1、ATmega16 最小系統板硬件電路設計與分析1、復位線路的設計Mega16 已經內置了上電復位設計。并且在熔絲位里，可以控制復位時的額外時間，故 AVR 外部的復位線路在上電時，可以設計得很簡單：直接拉一只 10K 的電阻到 VCC 即可(R0)。為了可靠，再加上一只 0.1uF 的電容(C0)以消除干擾、雜波。D3(1N4148)的作用有兩個：作用一是將復位輸入的最高電壓鉗在 VCC+0.5V 左右，另一作用是系統斷電時，將 R0(10K)電阻短路,讓 C0 快速放電，讓下一次來電時，能產生有效的復位。當 AVR 在工作時，按下 S0 開關時，復位腳變成低電平，觸發 AVR 芯片復位。重要

2、說明：實際應用時，如果你不需要復位按鈕，復位腳可以不接任何的零件，AVR 芯片也能穩定工作。即這部分不需要任何的外圍零件。2、晶振電路的設計ATmegal5L-8AIMega16 已經內置 RC 振蕩線路，可以產生 1M、2M、4M、8M 的振蕩頻率。不過，內置的畢竟是 RC 振蕩，在一些要求較高的場合，比如要與 RS232 通信需要比較精確的波特率時，建議使用外部的晶振線路。早期的 90S 系列，晶振兩端均需要接 22pF 左右的電容。Mega 系列實際使用時，這兩只小電容不接也能正常工作。不過為了線路的規范化，我們仍建議接上。重要說明：實際應用時，如果你不需要太高精度的頻率，可以使用內部

3、RC 振蕩。即這部分不需要任何的外圍零件。soRESET6H39PD2(INTO)PD3(INTI)PD4QCIB：PD5(OC1A：PD6(TCP)PD7(OC2)RESETXTAL2XTAL1GNDGNDGNDATmegal6L-8AIRESETRESET7.3723MHzXTAL22JCTAL1XTAL2XTALl22pF22pF6亙39GNDGNDGND3、AD 轉換濾波線路的設計ATmegal6L-3AIMND為減小 AD 轉換的電源干擾，Mega16 芯片有獨立的 AD 電源供電。官方文檔推薦在 VCC 串上一只 10uH 的電感（L1），然后接一只 O.luF 的電容到地（C3）

4、。Mega16 內帶 2.56V 標準參考電壓。也可以從外面輸入參考電壓，比如在外面使用 TL431 基準電壓源。不過一般的應用使用內部自帶的參考電壓已經足夠。習慣上在 AREF 腳接一只 O.1uF 的電容到地（C4）。重要說明：實際應用時，如果你想簡化線路，可以將 AVCC 直接接到 VCC,AREF 懸空。即這部分不需要任何的外圍零件。VCCVCCvccvccAVCCAREF5_7Tt33I2729AREFAVCCL110uHGND28C5IO.luFI0.1nF0luF4、ISP 下載接口設計VCCPB2PB3ISP21436587109JIMOSIPB4I陌RESETPB6SCKMI

5、SOPB7PDOPD1PD2PD3PD4PD5PD6PD71AfvAtxzx01234567ppppppppfIIIIccI Ic/I-/kzl/VZL01234567DDDD-DDDppppppppRESET4RESE1ATmegalfiLAC-4STAL；ISP 下載接口，不需要任何的外圍零件。使用雙排 2*5 插座。由于沒有外圍零件,故 PB5(MOSI)、PB6(MISO 八 PB7(SCK)、復位腳仍可以正常使用，不受 ISP 的干擾重要說明：實際應用時，如果你想簡化零件,可以不焊接 2*5 座。但在 PCB 設計時最好保留這個空位，以便以后升級 AVR 內的軟件。5、JTAG 仿真

6、接口設計10K10K10K-1JK亠1111VCC-TPAOfADCO)PAI(ADC1)PA2(ADC2)PA3(ADC3)PA4(ADC4)PA5(ADC5)PA6(ADC6)PA7(ADC7)PCO(SCL)PCI(SDA)PC2(TCK)PC3(TMS)PC4CTDO)PC5(TDI)PC6(TOSC1)PCT仃OSC2)； 7$PA0PA?PA2PA3PA4PA5PA6PA77.1R4如是使用JTAG仿真請短接JP1至JP4PC0饗I一PC1邊PC222PC3玉PC400PC65仿真接口也是使用雙排 2*5 插座。重要說明：實際應用時，如果你不想使用vccJP1 JP2 JP3 JP

7、4TCKATmegaldL-8AC需要四只 10K 的上拉電阻。JTAG 仿真，并且不想受四只rooTMSTO?TDIHCCRESETGND10K 的上拉電阻的影響，可以將 JP1JP4 斷開12345678910JTAG6、電源設計輸入電壓峰值不能超過建諫便用&12甘電源AVR 單片機最常用的是 5V 與 3.3V 兩種電壓。本線路以開關切換兩種電壓，并且以雙色二極管指示（5V 時為綠燈，3.3V 時為紅燈）。二極管 D1 防止用戶插錯電源極性。D2 可以允許用戶將電壓倒灌入此電路內，不會損壞 1117-ADJ。1117-ADJ 的特性為 1 腳會有 50uA 的電流輸出，1-2 腳會有 1

8、.25V 電壓。利用這個特點，可以計算出輸出電壓：當 SW 開關打向左邊時，R6 上的電流為 1.25/0.33=3.78maR8 上的電流為 1117-ADJ1 腳電流加上 R6 上的電流，即 0.05+3.78=3.83ma.可以計算得R8 上的電壓為 3.84V。于是得出 VCC=1.25+3.83=5.08V。誤差在 2%以內。當 SW 開關打向右邊時，R6 上的電流為 1.25/0.62=2.02maR8 上的電流為 1117-ADJ1 腳電流加上 R6 上的電流，即 0.05+2.02=2.07ma.可以計算得R8 上的電壓為 2.07V。于是得出 VCC=1.25+2.07=3.

9、32V。誤差在 1%以內。使用 1%精度的電阻，可以控制整個輸出電壓誤差在 3%以內。重要說明：實際應用時，視乎使用 1117-ADJ 的品牌，輸入電壓可以低至 7 伏甚至更低。（也可以同時使用低壓降的二極管代替 1N4007）。7、總設計圖Mega16 功能小板正面圖：晶振可以使用螺絲固定的方法更換，方便做實驗，并達到一定的可靠性。I34OT7McfldfAi：IIRMWd呼酣?MIicer|diEK/ri曲 SMIFfiirrnFB*IHEWTHTJIFFI*JiArwmiFBilHlADgPMFB5iM2li忸 DCFJdFBaIMDJ|lAiEJISCK(Accn-r*Ffd-ixri0CUFC5FDI1TKT：1ISEAJFCLFDAJHWFC*rDiipciii(TEQ；ImFMITFInwEFDTCWBo) )FriRETTTOCXIATCCAfl5OKIP7KOWDTDOTTrfTMSriT*TTEC曲口總設計圖VCC，GND 均有