基于单片机的简易带密码计算器设计报告.docVIP

创 新 开 放 实 验 课 程 设 计 专业 电子信息工程 班级 学号 姓名 导师 时间 2013.5.24~2013.6.8 设计题目：基于51单片机的简易带密码计算器 一、设计实验条件： 地 点：学生自主创新实验室4506 实验设备：PC机（ 装有Keil；Protues；Word ；DXP ）、电路板印制腐蚀相关设备 二、设计任务： 本系统选用STC89C52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液晶1602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（+、-、×、÷）、小数点（.）和等号键（=），故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的4x4矩阵键盘。 （3）在执行过程中，首先执行开机字符串提示，接着开机密码提示，等待键入密码后，判断密码是否正确，正确则清屏进入计算界面，错误则提示重新输入，共有三次输密码机会，3次错误后则需要等待15秒然后再输密码，接着又有3次机会。 （4）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。 （5）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,由于程序设计原因，将所有输入数据以浮点型类型去计算，而输入最多只有16位，故不会存在超量程。当除数为0时，程序运算出错，计算器会在LCD上提示+INF。 设计要求：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， keil与protues仿真分析其设计结果。用DXP画PCB，印制硬件电路板，进行硬件调试。 三、设计时间与设计时间安排： 1、设计时间：5月24日～6月14日 2、设计时间安排： 熟悉课题、收集资料： 2天（5月24日～ 5月25日) 具体设计（含编程、仿真、硬件调试）：16天（5月26日～ 6月8日) 编写课程设计说明书： 2天（6月13日～ 6月14日) 答辩： 1天（6月 日） 四、设计说明书的内容： 1、前言： 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STC89C52单片机为主要控制电路，显示采用字符LCD显示；软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。最后用DXP画PCB，印制硬件电路板，进行硬件调试。 2、设计题目与设计任务： 现实生活中人们熟知的计算器，其功能主要如下：（1）键盘输入；（2）数值显示；（3）加、减、乘、除四则运算（浮点计算可带小数点）； (4)外加开机密码。 针对上述功能，计算器软件程序要完成以下模块的设计：(1)键盘输入检测模块；（2）LCD显示模块；（3）算术运算模块（主程序）；（4）加密模块。 （5）延时模块 3、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： 开始 开始 液晶、定时器初始化 按键有效？ 密码正确？ 按键有效？ 执行运算程序 液晶显示 Y N Y Y N （4）、硬件设计： （一）总体硬件设计： 本设计选用STC89C52单片机为主控单元； 显示部分：采用LCD(1602)显示；按键部分：采用4*4键盘。 PCB印刷电路图 总体设计如下图（protues仿真图）： PCB原理图 （二）、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，电压也为0，使得单片机进入工作状态。工作期间，按下S，C放电。S松手，C又充电，在10K电阻上出现电压，使得单片机复位。几个毫秒后，单片机进入工作状态。 2、内部时钟模式电路： 当单片机工作于内部时钟模式的时候，只需在XTAL1和XTAL2引脚连接一个晶体振荡器或者陶瓷振荡器，并接两个电容后接地即可，在使用时对于电容的选择有一定的要求： 当外接晶体振荡器的时候，电容值一般选择C1=C2=30+10pF或30-10pF； 当外接陶瓷振荡器的时候，电容值一般选择C1=C2=40+10pF或40-10pF； 3、STC89C52单片机引脚介绍： VCC： 供电电压。 GND：接地。 P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为HYPERLINK /view/1410710.htm