单片机课程设计报告—简易计算器1.doc.doc

物理与电气工程学院课程设计报告 设计名称：简易计算器 院 部：物理与电气工程学院 专业班级：10电信一班 学生姓名：陈鹏 梁伟 伍洁泉 吴昌刚 完成时间：2012年6月9日 摘 要 单片机的出现是计算机制造技术高速发展的产物，它是嵌入式控制系统的核心，如今 ，它已广泛的应用到我们生活的各个领域，电子、科技、通信、汽车、工业等。本次设 计是设计一个简易计算器，能够进行多位简单的加减运算，同时它能支持2位整数运算。 它主要由STC89S52单片机、A8255、数码管，键盘等模块组成。本计算器是将键盘输入信 息经处理通过缓存，送入数码管显示，键盘采用行列式，数码管采用动态扫描方式，计 算功能通过软件实现，用汇编语言对单片机可编程芯片进行编程，实现对计算器的设计 。 目录 设计要求 1 1、方案 1.1方案 2、硬件电路设计 . 2.1键盘电路设计 2.2显示电路设计 3、系统工作流程及流程图 4、系统功能测试与整体指标 4.1 软件调试步骤 4.2 程序调试步骤 4.3 测试结果 5 总结与思考及致谢 附录一 主程序 简易计算器 设计要求 3*4键盘输入，数码管显示。 完成一位整数的加减 由于键盘只有12个按键，安排如下： +---------------+ " 1 " 2 " 3 " 4 " " 5 " 6 " 7 " 8 " " 0 " + " - " = " +---------------+ 方案 1.1方案 按照设计要求，提出方案 此方案首先通过键盘得到数据，通过A8255记录数据，并通过程序对数据进行处理， 最后通过数码管显示出来。结构框图如图1： 图1 方案方框图 2、硬件电路设计 2.1键盘电路设计 键盘输入采用3*4的矩阵键盘。3*4键盘12个按键分别用于控制数字"0~8"以及数学运 算符号"+、-、键盘模块电路如图（2）所示。 图2 键盘设置图 当进行扫描时，扫描信号由列引脚输入键盘。以11111101、11111011、11110111 的顺序每次。 扫描不同的列，然后读取列引脚的信号就可以判断是哪个键被按下。 识别键盘上哪个键被压下的过程的扫描步骤： 1.检测是否所有键都都松开了，若没有则反复检测。 2.但所有键都松开了，再检测是否有键压下，若无键一下则反复检测。 3.如有键压下，要消除键抖动，确认有键压下。 4.对压下的键进行编码，将该键的行列信号转换成16 进制码，由此确定哪个键被压下了。如出现多键重按的情况，只有在其它键均释放后， 仅剩一个键闭合时，才把此键当作本次压下的键。 5.该键释放后，再回到2。 2.2显示电路设计 LED显示器由七段发光二极管组成，排列成8字形状，因此也成为七段LED显示器，器排 列形状如图（3）所示： 图3 LED数码管 为了显示数字或符号，要为LED显示器提供代码，即字形代码。七段发光二极管，再 加上一个小数点位，共计8段。 图4 LED数码管显示原理图 3、系统工作流程及流程图 系统在开机上电后，系统处于等待状态，没有任何动作。等待输入数字以及运算符号 ，一旦有相应的按键按下，系统就会执行相应的动作。LED数码管上就会显示对应的数字 ，符号以及运算结果等。 为了实现键盘的数据输入功能和命令处理功能，每个键都有其处理子程序，为此每个 键都对应一个码——键码。为了得到被按键的键码，现使用行扫描法识别按键。其程序框 图如图5： 图5 数码管显示程序框图 4、系统功能测试与整体指标 4.1 软件调试步骤 1）打开软件后,在Project菜单中选择New Project命令，打开一个新项目。保存此项目，输入工程文件名后，并保存工程文件的目 录。 2）为项目文件选择一个目标器件，即选择8051的类型。在Data base 列表框中选择"ATML 89S52"，确定。 3）上述设置好后，创建源程序文件并输入程序代码。输入好代码后点击"文件/保存 "。 4）把源文件添加到项目中，用鼠标指在目标工作区的目标1，点击右键在弹出的菜单 中选择添加文件到源代码组，在弹出的添加文件框中，选择需要添加到项目中的文件。 5）开始编译，对项目文件进行编译。若没有错误后进行硬件调试。 4.2 程序调试步骤 程序调试应一个模块一个模块地进行，首先单独调试各功能子程序，检查程序是否能 够实现预期的功能，接口电路的控制是否正常等；最后逐步将各子程序连接起来进行总 调试。故调试步骤如下： 1）矩阵3*4键盘的调试 键盘程序是整个程序的基础，我们必须保证其正确。调试方法：先把程序下载到单片 机，让数码管显示，在有键按下时显示的是否为设定的值。 2）数码管程序调试 正确的显示数值是整个程序的关键。调试方法：先把程序下载到单片机，让数码管显示 ，是否正确的显示数值。 4.3 测试结果 实例测试：将写入程序的单片机插入实