[实用新型]AVR嵌入式实训平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种教学用模块化嵌入式单片机实训平台，特别是涉及一种AVR嵌入式实训平台。

背景技术

现今高职校单片机教学以51单片机为主，采用汇编语言教学，51单片机实验实训仪器箱体内设置有电源、程序下载器和控制系统组合电路主板，及外接独立的A/D输入电路、D/A输出电路、对I²C、及SPI芯片进行驱动时需采用I/O模拟的方式。

51单片机汇编语言应用程序可读性和可移植性差，排错困难，不利于资源共享；传统的单片机教学，既要了解单片机硬件资源，又要掌握汇编语言的应用，难度非常大；并且51单片机内部硬件资源少，缺少主流的A/D、PWM、SPI、I²C、watchdog接口资源，如需要上述主流硬件资源，51实验箱的造价成本高。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种具有多接口资源、实现C51单片机与AVR嵌入式单片机的资源共享，适应不同层次学生的需要的AVR嵌入式实训平台。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案是：

AVR嵌入式实训平台，由Atmega16系统、电源电路、LED/LCD显示、键盘、C51单片机转接板、AD/DA接口、1-wire接口、UATA接口、I²C接口、SPI接口、JTAG/ISP接口组成；其特征在于：Atmega16系统与电源电路、LED/LCD显示、键盘、C51单片机转接板相连，Atmega16系统内嵌AD/DA接口、1-wire接口、UATA接口、I²C接口、SPI接口、JTAG/ISP接口，需要处理的数据由AD/DA接口、1-wire接口、UATA接口、I²C接口、SPI接口、JTAG/ISP接口以及键盘输入，处理后的数据由Atmega16系统控制输出到LED/LCD显示。

本实用新型的优点是：AVR嵌入式实训平台采用Atmega16嵌入式单片机作为核心处理器，采用C语言开发，Atmega16内嵌AD/DA、1-wire、UATA、I²C、SPI、JTAG/ISP等接口资源，降低教与学的难度，培养学生的单片机应用能力和创新思维；设计C51单片机转接板至AVR转接板，实现在一套教学设备上实现C51单片机与AVR嵌入式单片机的资源共享，成本相对低廉，在高职教学领域具有很广阔的应用前境。

附图说明

图1为本实用新型AVR嵌入式实训平台系统框架图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型AVR嵌入式实训平台，由Atmega16系统1、电源电路2、LED/LCD显示3、键盘4、C51单片机转接板5、AD/DA接口6、1-wire接口7、UATA接口8、I²C接口9、SPI接口10、JTAG/ISP接口11组成；Atmega16系统1与电源电路2、LED/LCD显示3、键盘4、C51单片机转接板5相连，Atmega16系统1内嵌AD/DA接口6、1-wire接口7、UATA接口8、I²C接口9、SPI接口10、JTAG/ISP接口11，需要处理的数据由AD/DA接口6、1-wire接口7、UATA接口8、I²C接口9、SPI接口10、JTAG/ISP接口11以及键盘4输入，处理后的数据由Atmega16系统1控制输出到LED/LCD显示3。

电源电路2由稳压电源供电，能够输出9V，5V和3.3V三种不同的电源电压，其中3.3V电压能够适应Atmega16系统1的供电需求。Atmega16系统1是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8位CMOS微控制器，具有16K字节的系统内可编程Flash(具有同时读写的能力，即RWW)，512字节EEPROM，1K字节SRAM，32个通用I/O口线，32个通用工作寄存器，用于边界扫描的JTAG/ISP接口11，支持片内调试与编程，三个具有比较模式的灵活的定时器/计数器(T/C)，片内/外中断，可编程串行UART，有起始条件检测器的通用串行接口，8路10位具有可选差分输入级可编程增益(TQFP封装)的ADC，具有片内振荡器的可编程看门狗定时器，一个SPI端口10，以及六个可以通过软件进行选择的省电模式；普通C51单片机与AVR嵌入式单片机引脚布局大致相同，设计C51单片机至AVR上的C51单片机转接板5，实现在一套教学设备上实现C51单片机与AVR嵌入式单片机的资源共享。设计两种不同的液晶LED/LCD显示3，可以进行模拟广泛应用的液晶显示命题，还采用2×0.36四位高亮数码管和单个LED管，更方便8位单片机数据的处理。设计中采用中断或查询驱动的独立键盘4电路，是各种多功能智能控制电器的输入设备。程序下载口由传统的串行9针改为JTAG/ISP接口11，使程序下载更可靠更快捷，提高教与学的效率。系统采用E²PROM芯片24C01，通过嵌入式I²C接口9，实现数据的存取。采用E²PROM芯片93C46，通过嵌入式SPI接口10，实现数据的存取，并且设计了UATA接口8电路可以增加了与电脑连接方式。系统设计外围器件组成有源滤波电路，通过双排针嵌入式PWM模块，实现模拟量到数字量的转换，设计8路模拟量输入电路，采用嵌入式AD/DA接口6，使现场广泛应用的多路数据采集得以实现。