AVR基本硬件线路设计与分析(ATmega16功能小板
AVR单片机最小系统
串口电路设计
串口使用一个max232芯片。
使用跳线JMP2—1，不使用串口时，请将其断开，防止串口Байду номын сангаас路对IO口的干扰。
VCC与R2out之间接串上一个电阻R2和一个发光二极管LED1，特别说明，只有当此二极管闪的时候才说明串口在工作，直接接上的时候，此发光二极管也可能会亮。
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。
总设计图
本站提供PDF和SCH文件原理图下载：【PDF文件格式】【SCH文件格式】，制作完成的AVR DB-CORE Ver2.3 Atmega16如下图。
希望你设计出优秀的AVR电子产品，预祝你成功！
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VCC，AREF悬空。即这部分不需要任何的外围零件。
复位线路的设计（下图上面一部分）
AVR ATmega16开发板mega16学习板
A VR A Tmega16开发板mega16学习板A VR A Tmega16开发板mega16学习板的核心芯片A Tmega16是公认性价比最高的芯片，适用于中级应用中。
该A VR A Tmega16开发板mega16学习板包含所有基本电路，既可以作为一个产品的核心板，也可以做为一个学习板。
A VR A Tmega16开发板mega16学习板板载的硬件资源：⊕支持主控芯片：A Tmega16A Tmega32A Tmega8535A Tmega164A Tmega324A Tmega644⊕可设置时钟：高达16M，处理速度16Mips⊕ADPWM：8路10bit AD，4路PWM⊕总线通讯接口：USART，SPI，TWI⊕A VR JTAG在线仿真和A VR ISP在线编程⊕32K Flash 2K SRAM 1K EEPROMA VR A Tmega16开发板mega16学习板的结构特点：⊕采用模块积木式架构，符合统一标准的外形尺寸，便于应用⊕3.3V5V可调内核电源管理⊕内置标准RS232通信接口，便于直接连接PC⊕可设置AD参考电压源⊕标准DIP40引脚，便于直接替换用户目标板CPU⊕可单独使用、也用于二次开发，为电子设计大赛、课程设计、毕业设计提高设计效率⊕A VR A Tmega16开发板mega16学习板附带详细实验教程及大量实用的程序函数库，节省用户的宝贵时间⊕与Labview无缝连接，配以丰富的数据处理软件实现各种虚拟仪器功能⊕快速搭建虚拟仪器原型验证平台，支持高速数据采集处理及仪器控制⊕支持IAP在线系统编程，配专用Bootloader程序⊕独有的Mega bus总线，更好的支持各种模块的堆叠A VR A Tmega16开发板mega16学习板包含的基本电路：⊕复位线路⊕晶振线路⊕AD转换滤波线路⊕A VR ISP下载接口⊕A VR JTAG仿真接口⊕稳压电源电路，输入DC（7～12V）⊕RS232串行通讯（USART）⊕直插式引脚，方便扩展A VR A Tmega16开发板mega16学习板同类产品：A VR单片机A Tmega16开发板，A VR A Tmega16单片机学习板，A Tmega16单片机核心板另我司有A Tmega16的A VR开发工具：A Tmega16仿真器、A VR A Tmega16编程器、A VR A Tmega16下载器、A VR A Tmega16调试器、A VR单片机mega16模拟器、A VR A Tmega16编程下载器，A VR A Tmega16仿真编程器等，欢迎选购。
ATmega16单片机小系统板简介
1.概述本单片机小系统板为一单元实验板，使用一颗基于A VR构架的A Tmega16单片机。
A Tmega16有16KB的程序存储空间，1KB内部SRAM，512B内置EEPROM。
外部共有32个GPIO，一路USART，一路主从SPI，一路I2C，两个8位定时器，一个16位定时器，4通道PWM输出，8路10位AD输入。
还有各种丰富的管脚中断和不同的时钟可供使用。
2.硬件说明1．本单片机小系统板的电源输入电压为DC 2.7--5V，科创课程实验建议使用DC 5V。
2．小系统板上的P1为下载口，可供程序烧录、eeprom数据读写、熔断丝设置。
3．小系统板上的接插件PB、PC、PD分别对应A Tmega16芯片引脚的PB、PC、PD口。
PB、PC、PD口是八位数据端口，可作为通用IO口，也可用作第二功能使用，具体请参见datasheet的相关部分。
4．小系统板上的接插件PA的1-5脚分别连接A Tmega16芯片PA口的PA0-PA4，PA0-PA4是AD转换的模拟电压输入端口，也可作为通用IO口使用。
5．小系统板上的接插件PA的9脚连接A Tmega16芯片的V ref ，10脚接地。
A Tmega16有一个标称值为2.56V的内部基准源，每颗芯片的实际值会有所不同。
6．A Tmega16 PA口的PA5-PA7作为串行数据输出到小系统板上的74HC595上，有二片74HC595驱动4位数码管和4个LED灯。
小系统板上的P2作为串行数据输出总线，可级联74HC595。
7．小系统板上的四个按钮SW1-4分别连接在A Tmega16芯片PC4-7。
按钮RST为复位键。
3.开发环境推荐的入门开发环境为A VR studio 4 + WinA VR，即使用Atmel的免费IDE A VR studio 4和基于gcc的WinA VR编译器。
软件安装这两个软件的安装非常简单，双击之后一路回车即可。
官方下载地址：A VR studio 4：/dyn/products/tools_card.asp?tool_id=2725WinA VR：/projects/winavr/files/课程FTP://202.120.39.248也会提供软件包。
Atmega16多功能示波器 毕业设计
一、开展本课题的意义及工作内容：课题意义：数字存储示波器是集数据采集和模拟示波器优点于一身的一种精密测量设备，可以将其看作带有显示功能的数据采集系统，亦可将其看作是具有量化存储功能的模拟示波器。
与数据采集系统比，它一般有很多优点：如（1）更宽的输入频带；（2）更高的采样速率；（3）更深的存储深度，并有着数据采集系统所不具备的：直观屏幕显示功能；等效采样等等。
工作内容：利用单片机设计数字存储示波器。
用软件和硬件相结合快速把模拟信号转换为数字量，核心是用avr 单片机内带的10位AD 的转换器技术。
其模拟量通过示波器显示出来。
包括：数据采集模块，数据存储模块，数据输出模块。
二、课题预期达到的效果：(1)要求单边输入,不需要加入前级，可测0-5V 20K 以下任意波形。
双边输入，需要接入前级电路。
+ - 5V 范围。
(2)要求仪器的输入阻抗大于100k,垂直分辨率为12级/div ，水平分辨率为12点/div ；设示波器显示屏水平刻度为7div ，垂直刻度为4div 。
(3)要求设置2s/div 、0.2ms/div 二档扫描速度，仪器的频率范围为DC~500hz ，误差≤5%，。
(4)要求设置1.0V/div 、1.2V/div 二挡垂直灵敏度，误差≤5%。
(5)观测波形无明显失真。
二、文献综述(1) 前言示波器是最常用的一种电子测量仪器，能够直接有效地将被测信号显示出来，方便观察和测试被测信号的各种参数，完成其它测量仪器达不到的目的，是电子工程师完成电路设计、调试的有利工具。
主要研究内容目标特色 数字存储示波器是随着数字集成电路技术的发展而出现的新型智能化示波器，已经成为电子测量领域的基础测试仪器。
随着新技术、新器件的发展，它正在向宽带化、模块化、多功能和网络化的方向发展。
数字存储示波器的优势是可以实现高带宽及强大的分析功能.现在高端数字存储示波器的实时带宽已达到20GHZ ，可以广泛应用于各种千兆以太网、光通讯等测试领域。
ATmega16最小系统硬件设计
AVR基本硬件线路设计与分析(ATmega16功能小板)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(R0)。
为了可靠，再加上一只0.1uF的电容(C0)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）。
m16
AVR基本硬件线路设计与分析(ATmega16功能小板)编写：阿莫(armok) / 线路设计： HJJourAVR、阿莫(armok) 2005-08-18 / 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(R0)。
为了可靠，再加上一只0.1uF的电容(C0)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为减小AD转换的电源干扰，Mega16芯片有独立的AD电源供电。
AVR ATmega16 V2.5最小系统板 使用说明
AVR ATmega16 V2.5 最小系统板使用说明开发板简介：A VR ATmega16 最小系统板是A VR与虚拟仪器（）开发的供新手学习和开发的功能板，历经多次改版，精益求精，现已经是一块非常稳定和完善的开发小板，目前版本V esion2.5。
开发板的资源：1、复位电路，采用经典的复位线路，稳定可靠。
2、晶振电路，板上带7.3728M晶振，可以产生标准波特率，方便串口通讯；预留一个晶振接口，可以通过跳线接其他晶振。
3、电源稳压电路，可接受输入电压范围是7~12V。
4、AD转换滤波线路，稳定的AD参考电压源，可以使你的AD转换结果更准确。
要使用外部参考电压做AD转换时，请将JP1短接，此时AREF与外部参考电压连接。
注意：JP1短接后，不可使能内部参考电压，否则芯片内部会短路。
5、ISP下载接口，标准的10 Pin下载接口，用于ISP/TK500方式下载，接口定义如下：6、JTAG下载接口，标准的10 Pin下载接口，可以通过JTAG仿真器方便的进行7、串口(USART)电路使用串口的时候，需要连接跳线JP2，当1和2连接，3和4连接的时候处于PC与单片机通讯状态，当1和3连接，2和4不连接的时候，MAX232处于自发自收的状态，串口调试助手发什么数据，就能返回什么数据。
8、方便的IO口扩展，开发板下面有两旁插针，可以直接插在万用板上，使用方便；开发板右侧有两排插针，可通过杜邦线方便的连接，引脚定义如下：VCC GNDA VCC GNDAREF RESTXTAL1 XTAL2PB0 PB1PB2 PB3PB4 PB5PB6 PB7PD（0~7）PA（0~7）PC（0~7）使用说明：1、拿到开发板后，请检查跳线的位置，如果使用外部晶振，晶振的跳线一定要接。
2、给开发板供电7～12V，就可以开始使用了，用下载线或者仿真器给它写程序。
3、ISP下载接口的使用：/start/guide_jtag_download.html4、JTAG在线调试：/start/guide_avr_studio_debug_quick_start.html5、熔丝位的使用，除了特殊应用之外，拿到新的芯片之后只需要更改一个选项，及选中熔丝位Ext. Crystal/Resonator Medium Freq的最后一个即可，请参考，熔丝位快速注意事项：1、跳线的连接一定要正确，晶振选择跳线Y1/Y2，AD转换参考电压源选择JP1，串口通讯跳线JP2，电源供电电压选择JP3。
AVR教程系列一(6)：ATmega16 简介(一)
ATmega16 简介ATmega16是基于增强的AVR RISC结构的低功耗8 位CMOS微控制器。
由于其先进的指令集以及单时钟周期指令执行时间，ATmega16 的数据吞吐率高达1 MIPS/MHz，从而可以缓减系统在功耗和处理速度之间的矛盾。
ATmega16 AVR 内核具有丰富的指令集和32 个通用工作寄存器。
所有的寄存器都直接与算逻单元(ALU) 相连接，使得一条指令可以在一个时钟周期内同时访问两个独立的寄存器。
这种结构大大提高了代码效率，并且具有比普通的CISC 微控制器最高至10 倍的数据吞吐率。
ATmega16 有如下特点: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 接口，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USART，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 串行端口，以及六个可以通过软件进行选择的省电模式。
工作于空闲模式时CPU 停止工作，而USART、两线接口、A/D 转换器、SRAM、T/C、SPI 端口以及中断系统继续工作；掉电模式时晶体振荡器停止振荡，所有功能除了中断和硬件复位之外都停止工作；在省电模式下，异步定时器继续运行，允许用户保持一个时间基准，而其余功能模块处于休眠状态； ADC 噪声抑制模式时终止CPU 和除了异步定时器与ADC 以外所有I/O 模块的工作，以降低ADC 转换时的开关噪声； Standby 模式下只有晶体或谐振振荡器运行，其余功能模块处于休眠状态，使得器件只消耗极少的电流，同时具有快速启动能力；扩展Standby 模式下则允许振荡器和异步定时器继续工作。
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AVR基本硬件线路设计与分析
(ATmega16功能小板)
编写：阿莫(armok) / 线路设计： HJJourAVR、阿莫(armok) 2005-08-18 /
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
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
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(R0)。
为了可靠，再加上一只0.1uF的电容(C0)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
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
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（C4）。
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VCC，AREF 悬空。
即这部分不需要任何的外围零件。
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。
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。
JTAG仿真接口设计
仿真接口也是使用双排2＊5插座。
需要四只10K的上拉电阻。
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。
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）。
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1117－ADJ。
1117－ADJ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SW 开关打向左边时，R6上的电流为 1.25/0.33 = 3.78ma 。
R8上的电流为1117－ADJ 1脚电流加上R6上的电流，即0.05+3.78=3.83ma. 可以计算得R8
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 。
R8上的电流为1117－ADJ 1脚电流加上R6上的电流，即0.05+2.02=2.07ma. 可以计算得R8
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，视乎使用1117－ADJ的品牌，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）。
总设计图
点击此处打开GIF图片格式的总设计图
我们将此设计图，制作成了以下的Mega16功能小板。
以后我们网站的所有新手入门范例，及应用范例，大部分会以这块小板作为实验板。
正面图：晶振可以使用螺丝固定的方法更换，方便做实验，并达到一定的可靠性。
VCC，GND均有一测试针。
底部图：为了方便实验，我们将这块小板的输出脚，按直插ATmega16的管脚排列定义。
为防止不小心掉到地上导致插针折断，加装了一只40脚的圆孔IC座做保护。
如果不小心折断，可以方便地更换圆孔IC座。