AVR單片機(jī)項(xiàng)目教程

前言

AVR單片機(jī)是ATMEL公司推出的高速8位單片機(jī)，運(yùn)行速度高達(dá)1 MIPS。AVR單片機(jī)的片上資源非常豐富，具有極高的性價(jià)比，應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。功能強(qiáng)大的AVR單片機(jī)不需要上電復(fù)位電路、不需要外接A／D轉(zhuǎn)換電路、不需要外接EEPROM，甚至可以省略晶振電路，這些外圍電路的極大簡化使得初學(xué)者更容易上手，而且與PIC等其他廣泛應(yīng)用的單片機(jī)系列也更為接近，更容易觸類旁通，也能夠快速開發(fā)實(shí)際產(chǎn)品。本書使用C語言編程，但是并不把學(xué)習(xí)C語言課程作為首要條件。采用本書教學(xué)甚至可以取消專門的C語言課程，也就是說本書將C語言和單片機(jī)兩門課程合二為一。因?yàn)镃語言的教學(xué)通常都是由計(jì)算機(jī)系的教師進(jìn)行教學(xué)，教學(xué)難點(diǎn)在于對于很多在單片機(jī)中不常用的部分，學(xué)生花了很大精力卻對于技能的提高沒有多少直接的幫助。高職的學(xué)時(shí)有限，更重要的是提高技能，復(fù)雜的C語言知識可以在之后需要的時(shí)候再進(jìn)行有針對性的學(xué)習(xí)。本書采用項(xiàng)目教學(xué)法，低起點(diǎn)，只要求學(xué)習(xí)者具備電子技術(shù)基本知識、能夠焊接電路即可。本書通過一個(gè)一個(gè)由淺人深的項(xiàng)目，使學(xué)生在鞏固原有知識、技能的基礎(chǔ)上，每次接受一點(diǎn)新知識，同時(shí)為下一個(gè)項(xiàng)目打好基礎(chǔ)。各個(gè)項(xiàng)目間具有遞進(jìn)關(guān)系，符合學(xué)習(xí)過程的認(rèn)知規(guī)律，避免難度的跳躍給學(xué)生帶來挫折感。本書所選項(xiàng)目都具有實(shí)際工程背景，在研發(fā)工作中，很多電路和子函數(shù)都可以直接借用，通過這些項(xiàng)目的學(xué)習(xí)，可以給未來的設(shè)計(jì)開發(fā)工作打下良好的基礎(chǔ)。AVR單片機(jī)功能較強(qiáng)，價(jià)格很低，本書詳細(xì)介紹下載線的制作方法，不需要單獨(dú)購買；而且很多項(xiàng)目稍加改進(jìn)就是下一個(gè)項(xiàng)目，節(jié)約了時(shí)間和降低了成本；絕大多數(shù)項(xiàng)目不需要專業(yè)儀器儀表，這使得學(xué)習(xí)本書的成本極低。學(xué)習(xí)本書不需要購買專用開發(fā)板，只需要自行購買一些萬能板和元器件，除能運(yùn)行Windows XP的計(jì)算機(jī)外，全部耗材所需成本不超過100元。在學(xué)習(xí)中自己動(dòng)手焊接電路板，并進(jìn)行安裝和調(diào)試，可以極為有效地提高技能水平。本書的項(xiàng)目分為基礎(chǔ)項(xiàng)目和綜合項(xiàng)目。第2章和第3章為基礎(chǔ)項(xiàng)目，主要圍繞著單片機(jī)的各個(gè)功能模塊進(jìn)行，每個(gè)基礎(chǔ)項(xiàng)目通常會有兩個(gè)例子，第一個(gè)例子簡單驗(yàn)證該模塊的功能；第二個(gè)例子完成一個(gè)小的單片機(jī)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)一定的實(shí)際功能。第4～9章為綜合項(xiàng)目，通常比較復(fù)雜，都是具有實(shí)際意義的題目，都是在日后的工作中可能遇到的情況。

內(nèi)容概要

以c語言為編程語言，主要介紹avr單片機(jī)的工作原理和應(yīng)用知識，內(nèi)容包括單片機(jī)結(jié)構(gòu)、電氣特性、典型外圍電路等。本書體現(xiàn)了作者多年的高職高專教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)改革成果，采用項(xiàng)目教學(xué)法，知識與技能并重，以學(xué)習(xí)的認(rèn)知規(guī)律為主導(dǎo)思想，充分考慮讀者的感受，能夠在教學(xué)過程中體現(xiàn)學(xué)生的教育主體地位，教師作為指導(dǎo)者幫助學(xué)生完成學(xué)習(xí)。本書的項(xiàng)目設(shè)置不僅能夠覆蓋所需教學(xué)內(nèi)容，更具有實(shí)際工程背景，融入了作者多年的產(chǎn)品研發(fā)經(jīng)驗(yàn)。    本書起點(diǎn)較低，具有較多圖片，便于讀者自學(xué)。讀者通過自制線路板既可提高技能水平又可降低學(xué)習(xí)成本。本書設(shè)置開放性的練習(xí)任務(wù)，可拓展學(xué)習(xí)思路、培養(yǎng)創(chuàng)新意識，還可作為課后練習(xí)或期末考核題目，便于改進(jìn)考核辦法。    本書可作為高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院、中等職業(yè)學(xué)校、廣播電視大學(xué)等的教學(xué)用書，也是單片機(jī)愛好者的自學(xué)參考書。

書籍目錄

第1章 概述   1.1 單片機(jī)的發(fā)展   1.2 學(xué)習(xí)單片機(jī)的準(zhǔn)備   1.3 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)表示   1.4 單片機(jī)中常用的基本術(shù)語   1.5 avr單片機(jī)   1.6 匯編與c語言 第2章 自己動(dòng)手搭建單片機(jī)開發(fā)環(huán)境   2.1 項(xiàng)目一 井口下載線制作   2.2 項(xiàng)目二 單片機(jī)最小系統(tǒng)制作 第3章 熟悉單片機(jī)的資源   3.1 項(xiàng)目一 定時(shí)器應(yīng)用   3.2 項(xiàng)目二 外部中斷系統(tǒng)應(yīng)用   3.3 項(xiàng)目三 驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示   3.4 項(xiàng)目四 實(shí)現(xiàn)a／d轉(zhuǎn)換   3.5 項(xiàng)目五 按鍵與數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)   3.6 項(xiàng)目六 片內(nèi)eeprom的使用 第4章 實(shí)戰(zhàn)一 簡單數(shù)字電壓表   4.1 項(xiàng)目要求   4.2 項(xiàng)目分析   4.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)框圖   4.4 硬件設(shè)計(jì)   4.5 軟件設(shè)計(jì)   4.6 練習(xí)項(xiàng)目 第5章 實(shí)戰(zhàn)二 溫度采集控制系統(tǒng)   5.1 項(xiàng)目要求   5.2 項(xiàng)目分析   5.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)框圖   5.4 硬件設(shè)計(jì)   5.5 軟件設(shè)計(jì)   5.6 練習(xí)項(xiàng)目 第6章 實(shí)戰(zhàn)三 直流電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)   6.1 項(xiàng)目要求   6.2 項(xiàng)目分析   6.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與系統(tǒng)框圖   6.4 硬件設(shè)計(jì)   6.5 軟件設(shè)計(jì)   6.6 安裝調(diào)試方法   6.7 練習(xí)項(xiàng)目 第7章 實(shí)戰(zhàn)四 超聲波測距系統(tǒng) 第8章 實(shí)戰(zhàn)五 單片機(jī)之間的通信 第9章 實(shí)戰(zhàn)六單片機(jī)與計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)距離通信 附錄a 項(xiàng)目報(bào)告要求 附錄b c語言關(guān)鍵詞速查 附錄c c語言運(yùn)算符 附錄d 使用外部晶體時(shí)鐘源 參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：（4）模擬信號處理問題模擬信號的去干擾和調(diào)理問題很重要，復(fù)雜系統(tǒng)的模擬部分一般處于前端，濾波去除干擾是很重要的內(nèi)容。按照不同頻率信號是否能通過濾波器，一般分為低通、高通、帶通、帶阻等。如果一階濾波效果不理想，可以考慮多階濾波。信號調(diào)理主要包括放大、限幅、整型等。如果傳感器接收信號過于微弱，則要求放大器的倍數(shù)非常大，這時(shí)要注意用多級放大器實(shí)現(xiàn)，即使某些集成運(yùn)放的開環(huán)放大倍數(shù)非常大，但是考慮到增益帶寬積，還是需要分為兩級或更多級，這樣可以保證有足夠的帶寬。有些高倍放大器要特別注意自激問題。限幅和整型相對容易一些，只要掌握幾種典型電路就可以了。（5）數(shù)字信號處理問題數(shù)字信號處理也稱為數(shù)字濾波，這里數(shù)字濾波的含義非常廣泛，包括各種各樣的分析和處理，是廣義的濾波概念。數(shù)字信號可以采用單片機(jī)（MCU）、數(shù)字信號處理器（DSP）、計(jì)算機(jī)等功能非常強(qiáng)大的器件或設(shè)備進(jìn)行處理，數(shù)字信號的處理相對模擬信號靈活很多。但是數(shù)字信號處理受器件性能影響非常大，比如單片機(jī)的主頻相對比較低，運(yùn)算速度比較慢，不太適合進(jìn)行復(fù)雜數(shù)據(jù)計(jì)算和分析，比較適合人機(jī)接口、工業(yè)控制。

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