【正文】 按鍵設計 按鍵設計如下： 按鍵設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。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，如關數(shù)顯示、時間顯示、步數(shù)顯示等等，完全滿足設計要求。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。后幾種則是帶字庫的字符點陣，不能顯示圖形。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。 當按下仿真電路中“發(fā)射器”端任意按鍵時，對應的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。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。圖中所示編碼中的7位命令碼位“0010011”，5位地址碼為“00001”。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。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。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成的遙控信號。 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)點而得到廣泛應用。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)境設計紅外遙控仿真系統(tǒng)成為可能。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。 單片機的引腳連接設計 。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。當柵極和源極之間的電壓大于開啟電壓時，場效應管導通，電機轉(zhuǎn)動；當柵極和源極的電壓小于開啟電壓時，場效應管截止，電機停止轉(zhuǎn)動。 電機外圍電路的設計 電機外圍電路本系統(tǒng)中對電機應用的是PWM調(diào)速方式。時鐘輸入到AVR時鐘發(fā)生器，再分配到相應的模塊。本次設計應用的是的內(nèi)部振蕩方式電路。 掉電模式（ Power－down Mode）： 單片機外圍電路設計 外圍電路主要包括時鐘電路的設計、單片機所需引腳的鏈接、紅外接收頭電路的設計以及按鍵的設計。 空閑模式（ Idle Mode）： mA 正常模式（ Active）： 016MHz（ ATmega8） 8）低功耗 08MHz（ATmega8L） （ATmega8） 7）高運行速度 （ATmega8L） 6）寬工作電壓 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， 可以設定帶內(nèi)部上拉電阻，省去外接上拉電阻。 5）I/O口和封裝 五種睡眠模式：空閑模式（Idle）、ADC噪聲抑制模式（ADC Noise Reduction）。 外部和內(nèi)部的中斷源18個 內(nèi)部集成了可選擇頻率（l/2/4/8MHZ）、可校準的RC振蕩器可控制的上電復位延時電路和可編程的欠電壓檢測電路 片內(nèi)模擬比較器 4）特殊的微控制器性能 帶片內(nèi)RC振蕩器的可編程看門狗定時器 1個支持主/從（Master/Slave）、收/發(fā)的SPI同步串行接口 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 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 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 1個具有獨立振蕩器的異步實時時鐘（RTC） 1個帶預分頻器 （SeParat Prescale），具有比較和捕獲模式的 16位定時／ 計數(shù)器2個具有比較模式的帶預分頻器（ Separate Prescale）的 8位定時/計數(shù)器3）豐富強大的外部接口（Peripheral）性能 帶有獨立加密位的可選BOOT區(qū)，可通過BOOT區(qū)內(nèi)的引導程序區(qū)（用戶自己 寫入）來實現(xiàn)IAP編程。支持可在線編程（ISP）、可在應用自編程（IAP）8K字節(jié)的Flash程序存儲器，擦寫次數(shù)：＞10000次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 片內(nèi)集成硬件乘法器（執(zhí)行速度為2個時鐘周期） ATmega16 特點1)高性能、低功耗的8位AVR微處理器 2)先進的RISC 結構 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16MIPS 只需兩個時鐘周期的硬件乘法器 3)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 可以對鎖定位進行編程以實現(xiàn)用戶程序的加密 4)JTAG 接口( 與IEEE 標準兼容) 符合JTAG 標準的邊界掃描功能 支持擴展的片內(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 5)外設特點 兩個具有獨立預分頻器和比較器功能的8位定時器/計數(shù)器 一個具有預分頻器、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/ 從機模式的SPI 串行接口 具有獨立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器 片內(nèi)模擬比較器 6)特殊的處理器特點 上電復位以及可編程的掉電檢測 片內(nèi)經(jīng)過標定的RC振蕩器 片內(nèi)/片外中斷源 l 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 模式以及擴展的Standby模式 7)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： 8)速度等級 8MHz ATmega16L 016MHz ATmega16 9)ATmega16L在1MHz, 3V, 25176。所有的寄存器都直接與運算邏單元(ALU) 相連接，使得一條指令可以在一個時鐘周期內(nèi)同時訪問兩個獨立的寄存器。由于其先進的指令集以及單時鐘周期指令執(zhí)行時間，ATmega16 的數(shù)據(jù)吞吐率高達1MIPS/MHz，從而可以減緩系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。Rebuild All ：重新構筑全部文件， 注意在版本升級后對原有工程最好全部重新構 筑。 5）Build Menu:構筑菜單。Configeration Option：打開工程編譯選項對話框。Open Project：打開一個已經(jīng)存在的工程文件。 4）Project Menu：工程菜單。Find … ：在編輯窗口中尋找一個文本。Paste ：將剪帖板內(nèi)容粘帖在當前光標的位置。Cut：剪切選擇的內(nèi)容到剪帖板。Undo：撤消最后一次的修改。Exit ：退出AVR Studio的IDE 環(huán)境。Save All：保存所有打開的文件。Save as：將當前文件用另外一個名稱來保存。Open：打開一個已以經(jīng)存在的文件用于編輯文件用瀏覽窗口選擇。 軟件開發(fā)工具界面 AVR Studio的部分菜單功能介紹1）彈出菜單在 AVR Studio 環(huán)境中單擊右鍵，那么AVR Studio會根據(jù)實際情況彈出相應的工具菜單。方法一：a 打開“我的電腦” b 打開光盤驅(qū)動器所對應的盤符 c 雙擊光盤中 圖標 d 按照屏幕提示選定一個安裝路徑后進行安裝方法二： a 在“開始”菜單中選擇運行項目 b 在“運行”對話框中填入“drive:\” c 按“確定”鍵開始安裝 d 其余同方法一注意：按上述方法進行安裝后得到的是一個只可以使用30 天的未注冊版對正式版，用戶還要進行第二步的注冊才可得到一個無時間限制的正式版，WIN AVR 正式版分標準版和專業(yè)版，在標準版中有一些功能限制，如代碼的壓縮工程和文件的配置檢查，在標準版中不可以使用[13]。下面將介紹此軟件的安裝過程以及部分菜單項功能?？傊?，該軟件是一款 集單片機和SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強大，是其他任何一款軟件不能相比的。3)目前支持的單片機類型有：68000系列、8051系列、AVR 系列、PIC12 系列、PIC16 系列、PIC18 系列、Z80 系列、HC11系列以及各種外圍芯片。 Protues[6]新特點1)全部滿足我們提出的單片機軟件仿真系統(tǒng)的標準，并在同類產(chǎn)品中具有明顯的優(yōu)勢。此外，還可以結合微控制器軟件使用動態(tài)的鍵盤，開關，按鈕，LEDs甚至LCD顯示CPU模型. 1)支持許多通用的微控制器,如PIC,AVR,HC11以及8051. 最新支持ARM 2)互的裝置模型包括: LED和LCD顯示,RS232終端,通用鍵盤,I2C，SPI器件 3)強大的調(diào)試工具,包括寄存器和存儲器,斷點和單步模式 4)IAR CSPY 和Keil uVision2等開發(fā)工具的源層調(diào)試 5)應用特殊模型的DLL界面提供有關元件庫的全部文件 6)最新版支持非常豐富仿真元件共7000多種，還有很多第三方模型。 其功能模塊:—個易用而又功能強大的ISIS原理布圖工具；PROSPICE混合模型SPICE仿真。Proteus 產(chǎn)品系列也包含了我們革命性的VSM技術,用戶可以對基于微控制器的設計連同所有的周圍電子器件一起仿真。 Proteus組合了高級原理布圖、混合模式SPICE仿真,PCB設計以及自動布線來實現(xiàn)一個完整的電子設計系統(tǒng)。2 系統(tǒng)整體設計 系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)框圖 硬件開發(fā)工具 Protues簡介Proteus軟件是來自英國Labcenter electronics公司的EDA工具軟件，Proteus軟件有十多年的歷史，在全球廣泛使用，除了其具有和其它EDA工具一樣的原理布圖、PCB自動或人工布線及電路仿真的功能外，其革命性的功能是，他的電路仿真是互動的，針對微處理器的應用，還可以直接在基于原理圖的虛擬原型上編程，并實現(xiàn)軟件源碼級的實時調(diào)試，如有顯示及輸出，還能看到運行后輸入輸出的效果，配合系統(tǒng)配置的虛擬儀器如示波器、邏輯分析儀等，您不需要別的，Proteus為您建立了完備的電子設計開發(fā)環(huán)境！尤其重要的是Proteus Lite可以完全免費，也可以花微不足道的費用注冊達到更好的效果?！　?） 大部分AVR除了有ISP功能外，還有IAP功能，方便升級或銷毀應用程序?！　?） 片內(nèi)集成多種頻率的RC振蕩器、上電自動復位、看門狗、啟動延時等功能，外圍電路更加簡單，系統(tǒng)更加穩(wěn)定可靠。3） 快速的存取寄存器