【文章內(nèi)容簡介】 ，具有16MIPS的性能 片內(nèi)集成硬件乘法器（執(zhí)行速度為2個時鐘周期） 2）片內(nèi)集成了較大容量的非易失性程序和數(shù)據(jù)存儲器以及工作存儲器 8K字節(jié)的Flash程序存儲器，擦寫次數(shù)：＞10000次 支持可在線編程（ISP）、可在應(yīng)用自編程（IAP） 帶有獨立加密位的可選BOOT區(qū)，可通過BOOT區(qū)內(nèi)的引導(dǎo)程序區(qū)（用戶自己 寫入）來實現(xiàn)IAP編程。 512個字節(jié)的E2PROM，擦寫次數(shù)：100000次 1K字節(jié)內(nèi)部SRAM 可編程的程序加密位 3）豐富強大的外部接口（Peripheral）性能 2個具有比較模式的帶預(yù)分頻器（ Separate Prescale）的 8位定時/計數(shù)器 1個帶預(yù)分頻器 （SeParat Prescale），具有比較和捕獲模式的 16位定時／ 計數(shù)器 1個具有獨立振蕩器的異步實時時鐘（RTC） 3個PWM通道，可實現(xiàn)任意＜16位、相位和頻率可調(diào)的PWM脈寬調(diào)制輸出 8通道 A/D轉(zhuǎn)換（ TQFP、MLF封裝），6路10位 A/D+2路8位A/D 6通道 A/D轉(zhuǎn)換（ PDIP封裝），4路10位A/D+2路8位A/D 1個I2C的串行接口，支持主/從、收/發(fā)四種工作方式，支持自動總線仲裁 1個可編程的串行USART接口，支持同步、異步以及多機通信自動地址識別 1個支持主/從（Master/Slave）、收/發(fā)的SPI同步串行接口 帶片內(nèi)RC振蕩器的可編程看門狗定時器 片內(nèi)模擬比較器 4）特殊的微控制器性能 可控制的上電復(fù)位延時電路和可編程的欠電壓檢測電路 內(nèi)部集成了可選擇頻率（l/2/4/8MHZ）、可校準的RC振蕩器 外部和內(nèi)部的中斷源18個 五種睡眠模式：空閑模式（Idle）、ADC噪聲抑制模式（ADC Noise Reduction）。 省電模式（Power－save）、掉電模式（Power－down）、待命模式（Standby）。 5）I/O口和封裝 最多23個可編程I/O口，可任意定義I/O的輸入/輸出方向；輸出時為推挽輸 出，驅(qū)動能力強，可直接驅(qū)動LED等大電流負載：輸入口可定義為三態(tài)輸入， 可以設(shè)定帶內(nèi)部上拉電阻，省去外接上拉電阻。 28腳PDIP封裝，32腳TQFP封裝和 32腳MLF封裝。 6）寬工作電壓 （ATmega8L） （ATmega8） 7）高運行速度 08MHz（ATmega8L） 016MHz（ ATmega8） 8）低功耗 正常模式（ Active）： 空閑模式（ Idle Mode）： mA 掉電模式（ Power－down Mode）： 單片機外圍電路設(shè)計 外圍電路主要包括時鐘電路的設(shè)計、單片機所需引腳的鏈接、紅外接收頭電路的設(shè)計以及按鍵的設(shè)計。 時鐘電路的設(shè)計單片機的時鐘信號用兩種方式得到：內(nèi)部振蕩方式和外部振蕩方式。本次設(shè)計應(yīng)用的是的內(nèi)部振蕩方式電路。ATmega16芯片有如下幾種通過Flash熔絲位進行選擇的時鐘源。時鐘輸入到AVR時鐘發(fā)生器，再分配到相應(yīng)的模塊。 本系統(tǒng)中使用的是標定的內(nèi)部RC振蕩器[10]。 電機外圍電路的設(shè)計 電機外圍電路本系統(tǒng)中對電機應(yīng)用的是PWM調(diào)速方式。場效應(yīng)管在這里起到開關(guān)的作用。當柵極和源極之間的電壓大于開啟電壓時，場效應(yīng)管導(dǎo)通，電機轉(zhuǎn)動；當柵極和源極的電壓小于開啟電壓時，場效應(yīng)管截止，電機停止轉(zhuǎn)動。電機的轉(zhuǎn)速通過脈沖方式進行調(diào)節(jié)，即通過改變高電平的占空比來調(diào)節(jié)電機轉(zhuǎn)速。當提高高電平的占空比時，電機轉(zhuǎn)速增加；當降低高電平的占空比時，電機轉(zhuǎn)速減少。 而高電平的占空比或者說時鐘脈沖的形狀通過單片機mega16來控制。 單片機的引腳連接設(shè)計 。 單片機的引腳連接 紅外接收頭 IRLINK 紅外接收頭 到目前為止，紅外遙控協(xié)議[11]已多達十種， 如： RC SIRCS、 Sony、 RECS80、Denon、NEC、Motorola、Japanese、SAMSWNG 和 Daewoo 等。我國家用電器的紅外遙控器的生產(chǎn)廠家，其編碼方式多數(shù)是按上述的各種協(xié)議進行編碼的，而用得較多的有 NEC協(xié)議。這里，兼容的協(xié)議是SonySRIC。Protues ISIS提供了兼容Sony SIRC協(xié)議的紅外信號接收組件IRLink,具備一體化紅外接收頭的全部功能，使得在虛擬環(huán)境設(shè)計紅外遙控仿真系統(tǒng)成為可能。本文使用PIC微控制器模擬紅外遙控發(fā)射端，接收端IRLink組件將解調(diào)信號送入另一片負責(zé)解碼的微控制器，通過編寫C程序，實現(xiàn)了虛擬平臺紅外遙控信號的收發(fā)設(shè)計仿真，并在實物應(yīng)用電路通過驗證測試。 對于大量消費類電子產(chǎn)品中普遍使用的基于紅外線的遙控設(shè)備，由于它能有效的隔離電氣干擾，且不易影響其他電器正常運行等諸多優(yōu)點而得到廣泛應(yīng)用。紅外遙控系統(tǒng)設(shè)備一般由遙控發(fā)射器、紅外接收頭、微控制器及接口電路組成。其中遙控發(fā)射器用來發(fā)射由一組串行二進制脈沖碼構(gòu)成的遙控信號。為避免傳輸過程中受其他信號干擾，通常將其調(diào)制到特定的紅外載波頻率上，然后通過紅外發(fā)射二極管輸出。紅外接收裝置要濾除雜波，對特定頻率信號進行解調(diào)，還原出二進制脈沖碼。常用的紅外接收裝置一體化紅外接收頭， 紅外接收頭內(nèi)部結(jié)構(gòu) 它由PIN光敏二極管、低噪音放大器、限幅器、帶通濾波器、解調(diào)器以及積分器、比較器電路等集成在一起，解調(diào)出的遙控編碼信號輸入微控制器，微控制器將根據(jù)相應(yīng)的紅外協(xié)議編碼格式解碼，并控制設(shè)備執(zhí)行相應(yīng)的遙控動作。SIRC協(xié)議使用脈寬調(diào)制（Pulse Width Modulation）,，邏輯“1”、“0”，載波脈沖之間用600us的固定空閑周期分隔。 SIRC協(xié)議脈寬調(diào)制 SIRC ，在發(fā)送12位編碼時，SIRC協(xié)議以24ms的脈沖寬度信號作為起始信號，隨后是600us的標準空間間隔周期，接下來再發(fā)送7位命令與5位地址，且都是從低位開始發(fā)送。圖中所示編碼中的7位命令碼位“0010011”，5位地址碼為“00001”。 SIRC 紅外數(shù)據(jù)信號格式 在本系統(tǒng)中紅外遙控收發(fā)仿真部分，電路中共使用了兩片PIC微控制器。由于當前版本的Protues中尚沒有發(fā)送SIRC載波與編碼的仿真元器件，故使用PICATmega8生成載波信號，調(diào)制發(fā)送自定義的SIRC協(xié)議編碼；PICATmega16則通過兼容SIRC的IRLink組件接收并解調(diào)紅外信號。前者充當了“紅外遙控器”的角色，后者則是“受控設(shè)備”。 當按下仿真電路中“發(fā)射器”端任意按鍵時，對應(yīng)的12Bit編碼將被“發(fā)射”到接收端的紅外接收頭（IRLink）接收，經(jīng)PIC16F877A微控制器C程序解碼后，12Bit的編碼將顯示在LCD顯示屏上，并控制電機轉(zhuǎn)速。 LCD顯示模塊PG160128A為一個128行160列的點陣液晶屏，他能顯示各種字符、圖形、漢字，基于T6963C內(nèi)核控制，自帶字符庫，同時用戶也可以自己建立漢字、圖形庫，其在Proteus中的元器件圖形如下： LCD顯示模塊 液晶屏[12]的種類也有很多，我們經(jīng)常用到的液晶屏包括：AMPIRE128*64；LGM12641BS1R；LM016L；LM020L；LM017L等等。前兩種為不帶字庫的漢字、圖形點陣液晶屏，共64行，128列，能顯示4行8列32個16*16點陣漢字或4行16列64個16*8點陣字符或者最大128*64點陣圖形。也有帶字庫的12864，功能一樣。后幾種則是帶字庫的字符點陣，不能顯示圖形。LM016L為能顯示2行16列32個字符的液晶屏；LM020L為能顯示1行16列16個字符的液晶屏；LM017L為能顯示2行32列16個字符的液晶屏。由以上介紹可知：后3種液晶不能顯示圖形，所以最先排除，因為游戲中地圖都是以圖形的形式掃描進去的；前2種液晶雖然可以顯示圖形，但屏幕較小顯示不完所有游戲界面的內(nèi)容，光就地圖顯示就需要128*144點陣的屏幕，而這兩種都是128*64的液晶屏，所以必須找一種更大的液晶顯示屏。最后找到PG160128A液晶屏。很明顯，這塊液晶屏是160*128點陣的屏幕，除了滿足地圖顯示外還可以顯示其他記錄信息，如關(guān)數(shù)顯示、時間顯示、步數(shù)顯示等等，完全滿足設(shè)計要求。這塊液晶和以上的很不一樣，它基于T6963C內(nèi)核，引腳更多，功能更復(fù)雜，指令集也更多。：引腳序列引腳名稱引腳功能描述1FG信號設(shè)計引腳，此引腳為一個輸出引腳，在電路連接時懸空2VDD電源引腳，外接5V工作電壓3VSS地引腳,接地4CON功能不詳，在電路連接時懸空5WR寫信號腳，當引腳為低電平時數(shù)據(jù)寫入T6963C中6RD讀信號腳，當引腳為低電平時數(shù)據(jù)從T6963C中讀出7CE使能信號腳，正常工作時此腳接地，當為高電平時CPU不能與T6963C通信8C/D指令、數(shù)據(jù)信號腳：當引腳為高電平且WR = L時可以寫入指令；當引腳為高電平且RD = L時可以讀T6963C狀態(tài)；當引腳為低電平且WR = L時可以寫入數(shù)據(jù)；當引腳為低電平且RD = L時可以讀出數(shù)據(jù)11~18D0~D7數(shù)據(jù)引腳，用于液晶屏與單片機之間的數(shù)據(jù)通信10RST復(fù)位引腳，低電平有效，起復(fù)位作用，器件內(nèi)部集成了上拉電阻，正常工作時此引腳接電源19FS1字形選擇引腳FS1，用于選擇字形，當為高電平時是5*8點陣字體，當為低電平時是8*8點陣字體 按鍵設(shè)計 按鍵設(shè)計如下： 按鍵設(shè)計當按下第一個鍵時，如果電機速度小于920，則速度加上100，否則不變；當按下第二個鍵時，如果電機速度大于120，則速度減去100，否則不變；當按下第三個鍵時，則電機停止。 電路的完整設(shè)計 由上述電源的設(shè)計、時鐘電路的設(shè)計、單片機所需引腳的鏈接、紅外接收頭、。 總體電路設(shè)計4 軟件設(shè)計 單片機C語言的[13]主要特點 用C編寫程序比匯編更符合人們的思考習(xí)慣，開發(fā)者可以擺脫與硬件無必要的接觸，更專心的考慮功能和算法而不是考慮一些細節(jié)問題，這樣就減少了開發(fā)和調(diào)試的時間。C語言具有良好的程序結(jié)構(gòu),適用于模塊化程序設(shè)計，因此采用C語言設(shè)計單片機應(yīng)用系統(tǒng)程序時，首先要盡可能地采用結(jié)構(gòu)化的程序設(shè)計方法，將功能模塊化，由不同的模塊完成不同的功能，這樣可使整個應(yīng)用系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)清晰，易于調(diào)試和維護。不同的功能模塊，分別指定相應(yīng)的入口參數(shù)和出口參數(shù)，對于一些要重復(fù)調(diào)用的程序一般把其編成函數(shù)，這樣可以減少程序代碼的長度，又便于整個程序的管理，還可增強可讀性和移植性[22]。在實際單片機程序設(shè)計中，程序結(jié)構(gòu)一般均采用如下結(jié)構(gòu)：include /*頭文件說明部份*/unsigned char x1，x2； /*全局變量聲明部份*/…Function1(… ){ /*功能函數(shù)定義部份*/……　　　　　}main()　{　 inti,j。 /*　整型變量聲明部份*/　Function1(…)。 /*　功能函數(shù)說明部份*/……}C語言具有很強的功能性和結(jié)構(gòu)性，可以縮短單片機控制系統(tǒng)的開發(fā)周期，而且易于調(diào)試和維護，已經(jīng)成為目前單片機語言中最流行的編程語言。匯編語言是一種用文字助記符來表示機器指令的符號語言，是最接近機