基于单片机的计算器设计.doc

基于单片机的计算器设计 单片机的应用正在不断深入，传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用。但是，仅单片机方面的知识是不够的，还应根据具体硬件结构、软硬件结合，来加以完善。 本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤，并从实践经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。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、工业控制等领域中。 本系统就是充分利用了8051芯片的I/O引脚。系统以采用MCS-51系列单片机Intel8051为中心器件来设计计算器控制器，实现了能根据实际输入值显示并存储的功能，计算程序则是参照教材。 通过本次课题设计，应用《单片机应用基础》、《计算机应用基础》等所学相关知识及查阅资料，完成简易计算器的设计，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和设计的能力的目的。 硬件系统设计： 硬件系统是指构成微机系统的实体和装置，通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。单片机实质上是一个硬件的芯片，在实际应用中，通常很难直接和被控对象进行电气连接，必须外加各种扩展接口电路、外部设备、被控对象等硬件和软件，才能构成一个单片机应用系统。 本设计选用以AT89S51单片机为主控单元。显示部分：采用LCD静态显示。按键部分，采用4*4键盘。 键盘接口电路计算机输入数字和其他功能按键时要用到很多按键，在这种情况下，编程会很简单，但是会占用大量的I/O口资源，因此在很多情况下都不采用这样的方式，而是采用矩阵键盘的方式。 矩阵键盘采用四条I/O线作为行线，四条I/O线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的数量就为4*4个。这样行列式键盘结构能有效的提高单片机系统中I/O口的利用率。 LCD显示模块： 本设计采用LCD液晶显示器来显示输出数据。LCD的特性有： 1、+5V电压，对比可调度； 2、内含复位电路； 3、提供各种控制命令，如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能； 4、有80字节显示数据存储器DDRAM; 5、内建有160个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM; 6、8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM。 本设计通过D0-D7引脚向LCD写指令字或写数据以使LCD实现不同的功能或显示相应的数据。其接口电路如图3.3所示。 LCD的引脚说明如表3.1所示： 符号引脚说明符号引脚说明 VSS电源地DB4Data I/O VDD电源正极（+5V）DB5Data I/O V0液晶显示偏压输入DB6Data I/O RS数据/命令选择端（H/L）DB7Data I/O CS1片选IC1信号E使能信号 本设计通过对单片机的应用、计算器设计和开发的研究，提高了综合设计和开发的能力，并且对微型计算机的发展和应用前景有了更深入的理解。