Курсовая работа: Устройство цифровой фильтрации на основе микроконтроллера фирмы AVR ATmega16

В современном мире цифровая фильтрация сигналов играет ключевую роль в различных областях, включая телекоммуникации, обработку изображений и аудио. Использование микроконтроллеров, таких как AVR ATmega16, позволяет разработать компактные и эффективные решения для реализации алгоритмов фильтрации. В контексте проектирования устройства на основе этого микроконтроллера особое внимание уделяется архитектуре системы, выбору алгоритмов и оптимизации потребляемых ресурсов.

Основным этапом разработки является выбор методов фильтрации, которые могут быть как простыми, так и сложными в зависимости от задач. В большинстве случаев используются FIR и IIR фильтры, которые различаются по способу реализации и качеству. Важным аспектом является вычислительная эффективность, так как микроконтроллер имеет ограниченные ресурсы. Для обработки сигналов применяется предварительная фильтрация, что позволяет снизить влияние шума и повысить точность дальнейшей обработки.

На этапе проектирования устройства создается схема подключения, которая включает в себя необходимые компоненты: датчики входных сигналов, АЦП для цифровизации аналоговых сигналов и выходные устройства для отображения или передачи отфильтрованных данных. Микроконтроллер AVR ATmega16 предоставляет возможность работы с несколькими аналоговыми входами, что расширяет функциональность устройства.

Программная часть включает в себя написание кода для обработки сигналов, который реализует выбранный алгоритм фильтрации. Код оптимизируется для быстродействия, что особенно важно в реальном времени. Использование прерываний также помогает эффективно обрабатывать поступающие данные, минимизируя задержки и обеспечивая высокую скорость реакции системы.

В ходе тестирования устройства проверяются его параметры, включая характеристиками фильтра, стабильность и точность обработки сигналов. Этот процесс позволяет выявить возможные недостатки и доработать аппаратную и программную части для улучшения конечного результата. Результаты работы устройства могут быть представлены на различных графиках, что наглядно демонстрирует эффективность предложенного решения.