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计算器设计报告 （福建师范大学 物光学院 电子信息工程 吴东铃 106032008176） 摘要 当今时代，是一个新技术层出不穷的时代。在电子领域，尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。过去习惯于传统电子领域的工程师、技术员正面临着全新的挑战，如不能在较短时间内学会单片机，势必会被时代所遗弃，只有勇敢地面对现实，挑战自我，加强学习，争取在较短的时间内将单片机技术融会贯通，才能跟上时代的步伐。 它所给人带来的方便也是不可否定的，它在一块芯片内集成了计算机的各种功能部件，构成一种单片式的微型计算机。20世纪80年代以来，国际上单片机的发展迅速，其产品之多令人目不暇接，单片机应用不断深入，新技术层出不穷。20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。本设计是由单片机实现的模拟计算器，它不仅能实现数据的加减乘除运算，而且还能使数据及其计算结果在1602液晶显示仪显示出来数据和结果，能够实现0-256的数字四则运算。本设计是用单片机AT89C51来控制，采用共阳极数码显示，软件部分是由C语言来编写的。 关键字: STC89C52 计算器 1602LCD液晶 中国图书分类号：TP368.1 文献标识码:A 1 设计任务和要求 实现最大8位数加、减、乘、除运算。 具备清零、显示等功能。 16个按键功能为：数字0、数字1、数字2、数字3、数字4、数字5、数字6、数字7、数字8、数字9、清零、等于、加、减、乘、除。 掌握矩阵扫描的编程方法。 掌握数据在内部运算的编程方法。 2 方案比较与选择 根据设计任务要求，并且根据自己的发挥部分，该电路的总体框图可以分为几个基本模块。框图如下所示： 2.1键盘模块 本次设计的单片机系统需要较多的按键，如果使用独立按键便会占用过多的I/O口，而单片机的I/O口资源比较宝贵，为了节省资源,本次设计采用矩阵键盘模式来控制数据的输入与简单的运算。 2.2显示模块 方案一 可以采用八段数码管进行显示，每个数码管显示一位数，然后用发光二极管的点亮来表示加减乘除。但是由于运算位数比较多，需要的数码管比较多，电路复杂。不能显示运算符号，不直观。 方案二 用LCD液晶显示，由于本次设计需要显示的数据比较多，LCD液晶显示器是一种低压、微功耗的显示器件，只要2～3伏就可以工作，工作电流仅为几微安，是任何显示器无法比拟的，同时可以显示大量信息，液晶显示器都是数字式的，和单片机的接口简单操作也很方便用数码管显示无论是硬件还是软件上都比较复杂，故采用方案二。 2.4单片机选择 方案一 采用凌阳单片机。凌阳的16位单片机就是为适应这种发展而设计的。它的CPU内核采用凌阳必威体育精装版推出的μ’nSP?（Microcontroller and Signal Processor）16位微处理器芯片（以下简称μ’nSP?）μ’nSP?所形成的16位μ’nSP?系列单片机（以下简称μ’nSP?家族）采用的是模块式集成结构，它以μ’nSP?内核为中心集成不同规模的ROM、RAM和功能丰富的各种外设接口部件。μ’nSP?内核是一个通用的核结构。除此之外的其它功能模块均为可选结构，亦即这种结构可大可小或可有可无。借助这种通用结构附加可选结构的积木式的构成，便可形成各种不同系列派生产品，以适合不同的应用场合。这样做无疑会使每一种派生产品具有更强的功能和更低的成本。 利用凌阳单片机有一定的好处凌阳的优势是硬件性能，抗干扰能力强，但凌阳单片机我们没有系统的学习，这对于刚接触单片机的我们来说不是很容易上手，其价格也要比89C52昂贵一些，因此我们并没有将其作为首选。 方案二 采用89C52单片机。STC单片机是STC公司基于8951内核，是新一代增强型单片机指令代码完全兼容传统8051，速度快8-12倍，带ADC4路PWM，双串口，有全球唯一ID号，加密性号，抗干扰能力更强，使用寿命更长，价格低更廉，8kflash程序空间，运用十分方便。平时我们学习使用的都是这款单片机，本次设计完全使用它够用，所以采用方案二。 3硬件设计及原理 根据功能和指标要求，本系统选用MCS 51单片机为主控