北科大单片机实验报告 - 图文(2)

2020-04-18 02:45

AVR单片机还支持 Basic、C 等高级语言编程。采用高级语言是单片机开发的发展趋势。对单片机用高级语言编程可很容易地实现系统移植,更加灵活并加快软件的开发进程。

AVR 单片机具有多个系列,包括 ATtiny、AT90、ATmega。每个系列又包括多个产品,它们在功能和存储器容量等方面有很大的不同,但基本结构和原理都类似,而且编程方也相同。

认识AVR_StudyV1.1实验板的组成模块

A区——电源

A区采用AMS1117-5.0低压降三端线性稳压器,输入电压范围为6.5~12V,输出为5V,为整个实验板的其它模块供电。为方便做实验,将+5V和GND用排针分别引出。

B区——LCD1602

B区为字符型液晶1602接口模块,只需要将1602液晶插到J12孔内,使用杜邦线从J10处将相关接口与单片机端口相连即可。注意,使用液晶时应将J11短路,为液晶供电。

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E区——按键

C区——八段数码管

D区——LED发光二极管

为八个数码管的位选,低电平使能。

其中,电容为滤波电容,滤除按键按下时产生的尖峰毛刺。

护LED的限流电阻。使用时只需从J7处使用杜邦线引出即可。

按键采用外部上拉电阻,平时J4为高电平,当按键按下时,输出低电平。

C区为八段共阴型数码管模块,J1为数码管的八段,高电平点亮。J2和J3

D区为8个LED发光二极管,采用共阳接法,即低电平点亮。其中电阻为保

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F区——DS18B20

DS18B20是DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器,具有3引脚TO-92小体积封装形式;温度测量范围为-55℃~+125℃,可编程为9位~12位A/D转换精度,测温分辨率可达0.0625℃,被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出;其工作电源既可在远端引入,也可采用寄生电源方式产生;多个DS18B20可以并联到3根或2根线上,CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信,占用微处理器的端口较少,可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使

DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。

G区——ADC区

G区通过一个滑动变阻器改变J14输出电压,可通过单片机片内AD进行采集。

H区——E2PROM

AT24C02是美国ATMEL公司的低功耗CMOS串行EEPROM,采用I2C总线通信,内含256×8位存储空间,具有工作电压宽(2.5~5.5V)、擦写次数多(大于10000次)、写入速度快(小于10ms)等特点。

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J区——串口

I区——蜂鸣器

频率不同发出不同的声调。大约1K~2K,蜂鸣器最响。

RS232标准电平与PC机标准串口连接。其中,两个LED为状态指示灯。

如果直接加直流电压,蜂鸣器不会发声。它的理想工作信号为方波信号,且随着

J区位串口通信模块,采用Maxim公司的MAX232实现电平转换,以满足

I区为一个无源蜂鸣器。无源蜂鸣器与有源蜂鸣器相比,没有内部驱动电路,

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ATmega16最小系统

主要包括复位电路、外部晶振、ISP下载接口、ADC外部参考电压。

五、思考题

1.总结ATMega16的特点和性能。

AVR单片机吸收了DSP双总线的特点,采用Harvard总线结构,因此单片机的程序存储器和数据存储器是分离的,并且可对具有相同地址的程序存储器和数据存储器进行独立的寻址。

1)先进的RISC 结构,131 条指令,大多数指令执行时间为单个时钟周期,32个8 位通用工作寄存器;采用CMOS技术,实现高速(50ns)、低功耗(μA)、具有SLEEP(休眠)功能;

2)非易失性程序和数据存储器,16K 字节的系统内可编程Flash,擦写寿命: 10,000 次真正的同时读写操作,512 字节的EEPROM,擦写寿命: 100,000 次,1K字节的片内SRAM,可以对锁定位进行编程以实现用户程序的加密,高度保密。

3)工业级产品。具有大电流10~20mA(输出电流)或40mA(吸电流)的特点,可直接驱动LED、SSR或继电器。有看门狗定时器(WDT)安全保护,可防止程序走飞,提高产品的抗干扰能力;

4)超功能精简指令,具有32个通用工作寄存器,克服了单一累加器数据处理造成的瓶颈现象;

5)程序写入器件时,可以使用并行方式写入,也可使用串行在线下载(ISP)、在应用下载(IAP)方法下载写入;

6)通用数字I/O口的输入输出特性与PIC的HI/LOW输出及三态高阻抗HI-Z输入类同,同时可设定类同与8051结构内部有上拉电阻的输入端功能,便于作为各种应用特性所需(多功能I/O口),AVR的I/O口是真正的I/O口,能正确反映I/O口的输入/输出的真实情况;

7)许多AVR单片机具有内部的RC振荡器,提供1/2/4/8MHz的工作时钟,使该类单片机无需外加时钟电路元器件即可工作,非常简单和方便;

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