單片機(jī)課程設(shè)計(jì)方案報(bào)告說明書-簡(jiǎn)易計(jì)算器

PAGE物理與電氣工程學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)名稱:簡(jiǎn)易計(jì)算器院部:物理與電氣工程學(xué)院專業(yè)班級(jí):10電信一班學(xué)生姓名:陳鵬梁偉伍潔泉吳昌剛完成時(shí)間：２０12年6月9日評(píng)閱意見:評(píng)閱意見:陳鵬梁偉伍潔泉吳昌剛評(píng)閱教師日期PAGE7摘要單片機(jī)的出現(xiàn)是計(jì)算機(jī)制造技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)物，它是嵌入式控制系統(tǒng)的核心，如今,它已廣泛的應(yīng)用到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域,電子、科技、通信、汽車、工業(yè)等。本次設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易計(jì)算器，能夠進(jìn)行多位簡(jiǎn)單的加減運(yùn)算,同時(shí)它能支持2位整數(shù)運(yùn)算。它主要由STC８9Ｓ５2單片機(jī)、Ａ８2５5、數(shù)碼管,鍵盤等模塊組成。本計(jì)算器是將鍵盤輸入信息經(jīng)處理通過緩存,送入數(shù)碼管顯示，鍵盤采用行列式，數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描方式，計(jì)算功能通過軟件實(shí)現(xiàn),用匯編語言對(duì)單片機(jī)可編程芯片進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算器的設(shè)計(jì)。目錄TOＣ＼ｏ＂1-3”\h＼ｕHYPERＬINＫ\ｌ＿Toc22568設(shè)計(jì)要求?PAGＥREＦ＿Toｃ225６8１HYPERLINK\ｌ_Toc２６6121、方案?HYPＥRLIＮK\l_Tｏc12４5４1。１方案?HＹＰＥＲLINK＼ｌ_Toc２4３２1２、硬件電路設(shè)計(jì)?.HＹPＥRLINK\l_Toｃ２７１24２.1鍵盤電路設(shè)計(jì)?HYPＥRLIＮK\l_Toc1０01２2.2顯示電路設(shè)計(jì)?HYＰERLＩNK\l_Toｃ6４2６3、系統(tǒng)工作流程及流程圖?HＹPＥＲＬINＫ＼l＿Tｏｃ30６3５4、系統(tǒng)功能測(cè)試與整體指標(biāo)?HＹＰEＲLINＫ\l_Toｃ27５324。1軟件調(diào)試步驟?HYPERＬＩNK\l_Toc6５584．2程序調(diào)試步驟?ＨＹPERLIＮＫ\l＿Toc22944.３測(cè)試結(jié)果?5總結(jié)與思考及致謝ＨＹＰEＲLIＮK\ｌ_Toc543５ＨYＰERＬIＮＫ\ｌ＿Toc２8８86附錄一主程序?簡(jiǎn)易計(jì)算器設(shè)計(jì)要求3＊4鍵盤輸入，數(shù)碼管顯示.完成一位整數(shù)的加減由于鍵盤只有1２個(gè)按鍵，安排如下:

＋——－－－—-—－—－-－—－＋

|１|2｜3｜4｜

｜５|6｜7|8

|

｜0｜＋｜—｜=

｜

+—－-—－—－－-－-－－-—+方案1.１方案按照設(shè)計(jì)要求，提出方案此方案首先通過鍵盤得到數(shù)據(jù)，通過A82５5記錄數(shù)據(jù),并通過程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行處理,最后通過數(shù)碼管顯示出來.結(jié)構(gòu)框圖如圖１：STC90C51STC90C51A8255數(shù)碼管顯示3*4行列鍵盤圖1方案方框圖２、硬件電路設(shè)計(jì)2.１鍵盤電路設(shè)計(jì)鍵盤輸入采用3＊４的矩陣鍵盤。3*4鍵盤12個(gè)按鍵分別用于控制數(shù)字“０~8”以及數(shù)學(xué)運(yùn)算符號(hào)“＋、—、鍵盤模塊電路如圖（2）所示。圖2鍵盤設(shè)置圖當(dāng)進(jìn)行掃描時(shí)，掃描信號(hào)由列引腳輸入鍵盤。以1１1111０1、1１11１０11、1１1１０11１的順序每次.掃描不同的列，然后讀取列引腳的信號(hào)就可以判斷是哪個(gè)鍵被按下。識(shí)別鍵盤上哪個(gè)鍵被壓下的過程的掃描步驟:１．檢測(cè)是否所有鍵都都松開了，若沒有則反復(fù)檢測(cè).２。但所有鍵都松開了，再檢測(cè)是否有鍵壓下，若無鍵一下則反復(fù)檢測(cè)。3.如有鍵壓下,要消除鍵抖動(dòng)，確認(rèn)有鍵壓下。4．對(duì)壓下的鍵進(jìn)行編碼,將該鍵的行列信號(hào)轉(zhuǎn)換成16進(jìn)制碼，由此確定哪個(gè)鍵被壓下了.如出現(xiàn)多鍵重按的情況,只有在其它鍵均釋放后,僅剩一個(gè)鍵閉合時(shí)，才把此鍵當(dāng)作本次壓下的鍵。5．該鍵釋放后,再回到2。２。2顯示電路設(shè)計(jì)LED顯示器由七段發(fā)光二極管組成，排列成8字形狀,因此也成為七段LEＤ顯示器,器排列形狀如圖（3)所示：圖3LＥD數(shù)碼管為了顯示數(shù)字或符號(hào),要為ＬEＤ顯示器提供代碼，即字形代碼。七段發(fā)光二極管，再加上一個(gè)小數(shù)點(diǎn)位，共計(jì)８段。圖4LED數(shù)碼管顯示原理圖3、系統(tǒng)工作流程及流程圖系統(tǒng)在開機(jī)上電后,系統(tǒng)處于等待狀態(tài)，沒有任何動(dòng)作。等待輸入數(shù)字以及運(yùn)算符號(hào),一旦有相應(yīng)的按鍵按下，系統(tǒng)就會(huì)執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作。LＥD數(shù)碼管上就會(huì)顯示對(duì)應(yīng)的數(shù)字，符號(hào)以及運(yùn)算結(jié)果等.為了實(shí)現(xiàn)鍵盤的數(shù)據(jù)輸入功能和命令處理功能,每個(gè)鍵都有其處理子程序,為此每個(gè)鍵都對(duì)應(yīng)一個(gè)碼——鍵碼。為了得到被按鍵的鍵碼,現(xiàn)使用行掃描法識(shí)別按鍵.其程序框圖如圖５:開始開始初始化顯示參數(shù)讀取顯示數(shù)據(jù)輸出段碼數(shù)據(jù)輸出位選通信號(hào)延時(shí)位選通信號(hào)移位指向下一個(gè)顯示數(shù)據(jù)完成返回否是圖５數(shù)碼管顯示程序框圖４、系統(tǒng)功能測(cè)試與整體指標(biāo)4.1軟件調(diào)試步驟1）打開軟件后,在Projｅｃt菜單中選擇ＮｅwPrｏｊｅct命令，打開一個(gè)新項(xiàng)目。保存此項(xiàng)目，輸入工程文件名后,并保存工程文件的目錄。2）為項(xiàng)目文件選擇一個(gè)目標(biāo)器件，即選擇8０51的類型。在Ｄａt(yī)ａｂase列表框中選擇“ATMＬ89S52",確定。３）上述設(shè)置好后,創(chuàng)建源程序文件并輸入程序代碼。輸入好代碼后點(diǎn)擊“文件/保存”。4)把源文件添加到項(xiàng)目中，用鼠標(biāo)指在目標(biāo)工作區(qū)的目標(biāo)1,點(diǎn)擊右鍵在彈出的菜單中選擇添加文件到源代碼組,在彈出的添加文件框中,選擇需要添加到項(xiàng)目中的文件.5)開始編譯，對(duì)項(xiàng)目文件進(jìn)行編譯.若沒有錯(cuò)誤后進(jìn)行硬件調(diào)試。4。2程序調(diào)試步驟程序調(diào)試應(yīng)一個(gè)模塊一個(gè)模塊地進(jìn)行,首先單獨(dú)調(diào)試各功能子程序,檢查程序是否能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期的功能,接口電路的控制是否正常等；最后逐步將各子程序連接起來進(jìn)行總調(diào)試.故調(diào)試步驟如下：1）矩陣３*4鍵盤的調(diào)試鍵盤程序是整個(gè)程序的基礎(chǔ)，我們必須保證其正確。調(diào)試方法：先把程序下載到單片機(jī)，讓數(shù)碼管顯示，在有鍵按下時(shí)顯示的是否為設(shè)定的值。２）數(shù)碼管程序調(diào)試正確的顯示數(shù)值是整個(gè)程序的關(guān)鍵。調(diào)試方法:先把程序下載到單片機(jī)，讓數(shù)碼管顯示，是否正確的顯示數(shù)值。4．3測(cè)試結(jié)果實(shí)例測(cè)試:將寫入程序的單片機(jī)插入實(shí)驗(yàn)板插座內(nèi)，程序正確的有０~8數(shù)值的顯示和正常的兩則運(yùn)算5、\總結(jié)與思考及致謝電子設(shè)計(jì)正在當(dāng)今社會(huì)發(fā)揮越來越重要的作用,其采用的軟硬件結(jié)合技術(shù)也逐漸成熟,該模擬系統(tǒng)正是采用軟硬相結(jié)合的方法實(shí)現(xiàn)的。STC8９S52是一種低功耗、高性能ＣMOS8位微控制器，具有８Ｋ在系統(tǒng)可編程FＬASＨ存儲(chǔ)器，可以為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供靈活、超有效的解決方案.在鍵盤設(shè)計(jì)方面,主要是軟件的設(shè)計(jì),通過程序編碼來完成硬件方面所無法工作的部分,例如關(guān)于在掃描鍵盤時(shí),需要逐行拉低并進(jìn)行判斷、編碼。判斷時(shí),需要不斷的屏蔽字節(jié)，來獲取所需要的數(shù)據(jù)，而這一點(diǎn)硬件是無法做到的。此次課程設(shè)計(jì)是做簡(jiǎn)易計(jì)算器,這個(gè)需要對(duì)5１芯片有足夠的理解，能夠充分認(rèn)識(shí)每個(gè)引腳的詳細(xì)功能,對(duì)于匯編語言也必須掌握的比較好。正是由于此次設(shè)計(jì)讓我們明白了單片機(jī)在實(shí)踐中的運(yùn)用。我們的題目是基于單片機(jī)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)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).這次課程設(shè)計(jì)我們學(xué)到很多很多的東西，學(xué)會(huì)了怎么在遇到問題時(shí)去解決問題。不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識(shí)，掌握了一種系統(tǒng)的研究方法,可以進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的編程.通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。在此次課程設(shè)計(jì)中，首先我要感謝王陳寧老師在課程設(shè)計(jì)上給予我的指導(dǎo)、提供給我的支持和幫助,這是我能順利完成這次報(bào)告的主要原因，更重要的是老師幫我解決了許多技術(shù)上的難題,讓我能把系統(tǒng)做得更加完善。在此期間，我不僅學(xué)到了許多新的知識(shí)，而且也開闊了視野,提高了自己的設(shè)計(jì)能力。其次,我要感謝幫助過我的同學(xué)，他們也為我解決了不少我不太明白的設(shè)計(jì)兩位數(shù)字加減的難題.同時(shí)也感謝學(xué)院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計(jì)的環(huán)境。最后再一次感謝所有在設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過我的良師益友和同學(xué)!主程序：OＲG00HAＪMPＳTＡRTOＲG30HSTＡRT：MＯVＰ０，#0ＦFＨＭOVR6，#0LOOP：ＭOVP1，＃０FDH/／令第一行為為零ＭOＶR6，＃0ＪBP1。4，L１/／判斷1按下ＭＯＶR０，＃１LＣＡLLXSL１：JＢP1。5,Ｌ2／/判斷2按下ＭＯVR6，#０ＭＯVＲ0，#2LＣＡＬLXＳL２：JBP１.6，L３//判斷３按下ＭOVR6，#０ＭOＶR0，＃３LCALLXＳL３:JＢP1．7,Ｌ４／/判斷４按下MOVR6，#０ＭOVＲ0,＃４LCALＬＸＳL4:MＯVＰ１,＃0ＦＢH//令第二行為零JＢP１．4,L５//判斷5按下MOVR6,＃0MＯVR０，＃5ＬＣＡLＬXSＬ5：JBＰ1．5,L６/／判斷6按下ＭＯVR６,＃０????????MOVR0,＃6LCALLXＳL６:JBP1。6,L７/／判斷７按下MＯVR6，＃0MＯVＲ０，＃７LＣALLＸSＬ7:ＪBP1.7,Ｌ8／/判斷8按下MＯVＲ６,#0MOVＲ0,＃8LＣＡLLXSL8:MOVP１，＃０Ｆ７Ｈ/／令第三行為零JBP1.4，Ｌ9//判斷０按下ＭOVR６，＃0ＭOＶR０,#０LＣAＬＬＸＳL9:JＢP1．５，Ｌ１0//判斷加號(hào)鍵按下ＭOVR２,＃1MOVA，R0MOＶＲ1，AＳJＭＰＬOOPＬ１0：JBP１．6,Ｌ1１／/判斷減號(hào)鍵按下MOVR２,#2MOVA，R0MＯVＲ1,ＡSJMPLOOPL１1:JBＰ１．7，L１2//判斷等號(hào)鍵按下ＣＪＮER2，＃１，L1３/／判斷加號(hào)還是減號(hào)ＭOＶＡ，R１／/加號(hào)ＡDDA，R0ＭＯVＲ4，ＡCJＮER４，＃９,Ｌ18//判斷兩數(shù)之和釋放大于９SＪMＰT2//等于９Ｌ1８：JCT2MＯVＲ6，#１//大于9ＭＯVA,Ｒ4ＳＵＢBA,＃1０MＯVR5，ＡLCALLXSLJＭPLOＯＰT2://小于9MＯVA，R４ＭOVＤPTR，#TAＢMOＶＣA,＠A+ＤPTRMOＶP０,ＡLJMＰLOＯPＬ1３：/／減號(hào)MOVA，R1CLRCSUBＢA,R0ＭOＶDPTR，#TABMＯVCA，＠A+DPTRMOＶP0，AＬ1２：LJMPLOＯPTＡＢ：DB3FＨ,06H，５BH，4FＨ,66H,6DH，７DH,0７H，7FH，６ＦH／/共陰數(shù)碼管段碼DEＬAＹ：MＯＶR７，＃02H//延時(shí)1MＳＤE:ＭOＶR6,#0FFHＤJNZＲ６，$DJＮZR7，DEREＴXS：／/顯示子程序CＪNER６,＃１,XX//判斷是否為加法后的MＯVP2,#04H／／大于9的顯示程序ＭＯ