c的简易计算器(已通过实测)初学者参考.docVIP

实 验 报 告 设 计 课 题：基于单片机的简易计算器 指 导 老 师： 班 级: 学 号: 姓 名: 一 设计内容和目的 本次实验的任务就是要以51系列单片机为核心实现一个简易计算器计算器，它的结构非常简单，外部主要由4*4矩阵键盘和一个液晶显示屏构成，内部由一块AT89C51单片机构成，通过软件编程可实现简单加减乘除。目的：做自己喜欢的实验，提高自学能力。 二 方案论证 经分析，计算器电路包括三个部分：显示电路、4*4键扫描电路、单片机微控制电路。具体如下： LCD显示电路 LCD1602作为一个成熟的产品，使用简单，模式固定，便于移植到各种类型的程序，但是初学者往往要注意结合LCD本身的时序图来完善初始化程序。又以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，故采用LCD. 4*4键盘扫描电路(中断式，扫描式，反转式) 用户设计行列键盘接口，一般常采用3 种方法读取键值。一种是中断式，外两种是扫描法和反转法。 中断式：在键盘按下时产生一个外部中断通知CPU，并由中断处理程序通过不同的地 址读取数据线上的状态，判断哪个案件被按下。本实验采用中断式实现用户键盘接口。 扫描法：对键盘上的某一行送低电平，其他行为高电平，然后读取列值。若列值中有一 位是低，则表明该行与低电平对应列的键被按下；否则，扫描下一行。 反转法：先将所有行扫描线输出低电平，读列值。若列值有一位是低，则表明有键按下， 读列值；然后所有列扫描线输出低电平，再读行值。根据读到的值组合就可以查表1 得到的 键码。 这个就仁者见仁智者见智了，不过如果熟悉了扫描式，建议果断升级自己的硬件（很简单加个74LS08与门），故采用节省CPU的中断式扫描电路。 ⒊） 单片机微控制电路 微控制电路就是以AT89C51为核心的控制核心，主要注意晶振电路的接法和复位电路的接法。 三 硬件电路的设计 2．1 硬件设计电路框图 2．2 硬件设计电路的元件清单 器件名称 数量 AT89C51 1 按键 17 74LS08 1 10K电阻 9 电容22uF 1 LCD1602 1 晶振12MHz 1 电容30pF 2 5K电位器 1 2．3 硬件设计电路图 将4*4的键盘直接接在P1口上，用P0口作为LCD的显示输出，P3.2口的INT0作为外部中断位。 2．4 硬件设计的补充说明 四 软件设计程序及描述 本程序组成可分为3个模块：矩阵键盘模块，LCD显示模块，和运算模块（源程序见底页） 五 硬软件的调试及方法 我个人遇到的主要问题出现在LCD1602上，要不是我自己买了块新的LCD恐怕我的结论，就只能在软件仿真实现了。 硬件上：在不加芯片调试时，LCD1602只显示一排全黑，一般说明该元件是好的。（但也不一定，我那时就一直认为我的元件没坏）；给15，16管脚分别接上+5v和0v,测试背光是否完好；给VEE接上电位器，检查对比度是否可调； 一般LCD易出现的现象，我再做实验的时候遇到过以下几种情况： 状态1 上电之后，1602的第一行全黑，即16个5x7黑块 产生原因：液晶根本就没有进行初始化操作，需要检查连线或者程序。运气不好的情况下就是整块LCD是坏的。 状态2 屏上显示两排灰格  产生原因：程序中对液晶初始化不正常，应是部分初始化指令没有正常接收，建议按照标准初始化步骤调整程序，或者调整指令之间的延时（加大一些试试）----补充：也有可能是对比度太大，建议优先调整对比度电阻 状态3 显示乱码 这是我在实验室组合版上做的，原因是接线问题状态3 正确显示 六 实验结果与性能达标 我的计算器只能准确进行得数为0～9的四则运算。 1.加法计算 2.减法计算 3.乘法计算 4.除法计算 5.字符显示 实物与仿真不一致。这就是传说中的BUG了。我不明白。 七 实验改进与心得体会 很明显我的计算器处理数据及显示存在太大的局限性，我觉得主要还是我对程序中的运算模块理解不深，这点仍需大大加强。 这个实验给我的感觉，硬件和软件上都不是很难。我的焊工也不马虎，即使难看了点，但只要软件能行，就能完美运行。可惜，我就败在LCD1602,从学校拿了两块，幸好最后实在没办法，自己买了一块。最终证实我之前的实验就是LCD的损坏。没知识真可怕，我不懂真正排查LCD的好坏。不过也因祸得福，我在磕磕碰碰中，固执的认为LCD是好的，反而使我对L