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《西南交通大学》 2009年
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基于AVR单片机教学实验板的设计

蒋海英  
【摘要】: Intel公司的MCS-51系列单片机成熟稳定,功能齐全,易学好用,在生产实践中应用广泛。AMD,Philips,Signetics,Siemens,Matra,Dallas,Atmel等国际著名企业相继投入MCS-51兼容产品的研发制造,使MCS-5家族速度更快,耗电更少,功能更强。学习基于MCS-51内核的高档单片机原理及应用对工科学生而言意义重大。 本文选用AVR系列单片机中的ATmega16研制了单片机教学实验开发板,学生应用GCC,KeilC,LabView进行软件编程,可以实现:ISP并行下载,液晶显示,A/D转换,键盘与LED显示,UART串行通信,USB2.0通信,SPI和I~2C(TWI)串行总线、传感器、蜂鸣器等模块的试验和功能测试,丰富了单片机的教学实验,有助于提高学生的实验和动手能力。 全文针对实验系统各部分的功能特点,在控制器芯片选型、硬件电路设计方面进行了详细的阐述,此外还论述了ATmega16单片机的集成开发环境。阐述围绕四部分进行:首先,对教学实验板的基本设计的思路和方案进行了阐述;其次,详细介绍了教学实验板的电路设计部分,包括存储器及外围芯片的选型,各单元电路硬件实现的具体步骤、重点细节和硬件调试方法等内容,给出了各单元电路的电路连接图。再次,设计模块化的USB通信子系统。采用CY7C68013芯片进行USB通信,并结合USB通信协议和USB控制芯片对该模块进行功能定义,给出USB控制芯片与AVR控制芯片之间的详细连接电路,以及USB固件程序。同时采用简洁流畅的图形化程序设计软件LabView设计上位机软件,其主要功能是发送数据给USB端,接收并显示采集到的数据。其中难点是USB芯片与LabView连接的驱动程序,本文中采用动态链接库把两者连接起来,使数据能正常的上传下行。最后,文章对课题进行了总结,探讨了实验系统基本的应用模式,提出了今后该实验系统进一步完善的方向。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP368.1-4

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 朱向庆;胡均万;陈宏华;钟耀骏;黄锦鹏;;多功能单片机实验系统的研制[J];实验室研究与探索;2012年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 刘鸿飞;基于潜标的数据采集与存储系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 纪晓佳;基于EP2C8的FPGA教学实验板设计与实现[D];山东科技大学;2011年
3 王志军;基于物联网技术的智能家居系统的实现研究[D];安徽理工大学;2012年
4 黄锦文;新型车载智能空气净化器系统的开发设计与实现[D];江西理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 靳超伟;陈连坤;;基于USB总线的多路电话录音系统[J];单片机与嵌入式系统应用;2006年11期
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8 夏益民,王广君;基于USB总线的高速数据采集系统[J];国外电子元器件;2003年10期
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范羽;岑朝汝;;无线传输数字子母钟[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年02期
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3 刘晓东;施艳艳;李淑波;;开关线性复合式功率放大器波形发生电路设计[J];半导体技术;2007年09期
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5 李辉;郑明雄;蒋朝根;;PCI接口12通道2-16位可调DAC卡设计[J];成都信息工程学院学报;2006年02期
6 方四员;蒋朝根;;用Atmega8L实现无线恒温控制燃气热水器[J];成都信息工程学院学报;2006年05期
7 孔萌;张惠斌;李桂中;;微机系统程序跑飞的快速诊断及处理方法[J];长春理工大学学报;2006年01期
8 潘雪;高国伟;王超;赵瑜;张军;;自校准电子水平仪的设计与实现[J];传感器与微系统;2008年01期
9 吴鹏程;鲜晓东;蔡章利;石为人;熊庆宇;;一种新型唤醒机制的无线传感器网络节点设计[J];传感器与微系统;2008年04期
10 黄琰;徐英博;朱善安;;基于GPRS无线网络的拉床故障诊断系统[J];传感器与微系统;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 雷久德;李宁;丛海鹏;;基于EZ-USB的多路数据采集系统[A];2006北京地区高校研究生学术交流会——通信与信息技术会议论文集(下)[C];2006年
2 许美玲;李春茂;朱俊峰;苏盈;王宁;;基于LabVIEW串口通讯的的多路数据采集系统[A];2010年西南三省一市自动化与仪器仪表学术年会论文集[C];2010年
3 王颖;;电类专业“微机原理及其应用”课程教学改革与实践[A];第五届全国高校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(1)[C];2008年
4 谭春亮;;基于USB2.0的虚拟示波器的设计与实现[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(下册)[C];2007年
5 张明长;;基于Atmgea16单片机的重物提升控制系统设计[A];第六届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集(上册)[C];2010年
6 刘英杰;房庆海;潘秋娟;王金锋;;一种基于ATMEGA8单片机的ICCD亮度调节方案[A];自动化技术与冶金流程节能减排——全国冶金自动化信息网2008年会论文集[C];2008年
7 冯玉志;崔玉亮;;基于Atmega8的多功能LED显示系统设计[A];中国航空学会控制与应用第十二届学术年会论文集[C];2006年
8 董春利;;热释电传感器及其应用[A];中国仪器仪表学会2007学术年会智能检测控制技术及仪表装置发展研讨会论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 姜国强;弓网滑动电接触摩擦磨损行为研究[D];辽宁工程技术大学;2010年
2 潘晓彬;表面粗糙度测量关键技术研究[D];浙江大学;2011年
3 陈东良;仿生机器蟹两栖步行机理与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
4 袁保伦;四频激光陀螺旋转式惯导系统研究[D];国防科学技术大学;2007年
5 杜西亮;基于振幅分割的光偏振测量技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 田江平;点火室式直喷汽油机燃烧系统及其喷雾特性研究[D];大连理工大学;2009年
7 肖潇;高分辨率全景成像系统及其视觉应用研究[D];浙江大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐建建;基于WDF的USB接口遥控器驱动设计与开发[D];山东科技大学;2010年
2 刘鸿飞;基于潜标的数据采集与存储系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 孟祥泉;PID参数自整定方法研究与控制器研制[D];大连理工大学;2010年
4 林芳建;基于全桥串联谐振的电容器充电电源研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
5 孙月强;基于Labview的蔬菜大棚环境监测系统的研究[D];中国海洋大学;2010年
6 韩毓;基于单片机的蔬菜大棚温度控制系统[D];中国海洋大学;2010年
7 华蕊;基于ATmega128的无线传感器网络节点的研究[D];沈阳理工大学;2010年
8 张志宏;基于ModbusRTU及Web的生态厕所控制系统研究[D];昆明理工大学;2010年
9 田健;基于USB总线的数据采集系统的设计[D];电子科技大学;2010年
10 梁素真;基于虚拟仪器的奶牛采食量检测系统的研究[D];河北农业大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 高立新;;FPGA实验开发板的设计与研制[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2010年05期
2 徐业林;宣圣珍;吴同俊;;车用净化器对车内空气质量净化效果的研究[J];安徽预防医学杂志;2009年01期
3 李一诺,陶冶,王倞,杜鸿基;车载型纳米光催化空气净化器的研制[J];节能与环保;2005年06期
4 邓大跃,陈双基;汽车内空气污染研究综述[J];北京联合大学学报(自然科学版);2004年02期
5 张宁;王言章;;基于MSP430和CF卡的FAT16文件系统设计[J];长春理工大学学报;2006年01期
6 刘向华;对隐马尔科夫模型中动态编程的探讨[J];电脑学习;2005年06期
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8 ;了解国外智能家居品牌[J];数字社区&智能家居;2007年04期
9 郭祥军;;AVR熔丝位配置的常见问题及解决办法[J];单片机与嵌入式系统应用;2006年06期
10 包建华;张兴奎;丁启胜;;模块化单片机实验系统的研制[J];电气电子教学学报;2010年06期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郭金影;基于单片机的LED显示屏系统设计与PROTEUS仿真[D];大连交通大学;2010年
2 马敏;基于ATmega128的烟草智能打顶机控制系统设计[D];山东农业大学;2011年
3 杨涛;高速高精度数据采集系统的研制[D];电子科技大学;2004年
4 张峰;基于80C196KB的智能化污泥界面测量系统的设计与实现[D];东南大学;2004年
5 卢兴国;微型多功能传感器的研制[D];合肥工业大学;2005年
6 孟一聪;数字集成电路低功耗设计技术的研究及应用[D];清华大学;2005年
7 张平华;基于小波包变换的直扩通信窄带干扰抑制技术的研究[D];湖南师范大学;2006年
8 樊志平;基于国产龙芯GS32I的开发板的设计与嵌入式Linux的移植[D];内蒙古工业大学;2006年
9 高耀武;基于CF接口的便携式数据采集系统[D];西安理工大学;2007年
10 尹承俊;基于CF卡的数据存储模块研究与应用[D];中国地震局工程力学研究所;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王建华;冯帆;韩红亮;张海龙;王璟;;模块式单片机综合实验箱的设计[J];电子世界;2013年04期
2 赵先烽;张文建;;JD6-Ⅲ剩余电流动作保护器的改进[J];农村电气化;2013年02期
3 朱向庆;胡均万;曾辉;陈宏华;;CDIO工程教育模式的微型项目驱动教学法研究[J];实验技术与管理;2012年11期
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 吴岩;低频海洋环境噪声采集系统的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2011年
2 田伟辉;海流作用下潜标及其系留系统耦合作用的实验研究[D];中国海洋大学;2012年
3 刘振江;潜标系统数据采集存储技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴红梅,胡仁杰;带USB(通用串行总线)接口的单片机EZ-USB[J];电测与仪表;2001年03期
2 李劲松,武培秀;点阵液晶显示器汉字程序设计[J];电测与仪表;2003年04期
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5 张捷;潘仲英;林萍实;;基于EZ-USB数据采集系统USB接口设计[J];电子测量技术;2002年04期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 戴立坤;柳青;;单片机实验系统中网络串口的使用[J];广州航海高等专科学校学报;2008年01期
2 董玮;周鲁宁;;基于USB的无线传输系统设计与实现[J];通信技术;2010年01期
3 车立志;徐文尚;刘倩婧;;数字化直流调速实验系统设计与实现[J];实验室研究与探索;2009年02期
4 李希臣;邢文生;;基于nRf2401和CP2102的USB2.0无线测控网络[J];微计算机信息;2007年20期
5 王立恒;任勇峰;李圣昆;张永乐;;基于FPGA的多路采集测试系统设计[J];电测与仪表;2009年02期
6 魏权利;李丽萍;;以太网MAC层协议实验板开发[J];实验技术与管理;2010年04期
7 刘焕平;;一种自设计适合教学的51系列单片机实验板[J];石家庄职业技术学院学报;2009年02期
8 屈伟;;兼容AT89S5X和STC系列单片机的编程实验板[J];机电信息;2009年30期
9 房德君,郝兴学;一种积木式单片机综合教学实验系统的研究[J];实验室研究与探索;2003年01期
10 来清民;张玉英;;新型PIC单片机集成仿真实验系统研制报告[J];河南教育学院学报(自然科学版);2006年01期
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1 李萍;李亚荣;;基于C8051F020单片机的油井作业监测系统[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
2 唐卫红;曹金荣;李汉军;郑晓慧;杨士亮;;一种单片机音乐盒的设计与制作[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(2)[C];2008年
3 林叶锦;王冬捷;;GRAVINER油雾浓度探测器系统测试电路分析[A];大连海事大学校庆暨中国高等航海教育90周年论文集(机电分册)[C];1999年
4 付贵增;佟仕忠;孔庆祝;马君杰;荆兆东;;公用电话计费器计量管理信息系统[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
5 肖慧;朱昌;;单片机在线测速软件的设计[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
6 陈艳燕;杨小锋;;基于单片机的晶体管特性图示仪[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
7 刘娟;张飞艳;;2M误码仪的设计与测试[A];2008通信理论与技术新进展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(上)[C];2008年
8 陈健;符秀辉;;基于单片机的沥青软化点测试仪[A];第六届全国信息获取与处理学术会议论文集(3)[C];2008年
9 黄友锐;黄见;;基于CAN总线的智能变频器的研制[A];煤矿自动化与信息化——第19届全国煤矿自动化与信息化学术会议暨中国矿业大学(北京)百年校庆学术会议论文集[C];2009年
10 娄莹;王雪洁;程万胜;;LCD显示屏智能检测仪的研制[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
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10 广东 张则;51系列单片机(C语言)快速入门(五)[N];电子报;2010年
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1 Reza Ghazizadeh;具有QoS保证的宽带无线接入系统多媒体业务自适应调度[D];西南交通大学;2009年
2 戴朝华;搜寻者优化算法及其应用研究[D];西南交通大学;2009年
3 彭环云;灌浆自动检测与记录关键技术的研究[D];中南大学;2004年
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7 林利红;永磁交流伺服精密驱动系统机电耦合动力学分析与实验[D];重庆大学;2009年
8 何宁;短脉冲MOSFET调制器及其触发控制技术的研究[D];中国科学技术大学;2006年
9 李昊;中心城市公众出行交通动态信息采集、处理及共享技术研究[D];西南交通大学;2007年
10 黄代绘;快速大幅度增压法测量物质的Grüneisen参数[D];西南交通大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋海英;基于AVR单片机教学实验板的设计[D];西南交通大学;2009年
2 王树华;钢轨气压焊参数的单片机采集与存储[D];西南交通大学;2009年
3 黄永刚;高温超导磁悬浮发射装置供电系统的设计与实现[D];西南交通大学;2007年
4 郇玉龙;单片机实验教学仿真系统的设计与开发[D];山东师范大学;2008年
5 张丽;机车称重调簧试验台控制系统设计[D];西南交通大学;2009年
6 卢坤;基于光纤迈克尔逊干涉现象的应变测量系统设计[D];南京航空航天大学;2005年
7 刘艳;微波辐射成像系统的USB接口研制[D];华中科技大学;2006年
8 郑晓霞;基于AT89S51单片机实验开发系统设计[D];内蒙古大学;2009年
9 刘仕伟;基于USB的多通道同步数据采集系统[D];华北电力大学(北京);2008年
10 李强;基于USB2.0的高速数据采集系统研究[D];华北电力大学(河北);2005年
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