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维普资讯
计算机系统应用２００８年第２期
基于ＡＶＲ单片机的多外围设备控制
系统的设计①
ＤｅｓｉｇｎｏｆＭｕｌｔｉＰｅｒｉｐｈｅｒａｌＥｑｕｉｐｍｅｎｔＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍＢａｓｅｄｏｎＡＶＲ
王卫红徐扬法顾东袁（浙江工业大学软件学院浙江杭州３１００２３）
摘要：介绍了基于ＡＶＲ单片机的多外围设备控制系统的设计。分析了其中的多个步进电机的驱动电路以及一
些其它外围电路的设计。对软件设计中的一些关键难点进行了说明。所设计的系统具有较高的智能度
和稳定性。
关键词：ＡＶＲ单片机步进电机ＰＷＭ传感器智能座便器
１引言它是基于增强的ＡＶＲＲＩｓＣ结构的低功耗８位ＣＭ０Ｓ微
高可靠性、功能强、高速度、低功耗和低价位，一直控制器。由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执
是衡量单片机性能的重要指标，也是单片机占领市场、行时间，ＡＴｍｅｇａ６４的数据吞吐率高达１ＭＩＰＳ／ＭＨｚ，从
赖以生存的必要条件。早期单片机工艺及设计水平不而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。ＡＴ—
高、功耗高、抗干扰性能差、指令周期长、执行速度慢。
ｍｅｇａ６４具有６４Ｋ字节的系统内可编程Ｆｌａｓｈ，２Ｋ字节
自从ＡＶＲ单片机推出以后，彻底改变了这种状态。它
ＥＥＰＲＯＭ，４Ｋ字节ＳＲＡＭ，５３个通用Ｉ１０口线，３２个通
采用精简指令集，硬件结构采取８位机与１６位机的折
用工作寄存器，实时计数器（ＲＴＣ），四个具有比较模式
中策略，采用局部寄存器存堆和单体高速输入／输出的
与ＰＷＭ的灵活的定时器／计数器（Ｔ／Ｃ），两个ＵＳＡＲＴ，
方案。这样，既提高了指令执行速度，克服了瓶颈现
象，增强了功能；又减少了对外设管理的开销，相对简８路１Ｏ位具有可选差分输入级可编程增益的ＡＤＣ。它
化了硬件结构，降低了成本［１］。ＡＶＲ单片机的先进性是以Ａｔｍｅｌ高密度非易失性存储器技术生产的。片内
和特点有很多，如脉宽调制（ＰＷＭ）输出，看门狗定时ＳＰＩＦｌａｓｈ允许程序存储器通过ＩＳＰ串行接口，或者通用
器，休眠模式（低功耗）的应用，片内ＡＩＤ转换器的使编程器进行编程，也可以通过运行于ＡＶＲ内核之中的
用，异、同步串口通信，软件ＤＡＡ等。所以对于现在一引导程序进行编程，这使得程序的开发非常的方便。
般的嵌入式控制应用，ＡＶＲ单片机是一个很好的选择。参数可保存在内置Ｅ２ＰＲＯＭ中，定时器／计数器的相
本文充分利用ＡＶＲ单片机的优势，开发一个有众多外
位频率可调ＰＷＭ功能尤其适用于步进电机的控制，
围设备的控制系统——智能座便器控制系统。文中重
ＵＳＡＲＴ可用于红外信号的接收。
点介绍了各个外围设备的硬件驱动电路，单片机对各
２．２系统结构和功能
种外围设备的精确控制以及它们之间的配合运行。
设计该系统所需要的外围设备包括：步进电机、红
２系统的设计与开发
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