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文檔簡介
基于MCS-51單片機(jī)的簡易計算器的設(shè)計與實現(xiàn)姓名:陳俐園班級:計應(yīng)102班指導(dǎo)老師:劉雪蘭目錄
3.2.4.
5.
6.
1.緒論硬件設(shè)計軟件設(shè)計設(shè)計方案系統(tǒng)仿真致謝緒論隨著社會的發(fā)展,科學(xué)的進(jìn)步,人們的生活水平在逐步的提高,尤其是微電子技術(shù)的發(fā)展。電子產(chǎn)品的更新速度快就不足驚奇了,單片機(jī)的應(yīng)用也已經(jīng)越來越貼近生活。計算器在人們的日常中就是比較的常見的電子產(chǎn)品之一??墒撬€在發(fā)展之中,以后必將出現(xiàn)功能更加強(qiáng)大的計算器,基于這樣的理念,本次設(shè)計是用單片機(jī)來設(shè)計一個簡易計算器。計算器將完成的功能有加,減,乘,除等功能。此次論文的價值和核心在于倡導(dǎo)自己把所學(xué)知識運(yùn)用到現(xiàn)實生活,為現(xiàn)實生活服務(wù),把自己的知識轉(zhuǎn)化為實踐,為自己今后的工作做好鋪墊,往后通過更多的學(xué)習(xí),更多的嘗試,把知識的作用真正發(fā)揮出來,改變大家的生活。設(shè)計方案
為了滿足計算器的基本要求,可以基本的運(yùn)算(加減乘除),數(shù)據(jù)歸零和出錯警告提示,我們采用基于51單片機(jī)設(shè)計一個簡易的計算器。設(shè)計仿真和調(diào)試要用到Keil、Protues等軟件。
具體設(shè)計如下:(1)由于要設(shè)計的是簡單的計算器,可以進(jìn)行四則運(yùn)算,為了得到較好的顯示效果,采用LCD顯示數(shù)據(jù)和結(jié)果。(2)另外鍵盤包括數(shù)字鍵(0~9)、符號鍵(+、-、×、÷)、清除鍵和等號鍵,故只需要16個按鍵即可,設(shè)計中采用集成的計算鍵盤。(3)執(zhí)行過程:開機(jī)顯示零,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,計算器在內(nèi)部執(zhí)行數(shù)值轉(zhuǎn)換和存儲,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,按等號就會在LCD上輸出運(yùn)算結(jié)果。(4)錯誤提示:當(dāng)計算器執(zhí)行過程中有錯誤時,會在LCD上顯示相應(yīng)的提示,如:當(dāng)輸入的數(shù)值或計算得到的結(jié)果大于計算器的表示范圍時,計算器會在LCD上提示溢出;當(dāng)除數(shù)為0時,計算器會在LCD上提示錯誤。硬件設(shè)計電路設(shè)計原理
單片機(jī)采用AT89C51單片機(jī),它能夠滿足數(shù)據(jù)的采集、控制和數(shù)據(jù)處理的需求。結(jié)合時鐘電路、復(fù)位電路、鍵盤輸入完成簡易計算器總電路設(shè)計。單片機(jī)輸入模塊LCD顯示電源電路時鐘電路復(fù)位電路電路設(shè)計原理圖時鐘電路時鐘頻率直接影響單片機(jī)的速度,時鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在MCS-51單片機(jī)片內(nèi)部有一個高增益的反相放大器,它的的輸入端為引腳XTAL1,輸出端為引腳XTAL2,由該放大器構(gòu)成的振蕩電路和時鐘電路一起構(gòu)成了單片機(jī)的時鐘方式。根據(jù)硬件電路的不同,單片機(jī)的時鐘連接方式可分為內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。我們采用內(nèi)部時鐘方式。在內(nèi)部方式時鐘電路中,必須在XTAL1和XTAL2引腳兩端跨接石英晶體振蕩器和兩個微調(diào)電容構(gòu)成振蕩電路。晶振頻率均為30pF。時鐘電路連接圖復(fù)位電路
單片機(jī)復(fù)位是使CPU和系統(tǒng)中的其他功能部件都處在一個確定的初始狀態(tài),并從這個狀態(tài)開始工作。無論是單片機(jī)剛開始接上電源時,還是斷電后或者發(fā)生故障后都要復(fù)位。復(fù)位信號從單片機(jī)的RST引腳輸入,高電平有效,其有效電平應(yīng)維持至少2個機(jī)器周期。復(fù)位操作有上電自動復(fù)位與按鍵手動復(fù)位兩種方式,為了方便系統(tǒng)的硬件初始化,我們采用按鍵手動復(fù)位。復(fù)位電路連接圖輸入模塊:鍵盤接口電路
計算器輸入數(shù)字和其他功能按鍵要用到很多按鍵,如果采用獨立按鍵的方式,在這種情況下,編程會很簡單,但是會占用大量的I/O口資源,因此在很多情況下都不采用這種方式,而是采用矩陣鍵盤的方案。矩陣鍵盤采用四條I/O線作為行線,四條I/O線作為列線組成鍵盤。在行線和列線的每個交叉點上設(shè)置一個按鍵。這樣鍵盤上按鍵的個數(shù)就為4*4個。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。鍵盤接口電路軟件設(shè)計
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