AVR学习笔记1_点亮发光二极管.pdf

AVR 学习笔记（基于LT_Mini_M16 ） 一、点亮发光二极管 一、实验内容和目的 本实验通过硬件电路和软件程序，利用ATMega16 单片机来控制发光二极管的点亮和熄 灭。通过此实验初步掌握单片机的I/O 口功能。 二、硬件电路 1、电路分析 （对照LT_Mini_M16 原理图） 1）电源电路：外接稳压直流电源（最好是DC9V ）加到电路的U1 处，经过电容C16 稳 压滤波后加到稳压模块AMS1117-5.0 上，然后连接到电源开关按钮S1，从开关按钮出来后 经过发光二极管D9 和电阻R7，再经过电容C1、C2、C3、C4、C5、C7 稳压滤波后加到单 片机以及各个模块的电源端。 分析：a) 电容的作用是稳压滤波，其中C1、C2、C3、C4、C5 这5 电容为0.1PF （俗称104 电容，一般为瓷片电容）。主要作用为滤出电源电路中的高频成分；而C16、C7 是电解电容，主要作用是稳压，即把电源电路中的尖峰电压拉低到正常电压水平；C16 是稳 定外接直流电源的电压（9V ），C7 是稳定AMS1117-5.0 输出的5V 电压。 b)稳压芯片采用ASM1117-5.0，该稳压芯片输入电压范围为6.5V-15V，输 出电压稳定在5.0+0.1V，最大输出电流可达1A，可以满足一般电路需要。 c) 电源开关按钮S1 的作用当然是接通和断开电源了。在此电路中S1 采用 的是单刀双掷开关，一旦断开电源，则电源的正负极都断开了。 d ）发光二极管D9 的作用是指示电源是否连接成功，如果外部电源成功的 连接上，则发光二极管发光指示电源连接成功；电阻R7 的作用是对发光二极管进行限流， 一般发光二极管只能通过10mA 左右的电流，且发光二极管上面的压降只需要 1.5V 左右， 加到发光二极管上面的电流如果超出额定值，则会烧毁。而系统工作的电压是5V，如果全 部加在发光二极管上，则发光二极管很容易就会被烧毁。所以要在电源和发光二极管之间 串接一个限流电阻。该限流电阻阻值的计算：（VCC-发光二极管上的电压）/流过发光二极 管的电流。一般发光二极管的压降是1.5V 左右，电流为10mA 左右，则可计算如下：限流 电阻的阻值= （5.0-1.5）/0.01=350 欧姆，一般这个阻值可以取得稍微大一些。 2 ）复位电路：单片机的第9 脚（RESET ，复位管脚）经过按钮K5 连接到地。 分析：a ）AVR 单片机是低电平复位（51 单片机是高电平复位，刚好相反）。需要 单片机复位时，最少要在复位管脚加上1.5 微秒的低电平，才能确保单片机正确复位。 b ）按下按钮K5 ，复位管脚被直接拉到电源地，这样复位管脚的电平就被 拉低，从而使单片机复位；一般情况下按钮按下的时间超过毫秒级别，这样就能确保单片机 正确复位。 3 ）ISP 电路（程序下载电路）：ISP 下载接口不需要任何的外围零件。使用双排 2 ＊5 排针。 分析：a ）由于没有外围零件，故PB5 （MOSI ）、PB6 （MISO ）、PB7 （SCK）、复 位脚仍可以正常使用，不受ISP 的干扰。 b ）ISP 下载接口的 1、3、5、7、9 脚分别接单片机的 PB5 （MOSI ）、PB6 （MISO ）、PB7 （SCK）、复位脚；2 接VCC ，4 、6、8、10 都接在GND 上。 4 ）晶振电路：晶体的两脚分别接单片机的12、13 脚（晶体的管脚没有正负和顺序， 可以随意连接），电容C11、C12 分别于晶体的两脚和地连接。 分析：a)单片机的正常工作离不开稳定的时钟信号。晶体就是提供稳定时钟信号 的器件。 b ）AVR 单片机内部集成有 RC 振荡器，可以为系统提供用以精度要求不 高的时钟信号，这是可以不接外部晶体，利用熔丝配置，设置单片机工作与内部RC 振荡器 模式。这个时候可以不用连接警惕和C11、C12 两个电容。 c ）电容C11、C12 的作用是让晶体工作的更稳定。 5 ）发光二极管驱动电路：单片机的 PB0-PB7 口分别连接到排阻的八个电