简单计算器设计课程设计论文_毕业论文（设计）.doc

《单片机原理及应用》课程设计 简单计算器设计 The Design of Simple Calculator 院 系： 机电汽车工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 姓 名： 学 号： 指导老师： 2014年6月30日 目 录 第一章 绪论 1 第二章 方案论证 2 2.1 芯片 2 2.1.1 方案构思 2 2.2 输入模块 2 2.2.1 方案构思 2 2.2.2 方案比较与选择 3 2.3 显示模块 4 2.3.1 方案构思 4 2.3.2 方案比较与选择 5 第三章 计算器硬件设计 5 3.1 系统组成及硬件框图 5 3.2 元器件简介 5 3.2.1 STC89C52特点 5 3.2.2 LCD1602液晶显示屏 11 第四章 计算器设计原理分析 13 4.1 设计方案的确定 13 4.2 计算器硬件方案及硬件资源分配 14 4.2.1 硬件资源分配 14 4.2.2 系统的硬件设计 14 4.2.3 键盘电路的设计 15 4.2.4 显示电路的设计 16 第五章 计算器软件设计 17 4.1 计算器的软件规划 17 4.2 主模块的程序设计 17 4.3 显示模块的程序设计 18 4.2 键盘模块的程序设计 19 参考文献 …………………………………………………………………20 结束语 …………………………………………………………………21 附录一 电路原理图………………………………………………………22 附录二 软件程序 ………………………………………………………23 附录三 元件清单 ………………………………………………………28 绪论 随着社会的发展，科学的进步，人们的生活水平在逐步地提高，尤其是微电子技术的发展犹如雨后春笋般的变化。电子产品的更新速度快就不足惊奇了。计算器在人们的日常中是比较常见的电子产品之一，如何使计算器技术更加的成熟，充分利用已有的软件和硬件条件，设计出更出色的计算器，使其更好地为各个行业服务，成了如今电子领域重要的研究课题。 现如今，人们的日常生活中已经离不开计算器了，社会的各个角落都有它的身影，比如商店、办公室、学校……因此设计一款简单实用的计算器会有很大的实际意义。 本设计旨在进一步掌握单片机理论知识，理解嵌入式单片机系统的硬软件设计，加强对实际应用系统设计的能力。通过本设计的学习，使我掌握单片机程序设计和微机接口应用的基本方法，并能综合运用本科阶段所学软、硬件知识分析实际问题，提高解决毕业设计实际问题的能力，为单片机应用和开发打下良好的基础。 对字符液晶显示模块的工作原理，如初始化、清屏、显示、调用及外特性有较清楚的认识，并会使用LCD（液晶显示模块）实现计算结果的显示；掌握液晶显示模块的驱动和编程，设计LCD和单片机的接口电路，以及利用单片机对液晶显示模块的驱动和操作； 在充分分析内部逻辑的概念，进行软件和调试，学会使用，并能够以其为平台设计出具有四则运算能力简易计算器的硬件电路和软件程序。 本文结构概述 本文主要从方案论证，计算器硬件设计，计算器设计原理分析以及计算器软件设计进行了概述。 方案论证 芯片 方案构思 本设计中的芯片可以采用STC89C52处理器，配备相应的外设。 单片机是单片微型机的简称，故又称为微控制器MCU（Micro Control Unit）。通常由单块集成电路芯片组成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器CPU，存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。单片机广泛应用于智能产品，智能仪表，测控技术，智能接口等，具有操作简单、实用方便、价格便宜等优点。 而其中STC89C52RC是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory） 图 2-2-1 独立的功能按键 2、方案二：采用矩阵式键盘作为输入模块 矩阵式按键输入模块，其特点是：电路和软件稍复杂，但相比之下，当键数越多时，越节约I/O口，比较节省资源。其原理图如图1-2-2所示。 图 2-2-2 矩阵键盘输入 方案比较与选择 本设计中的输入模块使用的是矩阵键盘输入。 键盘输入预置用于计算，按键较多。若是采用独立按键，需频繁按键，为软件设计增加负担，且操作界面不友好；若是采用矩阵式按键，可以方便地输入一个数值，使操作界面更具有人性化，且节约了宝贵的I/O口资源。 通过