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单片机课程设计--简易计算器.doc
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单片机课程设计--简易计算器
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信息与通信工程学院
简易计算器
2
目 录
一、设计任务和性能指标..........................................................................................2
1.1 设计任务 ............................................................................................................2
1.2 性能指标 ............................................................................................................2
二.设计方案.................................................................................................................2
三.系统硬件设计.........................................................................................................3
3.1 单片机最小系统 ...............................................................................................3
3.2 键盘接口电路 ...................................................................................................3
3.3 数码管显示电路 ...............................................................................................4
3.4 错误报警电路 ...................................................................................................5
四、系统软件设计......................................................................................................6
4.1 键盘扫描子程序设计 .......................................................................................6
4.2 移位子程序及结果计算子程序设计 .............................................................10
4.3 显示子程序设计 .............................................................................................12
4.4 主程序设计 .....................................................................................................13
五、调试及性能分析................................................................................................13
5.1 调试步骤 .........................................................................................................13
5.2 性能分析 .........................................................................................................14
六、心得体会............................................................................................................14
参考文献....................................................................................................................14
附录 1 系统硬件电路图...........................................................................................15
附录 2 程序清单.....................................................................................................16
3
3
一、设计任务和性能指标
1.1 设计任务
印刷电路板(要求布局合理,线路清晰),绘出程序流程图,并给出程 利用单片机
及外围接口电路(键盘接口和显示接口电路)设计制作一个计算器,用 LED 显示计算数值
及结果。
要求用 Protel 画出系统的电路原理图(要求以最少组件,实现系统设计所要求的
功能),序清单(要求思路清晰,尽量简洁,主程序和子程序分开,使程序有较强的可
读性)。
1.2 性能指标
1. 加法:四位加法,计算结果若超过四位则显示计算错误
2. 减法:四位减法,计算结果若小于零则显示计算错误
3. 乘法:个位数乘法
4. 除法:整数除法
5. 有清零功能,计算错误报警
二.方案总体设计
按照系统设计的功能的要求,初步确定设计系统由主控模块、显示模块、错误报警
模块、键扫描接口电路共四个模块组成,电路系统构成框图如图 1.1 所示。主控芯片使
用 51 系列 AT89C52 单片机,采用高性能的静态 80C51 设计,由先进工艺制造,并带有
非易失性 Flash 程序存储器。它是一种高性能、低功耗的 8 位 COMS 微处理芯片,市
场应用最多。
键盘电路采用 4*4 矩阵键盘电路。
显示模块采用 4 枚共阳极数码管和 74ls273 锁存芯片构成等器件构成。
错误报警电路采用 5V 蜂鸣器。
系统选用以 STC89C51 单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路,实现对计
算器的设计。
4
4
三.系统硬件设计
3.1 单片机最小系统
单片机最小系统就是支持主芯片正常工作的最小电路部分,包括主控芯片、复位电
路和晶振电路。
主控芯片选取 STC89C52RC 芯片,因其具有良好的性能及稳定性,价格便宜应用
方便。
晶振选取 11.0592MHz,晶振旁电容选取 30pF。
采用按键复位电路,电阻分别选取 100Ω和 10K,电容选取 10μF。
以下为单片机最小系统硬件电路图。
复位电路
晶振
图 2.1 基本
结构
4×4 矩阵
键盘
单
片
机
显示电路
5
5
图 3.1 单片机最小系统
3.2 键盘接口电路
计算器所需按键有:
数字键:’1’,’2’,’3’,’4’,’5’,’6’,’7’,’8’,’9’,’0’
功能键:’+’, ’-‘ , ’*’, ’/ ’ , ’ = ’, ’ C( 清零)’
共计 16 个按键,采用 4*4 矩阵键盘,键盘的行和列之间都有公共端相连,四行和
四列的 8 个公共端分别接 P1.0~P1.7,这样扫描 P1 口就可以完成对矩阵键盘的扫描,通
过对 16 个按键进行编码,从而得到键盘的口地址,对比 P1 口德扫描结果和各按键的地
址,我们就可以得到是哪个键按下,从而完成键盘的功能。
以下为键盘接口电路的硬件电路图
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- 2201_756286632022-12-11发现一个超赞的资源,赶紧学习起来,大家一起进步,支持!
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