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单片机技能与认证培训设计报告 题目：简易计算器 姓 名： 学 号： 系别专业： 班 级： 完成时间： 华南理工大学广州学院电子信息工程学院 目录 一、性能指标 2 二.设计方案 2 方案论证与对比 2 三、硬件设计及说明 2 1、主控电路设计 2 2、单片机最小系统 3 3、LCD1602显示电路 4 4、键盘电路设计 4 5、控制单元： 5 四、软件设计及说明 6 五、测试方法与测试结果 6 六、拓展功能 7 七、总结 8 八、附录 9  简易计算器 一、性能指标 A.至少能正常显示8位数； B.能对整数进行加、减、乘、除运算； C.能对小数进行加、减运算； D.运算结果如果超出可显示位数时能进行出错提示； 键盘只有16个按键，安排如下： | 1 | 2 | 3 | + | | 4 | 5 | 6 | - | | 7 | 8 | 9 | / | | * | 0 | = | . | 二.设计方案 按照系统设计的功能的要求，确定设计系统由主控模块、显示模块、按键提示模块、键扫描接口电路、扩张功能模块共五个模块组成，主控芯片使用51系列STC89C52单片机。 键盘电路采用4*4矩阵键盘电路。 显示模块采用LCD1062。 提示电路采用5V扬声器。 方案论证与对比 方案1：使用89C52单片机计算和LED数码管显示。 成本最为低廉，因显示的位数的限制，计算的数字位数较少,不方便支持小数显示。 方案2：使用89C52单片机计算和1602LCD显示。 成本相对使用数码管要高一点，但能支持更多位数的显示计算。 方案论证：因为简易计算器对硬件要求不高，所以两个方案的区别主要在于显示单元的不同。用LCD显示的话能显示的位数比数码管的要多，理论能达成的计算能力比用数码管来显示要好。 方案选定：因考虑到做出的作品可以不仅是作为简易计算器，通过刷写新的程序还可以实现更复杂的计算功能，经过组内讨论后达成一致意见，方案2相对方案1更为灵活，同时也能最大限度的利用现有的硬件资源，所以最后采用方案2. 三、硬件设计及说明 1、主控电路设计 STC89C52是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机。 具有如下特点：40个引脚（引脚图如图1所示），4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。 同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式，以适应不尌产品的需求。 图1 STC89C52芯片引脚图 2、单片机最小系统 单片机最小系统就是支持主芯片正常工作的最小电路部分，包括主控芯片、复位电路和晶振电路。 晶振选取11.0592MHz，晶振旁电容选取20pF。 采用按键复位电路，电阻分别选取100Ω和10K，电容选取0.1μF。 以下为单片机最小系统硬件电路图。 3、LCD1602显示电路 1602采用标准的16脚接口，其中： 显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。 　　 第1脚：VSS为电源地 　 第2脚：VDD接5V电源正极 　 第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最 （对比度过高时会 产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。 　 第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。 　　 第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。 　 第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端。 　　 第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。 　 第15～16脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极 4、键盘电路设计 键盘输入采用4*4的矩阵键盘。 5、控制单元： 四、软件设计及说明 程序流程：首先初始化参数和屏幕显示，调用键值扫描函数扫描输入的键值。如果扫描到输入的值为数字“0~9”部分，对输入的连续的数值进行储存处理并显示在LCD上，超出限定位数自动清屏。如果扫描到的键值为定义的“加减乘除”功能，判定输入的功能信号，进行相关函数处理，如果出现非法操作，进行清屏操作。如果扫描到的键值为定义的“等于”功能，对先后输入储存的值进行对应的运算，并在LCD上显示出运算结果。如果扫描到输入的值为定义的“归零”功能，进行归零操作，初始化储存的运算数值，清空屏幕，使显示归零。程序流程图如下图显示