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第1章 初识AVR单片机1

1.1 AVR系列单片机1

1.1.1 Tiny系列AVR单片机1

1.1.2 AT90S系列AVR单片机2

1.1.3 ATmega系列AVR单片机2

1.1.4 AVR单片机的型号标识4

1.2 AVR单片机的基本结构4

1.3 ATmega128系列单片机6

1.3.1 ATmega128单片机的特点6

1.3. 2 ATmega128与ATmega103的兼容性7

1.3.3 ATmega128单片机的引脚配置7

1.3.4 ATmega128单片机的结构9

第2章 ATmega128单片机I／O端口的应用11

2.1 ATmega128单片机的I／O端口11

2.1.1 ATmega128单片机I／O端口的基本结构11

2.1.2 数字输入使能和睡眠模式13

2.1.3 I／O端口的第二功能13

2.1.4 I／O端口的特点14

2.1.5 I／O端口使用时的注意事项15

2.2 I／O寄存器15

2.2.1 I／O寄存器的操作特点15

2.2.2 I／O寄存器的C语言程序16

2.2.3 特殊功能I／O寄存器（SFIOR）16

2.3 各端口说明16

2.3.1 PA端口16

2.3.2 PB端口17

2.3.3 PC端口18

2.3.4 PD端口19

2.3.5 PE端口20

2.3.6 PF端口22

2.3.7 PG端口23

2.4 通用I／O口的设置与编程24

2.5 I／O口控制LED发光二极管应用实例26

2.5.1 LED基本结构26

2.5.2 硬件设计26

2.5.3 程序设计28

2.6 I／O口控制LED数码管应用实例31

2.6.1 LED数码管基础知识31

2.6.2 用单片机控制数码管33

2.6.3 硬件设计33

2.6.4 程序设计35

2.7 I／O口控制LED点阵应用实例37

2.7.1 LED点阵基础知识37

2.7.2 CD4511芯片简介38

2.7.3.硬件设计39

2.7.4 程序设计39

2.8 I／O口键盘扫描电路应用实例43

2.8.1 薄膜键盘基础知识43

2.8.2 单片机识别键盘按键44

2.8.3 硬件电路设计45

2.8.4 程序设计45

2.9 I／O口控制1602液晶显示应用实例49

2.9.1 液晶屏基础知识49

2.9.2 1602 LCD液晶屏49

2.9.3 硬件设计54

2.9.4 程序设计54

2.10 I／O口控制12864中文液晶显示应用实例57

2.10.1 OCMJ4X8C中文模块基础知识58

2.10.2 硬件设计66

2.10.3 程序设计66

第3章 ATmega128单片机定时／计数器的应用70

3.1 定时／计／计数器概述70

3.2 利用定时／计／计数器实现秒表的应用实例71

3.2.1 硬件设计71

3.2.2 程序设计71

3.3 利用定时／计／计数器实现PWM输出的应用实例75

3. 3.1 PWM基础知识75

3.3.2 硬件设计75

3.3.3 程序设计75

第4章 ATmega128单片机中断系统的基本应用78

4.1 中断系统概述78

4.1.1 中断系统的定义及优点78

4.1.2 中断的种类79

4.1.3 中断的响应与处理79

4.2 ATmega128单片机的中断系统79

4.2.1 中断源和中断向量81

4.2.2 控制寄存器84

4.3 外部中断85

4.3.1 外部中断概述85

4.3.2 外部中断寄存器86

4.4 中断程序的编写88

4.4.1 使用汇编语言编写中断程序88

4.4.2 使用ICC AVR开发环境编写中断程序91

4.5 外部中断应用实例93

4.5.1 硬件设计93

4.5.2 程序设计93

第5章 ATmega128单片机模数转换器和模拟比较器的应用96

5.1 模数转换器（ADC）96

5.1.1 模数转换器概述96

5.1.2 ATmega128单片机模数转换器的结构和特点98

5.1.3 A／D转换器相关寄存器105

5.2 模拟比较器108

5.2.1 模拟比较器概述108

5.2.2 模拟比较器相关寄存器108

5.2.3 多路输入110

5.3 利用A／D转换器构成简易电压表的应用实例110

5.3.1 硬件设计110

5.3.2 程序设计110

5.4 双通道A／D采样应用实例113

5.4.1 硬件设计113

5.4.2 程序设计114

5.5 模拟比较器应用实例121

第6章 ATmega128单片机串行接口的应用124

6.1 同步串行接口SPI124

6.1.1 同步串行通信124

6.1.2 ATmega128单片机的同步串行接口SPI126

6.1.3 ATmega128单片机SPI相关寄存器128

6.1.4 SPI的编程131

6.1.5 SPI应用实例133

6.2 USART接口136

6.2.1 异步通信基础136

6.2.2 ATmega128单片机的USART接口138

6.2.3 访问USART141

6.2.4 USART相关寄存器150

6.3 ATmega128单片机USART接口的应用实例153

6.3.1 串口通信应用实例153

6.3.2 利用串口控制微型打印机应用实例158

6.4 两线串行接口TWI164

6.4.1 串行通信基础知识164

6.4.2 I2 C总线协议164

6.4.3 ATmega128单片机的TWI接口167

6.5 ATmega128单片机TWI接口应用实例180

6.5.1 利用TWI口对存储器进行操作的应用实例180

6.5.2 I2C总线接口日历时钟芯片应用实例185

第7章 AVR单片机在电气控制系统中的应用实例193

7.1 直流电机的应用实例193

7.1.1 直流电机的PWM驱动193

7.1.2 直流电机PWM驱动应用实例194

7.2 步进电机的应用实例198

7.2.1 TB6560AHQ两相／四相步进电机驱动器198

7.2.2 硬件设计200

7.2.3 程序设计200

7.3 舵机的应用实例201

7.3.1 舵机基础知识201

7.3.2 舵机的控制实例203

7.4 键盘的应用实例205

7.4.1 PS／2键盘基础知识205

7.4.2 键盘的控制应用实例206

7.5 触摸屏人机接口的应用实例212

7.5.1 触摸屏基础知识212

7.5. 2 ADS7843芯片简介212

7.5.3 硬件设计213

7.5.4 程序设计214

7.6 电机调速系统设计实例215

7.6.1 开关磁阻电机基础知识215

7.6.2 系统结构216

7.6.3 硬件设计216

7.6.4 程序设计217

第8章 各种传感器的应用实例219

8.1 红外遥控器的解码应用219

8.1.1 红外遥控系统原理219

8.1.2 HT6221／HT6222遥控器芯片简介223

8.1.3 HT6221编码特征223

8.1.4 遥控器解码说明224

8.1.5 红外遥控器的解码实例224

8.2 红外测距传感器的应用228

8.2.1 硬件设计229

8.2.2 程序设计230

8.3 超声测距传感器的应用232

8.3.1 超声测距原理232

8.3.2 SF-04型超声测距传感器233

8.3.3 超声测距应用实例234

8.4 气体传感器的应用236

8.4.1 MQ-2型气体传感器236

8.4.2 气体传感器模块238

8.4.3 气体传感器应用实例239

8.5 加速度传感器的应用242

8.5.1 MMA7361型加速度传感器242

8.5.2 MMA7361型加速度传感器模块242

8.5.3 加速度传感器应用实例244

8.6 光照传感器的应用246

8.6.1 BH1750FVI型光照传感器246

8.6.2 光照传感器的应用实例248

8.7 温度传感器的应用250

8.7.1 DS1620型温度传感器250

8.7.2 DS1620型温度传感器应用实例254

8.7.3 DS18B20型温度传感器258

8.7.4 DS18B20型温度传感器的工作原理259

8.7.5 DS18B20型温度传感器的应用基础260

8.7.6 DS18B20型温度传感器的应用实例263

第9章 AVR单片机的综合应用设计268

9.1 输油管道信号采集系统的设计268

9.1.1 硬件设计268

9.1.2 软件设计271

9.2 基于ATmega128单片机的MP3播放器的设计279

9.2.1 系统方案279

9.2.2 硬件设计279

9.2.3 软件设计281

9.3 基于ATmega128单片机的轮式机器人设计300

9.3.1 系统概述300

9.3.2 硬件设计300

9.3.3 软件设计302

9.4 基于ATmega128单片机的交通信号机设计307

9.4.1 系统概述307

9.4.2 硬件设计307

9.4.3 软件设计310

9.5 基于ATmega128单片机的机电综合测试仪设计313

9.5.1 系统设计313

9.5.2 信号采集调理电路设计321

9.5.3 系统主要外围电路设计326

9.5.4 系统电磁兼容设计365

参考文献372