【正文】 很 重、時(shí)間 又很 緊的 狀況下 ， 就必修要 考慮所選的單片機(jī)型號是否 明白了解 ，能 否 馬上進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。它們分別是語音報(bào)警電路、系統(tǒng)復(fù)位電路、 Atmega16 單片機(jī) 電路 、液晶顯示器 12864 電路、密碼按鍵電路、電壓量采集電路 。而數(shù)字電壓表則采用先進(jìn)的數(shù)顯技術(shù)，使測量結(jié)果一目了然，只要儀表不發(fā)生跳讀現(xiàn)象，測量結(jié)果就是唯一的。 3．準(zhǔn)確精度高 準(zhǔn)確度是測量結(jié)果中系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的綜合。例如 31/2 位 DVM 的分辨率為 1/1999≈ ％。 6．?dāng)U展能力強(qiáng) 在數(shù)字電壓表的基礎(chǔ)上，還可擴(kuò)展成各種通用及專用數(shù)字儀表、數(shù)字多用表（ DMM）和智能儀表，以滿足不同的需要。目前國內(nèi)外生產(chǎn)的 A/D 轉(zhuǎn)換器已達(dá)數(shù)百種，大致可分為五大類：①單片 A/D 轉(zhuǎn)換器；②單片 DMM 專用 IC；③多重顯示儀表專用 IC；④專供數(shù)字儀表使用的特制 IC（ ASIC）；⑤其他通用型 A/D 轉(zhuǎn)換器，這種芯片僅能完成模 /數(shù)轉(zhuǎn)換，不能直接配數(shù)字儀表。 2．單片 DMM 專用 IC 單片 DMM 專用 IC 是 CMOS 大規(guī)模集成電路和儀表技術(shù)的結(jié)晶，使用一片 IC 即可構(gòu)成功能完善的自動(dòng)量程數(shù)字多用表。單端電壓輸入以 0V (GND) 為基準(zhǔn)。 A/D轉(zhuǎn)換的參考電壓源可以選擇 的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓、 AVCC 或外接于 AREF 的電壓。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 A/D 轉(zhuǎn)換器性能 ATmega16 的 A/D 轉(zhuǎn)換器性能指標(biāo)為： （ 1） 10 位 精度 （ 2） LSB 的非線性度 （ 3） 177。更新應(yīng)用 Flash 區(qū)啟動(dòng)引導(dǎo)閃存（閃存）的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，使 RWW操作。凍結(jié)振蕩器掉電模式，所有功能除了中斷停止工作和硬件復(fù)位，在省電模式下，異步定時(shí)器繼續(xù)運(yùn)行，允許用戶保持一個(gè)時(shí)間基準(zhǔn)，而其余的設(shè)備正在睡覺， ADC 噪聲抑制模式時(shí)終止 CPU 和除了異步定時(shí)器和 ADC以外所有 I / O 模塊，以減少 ADC 轉(zhuǎn)換時(shí)的開關(guān)噪聲，待機(jī)模式下，晶體諧振振蕩器運(yùn)行，其余的設(shè)備處于休眠狀態(tài)，從而使設(shè)備只消耗極少的功率，而且還具有快速啟動(dòng)的能力 。在 ATmega16 AVR內(nèi)部有很多的指令集，并有 32 個(gè)通用工作寄存器。在空閑模式下， CPU 停止工作， USART，兩線接口， A / D轉(zhuǎn)換器， SRAM， T / C， SPI 端口，中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作 。 高性能、低功耗的 8 位 AVR 微處理器先進(jìn)的 RISC 結(jié)構(gòu)： （ 1） 131 條指令 （ 2）大多數(shù)指令執(zhí)行時(shí)間為單個(gè)時(shí)鐘周期 （ 3） 32 個(gè) 8 位通用工作寄存器 （ 4）全靜態(tài)工作 （ 5）工作于 16MHz時(shí)性能高達(dá) 16MIPS （ 6）只需兩個(gè)時(shí)鐘周期的硬件乘法器 （ 7）非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲器 （ 8） 16K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程 Flash，擦寫壽命 : 10,000 次 （ 9）擁有獨(dú)立鎖定位的可選 Boot 代碼區(qū)，通過片上 Boot 程序?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)編程，真正的同時(shí)讀寫操作 （ 10） 512 字節(jié)的 EEPROM，擦寫壽命 : 100,000 次 （ 11） 1K 字節(jié)的片內(nèi) SRAM （ 12）可以對定位進(jìn)行編程以實(shí)現(xiàn)用戶程序的加密 （ 13） JTAG 接口 ( 與 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)兼容 ) （ 14）符合 JTAG 標(biāo)準(zhǔn)的邊界掃描功能 （ 15）支持?jǐn)U展的片內(nèi)調(diào)試功能 （ 16）通過 JTAG 接口實(shí)現(xiàn)對 Flash、 EEPROM、熔絲位和定位的編程 外設(shè)特點(diǎn) ： （ 1）兩個(gè)擁有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較器功能的 8 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 （ 2）一個(gè)擁有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 （ 3）擁有獨(dú)立振蕩器的實(shí)時(shí)計(jì)數(shù)器 RTC （ 4）四通道 PWM （ 5） 8 路 10 位 ADC， 8 個(gè)單 端通道， 2 個(gè)擁有可編程增益（ 1x, 10x, 或 200x）的差分通道 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 （ 6）面向字節(jié)的兩線接口 （ 7）兩個(gè)可編程的串行 USART （ 8）可工作于主機(jī) / 從機(jī)模式的 SPI 串行接口 （ 9）擁有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時(shí)器 （ 10）片內(nèi)模擬比較器 （ 11）特殊的處理器特點(diǎn) （ 12）上電復(fù)位以及可編程的掉電檢測功能 （ 13）片內(nèi)部經(jīng)過標(biāo)定的 RC 振蕩器 （ 14）片內(nèi) /片外中斷源 （ 15） 6 種睡眠模式 : 空閑模式、 ADC 噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式、 Standby 模式以及擴(kuò)展的 Standby 模式 I/O 和封裝： （ 1） 32 個(gè)可編程的 I/O 口 （ 2） 40 引腳 PDIP 封裝 , 44 引腳 TQFP 封裝 , 與 44 引腳 MLF 封裝 工作的電壓： （ 1） ATmega16L： （ 2） ATmega16： 速度的等級： （ 1） 8MHz ATmega16L （ 2） 016MHz ATmega16 （ 3） ATmega16L 在 1MHz, 3V, 25176。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。 端口 D(PD7..PD0) 端口 D 為 8 位雙向 I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。 RESET 復(fù)位輸入引腳。 XTAL2 反向振蕩放大器的輸出端。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 PB0 (XCK/T0)1PB1 (T1)2PB2 (AIN0/INT2)3PB3 (AIN1/OC0)4PB4 (SS)5PB5 (MOSI)6PB6 (MISO)7PB7 (SCK)8RESET9PD0 (RXD)14PD1 (TXD)15PD2 (INT0)16PD3 (INT1)17PD4 (OC1B)18PD5 (OC1A)19PD6 (ICP)20PD7 (OC2)21XTAL212XTAL113GND11PC0 (SCL)22PC1 (SDA)23PC2 (TCK)24PC3 (TMS)25PC4 (TDO)26PC5 (TDI)27PC6 (TOSC1)28PC7 (TOSC2)29AREF32AVCC30GND31PA7 (ADC7)33PA6 (ADC6)34PA5 (ADC5)35PA4 (ADC4)36PA3 (ADC3)37PA2 (ADC2)38PA1 (ADC1)39PA0 (ADC0)40VCC10U2ATmega1616PI1 161KR3ARes Pack11 27XTALS3SWPBGNDGND104C8100pFC9Cap Semi100pFC10Cap SemiGNDVCCVCC Atmega16 單片機(jī)的最小系統(tǒng)外圍電路 ATmega16 是基于增強(qiáng)的 AVR RISC 結(jié)構(gòu)的低功耗 8 位 CMOS 微控制器。具有多種功能：光標(biāo)顯示、畫面移位、睡眠模式等。 表 41 管腳圖 管腳號 管腳名稱 電平 管腳功能描述 1 VSS 0V 電源地 2 VDD +5V 電源正 3 V0 對比度（亮度）調(diào)整 4 RS(CS） H/L RS=“H”, 表示 DB7—— DB0 為顯示數(shù)據(jù) RS=“L”, 表示 DB7—— DB0 為顯示指令數(shù)據(jù) 5 R/W(SID) H/L R/W=“H”,E=“H”, 數(shù)據(jù)被讀到 DB7—— DB0 R/W=“L”,E=“H→L”, DB7 —— DB0 的數(shù)據(jù)被寫到 IR 或DR 6 E(SCLK) H/L 使能信號 7 DB0 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 8 DB1 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 9 DB2 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 10 DB3 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 11 DB4 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 12 DB5 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 13 DB6 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 14 DB7 H/L 三態(tài)數(shù)據(jù)線 15 PSB H/L H： 8 位或 4 位并口方式， L：串口方式（見注釋 1） 16 NC 空腳 17 /RESET H/L 復(fù)位端，低電平有效（見注釋 2） 18 NC LCD 驅(qū)動(dòng)電壓輸出端 19 LEDA VDD 背光源正端（ +5V）（見注釋 3） 20 LEDK VSS 背光源負(fù)端（見注釋 3） 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 三、液晶顯示單元電路圖： 液晶顯示單 元作為此模塊必不可少的部分，有了這一模塊，我們方便知道電壓的情況。 圖 43 液晶顯示單元電路圖 1234567891011121314151617181920JP412864VCCPC7PC6PC5VCC天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 按鍵電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)用按鍵來完成多種功能，可以用來對要測量的電壓設(shè)定上下限、用按鍵來輸入登錄密碼、密碼修改、開關(guān)機(jī)等。峰鳴音報(bào)警接口電路的設(shè)計(jì)只需購買市售的壓電式蜂鳴器，然后通過單片機(jī)的 1 根口線經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)蜂鳴音發(fā)聲。 圖 45 三極管驅(qū)動(dòng)的蜂鳴器報(bào)警電路 S6SWPBS10SWPBS14SWPBPA2PA3PA4天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 20xx 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 電源電路的設(shè)計(jì) 電源在電路中是必不可少的一部分，一個(gè)系統(tǒng)有了電源才能工作。通過常用的按鍵和顯示單元，用戶可以非常直觀地對系統(tǒng)的輸入輸出和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控 ， 使用戶的使用變得非常方便， 對智能化的發(fā)展有著重要的意義， 此設(shè)計(jì)以 ATmega16 單片機(jī)為核心 的控制 器件， 通過內(nèi)部自帶的 A/D 轉(zhuǎn)換功能，進(jìn)一步設(shè)計(jì)完成電壓的采集與轉(zhuǎn)換這一重要任務(wù) ， 還設(shè)計(jì)介紹了 獨(dú)立按鍵和矩陣按鍵的功能與使用方法，系統(tǒng)的介紹了 LCD 12864 模塊在單片機(jī)系統(tǒng)中的 重要應(yīng)用、顯示方法、系統(tǒng)程序， 通過系統(tǒng) 密碼按鍵 登錄、 單片機(jī)內(nèi)部 A/D 轉(zhuǎn)換和處理及信息反饋等方式，完成了人機(jī)界面的設(shè)計(jì)方法和過程 。 DISPLAY_char(0x81,tab1,1)。 DISPLAY_char(0x85,tab1,24)。 DISPLAY_char(0x89,tab1,36)。 DISPLAY_char(0x83,tab1,1)。 DISPLAY_char(0x85,tab1,24)。 DISPLAY_char(0x92,tab1,6)。 DISPLAY_char(0x96,tab1,10)。 //必須； LCD_WRC(0X01)。 DISPLAY_char(0x85,tab1,15)。 DISPLAY_char(0x92,tab1,6)。 DISPLAY_char(0x96,tab1,10)。 DISPLAY_char(0x83,tab1,17)。 LCD_WRC(0X01)。 DISPLAY_char(0x95,tab1,22)。 PORTA|=BIT(5)。} } void nice()/////////////////////密碼設(shè)定正確界面 { LCD_WRC(0X30)。 DISPLAY_char(0x94,tab1,2)。 DISPLAY_char(0x83,tab9,0)。 DISPLAY_char(0x92,tab9,4)。 DISPLAY_char(0x96,tab9,8)。 DISPLAY_char(0x84,tab10,1)。 DISPLAY_char(0x93,tab10,5)。 } void set_EEP()/////////////////////密碼寫入到 eepROM { uchar i,j。 EEPROM_Write(i,j)。m++) { if(tab2[m]!=EEPROM_Read(m)) { return 0。 break。j6。 DISPLAY_char(0x88+j,tab1,16)。 DISPLAY_char(0x90,tab1,39)。 LCD_WRC(0X01)。 lcd12