ATmega16單片機(jī)項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教程

前言

　　本書根據(jù)高職高專的培養(yǎng)目標(biāo)，結(jié)合高職高專教學(xué)改革和課程改革的要求，本著“工學(xué)結(jié)合、項(xiàng)目引導(dǎo)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)、教學(xué)做一體化”的原則而編寫?！　”娝苤瑔纹瑱C(jī)技術(shù)的教學(xué)在我國20世紀(jì)80年代已經(jīng)開始了，在國內(nèi)開設(shè)電子類專業(yè)的學(xué)校中基本都把單片機(jī)作為主要骨干課程進(jìn)行教學(xué)。但是，單片機(jī)的種類基本以51系列為主，略顯單調(diào)。近年來，基于RISC指令的微型處理器的應(yīng)用規(guī)模日益擴(kuò)大。為適用這種技術(shù)的推廣，本書選用具有代表性的、又具有教學(xué)推廣價(jià)值的基于RISC指令集的ATmega16單片機(jī)作為介紹對象，以項(xiàng)目化導(dǎo)向的方式介紹給廣大讀者。本書以項(xiàng)目為單元，以應(yīng)用為主線，將理論知識(shí)融入到每一個(gè)教學(xué)項(xiàng)目中，通過不同的項(xiàng)目和實(shí)例來引導(dǎo)學(xué)生，將ATmega16單片機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論融入其中。全書按照ATmega16單片機(jī)的功能模塊分為5個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，每個(gè)任務(wù)中又包含若干個(gè)基于實(shí)際電子產(chǎn)品的教學(xué)項(xiàng)目。全書共12個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目有目標(biāo)、有要求、有電路原理、有實(shí)現(xiàn)過程，也有相關(guān)知識(shí)和思考練習(xí)，強(qiáng)調(diào)職業(yè)技能的訓(xùn)練，注重職業(yè)能力的培養(yǎng)。通過項(xiàng)目的制作、調(diào)試和故障排除等，提高學(xué)生對ATmega16單片機(jī)技術(shù)的理解和應(yīng)用能力，鍛煉學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，完成小型系統(tǒng)和應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)制作任務(wù)，包括查閱資料、確定電路設(shè)計(jì)方案、元器件參數(shù)的計(jì)算與選擇，電路的安裝與調(diào)試，相關(guān)儀器的使用和指標(biāo)測試，以及設(shè)計(jì)文檔編寫等能力?？紤]到軟件仿真的直觀性和在實(shí)訓(xùn)之前對電路有一定了解，所有教學(xué)內(nèi)容在實(shí)際制作之前采用Proteus軟件進(jìn)行了仿真練習(xí)。一方面做到節(jié)約成本，另一方面也可以讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)，掌握先進(jìn)軟件的使用方法。Proteus軟件自帶元件庫、電路編輯器、測試儀器等，可以按需構(gòu)造電路、虛擬仿真和演示該電路的工作原理與動(dòng)態(tài)過程。程序編寫全部采用C語言，依托集成化、數(shù)字化仿真軟件，體現(xiàn)技術(shù)的先進(jìn)性和實(shí)用性。　　本書力求體現(xiàn)項(xiàng)目課程的特色與設(shè)計(jì)思想。項(xiàng)目內(nèi)容選取力求具有典型性和可操作性，以項(xiàng)目任務(wù)為出發(fā)點(diǎn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)安排上，緊密圍繞項(xiàng)目開展，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，盡量做到教學(xué)做一體化。充分利用多媒體、電子仿真軟件和實(shí)際電路組織教學(xué)。

內(nèi)容概要

　　本書按照ATmega16單片機(jī)的5個(gè)主要功能模塊化分為5個(gè)主要學(xué)習(xí)任務(wù)，包括I/O端口應(yīng)用、定時(shí)器1及外部中斷使用、A/D轉(zhuǎn)換模塊應(yīng)用、USART模塊應(yīng)用、TWI總線應(yīng)用。每個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)中分為若干個(gè)基于實(shí)際電子產(chǎn)品的教學(xué)項(xiàng)目。每個(gè)具體的項(xiàng)目都按照項(xiàng)目方案的設(shè)計(jì)與論證、項(xiàng)目所需知識(shí)點(diǎn)的介紹、項(xiàng)目電路設(shè)計(jì)、項(xiàng)目單元電路仿真、項(xiàng)目總體電路仿真、項(xiàng)目硬件制作的步驟安排。本書所有電路驅(qū)動(dòng)程序采用C語言設(shè)計(jì)完成，電路原理采用Proteus仿真軟件完成。

書籍目錄

準(zhǔn)備知識(shí)1 AVR單片機(jī)最小硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作
　1.1 ATmega16芯片及引腳認(rèn)識(shí)
　1.2 復(fù)位電路的設(shè)計(jì)
　1.3 晶振電路的設(shè)計(jì)
　1.4 AD轉(zhuǎn)換濾波電路的設(shè)計(jì)
　1.5 串口電平轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)
　1.6 I/O端口輸出
　1.7 JTAG仿真接口電路的設(shè)計(jì)
　1.8 電源電路的設(shè)計(jì)
　1.9 ATmega16單片機(jī)最小硬件系統(tǒng)實(shí)物
準(zhǔn)備知識(shí)2 ICCAVR與AVRStudio快速入門
　2.1 ICCAVR開發(fā)編譯環(huán)境快速入門
　2.2 AVRStudio下載調(diào)試工具快速入門
準(zhǔn)備知識(shí)3 Proteus仿真軟件快速入門
任務(wù)一 ATmega16單片機(jī)的I/O端口應(yīng)用
　項(xiàng)目1 多功能8位LED跑馬燈設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目1.1 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目1.2 項(xiàng)目所用知識(shí)點(diǎn)介紹
　　項(xiàng)目1.3 跑馬燈硬件電路設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目1.4 跑馬燈軟件設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目1.5 跑馬燈仿真與驗(yàn)證
　　項(xiàng)目1.6 獨(dú)立式鍵盤硬件電路設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目1.7 獨(dú)立式鍵盤軟件設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目1.8 項(xiàng)目硬件制作與調(diào)試
　項(xiàng)目2 多功能數(shù)碼管顯示器設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目2.1 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目2.2 項(xiàng)目所用知識(shí)點(diǎn)介紹
　　項(xiàng)目2.3 項(xiàng)目硬件電路設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目2.4 項(xiàng)目軟件設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目2.5 項(xiàng)目仿真與驗(yàn)證
　　項(xiàng)目2.6 項(xiàng)目硬件制作與調(diào)試
　項(xiàng)目3 多功能1602液晶顯示器設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目3.1 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目3.2 項(xiàng)目所用知識(shí)點(diǎn)介紹
　　項(xiàng)目3.3 項(xiàng)目硬件電路設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目3.4 項(xiàng)目軟件設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目3.5 項(xiàng)目仿真與驗(yàn)證
　　項(xiàng)目3.6 項(xiàng)目硬件制作與調(diào)試
任務(wù)二 ATmega16的定時(shí)器1及外部中斷使用
　項(xiàng)目4 能校準(zhǔn)的電子時(shí)鐘設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目4.1 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目4.2 項(xiàng)目所用知識(shí)點(diǎn)介紹
　　項(xiàng)目4.3 項(xiàng)目硬件電路設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目4.4 項(xiàng)目軟件設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目4.5 項(xiàng)目仿真與驗(yàn)證
　　項(xiàng)目4.6 項(xiàng)目硬件制作與調(diào)試
　項(xiàng)目5 基于PWM波形的LED調(diào)光設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目5.1 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目5.2 項(xiàng)目硬件電路設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目5.3 項(xiàng)目軟件設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目5.4 項(xiàng)目仿真與驗(yàn)證
　　項(xiàng)目5.5 項(xiàng)目硬件制作與調(diào)試
　項(xiàng)目6 流水線自動(dòng)分裝系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目6.1 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目6.2 項(xiàng)目所用知識(shí)點(diǎn)介紹
　　項(xiàng)目6.3 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目6.4 項(xiàng)目仿真與驗(yàn)證
　　項(xiàng)目6.5 項(xiàng)目硬件制作與調(diào)試
任務(wù)三 ATmega16單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換模塊應(yīng)用
　項(xiàng)目7 簡易數(shù)字電壓表設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目7.1 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目7.2 項(xiàng)目所用知識(shí)點(diǎn)介紹
　　項(xiàng)目7.3 項(xiàng)目硬件電路設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目7.4 項(xiàng)目軟件設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目7.5 項(xiàng)目仿真與驗(yàn)證
　　項(xiàng)目7.6 項(xiàng)目硬件制作與調(diào)試
　項(xiàng)目8 基于AD590的溫度計(jì)設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目8.1 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目8.2 項(xiàng)目所用知識(shí)點(diǎn)介紹
　　項(xiàng)目8.3 項(xiàng)目硬件電路設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目8.4 項(xiàng)目軟件設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目8.5 項(xiàng)目仿真與驗(yàn)證
　　項(xiàng)目8.6 項(xiàng)目硬件制作與調(diào)試
任務(wù)四 ATmega16單片機(jī)的USART模塊應(yīng)用
　項(xiàng)目9 窗口評(píng)價(jià)器設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目9.1 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目9.2 項(xiàng)目所用知識(shí)點(diǎn)介紹
　　項(xiàng)目9.3 項(xiàng)目硬件電路設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目9.4 項(xiàng)目軟件設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目9.5 項(xiàng)目仿真與驗(yàn)證
　　項(xiàng)目9.6 項(xiàng)目硬件制作與調(diào)試
　項(xiàng)目10 基于GPS模塊的信號(hào)接收器設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目10.1 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目10.2 項(xiàng)目所用知識(shí)點(diǎn)介紹
　　項(xiàng)目10.3 項(xiàng)目硬件電路設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目10.4 項(xiàng)目軟件設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目10.5 項(xiàng)目仿真與驗(yàn)證
　　項(xiàng)目10.6 項(xiàng)目硬件制作與調(diào)試
任務(wù)五 ATmega16單片機(jī)的TWI總線應(yīng)用
　項(xiàng)目11 基于AT24C08的電子密碼鎖的設(shè)計(jì)與制作
　　項(xiàng)目11.1 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目11.2 項(xiàng)目所用知識(shí)點(diǎn)介紹
　　項(xiàng)目11.3 項(xiàng)目硬件電路設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目11.4 項(xiàng)目軟件設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目11.5 項(xiàng)目仿真與驗(yàn)證
　　項(xiàng)目11.6 項(xiàng)目硬件制作與調(diào)試
　項(xiàng)目12 基于PCF8563的電子時(shí)鐘的設(shè)計(jì)與制作
　　項(xiàng)目12.1 項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目12.2 項(xiàng)目所用知識(shí)點(diǎn)介紹
　　項(xiàng)目12.3 項(xiàng)目硬件電路設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目12.4 項(xiàng)目軟件設(shè)計(jì)
　　項(xiàng)目12.5 項(xiàng)目仿真與驗(yàn)證
　　項(xiàng)目12.6 項(xiàng)目硬件制作與調(diào)試
附錄
　附錄A 任務(wù)一考核答辯題
　附錄B 任務(wù)二考核答辯題
　附錄C 任務(wù)三考核答辯題
　附錄D 任務(wù)四考核答辯題
　附錄E 任務(wù)五考核答辯題

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：插圖：（1）C語言是中級(jí)語言。它把高級(jí)語言的基本結(jié)構(gòu)和語句與低級(jí)語言的實(shí)用性結(jié)合起來。C語言可以像匯編語言一樣，對位、字節(jié)和地址進(jìn)行操作，而這三者是計(jì)算機(jī)最基本的工作單元。（2）C語言是結(jié)構(gòu)式語言。結(jié)構(gòu)式語言的顯著特點(diǎn)是代碼及數(shù)據(jù)的分隔化，即程序的各個(gè)部分除了必要的信息交流外彼此獨(dú)立。這種結(jié)構(gòu)化方式可使程序?qū)哟吻逦?，便于使用、維護(hù)和調(diào)試。C語言是以函數(shù)形式提供給用戶的，這些函數(shù)可方便地調(diào)用，并具有多種循環(huán)、條件語句控制程序流向，從而使程序完全結(jié)構(gòu)化。（3）C語言功能齊全。C語言具有各種各樣的數(shù)據(jù)類型，并引入了指針概念，可使程序效率更高。另外，C語言也具有強(qiáng)大的圖形功能，支持多種顯示器和驅(qū)動(dòng)器。而且，計(jì)算功能、邏輯判斷功能也比較強(qiáng)大，可以實(shí)現(xiàn)決策目的。（4）C語言適用范圍大。

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