avr实验讲义.docx

avr实验讲义.docx

《avr实验讲义.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《avr实验讲义.docx（10页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

avr实验讲义

实验一C语言的流水灯验证

一、实验目的

1.熟悉AVR单片机实验平台、AVRStudio软件使用

2.学习简单程序的调试方法

3.了解AVR单片机内部结构

4.学习AVR单片机I/O口的运用

5.学习延时函数应用

6.学习JTAG下载与调试程序

7.学习AVRStudio4软件菜单栏内容的应用

二、实验原理

本实验根据AVR单片机I/O口的性质，通过将I/O口定义为输出工作方式，通过设置该口的数据寄存器PORTx，就可以控制对应I/O口外围引脚输出逻辑电平，输出高电平或低电平。

这样就可以通过程序来控制I/O口，输出自定义的逻辑电平。

因此就可以实现各种各样流水灯效果了。

三．实验平台的使用

本实验在AVR单片机实验平台和计算机综合操作完成。

首先打开实验平台的电源，按照液晶面板的提示并输入自己的学号，选择与实验相关的的操作，在计算机安装软件AVRStudio4，然后使用编程即可。

注意不要乱动实验平台上与实验内容无关的器件。

四、实验内容和电路图

本实验基本要求要达到8个LED灯从D1到D8一个一个地变亮，然后反过来从D8到D1一个一个变亮，这样来回循环变动，实现一种简单的流水灯效果。

完成后，再调试菜单栏的内容，如：

通过设置断点来逐步运行程序。

体验各个功能的作用，熟悉运用操作。

参考电路图如下：

（以PB口为例，低电平有效）

（注:

I/O口可以任意设计，建议最好不要设PC口，因为此口作为JTAG仿真用。

）

五．实验步骤及注意内容

1.安装AVRStudio4，完成后在程序中打开

选择AVR　GCC填写projectname和工程的存放路径（注意：

路径中不能有中文，否则将无法编译。

）后点NEXT，再选择JTAGICE后再选ATmega16，这样就可以进入编译了。

（注意：

被保存到的文件夹不可以有中文出现，否则编程时会出现错误）。

进入编程页面后就可以编程了。

运行程序前要在软件任务栏

中选择最后一项，在出现的对话框中选择

，这是把优化等级设置为不优化。

最后点击

进行编译下载，就可以把程序通过JTAG写到芯片上，然后点击全速运行按钮（或者通过按键盘上的快捷键F5）

全速运行程序，可以在实验板上看到流水灯效果了。

2.在编写程序的过程中要注意头文件的写法和C语言的书写格式，灵活运用C语言中的循环语句。

还有要注意端口的设置。

3.若出现错误或者警告编译的时候会有提示，同学们可以根据提示来自行修改。

如果出现不了自己想要的效果请检查程序的逻辑或电路连接问题。

六．思考题

本实验要用到延时函数来实现延时功能，如果将延时提高会发生什么变化？

为什么？

七．实验报告内容（每个实验的报告要求都一样）

实验目的，实验仪器，实验原理，实验要求，实验内容，实验步骤，实验程序，实验结果与分析，实验注意事项，实验总结，回答思考题，写出程序的流程图。

实验二单个数码管程序设计

一、实验目的

1.掌握共阳、共阴两种数码管的基本原理

2.进一步掌握I/O口的使用方法

3.学会数码管静态扫描的应用

二．实验原理

本实验通过对任意一个I/O口的控制共阴极数码管的8个段位，分别让某些段的LED发光，其它的熄灭，就可以显示不同的字符和图符号。

三．实验要求

本实验根据数码管显示的原理，要求对一个共阴数码管进行控制，让数码管显示可以从0到F不同地变化，每一次变化之间要有一定有时间间隔。

四．实验步骤及注意内容

1.使用AVRStudio4软件进行编程，JTAG下载

2.进行编程，对I/O口的内容进行设置，应用延时函数

3.程序完成后把源文件编译成可执行文件，通过JTAG下载到芯片上运行。

4.若没有正确的现象，自行分析原因进行改正。

五．电路图

六．思考题

如何在数码管上实现先显示偶数，再显示奇数？

七．实验报告内容

实验目的，实验仪器，实验原理，实验要求，实验内容，实验步骤，实验程序，实验结果与分析，实验注意事项，实验总结，回答思考题，写出程序的流程图。

实验三八位数码管显示程序设计

一、实验目的

1.进一步掌握数码管显示的基本原理

2.学会八位数码管动态显示的原理

3.掌握动态显示的方法

二．实验说明

本实验是对八位数码管进行动态点亮，由一个I/O口作为数码管段码输出，即I/O口作为位扫描控制口，另一个作为数码管的段位输出。

三．数码管扫描原理

多位数码管各个位均可以单独显示不同的数据，但一个时刻只能点亮一位。

每一次点亮只能是数码管中的一个位，由于人眼的视觉暂留效应（用延时实现），看起来是多位同时点亮。

四．实验要求

本实验要求同学们学会八位数码管的显示，并且能八位数码管的数可以从低位到高位显示出1到8.

五．实验步骤及注意内容

1.在写显示函数时，应该先让选择一个段码，对应地给一个数，延时一下，然后马上关闭该位进行下一位的送数。

依次进行到第八位，这样就可以使八位数码管动态显示出来了。

2.注意延时函数的应用，如果延时不适当，效果就会不明显。

六．电路图

（注：

共阴数码管I/O口任选）

七．思考题

详细分析实验过程中出现的问题。

实验四单个按键程序测试

一、实验目的

1.学会AVR单片机I／O口的输入模式和上拉电阻原理及使用

2.懂得按键的查询方式程序设计

3.学会按键的消抖

二．实验说明

本实验是通过对I／O口设置为输入状态，如果有键按下，则相应输出为低，否则输出为高。

单片机通过识别，判断按下什么键。

有键按下后，要有一定的延时，防止由于键盘抖动而引起误操作。

三．实验要求

本实验要求同学们实现的效果是通过按下一个按键后LED发光二极管由亮变灭。

四．实验步骤及注意内容

本实验需要用到AVR单片机最小应用系统模块、按键，LED灯。

1.使用单片机最小应用系统模块，PB口（可以任意设）接发光二极管，PA0（可任意设）接按键。

2.把仿真头插到模块的单片机插座中，打开模块电源，插上仿真器电源插头（JTAG线）。

3.打开AVRStudio4仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着建立源程序，编译无误后，全速运行程序，按下按键，发光二极管灭。

五．电路图

实验五按键计数器

一、实验目的

1.进一步熟悉按键程序检测方法

2.进一步熟悉动态显示的实现方法

3.学会按键的消抖

二．实验说明

结合实验三和实验四，完成按键计数器，要求开机后，8个数码管显示00000000，每按动一次按键，显示的数值自动增一。

三．实验要求

　　选择适当的IO作为动态显示的驱动，选择合适的I/O作为按键的检测端口，熟练编写防抖程序。

四．实验步骤及注意内容

本实验需要用到AVR单片机最小应用系统模块、按键，数码管显示模块。

1.使用单片机最小应用系统模块，PB口（可以任意设）接发光二极管，PA0（可任意设）接按键。

2.把仿真头插到模块的单片机插座中，打开模块电源，插上仿真器电源插头（JTAG线）。

3.打开AVRStudio4仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着建立源程序，编译无误后，全速运行程序，按下按键，发光二极管灭。

五．电路图

参考实验三和实验四。

实验六用定时器控制发光二极管

一、实验目的

1.学会使用定时器中定时的应用

3.进一步熟悉对发光二极管的控制

二．实验说明

发光二极管严格亮一秒钟灭一秒钟，一直保持这个状态。

三．实验要求

选择适当的IO作为驱动发光二极管，熟练掌握用定时器对时间进行控制。

四．实验步骤及注意内容

本实验需要用到AVR单片机最小应用系统模块、按键，数码管显示模块。

1.使用单片机最小应用系统模块，PB口八个发光二极管。

2.把仿真头插到模块的单片机插座中，打开模块电源，插上仿真器电源插头（JTAG线）。

3.打开AVRStudio4仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着建立源程序，编译无误后，全速运行程序，能正常按照实验说明中显示。

实验七使用PWM控制发光二极管的亮度

一、实验目的

学会使用定时器中PWM的应用

二．实验说明

发光二极管可以自己由亮变暗，然后再由暗变亮。

三．实验要求

熟练掌握用定时器PWM的应用。

四．实验步骤及注意内容

本实验需要用到AVR单片机最小应用系统模块、按键，数码管显示模块。

1.使用单片机最小应用系统模块，PB3口接发光二极管。

2.把仿真头插到模块的单片机插座中，打开模块电源，插上仿真器电源插头（JTAG线）。

3.打开AVRStudio4仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着建立源程序，编译无误后，全速运行程序，能正常按照实验说明中显示。

实验八用定时器控制继电器

一、实验目的

1.学会使用定时器中定时的应用

2.了解继电器工作原理及运用

3.进一步熟悉动态显示的实现方法

二．实验说明

数码管显示一分钟倒计时，当数码管显示为零时继电器工作同时发光二极管亮，持续五秒钟继电器关闭发光二极管灭，数码管现实继续从一分钟倒计时。

三．实验要求

选择适当的IO作为动态显示的驱动，选择合适的I/O作为驱动继电器与数码管，熟练掌握用定时器进行倒计时。

四．实验步骤及注意内容

本实验需要用到AVR单片机最小应用系统模块、按键，数码管显示模块。

1.使用单片机最小应用系统模块，PB口接数码管数据接口，PA口界数码管段选接口与继电器驱动接口。

2.把仿真头插到模块的单片机插座中，打开模块电源，插上仿真器电源插头（JTAG线）。

3.打开AVRStudio4仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着建立源程序，编译无误后，全速运行程序，能正常按照实验说明中显示。

五．电路图

参考实验三和实验四。

实验九用外部中断控制发光二极管的亮灭与蜂鸣器

一、实验目的

学会使用外部中断控制外接电路

二．实验说明

外部中断0触发，1—4发光二极管亮且蜂鸣器工作，外部中断1触发，5—8发光二极管亮蜂鸣器关闭。

三．实验要求

熟练掌握外部中断

四．实验步骤及注意内容

本实验需要用到AVR单片机最小应用系统模块、按键，数码管显示模块。

1.使用单片机最小应用系统模块，PD3与PD4口接两个按键，PA口接发光二极管，PD口任意接蜂鸣器。

2.把仿真头插到模块的单片机插座中，打开模块电源，插上仿真器电源插头（JTAG线）。

3.打开AVRStudio4仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着建立源程序，编译无误后，全速运行程序，能正常按照实验说明中显示。

实验十秒表计数器

一、实验目的

1.进一步熟悉按键程序检测方法

2.进一步熟悉动态显示的实现方法

3.学会使用定时器

3.学会按键的消抖

二．实验说明

结合前面的实验，完成秒表计数器，要求开机后，8个数码管显示0000，按动一次按键1，秒表计数开始，再按动一次按键1计数暂停，依次类推，按动一次按键2，秒表计数器复位。

三．实验要求

选择适当的IO作为动态显示的驱动，选择合适的I/O作为按键的检测端口，熟练编写防抖程序，熟练掌握用定时器进行计时。

四．实验步骤及注意内容

本实验需要用到AVR单片机最小应用系统模块、按键，数码管显示模块。

1.使用单片机最小应用系统模块，PB口（可以任意设）接发光数码管，PA口（可任意设）接按键。

2.把仿真头插到模块的单片机插座中，打开模块电源，插上仿真器电源插头（JTAG线）。

3.打开AVRStudio4仿真软件，首先建立本实验的项目文件，接着建立源程序，编译无误后，全速运行程序，能正常按照实验说明中显示。

五．电路图

参考实验三和实验四。