AVR单片机硬件线路的设计步骤及方法
基本的avr硬件线路，包括以下几部分：
1。复位线路
2。晶振线路
3。ad转换滤波线路
4。isp下载接口
5。jtag仿真接口
6。电源
下面以本网站推荐的avr入门芯片atmega16l-8ai 分析上述基本线路。（-8ai表示8m频率的tqfp贴片封装，工业级，更详细的型号含义资料，请参考：avr芯片入门知识）
复位线路的设计
mega16已经内置了上电复位设计。并且在熔丝位里，可以控制复位时的额外时间，故avr外部的复位线路在上电时，可以设计得很简单：直接拉一只10k的电阻到vcc即可（r0）。
为了可靠，再加上一只0.1uf的电容（c0）以消除干扰、杂波。
d3（1n4148）的作用有两个：作用一是将复位输入的最高电压钳在vcc+0.5v 左右，另一作用是系统断电时，将r0（10k）电阻短路，让c0快速放电，让下一次来电时，能产生有效的复位。
当avr在工作时，按下s0开关时，复位脚变成低电平，触发avr芯片复位。
重要说明：实际应用时，如果你不需要复位按钮，复位脚可以不接任何的零件，avr芯片也能稳定工作。即这部分不需要任何的外围零件。
晶振电路的设计
mega16已经内置rc振荡线路，可以产生1m、2m、4m、8m的振荡频率。不过，内置的毕竟是rc振荡，在一些要求较高的场合，比如要与rs232通信需要比较精确的波特率时，建议使用外部的晶振线路。
早期的90s系列，晶振两端均需要接22pf左右的电容。mega系列实际使用时，这两只小电容不接也能正常工作。不过为了线路的规范化，我们仍建议接上。
重要说明：实际应用时，如果你不需要太高精度的频率，可以使用内部rc振荡。即这部分不需要任何的外围零件。
ad转换滤波线路的设计
为减小ad转换的电源干扰，mega16芯片有独立的ad电源供电。官方文档推荐在vcc串上一只10uh的电感（l1），然后接一只0.1uf的电容到地（c3）。
mega16内带2.56v标准参考电压。也可以从外面输入参考电压，比如在外面使用tl431基准电压源。不过一般的应用使用内部自带的参考电压已经足够。习惯上在aref脚接一只0.1uf的电容到地（c4）。
重要说明：实际应用时，如果你想简化线路，可以将avcc直接接到vcc，aref悬空。即这部分不需要任何的外围零件。
isp下载接口设计
isp下载接口，不需要任何的外围零件。使用双排2＊5插座。由于没有外围零件，故pb5（mosi）、pb6（miso）、pb7（sck）、复位脚仍可以正常使用，不受isp的干扰。
jtag仿真接口设计
仿真接口也是使用双排2＊5插座。需要四只10k的上拉电阻。
电源设计
avr单片机最常用的是5v与3.3v两种电压。本线路以开关切换两种电压，并且以双色二极管指示（5v时为绿灯，3.3v时为红灯）。
二极管d1防止用户插错电源极性。d2可以允许用户将电压倒灌入此电路内，不会损坏1117－adj。
1117－adj的特性为1脚会有50ua的电流输出，1－2脚会有1.25v电压。利用这个特点，可以计算出输出电压：
当sw开关打向左边时，r6上的电流为 1.25/0.33 = 3.78ma 。r8上的电流为1117－adj 1脚电流加上r6上的电流，即0.05+3.78=3.83ma. 可以计算得r8上的电压为3.84v。 于是得出vcc=1.25+3.83=5.08v。误差在2%以内。
当sw开关打向右边时，r6上的电流为 1.25/0.62 = 2.02ma 。r8上的电流为1117－adj 1脚电流加上r6上的电流，即0.05+2.02=2.07ma. 可以计算得r8上的电压为2.07v。 于是得出vcc=1.25+2.07=3.32v。误差在1%以内。
使用1%精度的电阻，可以控制整个输出电压误差在3%以内。
总设计图
点击此处打开gif图片格式的总设计图
我们将此设计图，制作成了以下的mega16功能小板。以后我们网站的所有新手入门范例，及应用范例，大部分会以这块小板作为实验板。
正面图：晶振可以使用螺丝固定的方法更换，方便做实验，并达到一定的可靠性。vcc，gnd均有一测试针。
底部图：为了方便实验，我们将这块小板的输出脚，按直插atmega16的管脚排列定义。为防止不小心掉到地上导致插针折断，加装了一只40脚的圆孔ic座做保护。如果不小心折断，可以方便地更换圆孔ic座。
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1。复位线路
2。晶振线路
3。ad转换滤波线路
4。isp下载接口
5。jtag仿真接口
6。电源
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复位线路的设计
mega16已经内置了上电复位设计。并且在熔丝位里，可以控制复位时的额外时间，故avr外部的复位线路在上电时，可以设计得很简单：直接拉一只10k的电阻到vcc即可（r0）。
为了可靠，再加上一只0.1uf的电容（c0）以消除干扰、杂波。
d3（1n4148）的作用有两个：作用一是将复位输入的最高电压钳在vcc+0.5v 左右，另一作用是系统断电时，将r0（10k）电阻短路，让c0快速放电，让下一次来电时，能产生有效的复位。
当avr在工作时，按下s0开关时，复位脚变成低电平，触发avr芯片复位。
重要说明：实际应用时，如果你不需要复位按钮，复位脚可以不接任何的零件，avr芯片也能稳定工作。即这部分不需要任何的外围零件。
晶振电路的设计
mega16已经内置rc振荡线路，可以产生1m、2m、4m、8m的振荡频率。不过，内置的毕竟是rc振荡，在一些要求较高的场合，比如要与rs232通信需要比较精确的波特率时，建议使用外部的晶振线路。
早期的90s系列，晶振两端均需要接22pf左右的电容。mega系列实际使用时，这两只小电容不接也能正常工作。不过为了线路的规范化，我们仍建议接上。
重要说明：实际应用时，如果你不需要太高精度的频率，可以使用内部rc振荡。即这部分不需要任何的外围零件。
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mega16内带2.56v标准参考电压。也可以从外面输入参考电压，比如在外面使用tl431基准电压源。不过一般的应用使用内部自带的参考电压已经足够。习惯上在aref脚接一只0.1uf的电容到地（c4）。
重要说明：实际应用时，如果你想简化线路，可以将avcc直接接到vcc，aref悬空。即这部分不需要任何的外围零件。
isp下载接口设计
isp下载接口，不需要任何的外围零件。使用双排2＊5插座。由于没有外围零件，故pb5（mosi）、pb6（miso）、pb7（sck）、复位脚仍可以正常使用，不受isp的干扰。
jtag仿真接口设计
仿真接口也是使用双排2＊5插座。需要四只10k的上拉电阻。
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当sw开关打向右边时，r6上的电流为 1.25/0.62 = 2.02ma 。r8上的电流为1117－adj 1脚电流加上r6上的电流，即0.05+2.02=2.07ma. 可以计算得r8上的电压为2.07v。 于是得出vcc=1.25+2.07=3.32v。误差在1%以内。
使用1%精度的电阻，可以控制整个输出电压误差在3%以内。
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