51单片机简易计算器论文要点.docVIP

华侨大学厦门工学院 单片机控制系统 课程设计报告 题 目： 基于51单片机的简易计算器 专业、班级： 通信3班 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2014年 月 日 目录 一、设计任务目的 2 二、计任务要求 2 三、设计方案选取与论证 3 四、电路设计 3 4.1总体电路图 3 4.2 硬件设计 4 4.2.1?矩阵按键 4 4.2.2?STC89C52主芯片 5 4.2.3 LCD显示 7 4.3软件设计 8 4.3.1 键盘模块 8 4.3.2 计算模块 9 4.3.3 显示模块 10 五.制作及调试过程 10 5.1 制作过程 10 5.2 软件调试 11 5.3 硬件调试 12 结论 13 致谢 14 参考文献 14 附件 15 附录1.程序代码 15 附录2.元器件清单 22 一、设计任务目的 设计一个计算器，可以进行简易的四则运算。 二、计任务要求 1、能够进行简单的四则运算，包括带负数的运算。用LCD显示数据和结果（6位即可） 2、采用键盘输入方式，键盘包括数字键（0～9）、符号 （+、-、×、÷）、清除键(c)和等号键（=），故只需要16?个按键即可。? 3、在执行过程中，开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LCD上输出运算结果。? 4、错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示，如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示OV；当除数为0时，计算器会在LCD上提示ERR。 三、设计方案选取与论证51单片机为主控机。通过扩展必要的外围电路接口实现计算的设计。具体如下：1、由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LCD显示数据和结果。2、另外键盘包括数字键（0~9）、符号键（+、-、*、/）、清除键和等号键，故采用4*4按键。3、执行程序：开机显示字符串，等待键入数值，当键入数值，通过LCD显示，当键入+、-、* 、/时计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值并等待执行等号程序。整个系统可分为三个主要的功能模块：一、实时键盘扫描；二、数据转换成显示器显示；三、显示器的动态显示。其系统结框图如下： 根据设计的电路流程选择的系统方案是： （1）：采用STC89C52作为主控芯片； （2）：显示模块使用LCD1602液晶显示； （3）：输入模块使用4*4矩阵键盘输入； 选取此种设计方案，可以基本满足任务要求，并且在电路板焊接中更清晰明了的知道该如何去焊接电路。但是，这种方案还是存在着不足，如：①按键的缺少导致取消了一些特殊函数的实现。和我们真正可以的计算器有很大的差距，功能的单一，在实际中没有使用价值。②使用3字节的浮点数表示，不可避免的带来了数表示的不精确，加上有效数字比较少，因此计算结果很容易产生误差，尤其是进行连续多次运算后。? 四、电路设计 4.1总体电路图 根据方案的选取，其硬件的电路图在protues软件中设计如下图所示，本电路图可以满足设计要求。 4.2 硬件设计 4.2.1?矩阵按键? 键盘是单片机系统中最常用的人机对话输入设备，用户通过按键向单片机输入指令和数据。该模块利用16个的小按键，提供?0-9，?+、-、*、/、?=、清零键。键盘控制程序需完成的任务有：给电路提供输入的符号，让LCD显示屏显示输入的按键是什么。在编写的程序中，可以检查是否有按键按下,有键按下时,如无硬件去抖动电路时，应用软件延时方法消除按键抖动；当有多个按键按下时,只响应一个按键，不管持续多长时间，仅执行一次按键功能程序。其结构图如下所示： 矩阵键盘结构图 4.2.2?STC89C52主芯片? STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-Flash?Programable?and?Erasable?Read?Only?Memory?）的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。ST89C52单片机包含中央处理器、程序存储器、数据存储器、定时/计数?器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线。 时钟电路：STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚RXD和TXD分别是