单片机课程设计基于51单片机的计算器设计.doc
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1、单 片 机 课 程 设 计基于51单片机的计算器设计20142015学年第二学期 所在学校: xxx 大 学 所在学院: 电子与信息工程学院 课程名称: 单片机原理与应用课程设计 专业班级: 2012级xxx班 学生姓名: xxx 学生学号: xxxxxxx 指导老师: xxx 2015 年 6月 26 日目录一、设计题目2二、设计要求2三、设计目的2四、设计方案3五、硬件设计3(一) 单片机模块3(二) 显示模块4(三) 按键模块6六、软件分析7七、Proteus仿真9参考文献9附录一:该设计的C语言程序10附录二:系统总电路图20一、设计题目基于51单片机的stm89c52的计算器设计仿真
2、。二、设计要求题目要求:Lcd1602用来显示:输入值和计算结果。附加功能:1、带有复位功能;2、带有错误判断功能;三、设计目的计算器是现代人发明的可以进行数字运算的电子机器。现代的电子计算器能进行数学运算的手持电子机器,拥有集成电路芯片,但结构比电脑简单得多,可以说是第一代的电子计算机(电脑),且功能也较弱,但较为方便与廉价,可广泛运用于商业交易中,是必备的办公用品之一。除显示计算结果外,还常有溢出指示、错误指示等。计算器电源采用交流转换器或电池,电池可用交流转换器或太阳能转换器再充电。为节省电能,计算器都采用CMOS工艺制作的大规模集成电路。四、设计方案此次设计通过Atmel公司的单片机A
3、T89C52对整个计算电路进行控制。根据上面的功能要求,本次设计需要完成正常计时显示功能。一、 数据模块方案一:用4*4矩阵键盘来实现数据输入,优点是:占用外部接口小;缺点是:必须接外部晶振;用89c52单片机来控制输入信息,缺点是:占用外部接口较多;优点是:不需要接外部晶振,且带有中断功能,还有掉电保护功能;二、 显示模块方案一:用LM1602显示数据信息,缺点是:不能显示汉子;优点是:编码比较简单,且可以直接显示字符型数字;五、硬件设计根据上面的功能要求,硬件系统主要模块有单片机模块显示模块按键模块,其硬件总电路图如附录二所示。用到的主要硬件:Atmel89C52单片机、按键、电阻、电容、
4、4*4矩阵按键,lcd1602液晶模块等。(一) 单片机模块AT89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,AT89C52可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。本设计中AT89C52使用11.0592MHz晶振。图(一)单片机最小系统(二) 显示模块采用1602LCD液晶模块具体的数值。其中可以实时计数。按下功能键键进入计算状态,显示短横线,作为当前设计的标记。图(二) 显示效果图(三) 按键模块在此系统中,按键模块是用来实现数值计算功能的,按键与单片机外部中断0相连,可以对单片机进行
5、控制,初始态为正常计时,按下一次后为输入数值。图(三) 按键连接图 图(四) “功能键”按下时状态图图(五) 移动键按下时状态图通过“增加加”、“减小键”、“数值键”、“复位键”四个按键将对数值进行运算。六、软件分析根据前面的要求以及硬件的设置情况,本系统的软件部分需要进行中断设置。具体流程图如下所示:图(九)键盘检测流程图 图(十)数据计算流程图 图(十一)计算流程图七、Proteus仿真Proteus软件用于系统的仿真,编译软件采用keil UV4。程序的仿真用英国的labcenter公司的Proteus V7.7。其果如下: 图(十二)Proteus仿真图参考文献1 郭天祥编著.51单片
6、机C语言教程入门、提高、拓展全攻略.北京:电子工业出版社,20082 马斌、韩忠华、王长涛、夏兴华编著.单片机原理及应用C语言程序设计与实现.北京:人民邮电出版社,20093 郑学坚、朱定华编著.微型计算机原理及应用.清华大学出版社,2013;附录一:该设计的C语言程序基于51单片机的计算器设计仿真:#include#include #include#include #include #define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar key,sym,sumsz13,adders=0; / 定义变量float sum,number
7、1=0,number2=0; / 定义变量bit flag=0; / 定义位变量标志位sbit lcdrs=P25; / 定义液晶的读IO口sbit lcdwr=P26; / 定义液晶的写IO口sbit lcden=P27; / 定义液晶的使能IO口ucharlcd_s=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,+,-,*,0xfd,.,=;void keyscan(); /函数声明void delayms(uchar z); void write_com(uchar com);void write_data(uchar dat);void init(); void delay(int z);
8、bit buzz();void yuans();void clear();/*主函数*/void main() init(); /液晶初始化 while(1) /循环函数 keyscan(); /调用键盘扫描函数 /*键盘扫面*/void keyscan() uchar temp=0; P1=0xfe; /第1次判断函数 temp=P1; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) delayms(15); temp=P1; temp=temp&0xf0; if(temp!=0xf0) temp=P1;adders+; /确定按键按下,执行if函数 switch(temp)
9、case 0xee: key=1;write_data(lcd_skey);if(flag=0)number1=number1*10+key; else number2=number2*10+key;break;/显示字符1,并记入相加的变量 case 0xde: key=2;write_data(lcd_skey);if(flag=0)number1=number1*10+key; else number2=number2*10+key;break;/显示字符2,并记入相加的变量 case 0xbe: key=3;write_data(lcd_skey);if(flag=0)number1=
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