AVR单片机应用开发24例

本书共分为24章，基于C语言和Proteus介绍了24个AVR单片机的应用实例，每个实例都包含有背景介绍、设计思路、硬件设计、软件设计，以及应用系统仿真与总结等内容，并提供了所有实例的Proteus仿真电路图及C语言程序源代码。

大学教师，2005年曾获全国大学生电子设计竞赛全国一等奖，具备丰富的单片机开发和教学经验，编写的单片机案例类图书贴近实战，指导性强。

第1章呼吸灯（1）
1.1呼吸灯应用系统背景介绍（1）
1.2呼吸灯应用系统设计思路（1）
1.2.1系统的工作流程（1）
1.2.2系统的需求分析与设计（2）
1.2.3“呼吸”效果实现原理（2）
1.2.4ATmega128单片机简介（2）
1.2.5RCL电路（4）
1.2.6PWM控制（4）
1.2.7ATmega128单片机的开发环境（5）
1.3呼吸灯应用系统的硬件设计（10）
1.3.1硬件系统的模块划分（10）
1.3.2硬件系统的电路图（10）
1.3.3硬件模块基础——发光二极管（LED）（11）
1.3.4硬件模块基础——三极管（12）
1.3.5硬件模块基础——电阻、电容和电感（13）
1.3.6硬件模块基础——ATmega128单片机的I/O引脚（13）
1.3.7硬件模块基础——ATmega128单片机的定时／计数器T/C0（14）
1.3.8Proteus硬件仿真环境的使用（18）
1.4呼吸灯应用系统软件设计（21）
1.4.1软件流程（21）
1.4.2软件的应用代码（21）
1.5应用系统仿真与总结（24）
第2章跑步机启停／速度控制模块（32）
2.1跑步机启停／速度控制模块背景介绍（32）
2.2跑步机启停／速度控制模块设计思路（32）
2.2.1跑步机启停／速度控制模块的工作流程（32）
2.2.2系统的需求分析与设计（33）
2.2.3“长按键”和“短按键”检测原理（33）
2.3跑步机启停／速度控制模块的硬件设计（33）
2.3.1硬件系统模块划分（33）
2.3.2硬件系统的电路图（34）
2.3.3硬件模块基础——独立按键（35）
2.3.4硬件模块基础——数码管（36）
2.4跑步机启停／速度控制模块的软件设计（37）
2.4.1软件模块划分和流程设计（37）
2.4.2启停控制模块设计（38）
2.4.3速度控制模块设计（40）
2.4.4软件综合（45）
2.5应用系统仿真与总结（47）
第3章简易电子琴（49）
3.1简易电子琴应用系统背景介绍（49）
3.2简易电子琴应用系统设计思路（49）
3.2.1系统的工作流程（49）
3.2.2系统的需求分析与设计（51）
3.2.3ATmega128单片机播放音乐（51）
3.3简易电子琴应用系统的硬件设计（51）
3.3.1硬件系统模块划分（52）
3.3.2硬件系统的电路图（52）
3.3.3硬件模块基础——蜂鸣器（53）
3.3.4硬件模块基础——ATmega128的内部定时／计数器T/C1（53）
3.4简易电子琴应用系统的软件设计（59）
3.4.1软件流程（59）
3.4.2软件的应用代码（60）
3.5应用系统仿真与总结（64）
第4章手机拨号模块（66）
4.1手机拨号模块背景介绍（66）
4.2手机拨号模块设计思路（66）
4.2.1系统的工作流程（66）
4.2.2系统的需求分析与设计（66）
4.2.3手机拨号模块的工作原理（67）
4.3手机拨号模块的硬件设计（67）
4.3.1硬件系统模块划分（67）
4.3.2硬件系统的电路图（67）
4.3.3硬件模块基础——行列扫描键盘（68）
4.3.4硬件模块基础——1602液晶模块（69）
4.4手机拨号模块的软件设计（71）
4.4.1软件模块划分和流程（71）
4.4.2行列扫描键盘软件驱动模块设计（71）
4.4.31602液晶驱动模块设计（72）
4.4.4软件综合（75）
4.5应用系统仿真与总结（77）
第5章单I/O引脚扩展多按键（78）
5.1单I/O引脚扩展多按键应用系统背景介绍（78）
5.2单I/O引脚扩展多按键应用系统设计思路（78）
5.2.1系统的工作流程（78）
5.2.2系统的需求分析与设计（78）
5.2.3单I/O引脚扩展多按键实现原理（79）
5.3单I/O引脚扩展多按键应用系统的硬件设计（79）
5.3.1硬件系统的模块划分（79）
5.3.2硬件系统的电路图（80）
5.3.3硬件模块基础——ATmega128的内置ADC模块（81）
5.4单I/O引脚扩展多按键应用系统软件设计（90）
5.4.1软件流程（90）
5.4.2软件的应用代码（90）
5.5应用系统仿真与总结（93）
第6章使用ADC模块进行电阻测量（95）
6.1使用ADC模块进行电阻测量应用系统背景介绍（95）
6.2使用ADC模块进行电阻测量应用系统设计思路（95）
6.2.1系统的工作流程（95）
6.2.2系统的需求分析与设计（96）
6.2.3使用ADC模块进行电阻测量实现原理（96）
6.2.4排序算法（97）
6.3使用ADC模块进行电阻测量应用系统的硬件设计（98）
6.3.1硬件系统的模块划分（98）
6.3.2硬件系统的电路图（98）
6.3.3硬件模块基础——多位数码管（99）
6.4使用ADC模块进行电阻测量应用系统软件设计（101）
6.4.1软件流程（101）
6.4.2软件的应用代码（101）
6.5应用系统仿真与总结（105）
第7章PC中控系统（107）
7.1PC中控系统背景介绍（107）
7.2PC中控系统设计思路（107）
7.2.1PC中控系统的工作流程（107）
7.2.2PC中控系统的需求分析与设计（107）
7.2.3PC和ATmega128单片机应用系统的通信方式（108）
7.3PC中控系统的硬件设计（110）
7.3.1硬件系统模块划分（110）
7.3.2硬件系统的电路图（110）
7.3.3硬件模块基础——ATmega128单片机的串口模块（111）
7.3.4硬件模块基础——MAX232（119）
7.3.5硬件模块基础——光电隔离器（120）
7.3.6硬件模块基础——继电器（121）
7.4PC中控系统的软件设计（121）
7.4.1软件模块划分和流程设计（121）
7.4.2软件综合（121）
7.5应用系统仿真与总结（123）
第8章天车控制系统（127）
8.1天车控制系统背景介绍（127）
8.2天车控制系统设计思路（128）
8.2.1天车控制系统的工作流程（128）
8.2.2天车控制系统的需求分析与设计（128）
8.2.3天车控制系统工作原理（128）
8.3天车控制系统的硬件设计（129）
8.3.1硬件系统模块划分（129）
8.3.2硬件系统的电路图（129）
8.3.3硬件模块基础——直流电动机（130）
8.3.4硬件模块基础——H桥（130）
8.3.5硬件模块基础——步进电动机（131）
8.3.6硬件模块基础——ULN2803（132）
8.4天车控制系统的软件设计（132）
8.4.1软件模块划分和流程设计（133）
8.4.2按键扫描模块设计（133）
8.4.3步进电动机驱动模块设计（134）
8.4.4软件综合（134）
8.5应用系统仿真与总结（137）
第9章电子抽奖系统（138）
9.1电子抽奖系统背景介绍（138）
9.2电子抽奖系统设计思路（138）
9.2.1电子抽奖系统的工作流程（138）
9.2.2电子抽奖系统的需求分析与设计（138）
9.2.3单片机系统随机数产生的原理（139）
9.3电子抽奖系统的硬件设计（140）
9.3.1硬件系统模块划分（140）
9.3.2硬件系统的电路图（140）
9.3.3硬件模块基础——ATmega128单片机的外部中断（141）
9.3.4硬件模块基础——ATmega128单片机的定时／计数器T/C3（143）
9.3.5硬件模块基础——74HC595（144）
9.4电子抽奖系统的软件设计（144）
9.4.1软件模块划分和流程设计（144）
9.4.274HC595的驱动函数模块设计（145）
9.4.3软件综合（149）
9.5应用系统仿真与总结（152）
第10章简易频率计（154）
10.1简易频率计背景介绍（154）
10.2简易频率计设计思路（154）
10.2.1系统的工作流程（154）
10.2.2系统的需求分析与设计（155）
10.2.3频率测量原理（155）
10.3简易频率计的硬件设计（155）
10.3.1硬件系统模块划分（155）
10.3.2硬件系统的电路图（156）
10.3.3硬件模块基础——MAX7219液晶驱动芯片（157）
10.4简易频率计的软件设计（160）
10.4.1软件模块划分和流程（160）
10.4.2频率测量模块设计（161）
10.4.3显示驱动模块设计（162）
10.4.4软件综合（163）
10.5应用系统仿真与总结（166）
第11章PWM控制电动机（170）
11.1PWM控制电动机应用系统背景介绍（170）
11.2PWM控制电动机应用系统设计思路（170）
11.2.1系统的工作流程（170）
11.2.2系统的需求分析与设计（170）
11.2.3PWM控制原理（171）
11.3PWM控制电动机应用系统的硬件设计（172）
11.3.1硬件系统的模块划分（172）
11.3.2硬件系统的电路图（172）
11.4PWM控制电动机应用系统软件设计（173）
11.4.1软件流程（174）
11.4.2软件的应用代码（174）
11.5应用系统仿真与总结（177）
第12章货车超重检测系统（178）
12.1货车超重检测系统背景介绍（178）
12.2货车超重检测系统设计思路（178）
12.2.1货车超重检测系统的工作流程（178）
12.2.2货车超重检测系统的需求分析与设计（179）
12.2.3货车超重检测系统的工作原理（179）
12.3货车超重检测系统的硬件设计（179）
12.3.1硬件系统模块划分（179）
12.3.2硬件系统的电路图（179）
12.3.3硬件模块基础——压力传感器MPX4115（180）
12.4货车超重检测系统的软件设计（181）
12.4.1软件模块划分和流程设计（181）
12.4.2显示模块函数设计（181）
12.4.3软件综合（182）
12.5应用系统仿真与总结（185）
第13章水位监测系统（186）
13.1水位监测系统背景介绍（186）
13.2水位监测系统设计思路（186）
13.2.1水位监测系统的工作流程（186）
13.2.2水位监测系统的需求分析与设计（186）
13.2.3水位监测系统的工作原理（187）
13.3水位监测系统的硬件设计（187）
13.3.1硬件系统模块划分（187）
13.3.2硬件系统的电路图（187）
13.3.3硬件模块基础——ATmega128单片机的比较器模块（188）
13.4水位监测系统的软件设计（191）
13.4.1软件模块划分和流程设计（191）
13.4.2软件的应用代码（191）
13.5应用系统仿真与总结（192）
第14章负载平衡监控系统（194）
14.1负载平衡监控系统背景介绍（194）
14.2负载平衡监控系统设计思路（194）
14.2.1系统的工作流程（194）
14.2.2负载平衡监控系统的需求分析与设计（194）
14.2.3ATmega128单片机应用系统的通信模型和RS—422协议（195）
14.3负载平衡监控系统的硬件设计（195）
14.3.1硬件系统模块划分（195）
14.3.2硬件系统的电路图（196）
14.3.3硬件模块基础——SN75179（197）
14.3.4硬件模块基础——拨码开关（197）
14.4负载平衡监控系统的软件设计（198）
14.4.1软件模块划分和流程设计（198）
14.4.2软件综合（198）
14.5应用系统仿真与总结（202）
第15章简易数字时钟（204）
15.1简易数字时钟应用系统背景介绍（204）
15.2简易数字时钟应用系统设计思路（204）
15.2.1系统的工作流程（204）
15.2.2系统的需求分析与设计（204）
15.2.3获取时钟信息（205）
15.3简易数字时钟应用系统的硬件设计（205）
15.3.1硬件系统的模块划分（205）
15.3.2硬件系统的电路图（206）
15.4简易数字时钟应用系统软件设计（207）
15.4.1软件流程（207）
15.4.2显示模块设计（208）
15.4.3用户输入扫描模块设计（208）
15.4.4定时器驱动模块设计（210）
15.4.5简易数字时钟的软件综合（211）
15.5应用系统仿真与总结（214）
第16章商场灯光节能控制系统（215）
16.1商场灯光节能控制系统背景介绍（215）
16.2商场灯光节能控制系统设计思路（215）
16.2.1商场灯光节能控制系统的工作流程（215）
16.2.2商场灯光节能控制系统的需求分析与设计（215）
16.3商场灯光节能控制系统的硬件设计（216）
16.3.1硬件系统模块划分（216）
16.3.2硬件系统的电路图（216）
16.3.3硬件模块基础——ATmega128的SPI接口总线控制模块（217）
16.3.4硬件模块基础——DS1302时钟芯片（220）
16.4商场灯光节能控制系统的软件设计（222）
16.4.1软件模块划分和流程设计（222）
16.4.2DS1302驱动模块设计（222）
16.4.31602液晶驱动模块设计（225）
16.4.4软件综合（227）
16.5应用系统仿真与总结（230）
第17章数字温度计（232）
17.1数字温度计应用系统背景介绍（232）
17.2数字温度计应用系统设计思路（232）
17.2.1系统的工作流程（232）
17.2.2系统的需求分析与设计（233）
17.2.3单片机应用系统的温度采集方法（233）
17.2.41—wire总线的工作原理（234）
17.3数字温度计应用系统的硬件设计（236）
17.3.1硬件系统的模块划分（236）
17.3.2硬件系统的电路图（236）
17.3.3硬件模块基础——DS18B20（237）
17.4数字温度计应用系统软件设计（239）
17.4.1软件流程（239）
17.4.2软件的应用代码（240）
17.5应用系统仿真与总结（243）
第18章仓库自动通风控制系统（245）
18.1仓库自动通风控制系统应用系统背景介绍（245）
18.2仓库自动通风控制系统设计思路（245）
18.2.1系统的工作流程（245）
18.2.2系统的需求分析与设计（246）
18.3仓库自动通风控制系统应用系统的硬件设计（246）
18.3.1硬件系统的模块划分（246）
18.3.2硬件系统的电路图（247）
18.4仓库自动通风控制系统应用系统软件设计（248）
18.4.1软件流程（248）
18.4.2显示模块设计（249）
18.4.3用户输入模块设计（250）
18.4.4温度采集模块设计（250）
18.4.5电动机驱动模块设计（252）
18.4.6声音报警模块设计（253）
18.4.7仓库自动通风控制系统软件综合（253）
18.5应用系统仿真与总结（255）
第19章温度曲线实时显示模块（257）
19.1温度曲线实时显示模块应用系统背景介绍（257）
19.2温度曲线实时显示模块应用系统设计思路（257）
19.2.1系统的工作流程（257）
19.2.2系统的需求分析与设计（257）
19.3温度曲线实时显示模块应用系统的硬件设计（257）
19.3.1硬件系统的模块划分（257）
19.3.2硬件系统的电路图（258）
19.3.3硬件模块基础——12864液晶模块（259）
19.4温度曲线实时显示模块应用系统软件设计（260）
19.4.1软件流程（260）
19.4.212864液晶驱动模块设计（260）
19.4.3温度采集模块设计（266）
19.4.4温度曲线实时显示模块软件综合（268）
19.5应用系统仿真与总结（270）
第20章可控自校准数字电源（271）
20.1可控自校准数字电源应用系统背景介绍（271）
20.2可控自校准数字电源应用系统设计思路（272）
20.2.1系统的工作流程（272）
20.2.2系统的需求分析与设计（272）
20.3可控自校准数字电源应用系统的硬件设计（272）
20.3.1硬件系统模块划分（272）
20.3.2硬件系统的电路图（273）
20.3.3硬件模块基础——DAC0832（275）
20.3.4硬件模块基础——A741（276）
20.4可控自校准数字电源应用系统的软件设计（278）
20.4.1软件流程（278）
20.4.2显示驱动模块软件设计（278）
20.4.3输入驱动模块软件设计（279）
20.4.4D/A驱动模块软件设计（280）
20.4.5A/D驱动模块软件设计（281）
20.4.6可控自校准数字电源的软件综合（281）
20.5应用系统仿真与总结（284）
第21章电子秤（285）
21.1电子秤应用系统背景介绍（285）
21.2电子秤应用系统设计思路（286）
21.2.1系统的工作流程（286）
21.2.2系统的需求分析与设计（286）
21.3电子秤应用系统的硬件设计（286）
21.3.1硬件系统模块划分（286）
21.3.2硬件系统的电路图（287）
21.3.3硬件模块基础——MPX4115压力传感器（288）
21.4电子秤应用系统的软件设计（289）
21.4.1软件流程（289）
21.4.2时钟芯片驱动模块设计（289）
21.4.3显示驱动模块设计（291）
21.4.4键盘处理模块设计（296）
21.4.5电子秤应用系统的软件综合（299）
21.5应用系统仿真与总结（302）
第22章户外流水广告牌（304）
22.1户外流水广告牌应用系统背景介绍（304）
22.2户外流水广告牌应用系统设计思路（305）
22.2.1系统的工作流程（305）
22.2.2系统的需求分析与设计（305）
22.3户外流水广告牌应用系统的硬件设计（305）
22.3.1硬件系统模块划分（305）
22.3.2硬件系统的电路图（306）
22.3.3硬件模块基础——74LS138（307）
22.3.4硬件模块基础——74LS373（307）
22.4户外流水广告牌应用系统的软件设计（308）
22.4.1软件流程（308）
22.4.2时钟驱动模块软件设计（309）
22.4.3温度驱动模块软件设计（310）
22.4.4显示驱动模块软件设计（312）
22.4.5户外流水广告牌的软件综合（317）
22.5应用系统仿真与总结（317）
第23章国际象棋人机对战系统（319）
23.1国际象棋人机对战系统应用系统背景介绍（319）
23.2国际象棋人机对战系统设计思路（321）
23.2.1系统的工作流程（321）
23.2.2系统的需求分析与设计（321）
23.3国际象棋人机对战系统的硬件设计（321）
23.3.1硬件系统模块划分（321）
23.3.2硬件系统的电路图（322）
23.4国际象棋人机对战系统应用系统的软件设计（323）
23.4.1软件流程（323）
23.4.2触摸屏和液晶显示模块软件设计（324）
23.4.3国际象棋规则算法模块软件设计（330）
23.4.4国际象棋人机对战系统的软件综合（339）
23.5应用系统仿真与总结（349）
第24章COS—Ⅱ实时操作系统（351）
24.1COS—Ⅱ实时操作系统应用系统背景介绍（351）
24.2COS—Ⅱ实时操作系统设计思路（352）
24.2.1系统的工作流程（352）
24.2.2系统的需求分析与设计（352）
24.3实时操作系统基础（353）
24.3.1典型的AVR单片机应用代码结构（353）
24.3.2AVR单片机中的任务、多任务和任务切换（354）
24.3.3AVR单片机中的资源（355）
24.3.4实时操作系统的内核（355）
24.3.5内核的调度和任务优先级（356）
24.3.6任务的同步（357）
24.3.7任务间的通信（IntertaskCommunication）（359）
24.3.8实时操作系统的中断（360）
24.3.9实时操作系统对AVR单片机存储器的要求（362）
24.4COS—Ⅱ实时操作系统的硬件设计（363）
24.4.1硬件系统模块划分（363）
24.4.2硬件系统的电路图（363）
24.5COS—Ⅱ实时操作系统基础（364）
24.5.1内核结构（364）
24.2.2任务管理（368）
24.5.3时间管理（371）
24.5.4任务之间的通信和同步（371）
24.5.5内存管理（373）
24.6COS—Ⅱ实时操作系统的移植（375）
24.6.1COS—Ⅱ的系统结构介绍（376）
24.6.2ATmega128单片机的移植基础（376）
24.6.3ATmega128的移植过程（377）
24.7在COS—Ⅱ实时操作系统上编写应用代码（383）
24.7.1底层驱动文件bsp.c（383）
24.7.2任务配置文件app.c（387）
24.8应用系统仿真与总结（389）