单片机原理及接口技术程序设计题型

### 关于单片机原理及接口技术的程序设计题型

#### 题目一：LED灯控制
编写一段C语言代码，在ATmega2560单片机上实现通过按键开关来控制一个外接LED的状态（亮/灭）。当按下按钮时，LED应切换状态。

#include <avr/io.h>

int main(void) {
    DDRB |= (1 << DDB8);      // 设置PB8为输出模式
    PORTD &= ~(1 << PD7);     // 设置PD7为输入模式并启用内部下拉电阻
    
    while(1){
        if ((PIND & (1<<PIND7)) == 0){   // 如果检测到低电平，则表示按键被按下
            _delay_ms(20);                // 延迟消抖动
            if((PIND & (1<<PIND7))==0){
                PINB |= (1<<PINB8);       // 切换PB8引脚上的LED状态
            }
        }
    }

    return 0;
}

这段代码展示了如何利用外部中断和I/O端口操作完成简单的硬件交互[^1]。

#### 题目二：ADC读取温度传感器数据并通过串行通信发送给PC
假设使用了一个模拟温度传感器连接到了AVR芯片的一个ADC通道。下面是一个例子，它会周期性地获取当前环境温度并将该数值转换成字符串形式经由UART传输至计算机终端显示出来：

#include <stdio.h>
#include <util/delay.h>
#include <avr/io.h>
#include <string.h>

void USART_Init(unsigned int ubrr);
void USART_Transmit(char data);

char buffer[16];

int main(){
    ADMUX=(1<<REFS0)|(channel&0x0F);          // 使用AVCC作为参考电压,选择对应的ADC通道
    ADCSRA|=(1<<ADEN)|(1<<ADPS2)|(1<<ADPS1);  // 启用ADC模块，并设置预分频因子为64
    USART_Init(9600);                         // 初始化USART波特率为9600bps
   
    while(1){
        ADCSRA |=(1<<ADSC);                   // 开始一次新的转换过程
        while(!(ADCSRA&(1<<ADIF)));           // 等待直到本次采样结束
        
        sprintf(buffer,"%d",ADCW);             // 将整数类型的测量结果格式化存入字符数组中
        for(int i=0;i<strlen(buffer)+1;i++)    
            USART_Transmit(buffer[i]);         // 发送每一个字节的数据直至整个消息全部发出为止
            
        _delay_ms(1000);                       // 暂停一秒再重复上述动作
    }
}

// ...省略其他辅助函数定义...

此实例说明了怎样结合模数转换器与异步收发传输器来进行信号采集以及远程监控的应用场景.