第一天：AVR单片机基础知识
1.1 AVR单片机简介
AVR单片机是一款高性能、低功耗的单片机，广泛应用于嵌入式系统设计中。它具有丰富的片上资源，如定时器、串口、ADC等。
1.2 工作环境搭建
为了编程AVR单片机，你需要以下工具：
- AVR单片机开发板
- 编译器（如AVR Studio、IAR Embedded Workbench等）
- 烧录器（如USBasp、STK500等）
1.3 硬件连接
将AVR单片机开发板与计算机连接，确保烧录器和单片机正确连接。
1.4 编程基础
学习C语言编程，熟悉基本语法和数据类型。
第二天：AVR单片机寄存器操作
2.1 寄存器概述
AVR单片机具有丰富的片上资源，每个资源都对应一组寄存器。掌握寄存器操作是编程的基础。
2.2 寄存器操作示例
#include <avr/io.h>
int main() {
DDRB = 0xFF; // 将端口B设置为输出模式
PORTB = 0xFF; // 将端口B输出高电平
return 0;
}
第三天：AVR单片机中断编程
3.1 中断概述
中断是AVR单片机的重要特性，它可以实现实时响应外部事件。
3.2 中断编程示例
#include <avr/interrupt.h>
#include <avr/io.h>
void setup() {
DDRB = 0x00; // 将端口B设置为输入模式
GIMSK |= (1 << INT0); // 启用INT0中断
MCUCR |= (1 << ISC01) | (1 << ISC00); // 设置INT0触发方式为下降沿
sei(); // 开启全局中断
}
ISR(INT0_vect) {
// INT0中断服务程序
}
int main() {
setup();
while (1) {
// 主循环
}
}
第四天：AVR单片机定时器编程
4.1 定时器概述
AVR单片机具有多个定时器，可以用于定时、计数等功能。
4.2 定时器编程示例
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
void setup() {
TCCR0A = 0x00; // 设置TCCR0A寄存器
TCCR0B = 0x05; // 设置TCCR0B寄存器，启动定时器
TIMSK0 = (1 << OCIE0A); // 启用OCIE0A中断
sei(); // 开启全局中断
}
ISR(TIMER0_COMPA_vect) {
// 定时器中断服务程序
}
int main() {
setup();
while (1) {
// 主循环
}
}
第五天：AVR单片机串口通信编程
5.1 串口通信概述
串口通信是AVR单片机常用的通信方式之一。
5.2 串口通信编程示例
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
void setup() {
// 设置波特率、串口模式等
UBRR0H = (uint8_t)(UBRR_VALUE >> 8);
UBRR0L = (uint8_t)UBRR_VALUE;
UCSR0B = (1 << RXEN0) | (1 << TXEN0); // 启用接收和发送
UCSR0C = (1 << UCSZ01) | (1 << UCSZ00); // 设置数据位和停止位
}
void loop() {
// 接收数据
if (UCSR0A & (1 << RXC0)) {
char data = UDR0;
// 处理接收到的数据
}
// 发送数据
UDR0 = 'A'; // 发送字符'A'
}
int main() {
setup();
while (1) {
loop();
}
}
第六天：AVR单片机ADC编程
6.1 ADC概述
ADC（模数转换器）可以将模拟信号转换为数字信号。
6.2 ADC编程示例
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
void setup() {
ADCSRA = (1 << ADEN) | (1 << ADPS2) | (1 << ADPS1) | (1 << ADPS0); // 设置ADC
ADMUX = (1 << REFS0); // 设置参考电压为AVcc
ADCSRA |= (1 << ADSC); // 启动ADC
}
uint16_t read_adc(uint8_t channel) {
ADMUX &= 0xF0; // 清除通道选择位
ADMUX |= channel; // 设置通道选择位
ADCSRA |= (1 << ADSC); // 启动ADC
while (ADCSRA & (1 << ADSC)); // 等待ADC转换完成
return ADC; // 返回转换结果
}
int main() {
setup();
while (1) {
uint16_t adc_value = read_adc(0); // 读取ADC0通道的值
// 处理ADC值
}
}
第七天：AVR单片机PWM编程
7.1 PWM概述
PWM（脉冲宽度调制）可以用于控制电机、LED等设备。
7.2 PWM编程示例
#include <avr/io.h>
#include <avr/interrupt.h>
void setup() {
TCCR1A = (1 << COM1A1) | (1 << WGM11); // 设置PWM模式
TCCR1B = (1 << WGM12) | (1 << WGM13) | (1 << CS10); // 设置预分频器
ICR1 = 0xFFFF; // 设置PWM周期
OCR1A = 0x7FFF; // 设置PWM占空比
}
int main() {
setup();
while (1) {
// 主循环
}
}
第八天：AVR单片机SPI编程
8.1 SPI概述
SPI（串行外设接口）是一种高速的串行通信协议。
8.2 SPI编程示例
#include <avr/io.h>
void setup() {
SPCR = (1 << SPE) | (1 << MSTR); // 设置SPI为主设备，启用SPI
SPSR = (1 << SPR1) | (1 << SPR0); // 设置SPI时钟速度
SPDR = 0x00; // 初始化SPDR寄存器
}
void loop() {
// 发送数据
SPDR = 0x55; // 发送数据0x55
while (!(SPSR & (1 << SPIF))); // 等待发送完成
// 接收数据
while (!(SPSR & (1 << SPIF))); // 等待接收完成
uint8_t data = SPDR; // 读取接收到的数据
}
int main() {
setup();
while (1) {
loop();
}
}
第九天：AVR单片机I2C编程
9.1 I2C概述
I2C（两线式串行接口）是一种高速的串行通信协议。
9.2 I2C编程示例
#include <avr/io.h>
void setup() {
TWCR = (1 << TWEN) | (1 << TWEA) | (1 << TWIE); // 启用I2C
TWSR = 0x00; // 设置I2C状态寄存器
}
void i2c_start() {
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWSTA); // 发送I2C启动信号
while (!(TWCR & (1 << TWINT))); // 等待启动信号发送完成
}
void i2c_stop() {
TWCR = (1 << TWINT) | (1 << TWSTO); // 发送I2C停止信号
}
int main() {
setup();
while (1) {
i2c_start();
// 发送数据
i2c_stop();
}
}
第十天：项目实战
10.1 项目概述
完成一个简单的项目，如温度传感器读取、电机控制等。
10.2 项目实现
根据项目需求，选择合适的模块进行编程，实现项目功能。
10.3 项目调试
使用调试工具，如示波器、逻辑分析仪等，对项目进行调试。
通过以上十天学习，相信你已经掌握了AVR单片机编程技巧。祝你学有所成！