AVR MEGA16试验箱使用说明V10

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AVRMEGA16试验箱使用说明

AVRMEGA16试验箱使用说明目录

一、系统概述

1.11.21.31.41.51.6

简介

????????????????????????????????????4

??????????????????????????????????4??????????????????????????????????4??????????????????????????????????4??????????????????????????????????5??????????????????????????????????5

实物图片产品特性产品定位硬件资源试验项目

二、硬件原理分析

2.12.22.32.42.52.62.72.82.92.102.112.122.13

接口说明跳线说明

??????????????????????????????????7??????????????????????????????????7

电源电路??????????????????????????????????8三合一工具??????????????????????????????????8直流电机??????????????????????????????????8步进电机??????????????????????????????????9RS232/RS485电路??????????????????????????????9红外线收发电路????????????????????????????????1016*16点阵屏电路??????????????????????????????10实时时钟DS1302和蜂鸣器电路????????????????????????11存储器电路??????????????????????????????????11发光二极管电路????????????????????????????????12AD、LED、按键电路????????????????????????????12

2.14CPU部分??????????????????????????????????132.15晶振电路??????????????????????????????????132.16LCD液晶屏接口????????????????????????????????132.17数码管电路??????????????????????????????????142.18按键电路??????????????????????????????????14

三、建立开发环境

3.13.23.33.4

AVR单片机教学试验平台??????????????????????????15ICCAVR程序编写及编译环境??????????????????????????16AVRSTUDIO程序仿真及编程环境??????????????????????16试验板驱动安装????????????????????????????????16

四、试验箱练习入门

4.14.24.34.44.54.6

如何使用试验箱进行学习????????????????????????????17试验程序修改及编译??????????????????????????????17程序ISP下载????????????????????????????????20程序JTAG下载????????????????????????????????22芯片熔丝位??????????????????????????????????23程序JTAG仿真调试??????????????????????????????252

AVRMEGA16试验箱使用说明4.7

AVRSTUDIO常用工具栏

??????????????????????????28

五、AVR应用设计

5.15.25.35.45.55.65.75.85.9

LED流水灯试验????????????????????????????????31LED显示与按键试验??????????????????????????????32外部中断试验????????????????????????????????33定时器计时中断试验??????????????????????????????34IO口驱动蜂鸣器试验????????????????????????????35定时器CTC驱动蜂鸣器试验??????????????????????????36定时器PWM试验

??????????????????????????????37

SPI扩展IO口试验??????????????????????????????388位数码管动态显示试验????????????????????????????39

5.102路ADC模数转换试验????????????????????????????405.114*4矩阵键盘试验??????????????????????????????415.12RS232试验-查询方式????????????????????????????435.13RS232试验-中断及查询混合方式????????????????????????445.14RS485试验-中断及查询混合方式????????????????????????455.15CPU片内EEPROM读写试验??????????????????????????465.16AT24C02、TWI/IIC接口EEPROM读写试验??????????????????475.17AT45DB041、SPI接口FLASH读写试验????????????????????485.18DS1302实时时钟试验????????????????????????????495.195.205.215.22

看门狗试验??????????????????????????????????50复位试验??????????????????????????????????51休眠试验??????????????????????????????????52LCD1602点阵液晶屏显示试验????????????????????????53

5.23LCD1602按键输入显示试验??????????????????????????545.2416*16点阵屏试验（高级试验）????????????????????????555.25LCD12864点阵液晶屏显示试验（高级试验）??????????????????565.26蜂鸣器播放乐由试验（综合试验）????????????????????????575.27UART串口试验（高级试验）??????????????????????????595.28Bootloader程序区试验（高级试验）??????????????????????625.29Bootloader自编程试验（高级试验）??????????????????????645.30红外接收试验（扩展试验）??????????????????????????665.31红外接收控制试验（扩展试验）????????????????????????685.32直流电机驱动试验（扩展试验）5.33直流电机调速试验（扩展试验）5.34步进电机驱动试验（扩展试验）5.35步进电机调速试验（扩展试验）

????????????????????????69????????????????????????70????????????????????????71????????????????????????723

AVRMEGA16试验箱使用说明一、系统概述

1.1AVR单片机教学试验平台简介：

试验箱专门为试验教学设计，安排了典型的功能电路，最大限度地发挥芯片特性。整体合理布局、模块划分明了符合正常使用习惯。

1.2AVR单片机教学试验平台实物图片：

1.3产品特性：

1.试验模块划分明了，各功能模块通短路块与CPU连接，连接短路块内外网络均有标注，模块划分明了，模块连线明了。

2.功能配置均衡，AVRMEGA16试验箱是一款通用型教学平台，集成了各种常见的典型试验电路，

板上集成了带有芯片修复功能的开发工具，独立性强。3.芯片IO口资源合理分派，IO口尽量不复用，决不允许IO口出现矛盾复用。试验时极个别状况需

要取出部分短路块，所有试验均不需要进行任何连线，几乎允许所有试验模块同时运行，极大便利各模块之间进行综合试验。所有IO口及端口跳针均有详细标注，直观简单理解。

4.集成研发的工具，具有ISP下载和JTAG仿真调试功能。与电脑USB口连接，即可完成芯片的仿真

及烧写功能，无需购买单独开发工具。

5.具有熔丝修复功能，采用高压修复方式，任何锁住状况都可以修复，确保试验正常进行。6.超强电源保护，具有过流、过压、反向、静电保护能力，极大限度的保证明验箱和电脑的安全和

稳定性。

1.4产品定位：

AVRMEGA16试验箱针对学校试验室教学设计，集成开发工具、试验项目全面整体配置均衡，是大学试验室的理想教学平台。

4

AVRMEGA16试验箱使用说明1.5硬件资源：

1.ATMega16芯片，内含：16KFlash、1KSRAM、512ByteEEPROM；2.CPU可插拔，兼容ATMega32芯片，有容量需要可直接更换；3.所有IO口全部引出，所有IO口均有标注

4.板上配有优质晶振座，晶振可自行更换，支持0-16M5.1个复位按键、2个中断按键；

6.1个电源指示灯、2个发光二极管（亮度可调）；7.16位LED发光二极管；8.8位动态扫描数码管；9.16*16点阵LED屏；

10.LCD12864点阵液晶屏，背光可调，可显示汉字；11.4*4矩阵按键；

12.1个无源蜂鸣器，可输出乐曲；13.1路RS232接口；14.1路RS485接口；15.1路步进电机接口16.1路直流电机接口

17.2路ADC输入，连接电位器；

18.2路PWM输出，间接实现DA功能，可实现亮度调理；19.红外线接收电路20.红外线发射电路

21.74HC595，SPI接口串转并扩展器件，电路上大量用到；22.DS1302，实时时钟芯片，带电容式后备电源；23.AT24C02，I2C接口EEPROM数据存储器，2KBit；24.AT45DB041，SPI接口大容量FLASH存储器，4MBit；25.三合一开发工具，ISP下载、JTAG仿真、高压修复。

1.6试验项目：标准试验：

1.LED显示试验；2.LED显示与按键试验；3.外部中断试验；4.定时器计时中断试验；5.软件驱动蜂鸣器试验

6.定时器CTC驱动蜂鸣器试验；7.定时器PWM试验；8.SPI扩展IO试验；9.8位数码管动态显示试验；10.2路ADC模数转换试验；11.4*4矩阵键盘试验；5

AVRMEGA16试验箱使用说明3.2ICCAVR程序开发环境

说明：ICCAVRV6.31A是AVR单片机C语言开发软件，软件集成有编辑、代码生成、编译、程序下载等功能，软件简单易学，目前国内商业开发中用的最多的软件。

安装：ICCAVR软件安装，开启光盘进入“开发软件\\iccavr〞目录，双击“iccavr6.31A.exe〞可执行文件进行软件安装，安装过程中使用默认设置就可以了。

使用：软件同目录下有ICCAVR软件的使用说明，假使没书的话可以系统性的把它看一下，相信对ICCAVR软件会有一个大约了解的，起码使用没有问题。同时说明书目录下有《AVR单片机C语言入门指导》一书的电子版，这本书写的十分好，讲的很全面，从基础到高级，典型的开发环境也有讲解。

3.3AVRSTUDIO调试及编程环境

说明：AVRSTUDIOV4.13是ATMEL公司专为AVR单片机设计的一款免费软件，软件集成了编辑、汇编、仿真、下载等功能，是一个很强大的开发平台。不过它不支持高级语言的编译，如C语言等需要借助外部高级语言编译软件来完成。

安装：AVRSTUDIO软件安装，开启光盘进入“开发软件\\avrstudio〞目录下，直接双击安装“AVRStudioV4.13b528.exe〞，安装过程使用默认设置。

使用：软件同目录下有AVRSTUDIO软件的使用说明，可以对AVRSTUDIO有个初步认识。软件中ISP下载、JTAG下载、JTAG调试在后面均有讲解，更详细说明，请看工具配套说明书。

3.4试验板驱动安装

A直接安装：

可以直接运行光盘里“驱动〞目录下“CDM20802_Setup.exe〞安装驱动程序。驱动安装完需要查看一下COM口编号，方法参考下面常规安装第6步。

B常规安装：

1、将试验板插入电脑USB接口，电脑会显示找到新硬件。

2、是否从网络上找驱动，选择“否，暂时不〞，进入下一步。

3、自动安装驱动还是从指定位置，选择后面一项，从指定位置安装，进入下一步。

4、驱动位置，选择在光盘ROM中，如已复制到硬盘，请将路径指到对应光盘里的“驱动〞目录下即可。进入下一步。

5、此时显示找到驱动，并已进行安装，安装完成在“设备管理器〞->端口（COM和LPT）下面能看到生成一个USBSerialPort（COMx）。

假使上面显示的COM口编号大于COM4请手动将它改在COM1-COM4之间，否则在后面连接下载线或仿真器时会找不到设备。16

AVRMEGA16试验箱使用说明四、试验箱练习入门

4.1如何使用试验箱进行学习

经过上面的说明及学习，我们已经了解了试验箱的大体功能、硬件系统组成、软件安装，现在我们要在AVR单片机教学试验平台上运行第一个程序。下面给出第一个程序的完整操作过程，其它例子程序操作方法与其一致，以第一个例子为基础进行后面例子的学习。

例子尽量写的简单易懂，大家在学习时要举一反三，对例子进行各种型式的修改，看每次修改后的结果，这样有助于加深影像。一开始的时候一定要打好基础，不要急着做后面的高级功能试验，基础最重要。

AVR单片机默认使用内部1MHz频率的RC振荡器。如需使用外部晶体则需要修改熔丝位，将时钟选择为外部无源振荡器。一般选择倒数1-5项均可，时钟选项较多，简单项选择错而导致芯片锁住，如发现ISP不能连接，可以用JTAG模式将时钟改对就可以了。假使JTAG模式也不能连接，可以对芯片进行高压修复。

上面我们大约的学习了硬件和软件，还有一样十分重要的东西书千万不要忘了，在学习过程中书是第一位的，它会让你的知识更全面。正常的学习过程应当是先看书、再了解软件、然后开始动手试验，最终是三者相结合。

4.2试验程序的修改和编译：

1、首先把光盘中的例子程序复制到电脑硬盘上、并去掉只读属性。

2、调入第一个LED流水灯试验工程文件：开启ICCAVR软件，点菜单Project->Open。

17

AVRMEGA16试验箱使用说明3、找到方才复制的例子程序，选择第一个试验001-LED开启。由于项目文件夹位置有变动所以在开启时

会有错误提醒，我们直接确认就可以了。

4、程序编辑修改：开启工程文件后，能看到右边的工程窗口中显示出包含的程序文件，双击开启main.c

文件，程序