吉林快三爱彩乐歡迎您的到來!

網站地圖    收藏本站    設為首頁

上海市柳營路650弄36号302室
銷售熱線:021-56906880 56982876
圖文傳值:021-56982876
企業郵箱:dzyb@vip.sina.com

新聞資訊

當前位置:網站首頁 -> 基于ATmega162的智能儀器設計

基于ATmega162的智能儀器設計 [2014/9/24]

  基于ATmega162的智能儀器設計

 

     ATmega 162是一款基于AVRRISC的低功耗CMOS的8位單片機。ATmega 162通過在一個時鐘周期内執行一條指令,可以達到接近1 MIPS/MHz的性能,從而使得設汁人員可以在功耗和執行速度之間取得平衡。AVR核将32個通用工作寄存器和豐富的指令集連接在一起。所有的工作寄存器都與ALU算術邏輯單元直接相連,允許在一個時鐘周期内執行的單條指令,同時訪問兩個獨立的寄存器。這種結構提高了代碼效率,使AVR得到了比普通 CISC單片機高将近10倍的性能。本文采用ATmega 162開發了鍵盤一液晶顯示器、無位置液位計物位計物位變送器液位變送器電容式物位計電容式液位計電容式物位變送器電容式液位變送器物位開關液位開關電容液位計電容物位計液位儀表物位儀表電容液位變送器電容物位變送器射頻電容式液位開關射頻電容式物位開關音叉式液位開關等等傳感器兩相直流無刷電機和異步串行通訊口實現數據的采集和發送3個系統。實驗證明,采用ATmega 162開發的這些系統性能可靠、成本較低、軟件設計靈活、硬件接口功能豐富,為今後系統升級創造了良好條件。

 

1.ATmega162的結構及特點

 

    ATmega162具有35個可編程的I/O口線,有40腳PDIP,44腳TQFP及44腳MLF等多種封裝。4個8位雙向I/O口 A,B,C,D,一個帶内部上拉電阻的3位雙向I/O口。每個端口都有對應的3個I/O端口寄存器,分别是數據寄存器PORTx、方向寄存器器DDRx和輸入引腳寄存器PINx。當DDxn寫入0時,對應的Pxn配置為輸入引腳,置PORTxn為1時,配置該引腳的内部上拉電阻有效。當DDxn為1時,對應的Pxn配置為輸出引腳,PORTxn中的數據為外部引腳的輸出電平,即為1,端口引腳被強制驅動為高,輸出高電平(輸出電流);清零PORTxn,端口引腳被強制拉低,輸出低電平(吸入電流)。在複位過程中,即使是在系統時鐘還未啟振的情況下,端口為三态口。還可以作為地址/數據複用口,提供ATmega162的許多特殊接口功能。C口提供JTAG接口的功能。在允許JTAG接口狀态下,引腳PC7(TDD,PC5(TMS)和PC4(TCK)的内部上拉電阻總是處于有效方式(包括複位時)。

 

     ATmega162具有以下特點:16 kB的同時具有讀寫能力的在線編程FLASH;512 B E2PROM;1 kB SRAM存儲器;35個通用I/O口;1個外部存儲器接口;32個通用工作寄存器;1個具有邊界掃描功能的JTAG接口;支持在線編譯、編程以及仿真調試;支持對FLASH,E2PROM、芯片熔絲位和保密鎖定位的編程;4個具有比較模式的靈活的定時器/計數器,2個具有比較模式的帶預分頻器的8位定時器/計數器,2個帶預分頻器,具有比較和捕獲模式的16位定時器/計數器,具有獨立振蕩器的實時計數器;6個PWM通道;内外中斷源;上電複位和可編程的電壓檢測電路;内部可校準的RC振蕩器;2個可編程的UART接口;具有内部時鐘的可編程的看門狗定時器;SPI串行接口;BOOT區具有獨立的加密位,可通過片内的引導程序實現在系統編程,寫操作時真正可讀;全靜态操作;片内帶有執行時間為2個時鐘周期的硬件乘法器;以及5種可通過軟件選擇的節電模式。

 

    ATmega 162采用了ATMEL的高密度非易失性内存技術生産,片内FLASH可以通過SPI接口+通編程器,或通過JTAG接口,或使用自引導BOOT程序進行編程和自編程。利用自引導BOOT程序,可以使芯片在工作過程中通過任一硬件串行通訊接口下載應用程序,并寫入到FLASH的應用程序區中(IAP)。在更新FLASH的應用程序區代碼時,處在FLASH的BOOT區中的自引導程序将繼續執行,實現了同時讀寫的功能。由于将增強的RISC8位CPU與在系統編程和在應用編程的FLASH存儲器集成在一個芯片内,ATmega 162成為功能強大的單片機,為多嵌入式控制應用提供了靈活而低成本的解決方案。

 

1.1 ATmega162與其他同類器件的比較

 

    在控制領域使用最平凡的CPU無非就3種:51系列、AVR系列、PIC系列。而ATMEL公司新推出的90系列單片機内含高速閃存FLASH,是基于增強精簡指令RISC(Reduced Instruction Set CPU)結構的單片機,簡稱AVR單片機,該系列單片機在吸收PIC及8051單片機的優點的基礎上,做出了重大的改進。

 

    由于本設計中的主CPU需要對溫度數據進行運算及轉換,因此一般的51系列CPU是很難勝任的,而且在圖形顯示中加入了星星閃動的動畫和 LOADING的讀取數據的動畫,所以更是要求主CPU有極快的運算速度和程序的可複制性的優點。故經過多種方案的比較後,最後決定選用AVR系列中的 ATmega162作為主CPU,同時ATmega162擁有2個串行通信口,完全可以滿足與計算機的通信。

 

1.2 溫度檢測器件的比較

 

     做溫度的檢測可以有很多種方法,比較常用的就是用一個A/D轉換器再接一個溫度傳感器,而我們慣用的A/D傳感器是0809(8路A/D轉換器),傳感器就可以根據自己的實際情況來選擇了,一般選擇的原則是要滿足測量溫度的範圍,精度和靈敏度。就本設計來說,需要測量的溫度範圍是室溫 (0~100℃),精度可以是1℃,靈敏度1 s左右就可以了。所以并沒選用0809來做,而是在市面上選擇了一個常用來做環境溫度檢測用的集成芯片——DS18B20,封裝是TOP92的,使用單總線來傳輸數據。從成本的角度來看18B20一片是15元左右,比AD0809的價格便宜近一半,而且還可以省去購買傳感器的錢,當然是在可以滿足測量要求的前提下。

 

2. ATmega162的設計應用

 

    根據設計任務要求,本設計使用AVR單片機中的ATmega162作為主控制CPU,使用89C2051作為輔助CPU來采集數字溫度傳感器 DS18B20傳送出來的溫度值,并通過8位端口的連接,傳送溫度值給ATmega162,從而實現多路溫度值的采集。再通過ATmega162運算處理,實現多路溫度的數字顯示,同時還可以顯示其相應的溫度柱狀圖。

 

    以上内容知識由吉林快三爱彩乐<www.troyagame.com <http://www.troyagame.com/》根據互聯網信息采集整理而成,供參考,如有問題請及時溝通、指正、謝謝遊覽。