機(jī)器人常用的單片機(jī)使用經(jīng)驗（二）

作者：時間：2013-09-21 來源：網(wǎng)絡(luò)

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實踐經(jīng)驗
A 剛開始看書時，按照書上的電路圖連線然后通電調(diào)試，但總不成功，將自己的電路和書上的電路仔細(xì)對照發(fā)現(xiàn)不了問題。原因在于很多書上的電路圖都是“簡化圖”，即省略了一些電路，而這些被省略的電路卻關(guān)乎系統(tǒng)的運行。比如，當(dāng)單片機(jī)書講到AD轉(zhuǎn)換電路，給出的電路圖多省略了晶振和復(fù)位電路，按照AD轉(zhuǎn)換電路圖搭出來的系統(tǒng)自然不能運行。
B 51單片機(jī)P0口輸出信號時需要上拉電阻，我經(jīng)常忘記加電阻，導(dǎo)致電路不好使。
C 51單片機(jī)31引腳需要接正極，以選擇采用內(nèi)部程序存儲器。如果忘記給這個引腳以正確的電壓，你的單片機(jī)可能不能執(zhí)行程序。

4 應(yīng)用舉例

四愛好者制作機(jī)器人首選 AVR系列單片機(jī)

1 簡介

AVR單片機(jī)是1997年由ATMEL公司研發(fā)出的增強(qiáng)型內(nèi)置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精簡指令集高速8位單片機(jī)。高可靠性、功能強(qiáng)、高速度、低功耗和低價位一直是衡量單片機(jī)性能的重要指標(biāo)，而AVR單片機(jī)是典型高性能單片機(jī)。
早期單片機(jī)，比如51單片機(jī)為了提高可靠性（防止數(shù)據(jù)誤讀或跑飛）采用較高的分頻系數(shù)對時鐘分頻，使得指令周期長，執(zhí)行速度慢。例如51單片機(jī)需要12個晶振周期才能組成1個機(jī)器周期，而且很多指令需要2個機(jī)器周期才能執(zhí)行。AVR單片機(jī)的推出，徹底打破這種舊設(shè)計格局，廢除了機(jī)器周期，采用精簡指令集，取指周期短，又可預(yù)取指令，實現(xiàn)流水作業(yè)，故可高速執(zhí)行指令。AVR單片機(jī)在12個晶振周期中能執(zhí)行12條指令，從這個角度看，如果晶振頻率相同，AVR的速度是51的12倍到24倍。
AVR有32個通用寄存器，在進(jìn)行大量復(fù)雜運算時，AVR的32個寄存器可相當(dāng)于51的32個累加器，克服了51系列單片機(jī)只有單一累加器數(shù)據(jù)處理造成的瓶頸現(xiàn)象，在復(fù)雜運算時速度比51快5倍以上。由此可看出，51與AVR相比是多么慢，AVR是多么快。
AVR系列單片機(jī)多內(nèi)部集成了多路AD轉(zhuǎn)換器、電壓比較器、ISP、I2C、JTAG總線電路、UART串口、大功率IO口、看門狗等實用電路，并且很多AVR單片機(jī)型號有EEPROM、FLASH、SRAM三種存儲器，可以實現(xiàn)實時修改程序存儲器中的內(nèi)容，即AVR單片機(jī)可以自己修改自己的程序。同時AVR一般能工作在寬電壓范圍（2.7～6.0V），有的居然可以在1.8V電壓下工作。以上這些性能只是AVR眾多性能中的一部分，然而已經(jīng)讓51系列單片機(jī)望塵莫及了。
如此高性能的單片機(jī)價格居然和51單片機(jī)差不多，比如ATmega8價格為8元左右，ATmega16在13元左右，這是AVR有極高性價比的真實寫照。

2 性能
AVR家族人丁興旺，包括ATinyAVR（微小型）、低功耗類、ATmegaAVR高中低檔5類單片機(jī)。它們都基于同一核心技術(shù)，但在內(nèi)部集成的電路多少上有不同。不論你要做電子手表還是視頻處理，都有一款合適的AVR單片機(jī)能滿足你的需要。
本文只列出ATmega16中檔單片機(jī)的性能：
16KB的FLASH程序存儲器；512B的EEPROM；1KB的SRAM；32個快速寄存器；32個大功率IO口；20個中斷；2個外部中斷口；有SPI、SUART、I2C總線接口；2個8位定時器；1個16位定時器；3個PWM通道；有實時時鐘RTC；8個10位AD通道；電壓比較器；看門狗；內(nèi)置時鐘振蕩器；JTAG接口；ISP在線編程；電壓范圍為2.7V-5.5V；外部時鐘晶振0-16MHz；有PID和多種貼片封裝。
AVR的IO口能輸出20mA和吸收40mA的電流，不僅可直接驅(qū)動LED,甚至可直接驅(qū)動微型直流減速電機(jī)。而且AVR的IO口可編程設(shè)置成輸入、輸出、高阻態(tài)狀態(tài)，是真正的3態(tài)IO口。和51相比使用AVR開發(fā)產(chǎn)品你會發(fā)