AVR单片机最小系统.docx

单片机最小系统单片机最小系统设计AVR基本硬件线路设计与分析(ATmega16功能小板)AVRDB-COREVer2.3Atmega16开发板本站商城提供本最小系统销售：99元AVR学习套件AVR学习板AVR开发板easyavrm16ATmega16开发板AVR学习板Mega16核心板(特价)。基本的AVR硬件线路包括以下几部分：1。复位线路2。晶振线路3。AD转换滤波线路4。ISP下载接口5。JTAG仿真接口6。电源7。串口电路下面以本网站推荐的AVR入门芯片ATmega16L-8AI分析上述基本线路。(-8AI表示8M频率的TQFP贴片封装工业级更详细的型号含义资料请参考：AVR芯片入门知识)复位线路的设计（下图上面一部分）Mega16已经内置了上电复位设计。并且在熔丝位里可以控制复位时的额外时间故AVR外部的复位线路在上电时可以设计得很简单：直接拉一只10K的电阻到VCC即可(R6)。为了可靠再加上一只0.1uF的电容(C13)以消除干扰、杂波。D3(1N4148)的作用有两个：作用一是将复位输入的最高电压钳在Vcc+0.5V左右另一作用是系统断电时将R0(10K)电阻短路让C0快速放电让下一次来电时能产生有效的复位。当AVR在工作时按下S0开关时复位脚变成低电平触发AVR芯片复位。重要说明：实际应用时如果你不需要复位按钮复位脚可以不接任何的零件AVR芯片也能稳定工作。即这部分不需要任何的外围零件。晶振电路的设计（下图下面一部分）Mega16已经内置RC振荡线路可以产生1M、2M、4M、8M的振荡频率。不过内置的毕竟是RC振荡在一些要求较高的场合比如要与RS232通信需要比较精确的波特率时建议使用外部的晶振线路。早期的90S系列晶振两端均需要接22pF左右的电容。Mega系列实际使用时这两只小电容不接也能正常工作。不过为了线路的规范化我们仍建议接上。重要说明：实际应用时如果你不需要太高精度的频率可以使用内部RC振荡。即这部分不需要任何的外围零件。AD转换滤波线路的设计（下图下面部分）为减小AD转换的电源干扰Mega16芯片有独立的AD电源供电。官方文档推荐在VCC串上一只10uH的电感（L1）然后接一只0.1uF的电容到地（C3）。Mega16内带2.56V标准参考电压。也可以从外面输入参考电压比如在外面使用TL431基准电压源。不过一般的应用使用内部自带的参考电压已经足够。习惯上在AREF脚接一只0.1uF的电容到地（C2）。此处跳线JMP1为AD转换跳线当你使用AD转换时请连接否则断开。重要说明：实际应用时如果你想简化线路可以将AVCC直接接到VCCAREF悬空。即这部分不需要任何的外围零件。JTAG仿真接口设计(下图上面部分)仿真接口也是使用双排2＊5插座。需要一只10K的上拉电阻（R7）。重要说明：实际应用时如果你不想使用JTAG仿真并且不想受四只10K的上拉电阻的影响可以将JP1－JP4断开。ISP下载接口设计ISP下载接口不需要任何的外围零件。使用双排2＊5插座。由于没有外围零件故PB5（MOSI）、PB6（MISO）、PB7（SCK）、复位脚仍可以正常使用不受ISP的干扰。RST连接倒RESET（9）为了减小图片大小这里没有画出你可以从本页顶上的那个图片看出来。重要说明：实际应用时如果你想简化零件可以不焊接2＊5座。但在PCB设计时最好保留这个空位以便以后升级AVR内的软件。电源设计AVR单片机最常用的是5V与3.3V两种电压。本线路以开关切换两种电压并且以双色二极管指示（5V时为绿灯3.3V时为红灯）。JP3输入电压为7.5v—9v。二极管D1防止用户插错电源极性。D2可以允许用户将电压倒灌入此电路内不会损坏BM1117。BM1117的特性为1脚会有50uA的电流输出1－2脚会有1.25V电压。利用这个特点可以计算出输出电压：当JMP3开关打向左边时R4上的电流为1.25/0.33=3.78ma。R1上的电流为BM1117脚电流加上R3上的电流即0.05+3.78=3.83ma.可以计算得R4上的电压为3.84V。于是得出VCC=1.25+3.83=5.08V。误差在2%以内。当SW开关打向右边时R6上的电流为1.25/0.62=2.02ma。R1上的电流为BM1117脚电流加上R6上的电流即0.05+2.02=2.07ma.可以计算得R1上的电压为2.07V。于是得出VCC=1.25+2.07=3.32V。误差在1%以内。使用1%精度的电阻可以控制整个输出电压误差在3%以内。重要说明：实际应用时使用BM1117输入电压可以低至7伏甚至更低。（也可以同时使用低压降的二极管代替1N4007）。串口电路设计串口使用一个m