【正文】 ORTC = 0xFF。 PORTB = 0xFF。⑴初始化程序（部分）： Void port _init(void) { PORTA = 0xFF。寫UBRRL 將立即更新波特率分頻器。其中UBRRH 包含了USART 波特率高4 位，UBRRL 包含了低8 位。為了與以后的器件兼容，寫UBRRH 時(shí)將這些位清零。當(dāng)讀UBRRH 時(shí)，該位為0 ；當(dāng)寫UBRRH 時(shí)， URSEL 為0。l USART 波特率寄存器－ UBRRL和UBRRHUCSRC寄存器與UBRRH寄存器共用相同的I/O地址。寫UDR 之前首先要對(duì)它進(jìn)行寫操作。讀取UDR 包含的低位數(shù)據(jù)之前首先要讀取RXB8。? Bit 2 – UCSZ2: 字符長(zhǎng)度UCSZ2與UCSRC寄存器的UCSZ1:0結(jié)合在一起可以設(shè)置數(shù)據(jù)幀所包含的數(shù)據(jù)位數(shù)(字符長(zhǎng)度)。TXEN 清零后，只有等到所有的數(shù)據(jù)發(fā)送完成后發(fā)送器才能夠真正禁止，即發(fā)送移位寄存器與發(fā)送緩沖寄存器中沒(méi)有要傳送的數(shù)據(jù)。? Bit 3 – TXEN: 發(fā)送使能置位后將啟動(dòng)將啟動(dòng)USART 發(fā)送器。禁止接收器將刷新接收緩沖器，并使 FE、DOR 及PE 標(biāo)志無(wú)效。? Bit 4 – RXEN: 接收使能置位后將啟動(dòng)USART 接收器。? Bit 5 – UDRIE: USART 數(shù)據(jù)寄存器空中斷使能置位后使能UDRE 中斷。? Bit 6 – TXCIE: 發(fā)送結(jié)束中斷使能置位后使能TXC 中斷。各地址意義如下：? Bit 7 – RXCIE: 接收結(jié)束中斷使能置位后使能RXC 中斷。詳細(xì)信息請(qǐng)參考 P150“多處理器通訊模式” 。MPCM 置位后， USART 接收器接收到的那些不包含地址信息的輸入幀都將被忽略。此位置1 可將波特率分頻因子從16 降到8，從而有效的將異步通信模式的傳輸速率加倍。? Bit 1 – U2X: 倍速發(fā)送這一位僅對(duì)異步操作有影響。這一位一直有效直到接收緩沖器 (UDR) 被讀取。對(duì)UCSRA 進(jìn)行寫入時(shí)，這一位要寫0。當(dāng)接收緩沖器滿( 包含了兩個(gè)數(shù)據(jù))，接收移位寄存器又有數(shù)據(jù)，若此時(shí)檢測(cè)到一個(gè)新的起始位，數(shù)據(jù)溢出就產(chǎn)生了。對(duì)UCSRA 進(jìn)行寫入時(shí)，這一位要寫0。這一位一直有效直到接收緩沖器(UDR) 被讀取。復(fù)位后UDRE 置位，表明發(fā)送器已經(jīng)就緒。UDRE為1說(shuō)明緩沖器為空，已準(zhǔn)備好進(jìn)行數(shù)據(jù)接收。執(zhí)行發(fā)送結(jié)束中斷時(shí)TXC 標(biāo)志自動(dòng)清零，也可以通過(guò)寫1 進(jìn)行清除操作。RXC 標(biāo)志可用來(lái)產(chǎn)生接收結(jié)束中斷。各地址意義如下：? Bit 7 – RXC: USART 接收結(jié)束接收緩沖器中有未讀出的數(shù)據(jù)時(shí)RXC 置位，否則清零。使用位查詢指令(SBIC 和SBIS)時(shí)也要小心，因?yàn)檫@也有可能改變FIFO 的狀態(tài)。接收緩沖器包括一個(gè)兩級(jí)FIFO，一旦接收緩沖器被尋址FIFO 就會(huì)改變它的狀態(tài)。當(dāng)數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器后，若移位寄存器為空，發(fā)送器將把數(shù)據(jù)加載到發(fā)送移位寄存器。只有當(dāng)UCSRA寄存器的UDRE標(biāo)志置位后才可以對(duì)發(fā)送緩沖器進(jìn)行寫操作。將數(shù)據(jù)寫入U(xiǎn)DR 時(shí)實(shí)際操作的是發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖器存器(TXB)，讀UDR 時(shí)實(shí)際返回的是接收數(shù)據(jù)緩沖寄存器(RXB) 的內(nèi)容。圖313 讀時(shí)序圖（寫0時(shí)序、讀0、1時(shí)序）DQ=0延時(shí)15usdataamp。DQ置1短延時(shí)DQ置0延時(shí)450usDQ置1延時(shí)1560us延時(shí)至少60usX=~DQ結(jié)束X=DQ圖311 初始化程序流程圖讀出溫度子程序的主要功能是讀出RAM中的2字節(jié)，讀出溫度的低八位和高八位，在讀出時(shí)需進(jìn)行CRC校驗(yàn)，校驗(yàn)有錯(cuò)時(shí)不進(jìn)行溫度數(shù)據(jù)的改寫。 溫度采集軟件設(shè)計(jì)溫度采集軟件系統(tǒng)包括初始化程序、讀出溫度子程序、讀寫時(shí)序子程序組成。如果不小心折斷，可以方便地更換圓孔IC座，如圖310所示。圖39 ATmega16功能板正面圖底部圖：為了方便實(shí)驗(yàn)，將這塊小板的輸出腳，按直插ATmega16的管腳排列定義。正面圖：晶振可以使用螺絲固定的方法更換，方便做實(shí)驗(yàn)，并達(dá)到一定的可靠性。（也可以同時(shí)使用低壓降的二極管代替1N4007）。使用1%精度的電阻，可以控制整個(gè)輸出電壓誤差在3%以內(nèi)。 于是得出VCC=+=。當(dāng)SW開關(guān)打向右邊時(shí)，R6上的電流為 。 于是得出VCC=+=。利用這個(gè)特點(diǎn)，可以計(jì)算出輸出電壓：當(dāng)SW開關(guān)打向左邊時(shí)，R6上的電流為 。D2可以允許用戶將電壓倒灌入此電路內(nèi)，不會(huì)損壞1117－ADJ。本線路以開關(guān)切換兩種電壓，并且以雙色二極管指示（5V時(shí)為綠燈，），如圖37所示。需要四只10K的上拉電阻。但在PCB設(shè)計(jì)時(shí)最好保留這個(gè)空位，以便以后升級(jí)AVR內(nèi)的軟件。由于沒(méi)有外圍零件，故PB5（MOSI）、PB6（MISO）、PB7（SCK）、復(fù)位腳仍可以正常使用，不受ISP的干擾，如圖35所示。圖34 AD轉(zhuǎn)換濾波線路設(shè)計(jì)圖 ISP下載接口設(shè)計(jì)圖35 ISP下載接口設(shè)計(jì)圖ISP下載接口，不需要任何的外圍零件。重要說(shuō)明：實(shí)際應(yīng)用時(shí)，如果想簡(jiǎn)化線路，可以將AVCC直接接到VCC，AREF懸空。不過(guò)一般的應(yīng)用使用內(nèi)部自帶的參考電壓已經(jīng)足夠。官方文檔推薦在VCC串上一只10uH的電感（L1），（C3），如圖34所示。即這部分不需要任何的外圍零件。不過(guò)為了線路的規(guī)范化，仍建議接上。早期的90S系列，晶振兩端均需要接22pF左右的電容。 晶振電路的設(shè)計(jì)圖33 晶振電路設(shè)計(jì)圖ATmega16已經(jīng)內(nèi)置RC振蕩線路，可以產(chǎn)生1M、2M、4M、8M的振蕩頻率。重要說(shuō)明：實(shí)際應(yīng)用時(shí)，如果不需要復(fù)位按鈕，復(fù)位腳可以不接任何的零件，AVR芯片也能穩(wěn)定工作。D3(1N4148)的作用有兩個(gè)：作用一是將復(fù)位輸入的最高電壓鉗在Vcc+ 左右，另一作用是系統(tǒng)斷電時(shí)，將R0(10K)電阻短路，讓C0快速放電，讓下一次來(lái)電時(shí)，能產(chǎn)生有效的復(fù)位。并且在熔絲位里，可以控制復(fù)位時(shí)的額外時(shí)間，故AVR外部的復(fù)位線路在上電時(shí)，可以設(shè)計(jì)得很簡(jiǎn)單：直接拉一只10K的電阻到VCC即可(R0)，如圖32所示。JTAG仿真接口6。AD轉(zhuǎn)換濾波線路4。復(fù)位線路2。（11） AREFA/D 的模擬基準(zhǔn)輸入引腳。不使用ADC時(shí)，該引腳應(yīng)直接與VCC 連接。（9） XTAL2反向振蕩放大器的輸出端。持續(xù)時(shí)間超過(guò)最小門限時(shí)間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。在復(fù)位過(guò)程中，即使系統(tǒng)時(shí)鐘還未起振，端口 D 處于高阻狀態(tài)。其輸出緩沖器具有對(duì)稱的驅(qū)動(dòng)特性，可以輸出和吸收大電流。如果JTAG 接口使能， 即使復(fù)位出現(xiàn)引腳 PC5(TDI)、PC3(TMS) 與 PC2(TCK) 的上拉電阻被激活。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。（5） 端口C(PC7~PC0)端口 C 為 8 位雙向 I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。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。（4） 端口B(PB7~PB0)端口 B 為 8 位雙向 I/O 口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。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。端口A為8位雙向I/O口，具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。圖31所示ATmega16單片機(jī)引腳圖。其測(cè)溫程序流程如圖23。表21 DS18B20溫度數(shù)據(jù) DS18B20在溫度采集系統(tǒng)中的應(yīng)用我們采用ATmega16單片機(jī)作為微處理器，DS18B20數(shù)字式溫度傳感器提供的9位溫度數(shù)，指示器件的溫度信息經(jīng)過(guò)單接口由DS18B20送出，從DS18B20到單片機(jī)只需一條線，因此稱為單線。第六、七、八字節(jié)保留未用。第三、四字節(jié)是溫度上下限報(bào)警值(TH、TL)。C，12位數(shù)據(jù)溫度分辨率0. 0625176。圖23 總線讀寫時(shí)序圖 DS18B20溫度數(shù)據(jù)　　 DS18B20傳感器的內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器由9個(gè)字節(jié)組成。3. 發(fā)送存儲(chǔ)器指令。如圖23所示。 DS18B20測(cè)溫模塊 DS18B20工作方式根據(jù)DS18B20的協(xié)議規(guī)定，單片機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò)以下4個(gè)步驟：1. 每次讀寫前對(duì)DS18B20進(jìn)行復(fù)位初始化。減法計(jì)數(shù)器１對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器１的預(yù)置值減到０時(shí)，溫度寄存器的值將加1，減法計(jì)數(shù)器１的預(yù)置將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器１重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)到０時(shí)，停止溫度寄存器的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值就是所測(cè)溫度值。器件中還有一個(gè)計(jì)數(shù)門，當(dāng)計(jì)數(shù)門打開時(shí)，DS18B20就對(duì)低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)進(jìn)而完成溫度測(cè)量。低５位一直為１，ＴＭ是工作模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測(cè)試模式，DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為０，用戶要去改動(dòng)，R1和R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，來(lái)設(shè)置分辨率。DS18B20工作時(shí)寄存器中的分辨率轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的溫度數(shù)值。頭２個(gè)字節(jié)包含測(cè)得的溫度信息，第３和第４字節(jié)ＴＨ和ＴＬ的拷貝，是易失的，每次上電復(fù)位時(shí)被刷新。DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器還包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的EERAM。（8）測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以“一線總線”串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。（6）可編程的分辨率為9～12位，℃、℃、℃℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。（5）溫范圍－55℃～＋125℃，在10～+85℃時(shí)精度為177。（3）DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫。圖22 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20的特性：（1）適應(yīng)電壓范圍更寬，電壓范圍：～，寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。每一個(gè) DS18B20 溫度傳感器都有一個(gè)自己特有的芯片序列號(hào)，我們可以將多個(gè)這樣的溫度傳感器掛接在一根總線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度的檢測(cè)。作為替代也可直接用供電端 (VDD)供電。C。溫度的測(cè)量范圍為55～ + 125176。 DS18B20 數(shù)字式溫度傳感器基本特性DS18B20數(shù)字式溫度傳感器的外部形狀、內(nèi)部芯片如圖21所示。2 數(shù)字式溫度傳感器DS18B20軟硬件設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定環(huán)境，我選擇DS18B20作為溫度采集系統(tǒng)的數(shù)字式溫度傳感器。PC機(jī)AVR單片機(jī)溫度傳感器圖13 系統(tǒng)設(shè)計(jì)示意圖 軟件設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)以DS18B20為傳感器用以將溫度模擬量轉(zhuǎn)化為電壓數(shù)字量以總線傳入單片機(jī)，以ATmega16為主芯片，在主芯片對(duì)DS18B20傳入的溫度值進(jìn)行處理，由單片機(jī)程序控制，將經(jīng)處理后的溫度由LCD數(shù)碼管顯示出來(lái)。本系統(tǒng)的硬件包括溫度傳感器、AVR單片機(jī)以及PC機(jī)。圖11 protel dxp2004 工作窗口圖12 protel dxp2004 電路圖與較早的版本——Protel99相比，Protel DXP 2004不僅在外觀上顯得更加豪華、人性化，而且極大地強(qiáng)化了電路設(shè)計(jì)的同步化，同時(shí)整合了VHDL和FPGA設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其功能大大加強(qiáng)了。該軟件將項(xiàng)目管理方式、原理圖和PCB圖的雙向同步技術(shù)、多通道設(shè)計(jì)、拓樸自動(dòng)布線以及電路仿真等技術(shù)結(jié)合在一起，為電路設(shè)計(jì)提供了強(qiáng)大的支持。當(dāng)前比較流行的Protel 9Protel 99 SE，就是它的前期版本。一般100米長(zhǎng)雙絞線最大傳輸速率僅為1Mb/s protel DXP2004軟件基本概念以及使用Altium公司作為EDA領(lǐng)域里的一個(gè)領(lǐng)先公司，在原來(lái)Protel 99SE的基礎(chǔ)上，應(yīng)用最先進(jìn)的軟件設(shè)計(jì)方法，率先推出了一款基于Windows2000和Windows XP操作系統(tǒng)的EDA設(shè)計(jì)軟件Protel DXP。平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能使用規(guī)定最長(zhǎng)的電纜長(zhǎng)度。 RS485與RS422的不同還在于其共模輸出電壓是不同的，RS485是7V至+12V之間，而RS422在7V至+7V之間，RS485接收器最小輸入阻抗為12kΩ、RS422是4kΩ；由于RS485滿足所有RS422的規(guī)范，所以RS485的驅(qū)動(dòng)器可以用在RS422網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用。如都采用平衡傳輸方式、都需要在傳輸線上接終接電阻等。一般100米長(zhǎng)的雙絞線上所能獲得的最大傳輸速率僅為1Mb/s。其平衡雙絞線的長(zhǎng)度與傳輸速率成反比，在100kb/s速率以下，才可能達(dá)到最大傳輸距離。RS422四線接口由于采用單獨(dú)的發(fā)送和接收通道，因此不必控制數(shù)據(jù)方向，各裝置之間任何必須的信號(hào)交換均可以按軟件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一對(duì)單獨(dú)的雙絞線）實(shí)現(xiàn)。即一個(gè)主設(shè)備（Master），其余為從設(shè)備（Slave），從設(shè)備之間不能通信，所以RS422支持點(diǎn)對(duì)多的雙向通信。其DB9連接器引腳定義。典型的RS422是四線接口。所以RS232適合本地設(shè)備之間的通信。由于其發(fā)送電平與接收電平的差僅為2V至3V左右，所以其共模抑制能力差，再加上雙絞線上的分布電容，其傳送距離最大為約15米，最高速率為20kb/s。傳統(tǒng)的RS232C接口標(biāo)準(zhǔn)有22根線，采用標(biāo)準(zhǔn)25芯D型插頭座（DB25），后來(lái)使用簡(jiǎn)化為9芯D型插座（DB9），現(xiàn)在應(yīng)用中25芯插頭座已很少采用。它是