檢測電路，它能濾出有效信號和應(yīng)用該信號。三角反射板是結(jié)構(gòu)牢固的發(fā)射裝置。它可以在與光軸0到25的范圍改變發(fā)射角，使光束幾乎是從一根發(fā)射線，經(jīng)過反射后，還是從這根反射線返回。所謂漫反射式是指恒光源發(fā)出的光投射到被測物上,再從被測物體表面反射后投射到光電元件上。脈沖式風速傳感器的最大優(yōu)點是原理簡單、體積小、質(zhì)量小，同時能夠?qū)L速模擬量直接轉(zhuǎn)換成電子脈沖數(shù)，因其與單片機相連，只要在程序中建立“數(shù)”脈沖的程序，就能方便地實現(xiàn)風速的測量，省去了一般風速傳感器還需要配置的Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換模塊的程序，大大提高了檢測裝置的便攜性?！〖t外傳感計數(shù)器檢測方法傳感器采用工程塑料葉片作為感應(yīng)元件，當有風吹過時，帶動葉片跟著轉(zhuǎn)動，通過葉片軸部的光電編碼器對轉(zhuǎn)動的圈數(shù)進行標記和計數(shù)，同時每轉(zhuǎn)動一圈，光電編碼器輸出一個階躍脈沖信號，通過設(shè)計將光電編碼器的輸出與主ＭＣＵ單片機的輸入管腳連接在一起，通過單片機內(nèi)部的計數(shù)器即可實現(xiàn)對階躍脈沖信號的計數(shù)，從而實現(xiàn)風速的測量，同時，也省略了Ａ／Ｄ轉(zhuǎn)換模塊，簡化了風速檢測系統(tǒng)的外圍電路第四章 技術(shù)介紹本系統(tǒng)在設(shè)計過程中需要用到mega16單片機，系統(tǒng)擴展、接口技術(shù)，三總線，中斷技術(shù)等。這款芯片具備了AVR系列單片機的主要的特點和功能，不僅適合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計，同時也方便初學入門。配備只需要2個時鐘周期的硬件乘法器 （2）片內(nèi)含有較大容量的非易失性的程序和數(shù)據(jù)存儲器16K字節(jié)在線可編程（ISP）Flash程序存儲器（擦除次數(shù)1萬次），采用Boot Load技術(shù)支持IAP功能；1K字節(jié)的片內(nèi)SRAM數(shù)據(jù)存儲器，可實現(xiàn)3級鎖定的程序加密；512個字節(jié)片內(nèi)在線可編程EEPROM數(shù)據(jù)存儲器（壽命10萬次）； （3）片內(nèi)含JTAG接口支持符合JTAG標準的邊界掃描功能用于芯片檢測；支持擴展的片內(nèi)在線調(diào)試功能可通過JTAG口對片內(nèi)的Flash、EEPROM、配置熔絲位和鎖定加密位實施下載編程； （4）外圍接口2個帶有分別獨立、可設(shè)置預(yù)分頻器的8位定時器/計數(shù)器；1個帶有可設(shè)置預(yù)分頻器、具有比較、捕捉功能的16位定時器/計數(shù)器；片內(nèi)含獨立振蕩器的實時時鐘RTC；4路PWM通道；8路10位ADC面向字節(jié)的兩線接口TWI（兼容I2C硬件接口）；1個可編程的增強型全雙工的，支持同步/異步通信的串行接口USART；1個可工作于主機/從機模式的SPI串行接口（支持ISP程序下載）；片內(nèi)模擬比較器；內(nèi)含可編程的，具有獨立片內(nèi)振蕩器的看門狗定時器WDT； （5）其它的特點片內(nèi)含上電復(fù)位電路以及可編程的掉電檢測復(fù)位電路BOD；片內(nèi)含有1M/2M/4M/8M，經(jīng)過標定的、可校正的RC振蕩器，可作為系統(tǒng)時鐘使用；多達21個各種類型的內(nèi)外部中斷源；有6種休眠模式支持省電方式工作； （6）寬電壓、高速度、低功耗工作電壓范圍寬：ATmega16L —，ATmega16 —；運行速度：ATmega16L 0—8M，ATmega16 0—16M；低功耗：ATmega16L工作在1MHz、3v、25度時的典型功耗為，正常工作模式 ，空閑工作模式 ，掉電工作模式 1uA； （7）芯片引腳和封裝形式ATmega16共有32個可編程的I/O口（腳），芯片封裝形式有40引腳的PDIP、44引腳的TQFP和44引腳的MLF封裝。(2) 系統(tǒng)接口 微機與外設(shè)連接因速度不匹配、信號類型不同（脈沖、模擬）、傳輸方式不同（串、并）， 接口是計算機與外設(shè)信息交換的橋梁。本系統(tǒng)Atmega16單片機系統(tǒng)的擴展接口原理圖如下：圖2 mega16單片機系統(tǒng)的擴展接口原理圖4．3 三總線概述三總線為：地址、數(shù)據(jù)、控制總線。所以就需要的連線就很多了，如果仍如同模擬電路一樣 ，在各微處理器和各器件間單獨連線線，則線的數(shù)量將多得驚人，所以在微處理機中引 入了總線的概念，各個器件共同享用連線，所有器件的8根數(shù)據(jù)線全部接到8根公用的線上，即相當于各個器件并聯(lián)起來，但僅這樣還不行，如果有兩個器件同時送出數(shù)據(jù)，一個為0，一個為1，那么，接收方接收到的究竟是什么呢？這種情況是是不允許的。器件的數(shù)據(jù)線也就被稱為數(shù)據(jù)總線，器件所有的控制線被稱：控制總線。（2）地址總線：由P2口提供高8位地址線（A8――A15），此口具有輸出鎖存的功能，能保留地址信息。由于P0口是地址、數(shù)據(jù)分時使用的通道口，所以為保存地址信息，需外加地址鎖存器鎖存低8位的地址信息。此口是雙向、輸入三態(tài)控制的通道口。 單片機與數(shù)據(jù)存儲器的連接方法和程序存儲器連接方法大致相同，簡述如下：，與程序存儲器連法相同。，主要有下列控制信號：。ALE：其連接方法與程序存儲器相同。4．4 中斷技術(shù)引發(fā)中斷請求的源頭稱為中斷源，中斷源的多少反映計算機處理中斷的能力，終端系統(tǒng)必須具備正確判斷中斷源的功能，一般有兩種識別方式：查詢終端和向量中斷。先查詢的優(yōu)先級高，后查詢的優(yōu)先級低，順序排隊。外部中斷源：：外部中斷0請求輸入端口（PD2），低電平或負跳變激活中斷請求IE0位，當中斷請求有效，采用中斷技術(shù)一般具有以下優(yōu)點：可使多種功能或設(shè)備同時工作，只有需占用主機時才等待主機安排處理，因此大大提高了計算機系統(tǒng)的速度和主機的效率。在實際應(yīng)用中注意：由于中斷的發(fā)生隨機，因而使得由中斷驅(qū)動的中斷服務(wù)程序難以把握、檢測和調(diào)試，這就要求在設(shè)計中斷中力求謹慎。MEGA系列單片機提供的5~6個中斷源中，兩個中斷請求信號由外部產(chǎn)生并輸入請求信號，稱之為外部中斷源。各中斷請求信號分別由中斷控制寄存器TCON進行控制。在禁止中斷情況下，可采用軟件查詢方式進行處理。其中斷響應(yīng)為兩級控制，EA為總的中斷響應(yīng)控制位，各中斷源還有相應(yīng)得中斷響應(yīng)控制位。而且還必須在該中斷服務(wù)程序返回前撤銷中斷請求（變?yōu)楦唠娖剑?，以免再次進入中斷而出錯。中斷響應(yīng)一般分為如下幾個步驟：（1）保護斷點，即保存下一將要執(zhí)行的指令的地址，就是把這個地址送入堆棧。以上工作是由計算機自動完成的，與編程者無關(guān)。（3）執(zhí)行中斷處理程序。第五章 軟件設(shè)計 測頻法與測周法在軟件上為了在測量精度和相應(yīng)速度兩方面都取得較好的效果，本設(shè)計采取測頻法和測周法相結(jié)合的技術(shù)。它是固定采樣閘門時間t，計算脈沖個數(shù)N，通過設(shè)定小數(shù)點位置，取得正確的顯示結(jié)果。測頻法由于閘門信號的啟閉與信號脈沖