【正文】 PORTC = (1PC1)。 仿真環(huán)境安裝AVR STUDIO AVR Studio是一個面向AVR 全系列單片機(jī)的IDE環(huán)境，它包含有編輯器，匯編器，調(diào)試器和ATMEL 全系列仿真器的監(jiān)控程序。如果有其它程序占用COM端口(例如，串口調(diào)試精靈，超級終端等)，在啟動AVR Studio前應(yīng)先關(guān)閉這些程序。 仿真器的特點(diǎn)本仿真器的特點(diǎn)：同時完全支持AVR System。ICCAVR是一個綜合了編輯器，工程管理器和C編譯器的集成開發(fā)環(huán)境（Integrated Development Environment,IDE）。 break。設(shè)直流電源電壓為Ud，將電樞串聯(lián)一個電阻R，接到電源Ud，則電樞兩端的電壓Ua為： = （）顯然，調(diào)節(jié)電阻R即可改變端電壓，達(dá)到調(diào)速目的。如果數(shù)據(jù)不能有效使用，則向上位機(jī)返回“命令錯”重新檢查數(shù)據(jù)。USART支持4種模式的時鐘：正常的異步模式，倍速的異步模式，主機(jī)同步模式，以及從機(jī)同步模式。比較匹配事件還將置位比較標(biāo)志OCF0。實現(xiàn)該功能時，PB3引腳必須配置為輸出(設(shè)DDB3為1)。本文中將介紹單極性可逆驅(qū)動方式。8電流取樣輸出端提供電流取樣信號，典型值為377 181。LMD18200廣泛應(yīng)用于打印機(jī)、機(jī)器人和各種自動化控制領(lǐng)域。該器件符合TIA/EIA232F標(biāo)準(zhǔn)，每一個接收器將TIA/EIA232F電平轉(zhuǎn)換成5V TTL/CMOS電平。晶體振蕩器連接圖 晶體振蕩器連接圖振蕩器工作模式振蕩器可以工作于三種不同的模式，每一種都有一個優(yōu)化的頻率范圍。此外，USI模塊的起始條件檢測在沒有I/O的情況下也是異步實現(xiàn)的，使得這個功能在任何睡眠模式下都可以正常工作。(2)外部復(fù)位。PD2引腳作為MCU的外部中斷源。? SCL–端口C,Bit0SCL，兩線串行接口時鐘：當(dāng)TWCR寄存器的TWEN位置1使能兩線串行接口，引腳PC0未與端口連接，成為兩線串行接口的串行時鐘I/O引腳。 端口C的第二功能端口引腳第二功能PC7TOSC2 ( 定時振蕩器引腳2)PC6TOSC1 ( 定時振蕩器引腳1)PC5TDI (JTAG 測試數(shù)據(jù)輸入)PC4TDO (JTAG 測試數(shù)據(jù)輸出)PC3TMS (JTAG 測試模式選擇)PC2TCK (JTAG 測試時鐘)PC1SDA ( 兩線串行總線數(shù)據(jù)輸入/ 輸出線)PC0SCL ( 兩線串行總線時鐘線)第二功能配置如下：? TOSC2–端口C,Bit7TOSC2，定時振蕩器引腳2：當(dāng)寄存器ASSR 的AS2 位置1，使能T/C2的異步時鐘，引腳PC7 與端口斷開，成為振蕩器放大器的反向輸出。設(shè)置為輸入后，上拉電阻由PORTB4控制。端口引腳第二功能PA7ADC7 (ADC 輸入通道7)PA6ADC6 (ADC 輸入通道6)PA5ADC5 (ADC 輸入通道5)PA4ADC4 (ADC 輸入通道4)PA3ADC3 (ADC 輸入通道3)PA2ADC2 (ADC 輸入通道2)PA1ADC1 (ADC 輸入通道1)PA0ADC0 (ADC 輸入通道0)（2）端口B的第二功能引腳配置如下：? SCK–端口B,Bit7SCK：SPI通道的主機(jī)時鐘輸出，從機(jī)時鐘輸入端口。端口配置引腳通用數(shù)字I/O的端口引腳是與第二功能復(fù)用的。 ATmega16 SRAM 空間的組織結(jié)構(gòu) 帶偏移量的間接尋址模式能夠?qū)ぶ返接杉拇嫫鱕和Z給定的基址附近的63個地址。映射到數(shù)據(jù)空間即為寄存器文件之后的地址0x200x5F。大多數(shù)指令長度為16位，亦即每個程序存儲器地址都包含一條16位或32位的指令。為了獲得最高的性能以及并行性，AVR采用了Harvard結(jié)構(gòu)，具有獨(dú)立的數(shù)據(jù)和程序總線。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。產(chǎn)品特性? 高性能、低功耗的8位AVR微處理器? 先進(jìn)的RISC 結(jié)構(gòu)? 131條指令? 大多數(shù)指令執(zhí)行時間為單個時鐘周期? 32個8位通用工作寄存器? 全靜態(tài)工作? 工作于16MHz時性能高達(dá)16MIPS? 只需兩個時鐘周期的硬件乘法器? 非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲器? 16K 字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash，擦寫壽命：10,000次? 具有獨(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，真正的時讀寫操作? 512字節(jié)的EEPROM，擦寫壽命：100,000次? 1K字節(jié)的片內(nèi)SRAM? 可以對鎖定位進(jìn)行編程以實現(xiàn)用戶程序的加密? JTAG 接口(與IEEE ) 符合JTAG 標(biāo)準(zhǔn)的邊界掃描功能 支持?jǐn)U展的片內(nèi)調(diào)試功能 通過JTAG 接口實現(xiàn)對Flash、EEPROM、熔絲位和鎖定位的編程外設(shè)特點(diǎn)? 兩個具有獨(dú)立預(yù)分頻器和比較器功能的8位定時器/計數(shù)器? 一個具有預(yù)分頻器、比較功能和捕捉功能的16位定時器/計數(shù)器? 具有獨(dú)立振蕩器的實時計數(shù)器RTC? 四通道PWM? 8路10位ADC，8個單端通道，2個具有可編程增益（1x,10x,或200x）的差分通道? 面向字節(jié)的兩線接口? 兩個可編程的串行USART? 可工作于主機(jī)/從機(jī)模式的SPI串行接口? 具有獨(dú)立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器? 片內(nèi)模擬比較器? 特殊的處理器特點(diǎn)? 上電復(fù)位以及可編程的掉電檢測? 片內(nèi)經(jīng)過標(biāo)定的RC振蕩器? 片內(nèi)/片外中斷源? 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? 32個可編程的I/O口? 40引腳PDIP封裝,44引腳TQFP封裝，與44引腳MLF封裝? 工作電壓: ATmega16L： ATmega16：? 速度等級 08MHz ATmega16L 016MHz ATmega16? ATmega16L在1MHz,3V,25176。AVR單片機(jī)獨(dú)有的“以定時器/計數(shù)器（單）雙向計數(shù)形成三角波，再與輸出比較匹配寄存器配合，生成占空比可變、頻率可變、相位可變方波的設(shè)計方法(即脈寬調(diào)制輸出PWM)”更是令人耳目一新。AVR的單片機(jī)可以廣泛應(yīng)用于計算機(jī)外部設(shè)備、工業(yè)實時控制、儀器儀表、通訊設(shè)備、家用電器等各個領(lǐng)域?，F(xiàn)階段，反應(yīng)式直流電機(jī)獲得最多的應(yīng)用。這使得AVR單片機(jī)成為一種能滿足多種需求的高靈活性和低成本的高速微處理器。LMD18200目 錄1 緒論 1 課題的背景及意義 1 直流電機(jī)的發(fā)展 2 本設(shè)計完成的工作 22 AVR單片機(jī)簡介 3 單片機(jī)系統(tǒng)概述 3 ATmega16功能概述 3 ATmega16單片機(jī) 5 ATmega16單片機(jī)的特點(diǎn)及特性 5 ATmega16單片機(jī)引腳配置及說明 8 CPU 9 存儲器 10 I/O口介紹 12 復(fù)位電路 17 時鐘電路 183 直流電機(jī)控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 21 總體電路設(shè)計 21 時鐘電路 21 系統(tǒng)復(fù)位電路 21 串行通信接口電路設(shè)計 22 主要特點(diǎn) 22 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 23 Max232引腳圖 23 Max232 電路設(shè)計 23 驅(qū)動電路 24 LMD18200芯片介紹 24 各引腳的功能及原理 26 驅(qū)動電路設(shè)計 27 光電耦合電路 284 軟件設(shè)計 30 初始化程序設(shè)計 30 I/O初始化 30 定時器初始化 30 串口初始化 31 主程序 32 中斷及轉(zhuǎn)速控制子程序 34 串行數(shù)據(jù)傳輸程序 36 ICCAVR 37 開發(fā)環(huán)境ICCAVR介紹 37 開發(fā)及編譯 37 AVRStudio仿真 38 仿真器的特點(diǎn) 38 連接JTAG ICE 39 仿真環(huán)境 40 ATmega16單片機(jī)控制直流電機(jī)程序代碼 42結(jié) 論 49致 謝 50參考文獻(xiàn) 51附錄A 英文原文 52附錄B 中文翻譯 60附錄C 總體電路設(shè)計圖..........................................................................................................6768 / 721 緒論 課題的背景及意義在電氣時代的今天，電動機(jī)一直在現(xiàn)代化的生產(chǎn)和生活中起著十分重要的作用。系統(tǒng)主要完成由上位機(jī)和ATmega16控制直流電機(jī)的起動，停止和加減速等功能。目前，最常用的直流調(diào)速技術(shù)是脈寬調(diào)制(PWM)直流調(diào)速技術(shù)，它具有調(diào)速精度高、響應(yīng)速度快、調(diào)速范圍寬和耗損低等特點(diǎn)。在本世紀(jì)初，由于資本主義列強(qiáng)爭奪殖民地，造船工業(yè)發(fā)展很快，同時也使得直流電動機(jī)的技術(shù)得到了長足的進(jìn)步。如CPU的運(yùn)算位數(shù)從4位、8位……到32位機(jī)的發(fā)展，運(yùn)算速度從8MHz、32MHz……。故AVR單片機(jī)在軟/硬件開銷、速度、性能和成本諸多方面取得了優(yōu)化平衡，是高性價比的單片機(jī)。 ATmega16單片機(jī)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。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時鐘還未起振，端口B處于高阻狀態(tài)。?AVCC：是端口A與A/D轉(zhuǎn)換器的電源。 寄存器文件里有6個寄存器可以用作3個16位的間接尋址寄存器指針以尋址數(shù)據(jù)空間，實現(xiàn)高效的地址運(yùn)算。 AVR存儲器空間為線性的平面結(jié)構(gòu)。ATmega16的程序計數(shù)器(PC)為13位，因此可以尋址8K字的程序存儲器空間。輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動能力，可以輸出或吸收大電流，直接驅(qū)動LED。在(高阻態(tài))三態(tài)({DDxn, PORTxn} = 0b00)輸出高電平({DDxn, PORTxn} = 0b11)兩種狀態(tài)之間進(jìn)行切換時，上拉電阻使能({DDxn, PORTxn} = 0b01)或輸出低電平({DDxn,PORTxn} = 0b10)這兩種模式必然會有一個發(fā)生。工作于從機(jī)模式時，不論DDB5設(shè)置如何，這個引腳都將設(shè)置為輸入。? T1–端口B,Bit1T1，T/C1計數(shù)器源。? TMS–端口C,Bit3TMS，JTAG測試模式選擇：該引腳作為TAP控制器狀態(tài)工具的定位。在PWM 模式的定時器功能中，OC1A引腳作為輸出。復(fù)位源有效時I/O端口立即復(fù)位為初始值。這些時鐘并不需要同時工作。本設(shè)計使用晶體振蕩器：XTAL1與XTAL2分別為用作片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸入和輸出，這個振蕩器可以使用石英晶體，也可以使用陶瓷諧振器。 系統(tǒng)復(fù)位電路任何單片機(jī)在工作之前都要進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位對單片機(jī)來說就象計算機(jī)的重新啟動，是在做一些準(zhǔn)備工作。8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。通過該端將馬達(dá)繞組短路而使其剎車。電流檢測輸出引腳8可以接一個對地電阻，通過電阻來輸出過流情況。K1010具有良好的光電隔離功能。圖中沒有給出TIFR和TIMSK。發(fā)送器包括一個寫緩沖器，串行移位寄存器，奇偶發(fā)生器以及處理不同的幀格式所需的控制邏輯。UCSRB=(1RXEN)|(1TXEN)|(1RXCIE)；//接收器與發(fā)送器使能,接收結(jié)束中斷使能。 //enaable glable interupt//while(1)。i=UDR。單片機(jī)采用中斷方式接收數(shù)據(jù)，而發(fā)送數(shù)據(jù)則采用查詢方式。然后右鍵單擊SYY進(jìn)行工程設(shè)置。當(dāng)有新版本時，能自動檢測并自動升級,保證你的仿真器是最新版。下面將對在目標(biāo)板和JTAG ICE間的6線連接做介紹。 Board頁面 ATmega16單片機(jī)控制直流電機(jī)程序代碼include include define forehead 0X00define rollback 0X11//define stop 0X22//define start 0X33define speed_high 0X44define speed_mid 0X55define speed_low 0X66define speed_zero 0X77unsigned char UARTReceiveState。//TCCR0 =0x51。 Fuses頁面LockBit是IAP設(shè)置位，Advanced設(shè)置芯片的標(biāo)識，通訊速率選取。但如果應(yīng)用程序在MCUCSR 中設(shè)置了JTD位，JTAG接口將無效?！?V。ICCAVR是一個32位的程序，支持長文件名。 default: break。本設(shè)計是通過LMD18200為驅(qū)動電路,由上位機(jī)輸出控制命令控制電機(jī)速度與轉(zhuǎn)速變化。 //USART initializeTimer0_Init()。波特率的公式如下式： （）串口采用UART，異步正常模式BAUD=2400，fosc=，所以，UBRR=288。時鐘發(fā)生器包含同步邏輯，通過它將波特率發(fā)生器及為從機(jī)同步操作所使用的外部輸入時鐘同步起來。中斷請求(.)信號在定時器中斷標(biāo)志寄存器TIFR都有反映。其類型有普通，高速和高傳輸比三種?？稍谝_11外接電容形成第二個充電泵電路，外接電容越大，向開關(guān)管柵極輸入的電容充電速度越快，電壓上升的時間越短，工作頻率可以更高。該腳控制輸出1與輸出2（腳10）之間電流的方向，從而控制馬達(dá)旋轉(zhuǎn)的方