? 65 - 260 μs 的转换时间 ? 最高分辨率时采样率高达15 kSPS ? 8 路复用的单端输入通道 ? 7 路差分输入通道
? 2 路可选增益为10x 与200x 的差分输入通道 ? 可选的左对齐ADC 读数 ? 0 - VCC 的 ADC 输入电压范围 ? 可选的2.56V ADC 参考电压 ? 连续转换或单次转换模式 ? 通过自动触发中断源启动ADC 转换 ? ADC 转换结束中断
? 基于睡眠模式的噪声抑制器
由于本设计没有用到模数转换，所以只是简单介绍。
2.14 JTAG 接口和片上调试系统
? 与IEEE 1149.1 标准兼容的JTAG 接口 ? 遵从IEEE 1149.1 (JTAG) 标准的边界扫描功能 – 所有的片内外设 – 内部和外部SRAM – 寄存器文件 – 程序计数器
– EEPROM 和Flash 存储器
第三章 硬件电路的设计
3.1 电源电路设计
电源电路时供给电路中各个芯片正常工作的核心，现在的电路中应用的芯片都是低功耗，直流电源，本次设计中应用的芯片的工作电源是+5V的直流电源。+5V 电源直接给单片机供电，在连接中并联一个电容，这样更好的稳定的提供电源。防止电源不稳定给单片机造成的破坏。
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VCCVCC10uF 图3.1 电源电路
3.2 复位电路设计
复位时单片机的初始化操作，功能是单片机初始化，使单片机从0000h单元开始操作。单片机主要的复位方式是外部电路实现的，在时钟电路工作后，只要单片机的Reset引脚出现24个时钟震荡脉冲（2个机器周期）以上的高电平，单片机就能复位，为了单片机可靠的复位，在设计复位电路时一般要Reset脚保持10ms以上的高电平，单片机就能稳定的复位，复位电路一般采用上电复位和按键复位二种，而本设计采用时按键式上电复位电路。这种复位电路利用电容器的充电来实现的，当加电时电路中有电流通过，构成回路电阻上产生压降，Reset引脚是高电平，当电容充满电时，电路相当于开路。Reset的电位和地相同，复位结束后。充电时间越长，复位时间越长，增大电阻和增大电容都可以增加复位时间。在本设计中电阻是10k，电容式10uf。可以满足电路要求。
VCC10ufReset10k 图3.2 复位电路图
3.3 时钟电路设计
XTAL1 与XTAL2 分别为用作片内振荡器的反向放大器的输入和输出，振荡器可以使用石英晶体，也可以使用陶瓷谐振器。一般来说我们常采用石英晶体和2个电容组成的谐振电路，晶体可以是0-16Mhz之间选择，电容值一般时20-30uF，C1和C2 的数值要一样，不管使用的是晶体还是谐振器。最佳的数值与使用的晶体或谐振器有关，还与杂
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散电容和环境的电磁噪声有关，由于本设计要求比较准确，所以我们选用了标准的晶振频率7.3728Mhz ，这也是便于时间的计数和时间精确控制。同时也为了串口传输时的波特率的选择。如下图所示：
22uFX122uF 7.3728MHZX2时钟电路图3.3 时钟电路
单片机本身有高增益反相放大器，外接晶振电路构成稳定自激振荡器，电容对频率有微调作用，在本次设计中要选用22pf的电容组成时钟频率。 3.4 数码管显示电路 LED显示结构
测控系统中常用的测量数据的显示器有发光二极管显示器(简称LED或数码管)和液晶显示器(简称D)。这两种显示器都具有线路简单、耗电少、成本低、寿命长等优点，本系统输出结果选用3个LED显示。数码管有共阴和共阳之分，本系统采用8段共阴型LED，每位数码管内部有8个发光二极管，公共端由8个发光二极管的阴极并接而成，正常显示时公共端接低电平(GND)，各发光二极管是否点亮取决于a-dp各引脚上是否是高电平。 LED数码管的外形结构外部有10个引脚，其中3, 8脚为公共端也称位选端，其余8个引脚称为段选端，当要使某一位数码管显示某一数字((0-9中的一个)必须在这个数码管的段选端加上与数字显示数字对应的8位段选码(也称字形码)，在位选端加上低电平即可。 由于系统要显示的内容比较简单，显示量不多，所以选用数码管既方便又经济。LED有共阴极和共阳极两种。 二极管的阴极连接在一起，通常此公共阴极接地，而共阳极则将发光二极管的阳极连接在一起，接入+5V的电压。一位显示器由8个发光二极管组成，其中7个发光二极管构成字型“8”的各个笔划（段）a～g，另一个小数点为dp发光二极管。当在某段发光二极管施加一定的正向电压时，该段笔划即亮；不加电压则暗。为了保护各段LED不被损坏，需外加限流电阻。
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图3.4 数码管的结构图
字型码
给LED的驱动脚a~h不同的高电平组合，会显示不同的形状，对应的字型码是不同的，我们采用的是共阴极的接法，则常用的字型码如下： 字形 段码 字形 段码 0 3f 0 6f 1 06 A 77 2 5b B 7c 3 4f C 39 4 66 D 5e 5 6d E 79 6 7d F 71 7 07 P 73 8 7f = C8 显示方式
数码管显示器有两种工作方式，即静态显示方式和动态扫描显示方式。为节省端口及降低功耗，静态显示就是不要求显示电路具有数据锁存功能，单片机发送出去数据后就不在管。直到下一次数据更新，数据显示稳定，占用很少的资源，但是静态需要的硬件开销很大，单片机也不知道什么时候更新要显示的字码。
动态显示就是指LED轮流显示各个字码，可以用软件法实现，本系统采用动态扫描显示方式。动态扫描显示方式需要解决多位LED数码管的“段控”和“位控”问题，本电路的通过PA口实现：而每一位的公共端，即LED数码管的“位控”，则由PC口控制。这种连接方式由于多位字段线连在一起，因此，要想显示不同的内容，必然要采取轮流显示的方式，即在某一瞬间，只让其中的某一位的字位线处于选通状态，其它各位的字位线处于断开状态，同时字段线上输出这一位相应要显示字符的字段码。在这一瞬时，只有这一位在显示，其他几位则暗。为了保证数码管的显示效果不产生闪烁，我们首先保证1s内循环扫描3个数码管大于25ms，这是利用人眼的影像滞留效应，我们本次设计
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要扫描40次，即每次要25ms，通常每次数码管要持续1-2ms，如果将每次持续的时间定为2ms，则扫描一次时间为6ms，因此，单片机还有17ms时间去处理其他时间。
一般来说由于数码管需要一定的电流去驱动，而单片机输出端口的驱动能力一般，所以来说需要驱动芯片来驱动或者是用三极管来提高负载能力， 但是本设计应用的AVR单片机驱动能力大，而且本身有上拉电阻，所以可以直接和数码管相连。能够提供数码管需要的电流，减少了其他电子器件的应用，但是为了系统的稳定运行。动态显示虽然更新快，硬件少，节省线路空间，耗电量小，但是占用单片机CPU时间多。我们在此设计中选用了动态显示，在本设计中采用了3个LED数码管，有PA控制数据输出，由PC控制位选，在设计电路时，要在数码管的各个引脚串接一个限流电阻，阻值一般时300-1KΩ 调节阻值可以控制数码管的显示亮度，我们今天选用的时300Ω
330Ω×812345678abacfbdgeecfdgdpdpGND912345678abacfbdgeecfdgdpdpGND912345678abacfbdgeecfdgdpdpGND数码显示电路
3.5 数码显示电路
3.5 报警电路设计
为了在某些紧急状态或反常状态下，能使操作人员不致忽视，以便及时处理，往往需要有某种更能引起人们注意提起警觉的报警信号产生，这种报警信号通常有三种类型:闪光报警、鸣音报警、语音报警，本系统采用简单易行的声音报警电路。 报警设备选用压电式蜂鸣器，它约需要10mA的驱动电流，只需在其两条引线上加3-15V的直流电压，即可产生3KHz左右的蜂鸣声音，电路图如下:
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