智能型充电器的电源和显示的设计 第12页

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 图4-3应用构筑向导框

Timer1选项：同Timer0相同，还可设定比较寄存器以及输入捕获等功能。在这里暂不作任何设定。

第二节 调试过程

为了巩固前面所学的知识，培养对AVR单片机学习的兴趣，同时也为了学会并熟练掌握ICCAVR编译器的应用，为最后的联机调试打下基础。在这里设计了一些最简单的单片机系统实例进行调试，其核心部件采用Atmega16L芯片。

一个最简单的单片机系统的开发也需要电路设计、单片机器件选择和程序编写3个步骤。对于单片机系统，最简单的功能无非是控制输出电平的高低。单片机的最简单系统是指单片机能正常工作所必须的外围元件，主要由单片机、晶振电路和复位电路组成。

同传统的单片机系统一样，Atmega16L的晶振电路也分为外部时钟模式和内部时钟模式两种，其内部时钟电路如下图：若图片无法显示请联系QQ752018766 

        C2

图4-4 晶振电路

鉴于Atmega16L的主频范围为0-8MHz，这里选用的是晶振为7.3728MHz。

复位电路采用了上电复位电路，其电路图如下： 

图4-5  复位电路

注意这一点和有51系列的单片机是不同的，Atmega16的RST是低电平复位，而8051系列单片机是高电平才发生复位，换句话说，这两种单片机复位电路的设计完全相反。

了解了以上两部分电路，再配合I/O接口中，就可以进行电路的设计了。

本来这次是准备在面包板上完成实验的，但后来觉得引脚插在面包板里面，松紧不一，且面包板是一个长条形，如果做到后面的实现随着线的增多，空间跨度太大，影响视觉，某根线一旦出了问题也不易检查，综合各方面考虑，最后选用了一次性万用板来进行，这和印制电路板差不多，是通过焊接焊上去的，这既美观，出了问题也方便查找并解决。

 编写好的程序通过并行通信下裁AVR-ISP烧到板子里面，其下裁电缆的电源由目标板提供，其管脚如下                                              

                       图4-6 目标板管脚图

使用广东双龙电子提供的MCU下载程序软件，用数据线将ISP下载插座同电脑相连。就可以进行程序的调试了。其中下载软件界面如图5-4所示。将“通信参数设计及器件选择”栏中的“AT89C52”改为“Atmega16”。

图 4-7 MCU下载程序软件界面图

当下载软件的(1)区域出现“擦除完成，编程开始”字样时，表示它已和AVR的ISP插座连接好，可以进行程序下载的操作了。否则，将显示“程序编程连接失败”的字样。在第一次进行操作时，也出现了连接失败的信号。软件是最新下载的，通过万用表检查，软件周围的接线都没有问题，显然不是自身的问题。再经仔细检查，原来是Atmega16L的芯片的5V电源掉线了。单片机不能运作，当然没法进行程序的下载了。虽然这一过程花了不少时间，吃一堑，长一智，从这也看出了进行电子创作的严谨性，不通过细心的观察，冷静的分析，是不可能完成的。

前面说到，测试单片机的最简单系统最简单的就是控制输出电平的高低，这里采用发光二极管作为它的输出器件，用二极管的亮或灭表示自己设计的单片机系统是否能够正常工作。具体进行了以下实际电路的设计。

（一）一个灯的闪烁。

通过上面的介绍，Atmega16L有32个I/O输出口，作为第一功能时，它们是没有区别的。这次主要用它的B口进行实验。在万用板上插上Atmega16L芯片，按上面的方法接上晶振电路和复位电路。接通电源(5V),用万用表测B0口压降，测得电压+5V，可知系统正常。在B0端接上一发光二极管。

发光二极管是由于其两端的电压差超出其导通压降时开始工作，它的压降通常为1.7V-1.9V。且工作电流也要满足该二极管的发光要求。满足了这两点，发光二极管就可以开始发光了。控制B0口电平的高低，就可以实现二极管的亮灭了。

打开ICCAVR编译器，按照上面的步骤进行构筑向导框的操作。在PORTS的选项中，把B口设置为输出口，值为“1”。其它按上面的设置，进入到IDE环境。编辑显示程序，编辑窗口里面已经有初始化程序、看门狗程序等基本程序。只要进行主函数的编写就可以了。

要让输出口电平发生转换，采用了两种方法。一种是用延时的办法。初始设B0口为0，二极管不亮，经过一定时间的延时后，B0口变为1，二极管发光。再过相同时间，B0口再为0…按上述步骤循环，就可以实现二极管的亮灭了。

编写程序，由于这里采用的是C语言编写，程序相对来说比较简单，延时程序如下：

void delay_1ms(void)

{ unsigned int i;

  for(i=1;i<(unsigned int)(xtal*143-2;i++)

 ;

}

xtal是晶振频率，这里采用的是7.3728MHz，从理论上讲，应出现1ms左右的延时。编译器上通过以后，可以进行程序的下载。选中“Flash”存储器，选择保存的路径。二极管出现了快速的亮灭交替显示。将143设置为143000，将周期提高到近1s，实际运行时，小灯的闪动明显变慢，基本达到了预期目标。

第二种利用中断。主程序将B0口置1，使小灯发亮。在timer0中设置计数操作，当到达一定的数值时，B0口跳为0。程序跳到timer0中运行，实现中断。然后跳出中断，每计数到一固定的数值时，程序就执行中断操作。

第一次运行时，小灯发亮，但不闪烁。检查电路，接线完好，程序是编译通过的，语法上不可能有毛病。程序设计的思想也应该没有错误。反复读写程序，结果发现没有调用看门狗复位程序。看门狗可以保证程序执行过程中不会复位，而当程序陷入死循环后，能保证在允许的时间里复位。把看门狗程序放在timer0里面，重新下载，就发现小灯可以闪烁了。

（二）灯的循环显示

这一实验主要实现在B口接8个小灯，让小灯从B0到B7逐个发亮。通过上面的两种方法的比较，当小灯个数较多时，对逐个实现延时比较麻烦。而采用中断实现时，初设小灯全部发亮，当每计数到一固定时间时，点亮1个灯，8个灯全亮时作为总的循环时间，用for语句实现，里面用switch…case语句分为8种情况。设置的时间不同，其循环时间就不一样。经过运行，小灯的显示达到了预期目标。

在一段时间里，用发光二极管作为主要输出工具，本人在指导老师和同学的大力帮助下，实现了一个又一个实验，期间出现了不少问题，但最终都顺利得到了解决。为最后实现LCD的显示迈出了重要的一步。

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