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单片机课程设计_计算器设计说明.doc
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2022-07-17
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单片机课程设计_计算器设计说明.doc
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目录
一、设计总绪 ......................................................................................................2
1.1 设计思想.................................................................................................2
1.2 设计说明.................................................................................................2
1.3 关键词:矩阵键盘,单片机,数码管显示,汇编语言 .....................................2
1.4 设计目的.................................................................................................2
1.5 设计要求.................................................................................................2
二、设计方案 ......................................................................................................3
2.1 硬件电路设计方案 ....................................................................................3
2.1.1 基本结构........................................................................................3
2.1.2 系统框架图 ....................................................................................3
2.1.3 工作流程图 ....................................................................................4
2.1.4 单片机主控制模块 ...........................................................................5
2.2 系统功能描述...........................................................................................6
三、各模块功能介绍 .............................................................................................7
3.1 键盘输入模块...........................................................................................7
3.1.1 键盘分布图 ....................................................................................7
3.1.2 工作原理........................................................................................7
3.2 运算控制模块...........................................................................................8
3.3 显示模块.................................................................................................8
3.4 振荡电路模块...........................................................................................9
四、仿真电路 ....................................................................................................10
仿真运行结果 ..............................................................................................10
五、调试过程总结 ..............................................................................................12
附录:..............................................................................................................13
参考文献: .................................................................................................13
源程序代码 .................................................................................................13
一、设计总绪
1.1 设计思想
近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技
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。
计算机在人们的日常生活中是比较常见的电子产品之一。可是它还在发展之中,以后必将出
现功能更加强大的计算机,基于这样的理念,本次设计是用 AT89c51 单片机、LCD 显示
器、控制按键为元件来设计的计算器。利用此设计熟悉单片机微控制器及汇编语言编程,对
其片资源及各个 I/O 端口的功能和基本用途的了解。掌握应用程序开发环境,常用的 LCD
显示器的使用方法和一般键盘的使用方法
此设计是基于单片机技术的简易计算器的方案,本次设计所提出的一种基于
单片机技术的简易计算器的方案,采用具有数据处理能力的中央处理器 CPU,
随机存储器 ROM,多种 I/O 口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块
硅片上构成的一个小而完善的计算机系统——单片机,配以汇编语言编写的执行
程序,能更好的解决计算机计算的问题,随着数字生活的到来,单片机在生活中
越来越重要,它能将大量的逻辑功能集成与一个集成电路中,使用起来十分方便。
1.2 设计说明
本次课程设计讨论了单片机技术的计算器构思,设计方案,工作原理,主要
系统包括单片机 80C51,排阻 RESPACK—8,开关,六位数码管显示器等,
主要组成部分包括:键盘输入模块,运算模块,控制模块,显示模块。通过键盘
输入数值,单片机进行运算后在数码管显示出结果。
1.3 关键词:矩阵键盘,单片机,数码管显示,汇编语言
1.4 设计目的
通过本次课程设计,运用《单片机微型计算机原理及应用》所学到的知识
及查询相关资料,完成简易计算器的设计,进一步提高单片机的系统设计和开发
能力,达到理论知识与实践更好的结合,提高综合运用所学知识和设计能力的目
的。
1.5 设计要求
要求设计一个单片机应用系统,利用 keil 和 proteus 软件完成系统软硬件
的设计及模拟调试。实现五位数(可为带小数点)的加减乘除运算,通过按键输
入十进制数据。利用六位数码管显示运算结果。并实现复位操作。由于要设计的
是简单的计算器,可以进行四则运算,为了得到教好的显示效果,采用 LCD 显
示数据和结果。、另外键盘包括数字键(0-9)、符号键(+、-、*、/)、清除键
和等号键,故只需要16个按键即可,设计中采用集成的计算机键盘来,当键入
+、-、*、/运算符,计算器在部执行数值转换和存储,并等待再次键入数值后将
显示键入的数值,按等号就会在 LCD 上输出运算结果,执行程序:开机显示零,
等待键入数值,当键入数字,通过 LCD 显示出
二、设计方案
2.1 硬件电路设计方案
2.1.1 基本结构
计算器一般由运算器、控制器、键盘、显示器、电源和一些可选外围设备及
电子配件通过人工或机器设备组成。键盘是计算器的输入部件,一般采用接触式
或传感式。显示器是计算器的输出部件,有发光二极管显示器或液晶显示器等。
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。计算器都采用 CMOS 工艺制作的大规模集成电路。
本次课程设计中我是采用了以 MCS—51 系列的单片机 AT89C51 单片机
为核心构成的简易计算器。该系统通过单片机控制,实现对 4*4 键盘进行实时
扫描的按键检测,并把检测数据存储下来。整个计算器系统的工作过程为:首先存储
单元初始化,显示初始值和键盘扫描,判断按键位置,查表得出按键值,单片机则对数据进
行储存与相应处理转换,之后送入数码管动态显示。整个系统可分为三个主要功能模块:功
能模块一,实时键盘扫描;功能模块二,数据转换成显示器显示;功能模块三,计算控制模
块。功能模块四:显示模块。
2.1.2 系统框架图
键盘
控制
运算
显示
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