Atmega16单片机PM2.5粉尘颗粒检测仪设计+程序+电路图(5)

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在原理图设计完成后，一键便可进入到ARES（PCB设计环境），从而实现从概念到产品的完整设计；它的先进的自动布局/布线功能既可以支持器件的自动/人工布局也支持无网格自动布线或人工布线；它因具备支持引脚交换/门交换功能，所以可以更加合理地进行PCB设计；它拥有完整的PCB设计功能，最多可设计2个丝印层，4个机械层（含板边），16个铜箔层；它提供灵活的布线策略供用户设置，比如自动设计规则检查，3D可视化预览等；它支持多种输出格式，可以输出多种格式文件，包括Gerber文件的导入或导出，以便能够与其它PCB设计工具的相互转化（如protel）并为PCB板的设计和加工提供便利。

在PROTUES绘制好原理图后，装入编译好的目标代码文件：*.hex或*.coff，便可在PROTUES的原理图中进行模拟的实物仿真。PROTUES 是单片机实践教学的得力助手。PROTUES不仅能够便捷的画硬件电路图从而将许多单片机实例功能具体化，也可以通过模拟仿真将许多单片机实例运行过程具体化，从而大大降低新产品的开发成本。由于PROTUES的元器件、线路连接等和传统的单片机实验平台极为相似，所以它在相当程度上可以替代传统的单片机实验教学所扮演的角色，如：元器件选择、电路连接、电路检测与修改、软件调试与仿真等。课程设计和毕业设计是大学生走向工作的重要实践环节。PROTUES所具备的大量元器件库，电路设计的灵活性以及数量、质量上占巨大优势的虚拟仪器仪表为培养学大生实践精神、创新精神提供了良好的平台。 “计算机仿真技术”将随着科技的发展而日趋成为重要的前期设计手段。它的设计灵活性、结果过程相统一的特点能够缩短设计周期、减少耗资从而降低工程制造风险。所以，PROTUES在未来单片机开发应用中将发挥出日益重要的作用。文献综述

2．2 Atmega16单片机概述

本课题拟采用Atmega16单片机。ATmega16 AVR内核拥有丰富的指令集并且包含32个通用工作寄存器。由于这些寄存器都与运算逻单元(ALU) 直接相连，所以在一个时钟周期内，一条指令可以同时访问两个相独立的寄存器。这种结构使得代码运行效率大大提高，并且使得数据吞吐率比普通的CISC 微控制器高出十倍。

ATmega16具有很多特点，如系统内部带有容量为16K字节的可编程Flash(可以同时进行读写操作，即RWW)，带有容量为512 字节的EEPROM和容量为1K 字节的SRAM；它不但拥有32 个通用I/O 口和32 个通用工作寄存器，而且还拥有用于边界扫描的JTAG 接口，从而能够支持片内编程与调试；此外，它还拥有三个具有多种用途的定时器/ 计数器(T/C) 和可编程串行USART，支持片内/外中断；它还拥有通用串行接口和SPI 串行端口，8路10位精度的并且拥有可选差分输入级可编程增益的ADC；片内含有可预分频的振荡器和可编程看门狗定时器并且提供六种适用不同情况的工作模式 [9]。

单片机处在空闲模式时，CPU将停止工作，但是USART接口、SRAM 、A/D 转换器、定时计数器、SPI 端口以及中断系统等单元都将继续工作；单片机处于掉电模式时，晶体振荡器将停止工作，除了中断和硬件复位之外，所有功能都停止工作；单片机处于省电模式时，异步定时器可以继续工作并允许用户保持一个时间基准，而禁用其他功能单元；单片机处于ADC 噪声抑制模式时，CPU将停止工作并禁用除了异步定时器和ADC以外所有功能单元以减少ADC 转换时的开关噪声对转换精度的影响；单片机处于Standby 模式时，为使减少器件功耗同时能够快速启动，只有晶体多谐振振荡器工作而使其他功能单元处于休眠状态；单片机工作在扩展Standby 模式下，则异步定时器与振荡器可以继续工作。