【文章內(nèi)容簡介】 顯優(yōu)于其他的單片機(jī)，都是放在了在一個(gè)周期內(nèi)運(yùn)轉(zhuǎn)。 AVR16 單片機(jī)具有 32 個(gè)通用工作寄存器，就像有 32 條路一樣，可以快速選擇通行，不用去等待其它的執(zhí)行完畢后再去執(zhí)行。 3 I/O端口功能強(qiáng)， 與 A / D 轉(zhuǎn)換器電路。 AVR 單片機(jī)的 I/O 口是真正的 I / O端口 。 目前支持的 AVR 編譯語言主要是匯編語言 、 C 語言 等 基本語言。 C 語言的編譯器，因?yàn)樗幸粋€(gè)強(qiáng)大的效果，使用靈活，小的代碼運(yùn)行得更快，其他的 先天優(yōu)勢，使它在專業(yè)的程序設(shè)計(jì)的一個(gè)不可替代的作用。 引腳說明 VCC：電源電壓輸入端。 GND：電源地 端口 A (PA7..PA0) 端口 A 為 A/D 轉(zhuǎn)換器的模擬輸入端。 8 位的雙向 I/O 口為端口 A，擁有可編天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 程的內(nèi)部上拉電阻。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。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘起振，端口 A 處于高阻狀態(tài)。 端口 B(PB7..PB0) 端口 B 8 位的雙向 I/O 口為端口 B，具有可 編程的內(nèi)部上拉電阻。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。作為輸入使用時(shí)，若內(nèi)部上拉電阻使能，端口被外部電路拉低時(shí)將輸出電流。在復(fù)位過程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘起振，端口 B 處于高阻狀態(tài)口 B 也可以用做其他不同的特殊功能。 RESET 復(fù)位輸入引腳，低電平持續(xù)時(shí)間超過最小門限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。當(dāng)持續(xù)時(shí)間小于門限間的脈沖不能保證可靠復(fù)位 XTAL1 此端口作為單片機(jī)片內(nèi)時(shí)鐘電路和反向震蕩放大器的輸入端 XTAL2 此端口作為反向振蕩放大器的輸出端 AVCC AVCC端口是作為系統(tǒng) A/D轉(zhuǎn)換器的電源。當(dāng)該引腳直接與 VCC連接時(shí)，不要使用 ADC。若是非得需要使用 ADC，應(yīng)該讓其通過一個(gè)低通濾波器與 VCC 連接 AREF A/D 的模擬基準(zhǔn)輸入引腳。 圖 22為引腳圖： 圖 22 AVR單片機(jī)引腳圖 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 AVR 中斷寄存器（ SREG） Bit7— I：全局中斷使能位 。如果 I 置位時(shí)使能全局中斷，單獨(dú)的中斷使能由其他獨(dú)立的控制 寄存器控制；如果 I 清零，無論單獨(dú)中斷標(biāo)志位置位與否，都不會(huì)產(chǎn)生中斷。 Bit6— T：位拷貝存儲(chǔ) Bit5— H：半進(jìn)位標(biāo)志 Bit4— S：符號(hào)位 Bit3— V：補(bǔ)碼 5的標(biāo)志位 Bit2— N：負(fù)數(shù)標(biāo)志位 Bit0— C：進(jìn)位標(biāo)志位 ATmega16 存儲(chǔ)器 AVR 結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)空間主要有兩個(gè)，即程序存儲(chǔ)空間和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，另外還有 EEPROM 存儲(chǔ)空間。 ①
程序存儲(chǔ)器映像 圖 23 程序存儲(chǔ)器映像圖 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 ② 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器映像 圖 24 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器映像圖 ③ EEPROM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 EEPROM ATmega16 總共有 512 個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。它是作為一個(gè)獨(dú)立的空間存在的，數(shù)據(jù)空間中可以對字節(jié)進(jìn)行讀和寫 EEPROM 訪問地址的確定主要是由寄存器、數(shù)據(jù)寄存器和控制寄存器三個(gè)方面鎖決定的。 若是有人無意識(shí)的對 EEPROM 寫操作 ,需要重新寫一個(gè)執(zhí)行一個(gè)固定的程序。當(dāng) EEPROM 進(jìn)行讀工作時(shí) ,ACR 的 CPU 將不會(huì)工作，在停止工作 4個(gè)循環(huán)后 ,然后再執(zhí)行系統(tǒng)下達(dá)的指令。當(dāng) EEPROM 進(jìn)行寫工作時(shí) ,ACR 的 CPU 也不會(huì)工作，在停止工作 2 個(gè)循環(huán)后 ,然后再執(zhí)行系統(tǒng)下達(dá)的指令。 a、 EEPROM 的 地址寄存器有 2個(gè)分別為： EEARH 和 EEARL EEPROM 地址寄存器 EERA 用于指定某個(gè) EEPROM 單元的地址， 線性編址為天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 0x000～ 0x01FF。 b、 EEPROM 數(shù)據(jù)寄存器 EEDR c、 EEPROM 控制寄存器 EECR 若是想要控制單片機(jī)的 EEPROM需要用到的是 EEPROM控制寄存器的 EECR 液晶顯示模塊 液晶顯示模塊概述 JM12864M2 型號(hào)的液晶顯示模塊，可以用來顯示漢字和圖形，它的內(nèi)部包含了內(nèi)置的 8192 個(gè)中文漢字、 128 個(gè)字符及 64X256 點(diǎn)陣顯示 RAM（ GDRAM）。 主要技術(shù)參數(shù)和顯示特性 : 與 MCU 接口： 8 位或 4位并行 /3位串行 電源： VDD ～ +5V( 內(nèi) 置 升 壓 電 路 ) ； 內(nèi)容： 128 列 64 行 顏色：黃綠 顯示角度： 6： 00 鐘直視 LCD 類型： STN 配置 LED 背光 外形尺寸 圖 25 外形尺寸圖 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 模塊引腳說明 128X64HZ 引腳說明 引腳號(hào) 引腳名稱 方向 功能說明 1 VSS 模塊的電源地 2 VDD 模塊的電源正端 3 V0 LCD 驅(qū)動(dòng)電壓輸入端 4 RS(CS) H/L 并行的指令 /數(shù)據(jù)選擇信號(hào)；串行的片選信號(hào) 5 R/W(SID) H/L 并行的讀寫選擇信號(hào)；串行的數(shù)據(jù)口 6 E(CLK) H/L 并行的使能信號(hào)；串行的同步時(shí)鐘 7 DB0 H/L 數(shù)據(jù) 0 8 DB1 H/L 數(shù)據(jù) 1 9 DB2 H/L 數(shù)據(jù) 2 10 DB3 H/L 數(shù)據(jù) 3 11 DB4 H/L 數(shù)據(jù) 4 12 DB5 H/L 數(shù)據(jù) 5 13 DB6 H/L 數(shù)據(jù) 6 14 DB7 H/L 數(shù)據(jù) 7 15 PSB H/L 并 /串行接口選擇： H并行； L串行 16 NC 空腳 17 /RET H/L 復(fù)位 低電平有效 18 NC 空腳 19 LED_A （ LED+5V） 背光源正極 20 LED_K （ LEDOV） 背光源負(fù)極 表 21 12864 引腳說明 工作電壓 (VDD)： ～ 電源地 (GND)： 0V 正常溫度 (Ta)： 10℃ ～ 60℃ (常溫 ) / 20℃～ 70℃（寬溫） 接口時(shí)序 L12864 的接口時(shí)序模塊具有 2中連接方式：并行和串行（時(shí)序如下）： 8 位并行連接時(shí)序： MPU 寫資料到模塊如圖 26所示 : MPU從模塊讀出資料如圖 27 所示 ： 8 位并行連接時(shí)序圖 28 所示： 串行數(shù) 據(jù)傳送共分三個(gè)字節(jié)完成： 第一字節(jié)：串口控制 — 格式 11111ABC A 為數(shù)據(jù)傳送方向控制： H表示數(shù)據(jù)從 LCD 到 MCU， L表示數(shù)據(jù)從 MCU 到 LCD。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 圖 26 MPU 寫資料到模塊 圖 27 8位并行連接時(shí)序圖 圖 28 8位串行連接時(shí)序圖 B 為數(shù)據(jù)類型選擇： H表示數(shù)據(jù)是顯示數(shù)據(jù)， L表示數(shù)據(jù)是控制指令 C 固定為 0 第二字節(jié)： (并行 )8 位數(shù)據(jù)的高 4位 — 格式 DDDD0000 第三字節(jié)： (并行 )8 位數(shù)據(jù)的低 4位 — 格式 0000DDDD 串行接口時(shí)序參數(shù)： (測試條件： T=25℃ VDD=) 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 文本顯示 RAM（ DDRAM） RAM 為我們設(shè)計(jì)的漢字空間是 8 個(gè) 4行的，寫入 RAM時(shí)，我們可以看到有3種的 RAM 的顯示字型，分別為 CGROM、 HCGROM 與 CGRAM 的字型； ST7920A 類型的芯片可以顯示三種字型 ，分別是半寬的 HCGROM 字型、 CGRAM 字型及中文 CGROM字型。 RFID01 型射頻卡 概述 集成電路芯片的非接觸 IC 卡 、 感應(yīng)天線和完全密封在一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的 PVC 卡 ,沒有暴露的部分。非接觸 IC 卡讀寫過程 ,通常是一種非接觸式 IC 卡和讀者通過無線電波來完成讀寫操作。 非接觸式 IC 卡 刷卡的時(shí)候 ,來自讀者的信號(hào)由兩部分組成 :一部分是 信號(hào)的疊加 ,信號(hào) 被卡 接收到 后 ,與自己的 信號(hào) 共振 ,產(chǎn)生瞬間能源供應(yīng)芯片。另一部分是結(jié)合 數(shù)據(jù)信號(hào) ,命令 ,修改、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)芯片 ,并返回到讀者。非接觸式 IC卡讀寫系統(tǒng)形成的 ,硬件結(jié)構(gòu) ,和操作過程大大簡化 ,同時(shí) ,借助先進(jìn)的管理軟件 ,離線模式的操作 ,數(shù)據(jù)讀寫過程更簡單。 因此 RFID 射頻 技術(shù)得到了飛快的發(fā)展。 典型應(yīng)用場合：讀卡器、手持機(jī) 、門禁器、考勤機(jī)及其它各種系統(tǒng)及一卡通應(yīng)用系統(tǒng) 通過網(wǎng)上查取接觸式卡與非接觸卡的資料 ， 總結(jié)的 非接觸式卡 的 優(yōu)點(diǎn) 如下 ： 1． 可靠性高： 非接觸式 RFID IC 卡 沒有我們常見的那種機(jī)械式的裝置 ,降低了卡的損壞程度的系數(shù) 。 另外 ,非接觸式卡 RFID IC 還表現(xiàn)在其它的方面，如不用擔(dān)心卡的芯片，因?yàn)檫@是鑲嵌在里面的感應(yīng)系統(tǒng)的，不用擔(dān)心身體上第二靜電擊穿，等等 ,提高 了 卡的可靠性。 2． 操作方便，快速： 因?yàn)槭歉袘?yīng)的原理，只要在設(shè)備的有效范圍內(nèi)就可以刷卡有效。不用和以前的那種必須得把卡插進(jìn)去，然后離開的時(shí)候再拔出，因此， 不必插撥卡，非常方便。非接觸式卡使用時(shí) 的時(shí)候 沒有方向性，卡片可以 隨便刷 ，隨意方向的刷，同樣也 可完成操作，這 就 大大提高了 人們 使用的速度。 3 加密性能好：非接觸式卡的序列號(hào)是唯一的 。也不用擔(dān)心高科技的犯罪克隆你的卡片。 射頻卡 工作原理 RFID 卡 由 天線和 ASIC 部件 組成 ,沒有其他外部設(shè)備。天線 :卡天線只有幾個(gè)繞組線圈 ,適用于包裝 ISO 卡 中， ASIC:卡 ASIC 由高速 (106 kb 波特率 )接口 ,控天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2020屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 制單元和 8 k 位的 EEPBOM 射頻卡讀寫設(shè)備的工作原理是 :要其 LC 諧振電路和電磁諧振能正常的工作，需要讀寫器向 RFID IC卡發(fā)射出與之相匹配的固定頻率的電磁波 ,使電容器被指控在另一端 ,電容器 ,與單向傳導(dǎo)電子泵、充電電容器被發(fā)送到另一個(gè)電容存儲(chǔ) ， 如果充電的電容電荷積累到達(dá)了 2V， 電容 就會(huì) 做為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去 或接取讀寫器的數(shù)據(jù) 。在電路中給的功能電路圖如圖 29所示： 圖 29 射頻卡圖示電路 產(chǎn)品主要參數(shù) ① 使用電壓： VCC： DC5V177。 10% ② 接口類型：同時(shí)支持以下兩種接口 ③ SPI 接口：模塊做為從機(jī)， SIGNAL 引腳為低電平時(shí)代表有卡進(jìn)入天線范圍，為高電平時(shí)代表沒有卡在天線范圍，反應(yīng)時(shí)間大約 秒。 支持卡類型： M1標(biāo)準(zhǔn)的 S50 卡（典型代表是 Philips 的 M1卡和上海復(fù)旦的卡不支持第二代身份證卡號(hào)的讀取） ④ 尺寸規(guī) 格如圖 210 所示： 模塊部分： DIP32 封裝（只使用了其中 12 個(gè)腳 )。 42mm 20mm 引腳間距 ； 天線部分： 75 40 mm 天線上接插件引腳間距 ⑤ 讀卡距離：天線與卡正對情況下，最小 3cm ，最大 10cm （與卡的品質(zhì)有關(guān)） ⑥ 讀卡反應(yīng)時(shí)間： 秒左右 ⑦ 載波頻率： 載波比特率： 1