基于单片机的简易计算器设计与仿真.doc

专业课程设计 ————基于单片机的简易计算器设计与仿真 学院： 电气工程学院 基于单片机的简易计算器设计与仿真 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AT8952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 3 1.1 课题简介 3 1.2 设计目的 4 1.3 设计任务 4 2.1 单片机发展现状 4 2.2 计算器系统现状 6 2.3 MCS-51系列单片机简介 6 2.4 矩阵按键 11 2.5 计算器设计总体思想 11 第三章 硬件系统设计 12 3.1 键盘接口电路 12 3.2 LCD显示模块 13 3.3 运算模块 14 4.1 汇编语言和C语言的特点及选择 14 4.2 键扫程序设计 14 4.3 算术运算程序设计 15 4.4 显示程序设计 16 第五章 系统调试与存在的问题 17 5.1 硬件调试 17 5.2 软件调试 17 参考文献 19 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89C52芯片的I/O引脚。系统以采用MCS-51系列单片机Intel89C52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，计算程序则是参照相关材料。 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89C52）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； 第二章 课题背景 目前，51系列单片机在我国的各行各业得到了广泛应用，这是一门技术性和实践性很强的学科，必须通过一系列的软硬件实验、理论联系实际，才能学好、学懂，取得较好的学习效果。 2.1 单片机发展现状 单片机的发展趋势：低功耗CMOS化；微型单片化；主流与多品种共存；单片机从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。 纵观单片机的发展历程，可以发现单片机的发展趋势大致有： 1、低功耗CMOS化 MCS-51系列的630mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗的要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。像89C52就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定了其工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗