基于单片机的计算器设计.doc

摘 要 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AT89S51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C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Microsoft Visual C++ 6.0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。 关键字：AT89S51 LCD 控制按键 目 录 第一章 绪论…………………………………………………………4 1.1 课题简介…………………………………………………….4 1.2 设计目的…………………………………………………….4 1.3 设计任务…………………………………………………….5 第二章 课题背景……………………………………………………6 2.1 单片机发展现状…………………………………………….6 2.2 计算器系统现状…………………………………………….8 2.3 MCS-51系列单片机简介…………………………………....9 2.4 矩阵按键…………………………………………………...14 2.5 计算器设计总体思想……………………………………...14 第三章 硬件系统设计……………………………………………..16 3.1 键盘接口电路……………………………………………...17 3.2 LCD显示模块………………………………………………17 3.3 运算模块…………………………………………………...19 第四章 软件设计…………………………………………………..20 4.1 汇编语言和C语言的特点及选择………………………...20 4.2 键扫程序设计……………………………………………...20 4.3 算术运算程序设计………………………………………...21 4.4 显示程序设计……………………………………………...22 第五章 系统调试与存在的问题…………………………………..24 5.1 硬件调试…………………………………………………...24 5.2 软件调试…………………………………………………...24 总 结………………………………………………………………..26 参考文献……………………………………………………………27 附录一………………………………………………………………28 附录二………………………………………………………………29 附录三………………………………………………………………30 第一章 绪论 1.1 课题简介 当今社会，随着人们物质生活的不断提高，电子产品已经走进了家家户户，无论是生活或学习，还是娱乐和消遣几乎样样都离不开电子产品，大型复杂的计算能力是人脑所不能胜任的，而且比较容易出错。计算器作为一种快速通用的计算工具方便了用户的使用。计算器可谓是我们最亲密的电子伙伴之一。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。在工业生产中。单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。 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。至于位数和功能，如果有需要可以通过设计扩充原系统来实现 。 1.2 设计目的 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。 通过本次设计的训练，可以使我在基本思路和基本方法上对基于MCS-51单片机的嵌入式系统设计有一个比较感性的认识，并具备一定程度的设计能力。 1.3 设计任务 在本次课程设计中，主要完成如下方面的设计任务： 1、简要阐述单片机技术发展的国内外现状及LED动态显示和矩阵键盘基本原理； 2、掌握MCS-51系列某种产品（例如8051）的最小电路及外围扩展电路的设计方法； 3、了解单片机数据转换功能及工作过程； 4、完成主要功能模块的硬件电路设计及必要的参数确定； 5、用protel软件