基于AVR单片机的毫米波测距系统

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摘要：本文基于AVR高速嵌入式单片机设计了一种毫来波测距系统，给出了相应的硬件组成结构
3 {! e8 _& I8 j% G1 U和软件设计方案。针对毫米波探测系统的特点，湍距系统腕够满足采祥速事快、信号实时处理的要
求。可实现对地面目标回波信号进行实时采集和高速处理。

- {# C% B0 ?) ~( f& E9 J; U, I7 {, L关键词:毫米波(测距系统单片机可编程延时器
1概述
测距是雷达的基本功能之一，雷达测距就是测量回波脉冲相对于发射脉冲的延迟。雷达发
" [! `: v  V8 E- ?/ X* f( C射机经天线发射电磁波,接收机接收目标的回波信号.通过测量发射波与回波信号之间的延迟
( [! F$ ]1 P/ k7 G" d时间τ.确定雷达和目标之间的距离R=cτ12.其中c为电磁波在空气中的传播速度.现代武
$ G; v9 A% e3 s7 D器系统的发展，对雷达测距的高速度、高精度、高抗干扰能力等性能指标均提出了更高的要求。
毫米波探测系统具有精度高、抗干扰能力强、低仰角性能好以及体积小、重量轻等优点。因而
是精确制导武器较为理想的选择波段。由于使用场合的不同，设计快速、实时、高精度的测距
+ D- F9 D8 |8 F3 Q电路十分必要，对系统的目标识别概率的提高是有利的。本文给出一种数字式雷达测距系统。
8 _$ m' _2 B) X/ `通过精确测量发射信号与目标回波脉冲延时，确定目标的距离。
2硬件设计
本系统由毫米波收发前端、mcu. AD采样芯片、延时芯片等部分组成，具体由前瑞将回
, s, @3 ~8 F: r% ]$ }/ w' K' \波信号送入AD.脉冲调制信号作为时间基准送入延时芯片，在延时器按设定值延迟一定时间
后AD开始采样。最后将采样的数据送入MCU处理。
如图1所示，本系统中MCU采用AT90S8515 单片机，美国ATMEL公司推出的90系列
) X  z$ E0 y( U+ y: s6 S7 P! n单片机是增强RISC内载Flash的高性能八位单片机。其中AT90S8515是功能较强的:种型号, .
它具有120条功能强大的指令。而且大多数执行时间为单时钟周期。指令周期最短仅为125ns.
4 |8 j" ~+ a, ^2 f它片内有8k字节可下载的Flash存储器，程序下载采用其SPI串行接口，使用寿命为1000次:
& Y5 P2 k0 \) l, }  p5 \+ s0 m32条通用1o线及32个通用8位寄存器R0~R31.64个VO专用寄存器:512字节的EEPROM
7 P2 }2 A& R2 q- y(使用寿命为10万次)及512字节的内部SRAM,不需扩展外部的ROM或RAM.运用哈佛
概念具有预取指令功能，对程序存取和数据存取有不同的总线和存储器。当执行1条指令时，
下1条指令预先从程序存取器中取出，所以1条指令可以在每- -时钟周期内执行。这种结构使
; s* r% M( _0 W得AT90S8515单片机在8位微处理器市场上具有最高IMIPS/ms的处理能力，一- 般为每50ns
# w; J( N! |4 y; z处理1条指令。

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本系统中MCU采用AT90S8515 单片机