AVR单片机ADC的应用

AVR 单片机ADC 的应用

AVR 单片机ADC 的应用

1.数模转换的基础知识

数模转换器(ADC)基本上是一个比例上的问题，即由ADC 产生的数字值跟输入模拟量与转换器量程的比值有关的。转换关系如下：

Vin/Vfullscale=X/(2N-1)其中X 是数字输出，N 是数字输出的位数(ADC 的位数)，Vin 是模拟输入量的值，Vfullscale 是模拟输入量的最大值。

数模转换的转换精度计算：

Vresolution=Vfullscale/((2N-1)

2.AVR 微控器的ADC 介绍

AVR 微控器的ADC 具有两个ADC 寄存器：ADC 控制与状态寄存器ADCSR 控制ADC 的运行;ADC 多路复用选择器ADMUX,控制8 个测量的模拟量输入。

基于AVR单片机的

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/6b15330636.html, 基于AVR单片机的 作者：李世琛田晓伟 来源：《硅谷》2012年第24期 摘要：主要从硬件组成和软件结构两个方面描述一种新型绿色节能照明控制系统的应用和实现方法，阐述了LED照明的可控、节能和高效等优越性，通过各种传感器检测的信号来实时控制LED照明，达到高效、舒适和人性化的办公或者生活照明环境。 关键词：绿色照明；传感器；控制系统 1 前言 在20世纪90年代初，绿色照明的概念是由美国国家环境保护局提出。完整的绿色照明内涵包含高效节能，环保，安全，舒适等其他4个指标，缺一不可。它具有高效的照明节能效益，可以消耗更少的能源，从而明显减少发电时排放的温室气体和有害气体，以达到环保的目的。安全性，舒适性是是指不产生紫外线，眩光及有害光，没有光污染。我国从上个世纪90 年代后期开始启动绿色照明项目，并逐步弃用大部分诸如白炽灯等高功耗、高发热量的光源，但在智能、人性化控制绿色照明领域却比较落后，本文主要从硬件系统和软件系统的设计这两方面介绍一种新型的绿色节能照明控制系统。 2 硬件系统组成 本控制系统的硬件组成包括四个部分，分别是主控核心、LED照明及其驱动电路、传感 器检测与转换电路、人机交互系统等组成。 本设计中主要由AVR单片机ATmega16A作为主控核心，该单片机属于ATMEL公司研发生产的增强型AVR单片机，具有高可靠性、功能强、高速度、低功耗等优点，采用RISC指 令架构。主控核心包括单片机最小系统、ISP下载电路等组成，最小系统是由外部时钟电路、复位电路组成，由于使用外部时钟电路，使得单片机工作更具可靠性、准确性和实时性，复位电路采用手动复位；ISP下载电路的作用是方便日后对控制系统的升级维护。 2.2 LED照明及其驱动电路 LED是发光二级管的英文简写，是一种能够将电能转化成光能的半导体器件，改变了效 率低的白炽灯与日光灯的发光原理，采用电场发光，具有光效高、使用寿命长、辐射低和功耗低等优点。另外LED非常适宜使用驱动电路由MCU控制，产生适宜的频率、光照强度的光线，控制模式和灯光组合多样化，适应不同的工作和生活环境。控制LED发出比较适宜人眼的柔和光线是采用PWM控制方法，这种方法是利用MCU产生的一定频率的脉冲宽度可调节的矩形波或者锯齿波，其核心思路就是改变电流值的大小而调节光线强度的。目前只有少数的单片机比如AT89C51的51单片机不带PWM，而现在市面上很多增强型51单片机都有原生的

AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践——学习笔记

AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践 学习笔记 1.AVR单片机的基本结构 1.1.单片机的基本组成 1.1.1.单片机的基本组成结构 单片机的基本组成单元 CPU 程序存储器数据存储器I/O接口 CPU与各基本单元通过芯片内的内部总线连接。 一般情况下，内部总线中的数据总线宽度（或指CPU字长）也是单片机等级的一个重要指标。 内部总线：数据总线、地址总线、控制总线。 1.1. 2.单片机的基本单元与作用 1)MCU单元 MCU单元部分包括CPU、时钟系统、复位、总线控制逻辑等电路。 CPU： 时钟和复位电路： 总线控制电路：

2)片内存储器 单片机的存储器一般分为程序存储器和数据存储器，它们往往构成互不相同的两个存储空间，分别寻址，互不干扰。 单片机的内部结构通常使用哈佛体系结构，在这种体系中采用分开的指令和数据总线以及分开的指令和数据空间，分别采用专用的总线与CPU交换，可以实现对程序和数据的同时访问，提高了CPU的执行速度和数据的吞吐量。 3)程序存储器 程序存储器用于存放嵌入式系统的应用程序。 4)数据存储器 单片机在片内集成的数据存储器一般有两类：随机存储器RAM、电可擦除存储器EEPROM。 随机存储器RAM： 电可擦除存储器EEPROM 5)输入输出端口 并行总线I/O端口： 通用数字I/O端口：

片内功能单元的I/O端口： 串行I/O 通信口： 其他专用接口： 6)操作管理寄存器 管理、协调、控制、操作单片机芯片中各功能单元的使用和运行。 1.2.ATmega16单片机的组成 1.2.1.AVR单片机的内核结构 “快速访问”意味着在一个周期内执行一个完整的ALU操作。 AVR的算术逻辑单元ALU支持寄存器之间、立即数与寄存器之间的算术与逻辑运算功能，以及单一寄存器操作。每一次运算操作的结果将影响和改变状态寄存器（SREG）的值。 ALU操作 从寄存器组中读取两个操作数 操作数被执行将执行结果写回目的寄存器 1.2.2.ATmega16的外部引脚与封装

AVR单片机嵌入式系统原理与应用

学期结业心得 AVR单片机嵌入式系统 原理与应用 学校名称： 院系专业： 姓名： 学号：

AVR单片机嵌入式系统入门 通过本学期课堂上对《单片机嵌入式系统原理与应用》的学习以及在网络上获得信息，学生得知：单片机是一种集成在电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。 单片机的发展历史大致划分为四个阶段：第一阶段（1976—1978年）：低性能单片机的探索阶段；主要用于工业领域；第二阶段（1978—1982年）：高性能单片机阶段，与前一阶段相比它有较为丰富的指令系统，其应用范围也在扩大，并在不断的改进和发展；第三阶段（1982—1990年）：16位单片机阶段；第四阶段（1990年—至今）：微控制器的全面发展阶段，产品在尽量兼容的同时，向高速、强运算能力、寻址范围大以及小型廉价方面发展。 单片机是靠程序运行的，并且可以修改。我们可以通过修改不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的、独特的一些功能，因为单片机必须通过你编写的程序来不断实现其高智能、高效率、以及高可靠性！而如果使用别的器件替代，则需要花费很大力气才能做到的，有些则是花大力气也很难做到的。 目前单片机的使用已经渗透到各个领域，甚至很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。事实上单片机是世界上数量最多的计算机，现代人类所使用的几乎每件电子和机械产品中都会集成或多或少的单片机。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，这一切都是由于单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点所决定的。对于平常的我们来说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，可以说是五花八门，无所不在。 通过课堂学习，学生认为扎实的电子技术基础是学好单片机的关键，这将直接影响单片机学习入门的快慢。对于我们文科生来说，特别对于我们外语系的学生来说，单片机的学习确是很难，越学越复杂。有时候似乎是明白了，可是一旦在宿舍动起手来却一塌糊涂，究其原因就是电子技术基础没有打好，首先被表面知识给困惑了。单片机属于数字电路，其概念、术语、硬件结构和原理都源自数字电路，如果数字电路基础扎实，对复杂的单片机硬件结构和原理就能容易理解，就能轻松地迈开学习的第一步，自信心也会树立起来。相反，基础不好，这个看不懂那个也弄不明白，越学问题越多，越学越没有信心。而我们文科生甚至自从上大学以来数学等课程不在开设，这直接给我们单片的学习机造成了巨大的困难。第二步：单片机实践，这是真正学习单片机的过程，既让人兴奋又让人疲惫，既让人无奈又让人不服，既让人孤独又让人充实，既让人气愤又让人欣慰，既有失落感又有成就感。其中的酸甜苦辣我们文科学生可谓是深有体会。 最后，通过学习，学生总结出以下几点：思想上要有刻苦学习的决心，硬件上要有一套完整的学习开发工具，软件上要注重理论和实践相结合。具体来说就是：1.有刻苦学习的决心首先，明确学习目的。先认真回答两个问题：我学单片

AVR单片机入门教程

A VR单片机入门教程（一）AVR单片机入门范例 我们先以一个范例来带领大家进入AVR单片机的精彩世界 1. 新手在准备入门前，我们先以一个范例来带领大家进入单片机的精彩世界， 首先你需准备如下的硬件和软件： 1. WinAVR 20050214 版本(AVR单片机C语言编写、编译软件)。 2. AVR单片机开发实验板（有实验、编程、下载线功能）。 3. 实验板配套的编程下载软件（以下的范例将WS9500为例，配套的 软件实现和WinAVR的无缝链接功能将让你在反复调试程序的过程中如虎添 翼） 2. 实验内容： 编写一段C代码，实现实验板上的L0~L7八个LED的流水灯程序。（以后我们网站配套的AVR实验程序都将采用C代码编写，关于为什么采用C代码而不用汇编的原因大家请参考说明书的附录说明：开发学习AVR采用C语言而不用汇 编语言）

4. 安装WinAVR 20050214 版本：把光盘里的常用工具文件夹里的WinAVR文件夹拷贝到电脑的硬盘上，然后运行安装，安装全部使用缺省安装即可。如果需要删除，进入控制面板，使用“添加/删除程序”。但WinAVR PN的配置参数，仍会保存在：C:\Documents and Settings\[UserName]\Application Data\Echo Software\PN2 中。如果想将这些参数也删除，此上述目录删除即可。 安装完成后，直接到“开始”——“程序”——“WinAVR”里运行应用程 序即可 （二）WinAVR的初始环境配置 在用WinAVR编写、编译C程序之前还要对WinAVR进行一些必要的环境配置，这会让我们以后编写、调试程序更加得心应手。您也可直接跳过此步，直接进入下 面的WinAVR快速入门 配置步骤如下： 1.下面是WinAVR的操作界面：

AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践——学习笔记讲解学习

A V R单片机嵌入式系统原理与应用实践——学习笔记

AVR单片机嵌入式系统原理与应用实践 学习笔记 1.AVR单片机的基本结构 1.1.单片机的基本组成 1.1.1.单片机的基本组成结构 单片机的基本组成单元 ?CPU ?程序存储器?数据存储器?I/O接口 CPU与各基本单元通过芯片内的内部总线连接。 一般情况下，内部总线中的数据总线宽度（或指CPU字长）也是单片机等级的一个重要指标。 内部总线：数据总线、地址总线、控制总线。 1.1. 2.单片机的基本单元与作用 1)MCU单元 MCU单元部分包括CPU、时钟系统、复位、总线控制逻辑等电路。 ?CPU： ?时钟和复位电路： ?总线控制电路： 2)片内存储器 单片机的存储器一般分为程序存储器和数据存储器，它们往往构成互不相同的两个存储空间，分别寻址，互不干扰。 单片机的内部结构通常使用哈佛体系结构，在这种体系中采用分开的指令和数据总线以及分开的指令和数据空间，分别采用专用的总线与CPU交换，可以实现对程序和数据的同时访问，提高了CPU的执行速度和数据的吞吐量。 3)程序存储器 程序存储器用于存放嵌入式系统的应用程序。 4)数据存储器 单片机在片内集成的数据存储器一般有两类：随机存储器RAM、电可擦除存储器EEPROM。 ?随机存储器RAM： ?电可擦除存储器EEPROM

5)输入输出端口 ?并行总线I/O端口： ?通用数字I/O端口： ?片内功能单元的I/O端口： ?串行I/O通信口： ?其他专用接口： 6)操作管理寄存器 管理、协调、控制、操作单片机芯片中各功能单元的使用和运行。 1.2.ATmega16单片机的组成 1.2.1.AVR单片机的内核结构 “快速访问”意味着在一个周期内执行一个完整的ALU操作。 AVR的算术逻辑单元ALU支持寄存器之间、立即数与寄存器之间的算术与逻辑运算功能，以及单一寄存器操作。每一次运算操作的结果将影响和改变状态寄存器（SREG）的值。 ALU操作 ?从寄存器组中读取两个操作数 ?将执行结果写回目的寄存器?操作数被执行 1.2.2.ATmega16的外部引脚与封装 I/O引脚共32只，分成PA、PB、PC、PD4个8位端口，它们全部是可编程控制的多功能复用的I/O引脚。 4个端口的第一功能是通用双向数字输入输出口，其中每一位都可以由指令设置为独立的输入或者输出口。 当I/O口设置为输入方式时，引脚内部还配置有上拉电阻，这个内部的上拉电阻可通过编程设置上拉有效或者上拉无效。 当I/O口设置为输出方式时，则当其输出高电平时，能够输出20mA的电流，当其输出低电平时，可以吸收40mA的电流。 芯片RESET复位后，所有的I/O口默认状态为输入方式，上拉电阻无效，即I/O为输入高电阻的三态状态。

avr单片机的应用

LCD显示8字循环 源程序:SLAVR744.ASM LCD显示器1602AT(S)R简介: LED显示器模块1602AT(S)R为2X16字符。含有5*10或5*7点LCD共12*16=192种CG显示字形及双组8个自由利用软件设定(CGRAM)的5*8图点字形,因此除内部固定192种字形外,再加上此16个可自由设定图字型等共计208种字图形如字符代码表所示。因5*8个点输入设定故5个点仅占用D4-D0的5位,而D7-D5则可为任意值,第八行值为游标地址,因此共八行占八个地址组成一个字形及标示游标地址,总共八个设定字图形,因此占有8*8=26个地址,CG地址设定值为D5-D0。 LCD引脚功能说明 1.GND:电源地,0V; 2.VCC电源+5V; 3.VLC:LCD驱动电压0V-5V对比度调节电压; 4.RS寄存器选择信号; RS=0: 指令寄存器IR写入(WRITE); (1)忙(BUSY FLAG)读取(READ); (2)地址计数器(ADDRESS COUNTER)AC读取(READ); RS=1:数据寄存器(DA TA REGISTER)读取及写人(READ/WRITE); 5.R/W读/写控制信号(READ/WRITE):R/W=1读取(READ)、R/W=0写入(WRITE); 6.E(ENABLE)片使能信号,作写数据控制,下降沿触发; 7～14脚为DB0～DB7八位数据总线,三态双向,若作为4位传送时应令: DL=0,以DB4-DB7作传送将8位数据分二次传送; 15. 一般不用(空),如有背光LED,则接VCC; 16. 一般不用(空),如有背光LED,则接GND;

AVR单片机经典使用经验

AVR单片机经典使用经验 使用更好的器件只是为设计实现一个好的系统创造了一个好的基础和可能性,如果还采用和沿袭以前传统的硬件和软件设计思想和方法的话,是不能用好AVR的,甚至也不能真正的了解AVR的特点和长处。 AVR具有上手入门快,开发方便简单的特点,但要充分体会和发挥AVR的优点,还需要应用工程师本身的硬软件设计开发能力的不断学习、实践提高。 AVR与传统类型的单片机相比,除了必须能实现原来的一些基本的功能,其在结构体系、功能部件、性能和可靠性等多方面有很大的提高和改善。 功能越好的器件,需要具备更高技术和能力的人来使用和驾驭它。就象一部好的F1赛车,只有具备高超技术的驾驶员才能充分体会到车的特点,并能最大限度的发挥出车的性能。 “外行看热闹,内行看门道”,对于有一定基础的嵌入式和单片机系统设计开发的工程师,不妨先简单尝试一下AVR。 开发环境与工具：PC+下载线+实际的系统板 PC上的开发软件： AVR Studio（Free）汇编+汇编调试+高级语言调试+软件仿真 ICC、CVAVR、BASCOM-AVR 高级语言程序开发+程序下载。其中一个购买正版全功能,作为主要的开发环境,其它使用DEMO版,作为辅助及参考。

AVR ISP下载线： STK200 and STK200+ and STK300 ISP programmer。通过PC的打印机口,采用ISP 技术将系统运行代码（HEX、BIN）和数据写入AVR芯片的Flash和EEProm中,编程AVR的配置熔丝位和加密位。支持决大多数的AVR芯片、以及ATMEL的51兼容芯片89S8252、89S52等。在ICC、CVAVR、BASCOM-AVR、BASCOM-8051中都内含对该下载线的支持程序。免费专用的下载程序：SLISP、PonyProg2000等。 尽量不使用仿真器的建议： 在开发和调试系统程序时,有许多人完全依赖于仿真器,一旦离开了仿真器时就感觉无从下手。其实,由于AVR的Flash存贮器可方便的使用ISP技术在线的多次擦写,因此建议尽量不使用（依赖）仿真器来开发和调试程序。 在实际开发过程中,程序的调试可以从下几方面入手： 现在的高级语言编译器（如C编译器）可以产生效率很高的机器代码,因此建议大家尽量使用高级语言编写系统程序。 使用Atmel公司提供AVR Studio软件模拟仿真环境,以及其他的软件模拟仿真环境（BASCOM-AVR）。 尽可能使用高级语言编写系统程序。 利用目标板上的LED、LCD或异步串口。见附件“没有仿真器的情况下如何