【毕业论文设计】单片机课程设计报告---多功能计算器.doc

多功能计算器 目 录 第一章 绪论 2 1.1 课题简介 2 1.2 设计目的 2 1.3 设计任务 2 1.4 设计方法 3 第二章 设计内容及要求 4 第三章 方案论证与比较 5 3.1 控制部分的设计方案论证与选择-----------------------------------------------------5 3.2 键盘设计方案与选择--------------------------------------------------------------------6 第四章 硬件系统设计 7 4.1 键盘接口电路 7 4.2 7段LED数码管 8 4.3 程序下载接口 8 4.4 数码管驱动芯片 8 4.5、单片机时钟电路 8 4.6、单片机复位电路 9 第五章 软件设计 10 5.1 汇编语言和C语言的特点及选择 10 5.2 键扫程序设计 10 5.3 算术运算程序设计 11 5.4 LED显示原理 12 第六章 系统调试与存在的问题 13 6.1 硬件调试 13 6.2 软件调试 13 总 结 14 参考文献 14 附录------------------------------------------------------------------------------------16 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《单片机原理及应用》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软件完成原理电路图的绘制； 1.4 设计方法 电路采用动态显示，由八位共阳极数码管通过P0口，P2口与单片机分别相连，且数码管A,B,C,D,E,F,G分别依次与单片机的P0口相连，P0口做为字码控制端，数码管的1，2，3，4，5，6，7，8各引脚分别与单片机的P2.0—P2.7相连，P2口做为数码管的位控制端，动态显示是每次数码管只显示一位，由于人的视觉停留是0.05到0.2秒之间，当数码管依次点亮各个位时，使循环的频率高于人的视觉停留时间，人们就会认为数码管是同时点亮的，就可以达到动态显示的效果。 输入键盘采用4*4键盘。采用软件识别键值并执行相应的操作，程序运行时依次扫描各行，查询是否有键按下，如果有则进入键盘识别处理程序，实现相应的运算，然后通过数码管输出结果，如果没有按键就调用显示程序显示一个0，等待按键按下，在进入按键扫描程序。这样循环执行。 第二章 设计内容及要求 基本功能： 利用89c51作为主控器组成一个四则运算的计算器。 可选器件： 51系列单片机、6264、7段LED数码管、74LS244或74LS240、与非门等 第三章 方案论证与比较 3.1控制部分的设计方案论证与选择 根据设计要求，控制器主要用于红外信号的接收和辨认、控制步进电机的动作，控制显示步进电机的转速等。对于控制器的选择有以下三种方案。 方案一：采用计算器专用芯片实现。用计算器专用芯片进行设计并编程实现。这种设计方案计算效率高、速度快、而且成本也相对较低，