单片机课程设计论文简易计算器.docx

电气信息学院单片机课程设计报告课题名称 4位数加法运算器的设计 专业班级 学 号 学生姓名 指导教师 评 分 目录自己写，不想写也可以不写，设计目标实现方法自己写。总结自己写。写完将红字删除。2012年 1月 3日 至 1 月 10 日目录第一章 绪 论………………………………………………...1第二章 方案论证与设计22.1 设计目标和实现方法22.2 方案论证与设计2第三章 主体设计部分3第四章 硬件设计54.1 总体硬件设计54.2 单片机接口电路说明54.3 键盘接口电路84.4 LCD显示模块114.5 运算模块（单片机控制）124.6 软件设计124.6.1主函数设计124.6.2 键盘中断程序设计174.6.3 LCD显示程序194.6.4 头文件 calc.h 21第五章 仿真及调试22总 结23参考文献24 第一章 绪 论随着社会的发展，科学的进步，人们的生活水平在逐步的提高，尤其是微电子技术的发展，犹如雨后春笋般的变化．电子产品的更新速度快就不足惊奇了, 单片机的应用已经越来越贴近生活，用单片机来实现一些电子设计也变得容易起来．近年来，单片机以其体积小、价格廉、面向控制等独特优点，在各种工业控制、仪器仪表、设备、产品的自动化、智能化方面获得了广泛的应用．与此同时，单片机应用系统的可靠性成为人们越来越关注的重要课题．影响可靠性的因素是多方面的，如构成系统的元器件本身的可靠性、系统本身各部分之间的相互耦合因素等．其中系统的抗干扰性能是系统可靠性的重要指标．本设计采用80c51 芯片，实现了利用单片机进行了一个简单计算器设计．允许对输入数据进行加减乘除运算及LCD 显示．如果设计对象是更为复杂的计算器系统，其实际原理与方法与本设计基本相同．LCD液晶显示器是 Liquid Crystal Display 的简称，LCD 的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置TFT（薄膜晶体管），上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的．现在LCD已经替代CRT成为主流，价格也已经下降了很多，并已充分的普及．故采用LCD．设计的关键所在，必须非常熟悉单片机的原理与结构，同时还要对整个设计流程有很好的把握，将单片机和其他模块完整的衔接．本设计是基于51系列单片机来进行的数字计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除基本四则运算，并在LCD上显示相应的结果；设计电路采用AT89C51单片机为主要控制电路，显示采用字符LCD静态显示；软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。第二章 方案论证与设计2.1设计目标和实现方法为了满足计算器的基本要求，可以基本的运算（加减乘除），数据归零和出错警告提示，我们采用基于单片机设计计算器，并用LCD显示器显示数据，4*4 的矩阵键盘实现数据输入．分别对键盘输入检测模块；LCD显示模块；算术运算模块；错误处理及提示模块进行设计，并用Visio画系统方框图，keil与protues仿真分析其设计结果2.2方案论证与设计根据功能和指标要求，本系统选用MCS 51 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．具体设计考虑如下：本系统选用AT89C51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，具体设计如下：（1）由于设计的计算器要进行四则运算，为了得到较好的显示效果，经综合分析后，最后采用LCD 显示数据和结果．（2）采用键盘输入方式，键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键(on\c)和等号键（=），故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘．（3）在执行过程中，开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再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．（4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示E.第三章、主体设计部分（1）、系统模块图：（2）、算术运算程序流程图：（3）、系统总流程图：第四章、硬件设计4.1、总体硬件设计：本设计选用AT89C51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；用MM74C922为4*4键盘扫描IC，读取输入的键值．总体设计效果如下图：4.2、单片机接口电路说明：1、手动上电复位电路：当VCC上电时，C充电，在10K电阻上出现电压，使得单片机复位；几个毫秒后，C充满，10K电阻上电流降为0