Atmega16八路抢答器设计+C源码+电路图+框图+pcb图
图３-1 Atmega16芯片封装3.1.1.3 Atmega16内部系统框图 图３-2 Atmega16内部系统框图
3.1.2 关于CP2102 USB到UART的转接芯片，
3.1.2.1 CP2102简介
CP2101及其升级产品CP2102是美国Silicon公司推出的USB-UART桥接电路。该电路的集成度高，内置USB2.0全速功能控制器、USB收发器、晶体振荡器、EEPROM及异步串行数据总线（UART），支持调制解调器全功能信号，无需任何外部元件的USB器件。功能强大，采用MLP-28封装，尺寸仅为5mm×5mm，占用空间非常小。伟纳的ME500B单片机综合开发系统使用此芯片，使用非常稳定！
与其他USB-UART转接电路的工作原理类似，CP2101通过驱动程序将PC的USB口虚拟成COM口以达到扩展的目的。虚拟COM口（VCP）的器件驱动程序允许一个基于CP2101的器件以PC应用软件的形式作为一个增加的COM口独立于任何现有的硬件。COM口使用运行在PC上的应用软件以访问一个标准硬件COM口的方式访问基于CP2101的器件，PC与CP2101间的数据传输是通过USB完成的，因此，无需修改现有的软件和硬件就可以通过USB向基于CP2101的器件传输数据。
CP2101的特性
CP2101的体积虽小但功能非常强大，其主要特性如下：
•内含USB收发器，无需外接电路器；
•内含时钟电路，无需外接振荡器；
•其内部512字节的EEPROM可用于存储产品生产商的ID、产品的ID序列号、电源参数、器件版本号和产品说明；本文来自辣.文,论^文|网
•内含上电复位电路；
•片内电压调节可输出3.3V电压；
•符合USB2.0规范的要求（12Mb/s）；
•SUSPEND引脚支持USB状态挂起；
•异步串行数据总线（UART）兼容所有握手和调制解调器接口信号；
支持的数据格式为数据位8、停止位1、2和校验位（包括奇校验、偶校验和无校验）；
•波特率范围为300b/s～921.6kb/s；
•内含512字节接收缓冲器和512字节发送缓冲器；
•支持硬件或X-On/X-Off握手；
•支持事件状态。
3.1.2.2 CP2102典型应用图及内部框图
图３-３ CP2102典型应用图及内部框图
3.1.2.３ CP2102驱动程序
3.1.3抢答系统控制主机电路图
本系统图中的J1是USB接口，它与PC相连接通信并向抢答器提供５V电源。J2则为本系统做为外扩显示的一个接口，它的标配是ST-12864-3的LCD(ST7963内部控制器)。J2－J10分别是１号抢答端到８号抢答端的接口，J11 程序下载口，做为以后软件升级的接口。U1是本系统的CPU，它的作用是管理和接收１－８号抢答器，并通过U2串口转USB芯片和PC通信。
抢答器是一种广泛应用于企事业单位和商业部门的竞赛设备,为各种知识竞赛、文娱活动提供公正客观快速裁决的一种常用电子设备,也是一种逐渐成型的电子产品,但市面上所售抢答器价格一般较贵且多为小规模集成电路构成,其性能单一,工作起来不够理想。因此,提高抢答器的性能,使其具有更强的功能,使用可靠方便已为抢答器发展的一个方向。随着集成技术和计算机技术的发展,单片机作为其一个分支亦于20 世纪80 年代以来获得了飞速发展,各种新品不断涌现,使单片机的应用更加深入,灵活性也大大增强。本文介绍一种以Atmega16 单片机为核心的八路抢答器系统,它充分利用了单片机系统的优点,其具有结构简单、功能强大、可靠性好、实用性强的特点。图３-４ 抢答系统控制主机电路图３.２ 抢答系统抢答端3.2.1 抢答端电路图 图３-5抢答端电路图
图中的KEY1为抢答按键，LED1为抢答指示灯。电路简单明了，一目了然。
３.３ 抢答系统PC端上位机软件
在这介绍一款串口调试软件《串口调试助手（CM精装版 v2.7）》，本系统正是运用这款软件做为PC端上位机软件。
下载地址：
http://www.751com.cn３.３．１串口调试助手（CM精装版 v2.7）简介
界面精致美观，实用性强。
支持汉字显示。
支持各种串口设置，如波特率，校验位、数据位和停止位等等。
支持ASCII/Hex发送,发送和接收的数据可以在16进制和AscII码之间任意转换。
可以自动在发送的数据尾增加校验位，支持多种校验格式。
支持间隔发送，循环发送，批处理发送，输入数据可以从外部文件导入。
4 软件设计
软件是单片机系统的灵魂，好的单片机系统必须有好的软件来支持。其中对编程语
言的选择显得尤为重要，而各个子程序的设计以及之间的连接也是软件设计的一个重点。
4.1 编程语言的选择
合理的选择编程序的语言是单片机开发中至关重要的事情，它直接影响则单片机系
统的性能。单片机可以采用汇编和C 两种语言。下面分别对两种语言进行介绍。
用助记符表示指令系统的语言称为符号语言或汇编语言，用汇编语言编写的程序称
为汇编语言程序。在单片机领域，汇编语言是目前最广泛使用的语言，它比机器语言前
进了一大步，汇编语言通俗易懂，不易出错，即使出错也容易发现和修改。这给编制、
阅读和修改程序带来了很大的方便。因此它是单片机编程所使用的主要语言之一。
采用汇编语言编程与采用高级语言编程相比具有以下特点：
(1)、占用的内存单元和CPU 资源少，能直接对硬件进行控制。
(2)、程序简短执行速度快。本文来自辣.文,论^文|网
(3)、可直接调用单片机的全部资源，并可有效地利用单片机的专有特性。
(4)、能准确地掌握指令的执行时间，适用于实时控制系统。
C语言是在B语言的基础上发展起来的。1967年英国剑桥大学的马丁•理查德(Martin
Richards) 推出了BCPL语言，用于开发系统软件。1970年，美国贝尔实验室的肯.汤普逊(Ken Thompson)继承和发展了BCPL语言的特点，设计出了B语言，并用B语言编写了UNIX操作系统，在 PDP-7小型机上实现。1972年，美国贝尔实验室的戴尼斯.M.利奇(Dennis.M.Rilchie)和布朗.W.卡尼汉(Brian.W.Kernighan)对B语言进一步进行完善，进而推出了C语言。此后十几年内，对C语言又进行了不断发展和扩充。1983年，美国国家标准协会（ANSI）为C制定了新的标准，被称为ANSI C。目前广泛流行的C编译系统都是以它为基础的，不同版本（Microsoft C，Turbo C，Quick C等）略有差异。C语言是一种中级语言。它把高级语言的最佳成分和汇编语言的控制与灵活性结合
起来了。毕业论文http://www.751com.cn/
C语言有如下特点：
(1)、是处于汇编语言和高级语言之间的一种语言。C语言较靠近硬件与系统，与汇
编语言较为接近。C语言既有面向硬件和系统，像汇编语言那样可以直接访问硬件的功
能。又有高级语言面向用户、容易记忆、方便阅读和书写的优点。
(2)、是一种可以进行结构化程序设计的程序语言，即可以用顺序、选择和循环三种
基本结构实现程序的逻辑结构。C语言具有诸如if-else、switch-case、for、do-while、while等结构化语句，十分便于采用自顶向下、逐步细化的结构化程序设计技术。因此，用C语言编制的程序，具有易于理解、便于文护的优点。
(3)、使用方便、灵活，可以使程序简洁、紧凑。C语言只有32个标准的关键字、45
个标准的运算符以及9种控制语句。
(4)、运算符十分丰富，除一般语言使用的加、减、乘、除、取余、取反等算术运算
及与、或、非逻辑运算功能外，还可以实现以二进制位（bit）为单位的位与&、位或|、
位非~、位异或^以及移位<<、>>等位运算。并且具有如x++、y--单项运算和+=、-=、*=、
/=等复合运算功能。
(5)、除了具有基本的数据类型外还具有多种构造数据类型。基本类型有字节型、单
精度整数型、双精度整数型、长整型、单精度实数型和双精度实数型。同时，它还具有
结构体和联合体两种构造数据类型，利用它们可以便利地处理包含着不同数据类型的复
杂数据结构。因此，C语言具有较强的数据处理能力。
在基于AVR单片机的开发环境下，我们可以比较两种语言的特点，在作出选择。
考虑到本设计的程序长度，如果用汇编，会超过1000行，用C则程序简短了很多，
大约500行。1000行以上的程序给我们的编写与调试了不小的困难。因此，本设计采用C程序。
４.2 抢答系统下位机软件框图图4-1软件框图
4.3 程序的编译
ImageCraft的ICCAVR是一种使用符合ANSI标准的C语言来开发微控制器程序的一
个工具，它有以下几个主要特点：
.ICCAVR是一个综合了编辑器和工程管理器的集成工作环境（IDE）其可在
WIN9X/NT下工作。
.源文件全部被组织到工程之中，文件的编辑和工程的构筑也在这个环境中完成。编
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