計(jì)算器實(shí)訓(xùn)文稿

設(shè)計(jì)題目：簡易電子計(jì)算器專業(yè)班級(jí)：13級(jí)通信（4）班合作組員：褚屹臣、陳佳鑫、陸飛、劉東指導(dǎo)教師：李海燕設(shè)計(jì)時(shí)間：2016.06.13~2016.06.17關(guān)于51單片機(jī)的實(shí)訓(xùn)報(bào)告1.以單片機(jī)為核心器件，構(gòu)造系統(tǒng)；2.熟悉、掌握各種外圍接口電路芯片的工作原理和控制方法；3.熟悉、掌握單片機(jī)匯編語言的軟件設(shè)計(jì)方法；4.根據(jù)具體設(shè)計(jì)課題的技術(shù)指標(biāo)和給定條件，能獨(dú)立而正確地進(jìn)行方案論證和電路設(shè)計(jì)，要求概念清楚、方案合理、方法正確、步驟完整；5.學(xué)會(huì)查閱有關(guān)參考資料和手冊(cè)，并能正確選擇有關(guān)元器件和參數(shù)；課程設(shè)計(jì)內(nèi)容通過本次實(shí)習(xí)使學(xué)生將所學(xué)的單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、工作原理、編程方法及各種接口技術(shù)等知識(shí)融會(huì)貫通，并應(yīng)用到一個(gè)簡單通用的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，從而鍛煉學(xué)生的實(shí)際設(shè)計(jì)開發(fā)能力。（1）鞏固所學(xué)單片機(jī)硬件結(jié)構(gòu)、工作原理、編程方法及各種接口技術(shù)等知識(shí)；（2）掌握系統(tǒng)程序的編寫調(diào)試方法；了解實(shí)際單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。實(shí)訓(xùn)目的利用51單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)貼近生活，切實(shí)有用的電子工具。計(jì)算器是平時(shí)常用設(shè)備，其設(shè)計(jì)較為簡單，方案切實(shí)可行，故選擇此題目為本次實(shí)訓(xùn)的課題。設(shè)計(jì)需求及原因計(jì)算器電路包括三個(gè)部分：顯示電路、鍵盤掃描電路、單片機(jī)微控制電路。用LED數(shù)碼管作為顯示電路，矩陣鍵盤作為輸入電路。模塊圖如圖所示：AT89C51數(shù)碼管顯示電路輸入電路具體設(shè)計(jì)如下：（1）由于要設(shè)計(jì)的是簡單的計(jì)算器，可以進(jìn)行四則運(yùn)算，為了得到較好的顯示效果，采用LED數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)和結(jié)果。（2）另外鍵盤包括數(shù)字鍵（0～9）、符號(hào)鍵（+、-、×、÷）、清除鍵和等號(hào)鍵，故只需要16個(gè)按鍵即可，采用集成的計(jì)算鍵盤。方案的設(shè)計(jì)開始初始化參數(shù)初始化LCD顯示有鍵輸入？讀取鍵碼LCD顯示數(shù)字鍵清零鍵功能鍵狀態(tài)清零輸入數(shù)值數(shù)值送顯示YN等待數(shù)值輸入結(jié)果送顯示根據(jù)上次功能鍵和輸入的數(shù)據(jù)計(jì)算結(jié)果等待數(shù)值輸入結(jié)果送顯示結(jié)果送顯示系統(tǒng)流程（3）執(zhí)行過程：開機(jī)等待鍵入數(shù)值，當(dāng)鍵入數(shù)字，通過LCD顯示出來，當(dāng)鍵入+、-、*、/運(yùn)算符，計(jì)算器在內(nèi)部執(zhí)行數(shù)值轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)，并等待再次鍵入數(shù)值，當(dāng)再鍵入數(shù)值后將顯示鍵入的數(shù)值，按等號(hào)就會(huì)在LCD上輸出運(yùn)算結(jié)果。（4）錯(cuò)誤提示：當(dāng)計(jì)算器執(zhí)行過程中有錯(cuò)誤時(shí)，會(huì)在LCD上顯示相應(yīng)的提示,當(dāng)除數(shù)為0時(shí)，計(jì)算器會(huì)在LCD顯示器上提示錯(cuò)誤。51系列單片機(jī)系統(tǒng)鍵盤LCD顯示矩陣鍵盤的工作原理：

計(jì)算器的鍵盤布局如圖3所示：一般有16個(gè)鍵組成，在單片機(jī)中正好可以用一個(gè)P口實(shí)現(xiàn)16個(gè)按鍵功能，這種形式在單片機(jī)系統(tǒng)中也最常用。電路中采用4*4鍵盤作為輸入電路模塊的話，電路連線會(huì)比較簡單，而且這種行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能有效地提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O口的利用率。但是在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)我們換成了16個(gè)獨(dú)立按鍵。采用獨(dú)立按鍵的方式的話，會(huì)占用大量的I/O口資源，但是在這種情況下，編程會(huì)很簡單。電路涉及元器件顯示模塊我們采用了LM016L液晶顯示屏來顯示輸出數(shù)據(jù)。運(yùn)算模塊（單片機(jī)控制）

MCS-51單片機(jī)是在一塊芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多功能I/O等一臺(tái)計(jì)算機(jī)所需要的基本功能部件。通過程序的設(shè)定可以使單片機(jī)完成制定操作，在本次設(shè)計(jì)中需要單片機(jī)完成四則運(yùn)算的功能。Proteus軟件是EDA工具軟件

其功能特點(diǎn)：（1）原理布圖（2）PCB自動(dòng)或人工布線（3）SPICE電路仿真Keil是51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，使用接近于傳統(tǒng)c語言的語法來開發(fā)。KeilC51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具。使用軟件課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，發(fā)現(xiàn)、提出、分析和解決實(shí)際問題，鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié)，是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域，在生活中可以說得是無處不在。因此作為電子信息工程專業(yè)的學(xué)生來說掌握單片機(jī)的開發(fā)技術(shù)是十分重要的。

我的題目是簡易計(jì)算器，對(duì)于我們這些實(shí)踐中的新手來說，這是一次考驗(yàn)。怎么才能找到課堂所學(xué)與實(shí)際應(yīng)用的最佳結(jié)合點(diǎn)？怎樣讓自己的業(yè)余更接近專業(yè)？這都是我們所要考慮和努力的。經(jīng)過查找資料，編寫程序，加深了對(duì)單片機(jī)的了解與認(rèn)識(shí)。本次實(shí)訓(xùn)，讓我收獲很多，感謝老師的答疑，也感謝同學(xué)的幫助，不僅加深了知識(shí)方面，相信以后遇到這方面問題不再會(huì)不知所措，讓我把知識(shí)和實(shí)踐結(jié)合到一起，通過這次實(shí)踐，我了解自