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基于单片机的简易计算器的设计.pdf
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基于单片机的简易计算器的设计.pdf
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基于单片机的简易计算器的设计
摘 要 单片机是采用超大规模集成电路技术,把一台计算机的主要部件
集成在一个芯片上所构成的一种集成电路芯片,因此单片机被称为单片微型
计算机。由于单片机体积小、价格低、可靠性高、适用面宽以及有其本身的
指令系统等诸多优势,在各个领域、各个行业都得到了广泛应用。很多大专、
本科院校都开设了关于单片机原理与应用方面的课程。
本设计就是依据单片机的原理来进行简易计算器的设计的,设计采用了
STC89C52RC 单片机作为计算器的主控制器,TC1602 液晶作为显示器,4×4
矩阵键盘作为输入按键,通过软硬件相结合,来实现整数的“加”、“减”、“乘”、
“除”运算。并在计算器顺利完成的基础上,对系统进行了简单的扩展,增
加了电子表功能,使系统完善化和多功能化。
关键词: 单片机,计算器,运算,扩展
ABSTRACT
SCM is a integrated circuit chips that integrated the main cmponents of a
computer in a chip by using the large scale integrated circuit technology.So the
SCM is called the single chip computer. In various fields, SCM has been widely
used for its small size, low price, high reliability, and wide application etc. Many
college and universities opened the courses about the principle and application of
SCM.
I
The design is a simple calculato that based on the principle of SCM. The
chip of STC89C52RC is the main controller of the calculator and the display is
TC1602LCD in my design, the keyboard of 4 × 4 matrix is used as input keys,
With the combination of hardware and software, it can achieve the integer to plus,
reduction, multiplication, division. on the basis of the successful completion, the
design can expand the system and make it perfect and multi-functional.
Key Words:
MCS Calculator Operation Expand
II
目 录
1. 绪论 ......................................................................................................................................... 1
1.1 课题简介 ......................................................................................................................... 1
1.2 设计目的 ......................................................................................................................... 1
1.3 设计任务 ......................................................................................................................... 2
2. 课题背景 ................................................................................................................................. 3
2.1 单片机的发展现状 ......................................................................................................... 3
2.2 STC89 系列单片机的简介............................................................................................. 4
2.3 计算器的总体功能描述 ................................................................................................. 8
3. 计算器的硬件系统设计 ......................................................................................................... 9
3.1 计算器的硬件系统框架 ................................................................................................. 9
3.2 最小系统的设计 ........................................................................................................... 10
3.3 键盘接口电路的设计 ................................................................................................... 12
3.4 显示电路的设计 ........................................................................................................... 13
3.5 DS1302 实时时钟电路的设计..................................................................................... 15
3.6 计算器的硬件电路原理图 ........................................................................................... 17
4. 计算器的软件系统设计 ....................................................................................................... 18
4.1 主模块程序的设计 ....................................................................................................... 18
4.2 键盘扫描模块程序的设计 ........................................................................................... 19
4.3 运算模块程序的设计 ................................................................................................... 21
4.4 显示模块程序的设计 ................................................................................................... 22
4. 5 DS1302 实时时钟模块程序的设计............................................................................ 23
5. 计算器系统的组装与调试 ................................................................................................... 26
5.1 软件系统的调试与仿真 ............................................................................................... 26
5.2 硬件系统的组装与调试 ............................................................................................... 27
总 结 ........................................................................................................................................ 30
参考文献 .................................................................................................................................... 31
答 谢 ........................................................................................................................................ 32
附录一 ........................................................................................................................................ 33
III
1. 绪论
1.1 课题简介
近年来,随着社会的不断发展与进步,人民生活水平、物质水平的不断
提高,各种各样的电子产品走进了家家户户,为我们的生活、学习、工作、
娱乐提供了各种各样的便利。其中,计算器作为一种操作简便、运算快速、
正确率高、便于携带的计算工具而被广泛使用,成为了我们最亲密的伙伴之
一。
单片机也被称为“单片微型计算机”、“微控制器”、“嵌入式微控制器”
等。目前,单片机由于其微小的体积和极低的成本,广泛的应用于家用电器、
工业控制等领域,许多本科、大专院校、职业培训学校,都开设了单片机原
理与应用这方面的课程。这是一门技术性和实践性很强的学科,学习它研究
它不论对我们自身还是社会都具有重大的意义。
本设计就是依据单片机的原理来进行的设计,它采用了 51 单片机作为
计算器的主控制器,加上必要的外围扩展,通过软硬件的相结合,来实现整
数的“加”、“减”、“乘”、“除”运算。
1.2 设计目的
本文设计的计算器看似简单,没有创新性,但是它不仅需要运用我所学
过的关于单片机的知识,并且需要查阅大量的资料,这可以进一步提升我对
单片机的认识。而且亲自动手设计与制作可以对硬件的结构和功能有全新的
认识,以达到理论与实践更好的结合,进一步提高综合运用所学知识进行设
1
计的能力,这是对本人大学四年的学习的检验,具有重要的意义。
1.3 设计任务
本设计主要通过单片机的原理和应用,以电子技术基础的基本理论为指
导,利用 Protues 仿真软件和Keil 编程软件来设计简易计算器,并制作实物。
其主要设计要求有:
1、对计算器硬件系统的设计;
2、运用 keil 进行计算器软件系统的设计;
3、在 protues 仿真平台上,对软件进行调试及仿真;
4、计算器实物的焊接;
5、软硬件结合之后,进行整体电路的调试与测试。
2
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