基于ATmega8单片机多功能实验仪设计

2．3．2 LED显示与脉宽调制电路
为了配合学生基本I／O口设计要求，在实验仪上扩展有LED／LCD显示接口电路和脉宽调制电路，如图6所示。
脉宽调制电路利用ATmega8单片机的一个输出端子OC2，是PB3引脚的第二功能，可以作为比较匹配输出或PWM输出。在实验板上将跳线器J6断开即是PWM的输出。该输出的PWM除了可以直接驱动直流电动机的PWM驱动信号，还可以经过RC平滑滤波用做数字量／模拟量转换。另外，使用PWM驱动，功率半导体器件的功耗大大低于模拟信号驱动。
2．3．3 I2C电路和串行接口的设计
I2C电路为由AT24C02芯片与串行TWI总线(PC4、PC3)连接形成的。其中PC4为SCL时钟线，PC2为SDA数据线，通过AT24C02芯片形成I2C总线器1／4(图略)。串行接口电路分为与PC机的通信接口和两个单片机之间的通信接口，见图7中的CZ3(CON3单片机串行通信接口)和CZ4(CON2单片机与PC机串行通信接口)。CZ2是RS232接口，可做PC机与ATmega8的异步串行UART通讯用，可把PC机屏幕作为用户显示终端使用，可充分利用PC机资源。

在使用该接口与微机进行通信时使用RS-232接口线，RS-232属于单端信号传送，适应于短距离或带调制解调器的通讯场合。
经过以上电路的设计，根据电路原理完成的PCB板的制作，焊接相应元器件并进行调试后形成的实验仪硬件开发板如图8所示。

3 BASCOM-AVR集成开发软件
ATMEL公司的AVR系列单片微控制器是基于新的精简指令RISC结构的，其开发目的就是在于能采用高级语言编程，从而能高效地开发出目标产品。目前国际上已有许多公司推出了C、Basic等基于高级程序设计语言的AVR开发软件和平台。基于ATmega8的实验开发板上使用以BASIC
语言为手段开发平台一BASCOM-AVR。它的程序设计简洁、方便，专用的面向各种通用接口，且具有功能强大的语句，实物图形化的仿真平台等特点，配合AVR单片微控制器程序存储器可多次编程在线下载的优点，使学习和使用AVR单片微控制器变得十分容易。

4 总结与展望
基于ATmega8单片机实验仪上集成了LCD液晶显示模块、LED数码管显示模块、键盘模块、A／D和D／A转换模块、通用I／O接口模块、通讯接口模块等常用实验模块，利用AVR单片机开发实验基本系统，可以完成一些基本的实验，满足学生基本实验的要求；同时板间预留有可扩展的空间以满足学生进行创新设计、综合课程设计、课外科技活动和毕业设计等课程的实践训练活动要求，该实验系统经机电专业07级、08级，电子技术07级08级学生的试用，效果较为显著。不但实现了将实验室搬进寝室，而且激发了学生的学习兴趣，培养学生的动手能力和创新能力，为今后快速适应工作岗位打下坚实的基础。