ATmega2560-16AU单片机便携式观瞄及操控仪设计(5)
（4）重量：0.5Kg；
（5）环境适应性：防尘，防水，防震；
（6）电源：9V ～12V DC。
图2.7为LS206NJ实物图。
图2.7 LS206NJ实物图
2.3 方案要点分析
本文大体采用上述方案进行设计，在现有的技术条件下进行要点分析，主要考虑以下四点：
(1)简约性
简约性要求不仅要考虑系统设计时的经济性，而且还要考虑到测试系统的使用方便等，即使用最简单的、最少元器件的电路来达到设计要求。因此，为了获得较高的性价比，设计系统时没有追求复杂高级的方案，在满足性能要求的前提下，尽可能采用简单的设计方案，方案简单则意着元减少、可靠性高、经济性好。本文所选的方案就具有使用简单的特点，满足简约性要求。
(2)可靠性
系统的可靠性是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定任务的能力。可靠性指标除了可用完成概率表示以外，还可以用平均无障碍时间、故障率、失效率或者平均寿命来表示。在本设计中，可靠性主要体现在测试系统能否在高过载、高加速度的环境下正常工作，同时采集到的信号值是否是有效的压力和加速度信号。为了达到所需要的可靠性要求，在设计系统时，需要在硬件电路和软件设计方面采用一些独特的方法，这是本设计的主要任务之一。
(3)操作方便
在系统的硬件和软件设计的过程中，还应当考虑到操作简单方便，尽量降低对操作人员专业性的要求，以便测试系统的推广使用。系统的控制部分不能复杂，操作程序应当简介明了。
（4）低功耗
系统的应用环境特殊，可能长期用于野外测距。为减小系统体积，在系统携带电源容量有限的条件下，系统功耗要尽量减小。设计中要比较选取耗电量相对小的硬件设备。要尽可能保证系统低功耗。
3 控制系统设计
本控制系统是以ATmega2560单片机为核心，与测距仪、罗盘、蜂鸣器等之间通过I/O转换，AD转换，通信接口电路等相互协作来完成测距、姿态测量及提示、图像及数据显示、测距信息传输的整个过程。
本控制系统硬件电路主要有复位电路、电量检测AD转换电路、测距电路、I/O中断蜂鸣器控制电路、通讯接口电路、字符叠加模块以及启停控制电路组成。
3.1 单片机基本电路
3.1.1 ATmega2560-16AU单片机电路
ATmega2560-16AU单片机电路如图3.1所示
图3.1 单片机电路
3.1.2 时钟电路
ATmega2560有优尔种可选取作为系统时钟源，分别是外部晶振，Full Swing晶振，低频晶振，内部RC振荡器，内部基准RC振荡器，外部时钟。本装置选取外部晶振作为ATmega2560的系统时钟源。
如图3.2所示，管脚X1和X2分别被用作片内振荡器的反向放大器的输入和输出。熔丝位CKOPT用来选择这两种放大器模式的其中之一。当CKOPT被编程时，振荡器在输出引脚产生满幅度的振荡，这种模式适合于噪声环境。当CKOPT为未编程状态时，振荡器的输出信号幅度比较小。外部晶体振荡器可以使用石英晶体，也可以使用陶瓷谐振器。
振荡器可以工作于三种不同的模式，每一种都有一个优化的频率范围。ATmega2560的工作模式通过熔丝位CKSEL3～1来选择，其工作模式如表3.1所示。
ATmega2560的时钟频率设置范围为0.128～16MHz。
为了方便波特率的计算，故设ATmega2560的时钟频率为14.7456MHz。
图3.2 外部晶振时钟源
表3.1 ATmega2560外部晶振的工作模式
工作频率范围（MHz） CKOPT CKSEL3～1 推荐电容范围
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