畢業(yè)設(shè)計(jì)--基于單片機(jī)的計(jì)算器設(shè)計(jì)

1、<p>　　學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告</p><p>　　設(shè)計(jì)（論文）題目： 基于單片機(jī)的計(jì)算器設(shè)計(jì) </p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　一、課題名稱： 基于單片機(jī)的計(jì)算器設(shè)計(jì) </p><p>　　二、主要技術(shù)指標(biāo)（或基本要求）： 1.LCD：Vcc+5

2、V 電源。 </p><p>　　2. 串口號(hào)：1~16，波特率600~256000bit/s,大于115200bit/s時(shí)需要硬件支持。 </p><p>　　3.AT89C51低耗的8位單片機(jī)，內(nèi)含8kb。

3、 </p><p>　　三、主要工作內(nèi)容：1.內(nèi)容：設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易計(jì)算器； </p><p>　　2.要求：（1）能實(shí)時(shí)現(xiàn)清零及加減乘除所有功能，并將結(jié)果顯示出來；（2）查閱相關(guān)資料，提出設(shè)計(jì)

4、要求及方案；（3）以單片機(jī)AT89C51為核心，設(shè)計(jì)硬件及軟件程序；（4）流程圖編寫，計(jì)算器進(jìn)行仿真調(diào)試； </p><p>　　四、主要參考文獻(xiàn)[1] 李朝青.單片機(jī)學(xué)習(xí)輔導(dǎo)測(cè)驗(yàn)及解答講義.北京：北京航空航天大學(xué)出 </p><p>　　[2] 龔

5、茂發(fā)，等.單片機(jī)人機(jī)接口時(shí)列集. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社出版，2003 </p><p>　　[3] 李眾，張素琴 ，單片機(jī)技術(shù)與項(xiàng)目訓(xùn)練 清華大學(xué)出版社 </p><p>　　[4]周潤(rùn)景 , 張麗娜 , 丁麗 .基于PROUTEUS的電路及單片機(jī)設(shè)計(jì)與仿真 .北京航空天

6、大學(xué)出版社</p><p>　　[5]陳寶江，張幽瞳. MCS單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)用指南 機(jī)械工業(yè)出版社 </p><p>　　[6]張迎輝，趙潤(rùn)林，貢雪梅.單片機(jī)實(shí)訓(xùn)教程 北京大學(xué)出版社 </p><p>　　學(xué) 生（簽名） 20 年

7、月 日</p><p>　　指 導(dǎo) 教師（簽名） 20 年 月 日 </p><p>　　教研室主任（簽名） 20 年 月 日</p><p>　　二級(jí)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)（簽名） 20 年 月 日</p><p>

8、;　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告</p><p>　　基于AT89C51的簡(jiǎn)易計(jì)算器設(shè)計(jì)</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要</b></p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　第1章

9、 前言…………………………………………………………..…………. 1 </p><p>　　第2章 計(jì)算器的簡(jiǎn)單簡(jiǎn)介....................…………………..…………………..... 2 </p><p>　　2.1 設(shè)計(jì)目的.........................................................................

10、..............................2 </p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)任務(wù)……………........…………………………….……………..…....2 </p><p>　　2.3 MCS-51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介…….………………..………………………… 4 </p><p>　　2.4 單片機(jī)的選擇目的……………….…........

11、........…………….…………… 5 </p><p>　　2.5 矩陣按鍵…………………..………..…....................…….………………..6 </p><p>　　2.6 計(jì)算器設(shè)計(jì)總體思想………………………………………………..…… 8 </p><p>　　第3章 硬件設(shè)計(jì)…………..……................

12、....………………………….…..… 10 </p><p>　　3.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)………………………………………………..….….…….10 </p><p>　　3.2 鍵盤接口電路........………………………………..……...……........……10 </p><p>　　3.3 LED顯示模塊...........……………………………

13、…...……..….….......... 10 </p><p>　　3.4 運(yùn)算模塊……….........……………..……………...……………........….. 11</p><p>　　第4章 軟件設(shè)計(jì).............................................................................11</p

14、><p>　　4.1 程序語(yǔ)言的選擇……....………………………....……………………….12 </p><p>　　4.2 主程序流程圖…………………………….......……………..……..….….12 </p><p>　　4.3 算術(shù)運(yùn)算程序流程圖……………………….........………………….…….12 </p><p>

15、　　4.4 鍵掃流程圖.................................................................................................13</p><p>　　第5章 仿真調(diào)試………………..…………….……………………………...…15 </p><p>　　5.1 C51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)Keil…

16、.…….......………………………...…..15 </p><p>　　5.2 系統(tǒng)工作原理圖…………………...……………………………………..17 </p><p>　　第6章 結(jié)束語(yǔ)………………………………………………………..…………19 </p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>

17、<b>　　答謝辭</b></p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，我們的物質(zhì)生活和娛樂方式都越來越離不開電子產(chǎn)品。最近幾年隨著科技的高速發(fā)展，單片機(jī)的應(yīng)用正在悄無聲息的走進(jìn)了我們的生活，同時(shí)也帶動(dòng)了傳統(tǒng)控制檢測(cè)技術(shù)的不斷更新和變化。不僅在技術(shù)發(fā)生了改變，它也帶動(dòng)了我們經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)

18、控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部位來使用。現(xiàn)在，不管是計(jì)算機(jī)還是手機(jī)，里面都有一個(gè)微型的計(jì)算器，這樣的設(shè)計(jì)有利于方便人們計(jì)算很復(fù)雜的計(jì)算過程。本次設(shè)計(jì)主要采用了MSC-51單片機(jī)，LCD顯示器，控制按鍵為元件來設(shè)計(jì)一個(gè)小小的計(jì)算器。利用此設(shè)計(jì)熟悉單片機(jī)控制器及匯編語(yǔ)言的編程，對(duì)個(gè)芯片的了解和認(rèn)識(shí)及51單片機(jī)各個(gè)I\O端口的功能和基本的用途有所了解。常用的LCD顯示器的使用方法及一般鍵盤的使用方法。在進(jìn)行仿真調(diào)試的時(shí)候所采

19、用的軟件是Proteus ISIS來進(jìn)行調(diào)試，而所編寫的程序是用KEIL軟件進(jìn)行編寫的。</p><p>　　關(guān)鍵詞：MSC—51單片機(jī)；數(shù)碼顯示LCD；Proteus ISIS；KEIL軟件</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the continuous development of soci

20、ety, our material life and entertainment are more and more cannot do without the electronic products. In recent years, with the rapiddevelopment of science and technosame time also led to the continuous update of traditi

21、onlogy, the application of SCM isquietly into our life, at the al control detection technology andchange. Not only changed in technology. It also led to the continuous development of our economy. In the SCM real-time det

22、ection and automatic </p><p>　　Key words: MSC - 51 single chip microcomputer; digital display LCD</p><p><b>　　第1章 前言</b></p><p>　　隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，計(jì)算器幾乎在我們身邊無處不在，它不僅方便我們計(jì)算而且

23、能為我們解決大腦所不能解決的問題。那么就讓我們大家先來大致了解一下它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及簡(jiǎn)易的制作方法。首先，讓我們來了解一下計(jì)算器里面最核心的元器件51單片機(jī)，體積小，價(jià)格低，功能強(qiáng)大。在一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)中，要使系統(tǒng)正常工作，那么就要滿足單片機(jī)最小工作系統(tǒng)的信號(hào)完整。單片機(jī)技術(shù)是一門應(yīng)用性很強(qiáng)的專業(yè)課程，其理論知識(shí)與實(shí)際操作技能是從事電子信息類，機(jī)電類，電氣自動(dòng)化類等技術(shù)專業(yè)人員必不可少的。當(dāng)今社會(huì)，高科技術(shù)在不斷的創(chuàng)新，電子產(chǎn)品越來越離不開人

24、們了。一個(gè)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的計(jì)算器里面就包含了最主要的51單片機(jī)，為什么我們不選擇52單片機(jī)而是選擇51，因?yàn)閮r(jià)格低。</p><p>　　目前，51單片機(jī)在我國(guó)的各個(gè)行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，各個(gè)大專院校都開設(shè)了單片機(jī)原理與應(yīng)用方面的課程，這是一門技術(shù)性和實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，必須通過一系列的軟件硬件實(shí)驗(yàn)。目前我們所使用的計(jì)算器大部分都是用C語(yǔ)言來進(jìn)行編程的。然而，現(xiàn)在我就選擇用匯編語(yǔ)來實(shí)現(xiàn)計(jì)算與接收外部的模擬信號(hào)進(jìn)行完成本設(shè)

25、計(jì)。通過本次設(shè)計(jì)讓我們多了解單片機(jī)內(nèi)部硬件與系統(tǒng)的組成。通過編程控制計(jì)算器簡(jiǎn)單的加減乘除功能，讓我們了解匯編指令系統(tǒng)，掌握程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法。</p><p>　　隨著社會(huì)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，猶如雨后春筍般的變化。電子產(chǎn)品的更新速度就不足驚奇了。計(jì)算器在人們的日常中是比較常見的電子產(chǎn)品之一。如何使用計(jì)算器技術(shù)就更加成熟了，充分利用已有的軟件和硬件條件，設(shè)計(jì)出更出色

26、的計(jì)算器，使其更好的為各個(gè)行業(yè)服務(wù)，成為如今電子領(lǐng)域重要的研究課題。我們?cè)谝院蟮纳钪袘?yīng)該不斷地創(chuàng)新，創(chuàng)造更方便簡(jiǎn)潔的計(jì)算器讓它更好的服務(wù)于人民群眾。以前我們使用的計(jì)算器基本上都用LED來顯示，但是本設(shè)計(jì)選擇了LCD它的使用功能基本上和LED一樣，只是在應(yīng)用方面比較先進(jìn)。這樣就可以把以前老式的計(jì)算器取而代之，讓人們逐漸使用LCD制作出來的計(jì)算器，今天，人們的日常生活中已經(jīng)離不開計(jì)算器了，社會(huì)的各個(gè)角落都有它的身影，比如商店，學(xué)校，辦公室

27、等各個(gè)領(lǐng)域都離不開計(jì)算器。所以，我們應(yīng)該大力挖掘新科技，新技能，創(chuàng)造更多的財(cái)富，把我們的技術(shù)不斷的擴(kuò)充，讓它帶動(dòng)我們的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。通過本設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)，是我掌握單片機(jī)程序設(shè)計(jì)和微機(jī)接口應(yīng)用的基本方法，并能綜合應(yīng)用所學(xué)軟件，硬件知識(shí)分析實(shí)際問題，提高解決畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)際問題的能力，為單片機(jī)應(yīng)用和開發(fā)打下良好基礎(chǔ)。周所</p><p><b>　　2.1 設(shè)計(jì)目的</b></p><

28、p>　　通過本次的設(shè)計(jì)，應(yīng)用《單片機(jī)技術(shù)與項(xiàng)目訓(xùn)練》,《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》，《單片機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》等相關(guān)知識(shí)和上網(wǎng)查閱資料，完成簡(jiǎn)易計(jì)算器的設(shè)計(jì)，讓它能達(dá)到預(yù)期的效果，改善老式的計(jì)算器，以達(dá)到理論與實(shí)踐相結(jié)合，進(jìn)一步提高綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)和設(shè)計(jì)的能力目的，更好的完成本次設(shè)計(jì)，我們做任何一次設(shè)計(jì)的時(shí)候都要取其精華，棄其糟粕，查閱更多的資料來完善我們的作品，雖然每次都會(huì)面臨失敗，可是失敗是成功之母，為了更好的完成這個(gè)簡(jiǎn)易的計(jì)算器，我們需要準(zhǔn)備

29、更多的材料和設(shè)計(jì)思路，為什么我會(huì)選擇制作這個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算器，是因?yàn)樗臀覀兩钕⑾⑾嚓P(guān)，所以我想制作一個(gè)既簡(jiǎn)單又方便攜帶的小型計(jì)算器來代替大型的計(jì)算器。</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)任務(wù) </p><p>　　1簡(jiǎn)單說明單片機(jī)技術(shù)發(fā)展，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及LCD動(dòng)態(tài)顯示和矩陣鍵盤基本原理。</p><p>　　2掌握AT89C51系列的最小電路和外部擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)。&l

30、t;/p><p>　　3了解單片機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能和工作過程。</p><p>　　4 完成主要功能模塊的硬件電路設(shè)計(jì)和必要的參數(shù)確定。</p><p>　　5 用PROTEL軟件來完成原理電路圖的繪制。</p><p>　　本系統(tǒng)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)處理的量也不是很大，所以選用AT89C51作為控制系統(tǒng)的核心。AT89C51是Atmel公司推出的一種

31、低功耗、高性能的CMOS單片機(jī)，內(nèi)帶4KB可編程Flash存儲(chǔ)器、128B背部RAM、2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器、WDT，并具備ISP端口，便于程序的在系統(tǒng)修改和調(diào)試，可大大縮短系統(tǒng)的開發(fā)周期。</p><p><b>　　圖2.1 硬件框圖</b></p><p>　　2.4 MCS-51系列單片機(jī)基本組成</p><p>　　單片機(jī)應(yīng)用廣泛，

32、它的片內(nèi)具有微型計(jì)算機(jī)的基本功能模塊：CPU ROM RAM I\O接口。單片機(jī)內(nèi)部的基本結(jié)構(gòu)電路如圖2.3所示：</p><p>　　圖2.3 單片機(jī)內(nèi)部的基本結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　首先讓我們先了解一下單片機(jī)內(nèi)部各個(gè)功能的作用及特點(diǎn)：</p><p>　　內(nèi)部程序存儲(chǔ)器（ROM）:它主要是用來存放程序 ，一旦程序固化到程序存儲(chǔ)器后是只讀不寫，MCS—51單片

33、機(jī)有很多不同系列號(hào)，其中重要的區(qū)別之一就是片內(nèi)程序存儲(chǔ)器的性質(zhì)和容量不同，所以在實(shí)際使用時(shí)應(yīng)該按照所需要的功能來決策。</p><p>　　中央處理器（CPU）：程序被固定到單片機(jī)后，系統(tǒng)上電，如果提供給單片機(jī)的電源系統(tǒng)，復(fù)位信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)，都滿足要求了，那么CPU就開始工作。運(yùn)算器和控制器是計(jì)算機(jī)的核心部分，常把它們稱為首腦地位。</p><p>　　內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（內(nèi)部RAM）：51單

34、片機(jī)芯片中共有256個(gè)RAM單元，但其中后128個(gè)單元被專用寄存器占用，能作為寄存器供用戶使用的只有前128單元，用于存放可讀寫的數(shù)據(jù)。</p><p>　　4個(gè)I\O接口P0.0-P0.7：P0口8位雙向接口線。</p><p>　　P1.0-P1.7：P1口8位雙線接口線。</p><p>　　AT89C51的外部引腳說明及結(jié)構(gòu)示意圖如圖2.7所示：</p

35、><p>　　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)器和多種功能的I/O線等一臺(tái)計(jì)算機(jī)所需要的基本功能部件。MCS-51單片機(jī)內(nèi)包含下列幾個(gè)部件：</p><p><b>　　1一個(gè)8位CPU；</b></p><p>　　2 一個(gè)片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路；</p><p>　　3 4K字節(jié)R

36、OM程序存儲(chǔ)器；</p><p>　　4 128字節(jié)RAM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；</p><p>　　5 兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；</p><p>　　6 可尋址64KB外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和64BK外部程序存儲(chǔ)器空間的控制電路；</p><p>　　7 32條可編程的I/O線（四個(gè)8位并行I/O端口）；</p><p>　　8 一

37、個(gè)可編程全雙工串行口；</p><p>　　9 具有五個(gè)中斷源、兩個(gè)優(yōu)先級(jí)嵌套中斷結(jié)構(gòu)。</p><p><b>　　10　電源線：</b></p><p>　　VCC：+5 V電源。VSS：地線。 </p><p>　　11　RST：復(fù)位信號(hào)線。</p><p>　　當(dāng)輸入的復(fù)位信號(hào)延續(xù)兩個(gè)機(jī)器

38、周期以上的高電平時(shí)即為有效，用以完成單片機(jī)的復(fù)位初始化操作。</p><p>　　12　信號(hào)引腳介紹 </p><p>　　P0.0 ～ P0.7： P0口8位雙向口線。 </p><p>　　P1.0 ～ P1.7 ：P1口8位雙向口線。 </p><p>　　P2.0 ～ P2.7 ：P2口8位雙向口線。 </p><

39、p>　　P3.0 ～ P3.7 ：P3口8位雙向口線。</p><p>　　13　XTAL1和XTAL2：外接晶振引腳</p><p><b>　　14　控制線：</b></p><p>　　（1）ALE/PROG</p><p><b>　?。?）EA/VPP</b></p>

40、<p><b>　?。?）PSEN。</b></p><p>　　圖2.7 單片機(jī)的外部引腳</p><p><b>　　4.復(fù)位狀態(tài)說明</b></p><p>　　單片機(jī)的復(fù)位基本上都是依靠外部電路來完成的，在時(shí)鐘電路工作中復(fù)位后PC=0000H這樣就可以使單片機(jī)從第一個(gè)ROM單元取指令，當(dāng)RST從高電平

41、變?yōu)榈碗娖揭院?，MCS.51單片機(jī)從0000H地址開始執(zhí)行程序。在復(fù)位有效期間，ALE、 引腳輸出高電平。如圖2.4為89S51上電復(fù)位電路圖。</p><p>　　圖2.4 89C51上電復(fù)位電路圖</p><p>　　2.5 單片機(jī)的選擇目的</p><p>　　為什么我會(huì)選擇AT89C51單片機(jī)是因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，功能大，低耗，使用方便。我通過了51單

42、片機(jī)和52單片機(jī)的相對(duì)比較下我還是選擇了51，雖然52的儲(chǔ)存容量比較大，但是根據(jù)實(shí)際出發(fā)，選擇了51單片機(jī)。因?yàn)橐粋€(gè)小小的計(jì)算器不需要耗費(fèi)太多的空間儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。STC89C52和AT89S52的不同之處就是它們的下載方式不同，STC89C52芯片采用串口下載方式，用一根串口線就可以下載了。AT89S52利用P1.5，P1.6，P1.7三個(gè)引腳進(jìn)行下載，因此不管是并行，串行還是USB口都需要制作專門的下載線。所以在制作計(jì)算器時(shí)，不僅要選擇合

43、適的材料外，也要考慮它們的下載方式和性能問題，只有各方面都選擇好了才能在制作的過程中節(jié)省更多的時(shí)間及工作效率。</p><p><b>　　2.6矩陣按鍵</b></p><p>　　4*4 矩陣鍵盤工作原理：矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤，它由行線，4條I\O線做列線組成，在行線和列線的每個(gè)交叉上設(shè)置一個(gè)按鍵。這樣鍵盤中的按鍵數(shù)為4*4矩陣鍵盤，這種行列式的鍵盤結(jié)構(gòu)大大提

44、高了I\O的利用率。</p><p>　　在這次設(shè)計(jì)中：行線為高電平，接P1口的低四位P1.3-P1.0</p><p>　　列線為低電平，接P1口的高四位 P1.7-P1.4</p><p>　　高四位為輸入，低四位為輸出</p><p>　　檢測(cè)當(dāng)前是否有鍵按下，采用逐步掃描法，檢測(cè)方法為先將P1.7-P1.4依次0，檢測(cè)P1.3-P1.

45、0狀態(tài)，若全為1則無鍵閉合，否則有鍵閉合。</p><p>　　取出鍵抖動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)到有鍵按下后，延時(shí)一段時(shí)間再做下一步判斷若有鍵按下，應(yīng)判斷究竟是哪一鍵按下。方法是對(duì)鍵盤的行線進(jìn)行掃描。</p><p><b>　　圖2.5 狀態(tài)圖</b></p><p>　　圖2.6 鍵盤接口電路</p><p>　　2.7 計(jì)算

46、器設(shè)計(jì)總體思想</p><p>　　由于要設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易的計(jì)算器，本次設(shè)計(jì)所采用的方法為四則運(yùn)算，為了更好的顯示它的結(jié)構(gòu)和功能，所以這次就選擇了新型材料LCD來顯示數(shù)據(jù)和結(jié)果。除此之外它所包擴(kuò)零到九的數(shù)字，符號(hào)鍵有加減乘除和等號(hào)鍵。所以只需要十六個(gè)按鍵就可以制成一個(gè)簡(jiǎn)單的計(jì)算器了，所以就采用了4*4矩陣按鍵。在執(zhí)行程序的時(shí)候，我們采用了開機(jī)顯示為零，，等待鍵入數(shù)值，在我們輸入的外部數(shù)據(jù)時(shí)，計(jì)算器就可以通過LCD顯示

47、我們所要的結(jié)果，在我們輸入加減乘除的時(shí)候計(jì)算器在內(nèi)部執(zhí)行數(shù)字轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)，并等待再次輸入的數(shù)字后計(jì)算，輸出所需要的結(jié)果。本次設(shè)計(jì)的計(jì)算器主要采用了51單片機(jī)來設(shè)計(jì)的，整個(gè)計(jì)算器的工作過程是單元初始化，顯示初始值和鍵盤掃描，判斷按鍵位置，單片機(jī)就對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與相應(yīng)處理轉(zhuǎn)換，之后再通過LCD顯示器顯示出來。</p><p><b>　　第3章 硬件設(shè)計(jì)</b></p><p

48、>　　3.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)，它是構(gòu)成計(jì)算器的實(shí)體和裝置，它一般由運(yùn)算器，控制器，儲(chǔ)存器，輸入輸出設(shè)備等組成。其實(shí)單片機(jī)本質(zhì)上就是一個(gè)硬件芯片，但是在實(shí)際的應(yīng)用中它通常很難直接的與被控制對(duì)象進(jìn)行電氣連接，它必須在外部連接一些擴(kuò)展接口電路，外部設(shè)備和被控制對(duì)象等硬件和軟件設(shè)備。才能構(gòu)成一個(gè)簡(jiǎn)單的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)選用AT89C51單片機(jī)為主控單元。顯示部分采用了LCD

49、靜態(tài)顯示，按鍵部分采用4*4鍵盤。硬件電路原理圖如圖3.1所示：</p><p>　　如圖3.1 計(jì)算器的硬件原理圖</p><p>　　3.2 鍵盤接口電路</p><p>　　本設(shè)計(jì)計(jì)算器的硬件鍵盤布局如圖3.1.1所示：它一般有十六個(gè)鍵組成，在單片機(jī)中有一個(gè)P端口實(shí)現(xiàn)16個(gè)按鍵的功能，所以單片機(jī)它不僅體積小而且功能強(qiáng)大，它無時(shí)無刻不在我們身邊。</p&

50、gt;<p>　　3.2 矩陣鍵盤內(nèi)部電路圖</p><p>　　如上圖可得矩陣鍵盤采用四條I\O線作為行線，四條I\O線作為列線，在行線和列線的交叉點(diǎn)處設(shè)置一個(gè)按鍵。這樣在計(jì)算器的鍵盤上的數(shù)量就形成了4*4個(gè)。這樣的設(shè)計(jì)鍵盤結(jié)構(gòu)能有效的提高單片機(jī)系統(tǒng)中I\O口的利用率。</p><p>　　3.3 LCD顯示模塊</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用了L

51、CD作為計(jì)算器的輸出模塊。為什么選擇LCD而沒有選擇LED，是因?yàn)長(zhǎng)CD有足夠的優(yōu)良特性：1.+5V，對(duì)比可調(diào)度；2.內(nèi)部含有復(fù)位電路；3.提供各種控制命令。它所提供的功能LED有一些不能提供。</p><p>　　d0-d7引腳向LCD寫指令或?qū)懸恍┲噶钭只蛘呤菍憯?shù)據(jù)以使LCD實(shí)現(xiàn)不一樣的功能或顯示出相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型。其接口電路如圖3.1.2所示：</p><p>　　圖3.1.2 L

52、CD接口電路</p><p>　　LCD的引腳說明如表3.1.2所示：</p><p>　　3.1.2 LCD的引腳說明圖</p><p><b>　　3.4 運(yùn)算模塊</b></p><p>　　單片機(jī)是依靠程序來執(zhí)行的，程序源可以不斷地修改，讓它來完成我們所需要的功能，通過不一樣的程序?qū)崿F(xiàn)不一樣的功能，特別是一些

53、特殊的功能，通過單片機(jī)的編寫可以實(shí)現(xiàn)高智能，高效率和可靠性，因此采用單片機(jī)來作為計(jì)算器的主要功能，是可以很快的實(shí)現(xiàn)運(yùn)算功能的，材料的合理選擇，可以成就我們一般的成功率。運(yùn)算模塊是由鍵盤和顯示屏組成的。而單片機(jī)是通過按鍵來實(shí)現(xiàn)輸入數(shù)據(jù)和操作方式的控制，在運(yùn)算過程中，我們首先要確定所選運(yùn)算符號(hào)，若選擇的是加減，那么就要考慮結(jié)果是否溢出，溢出顯示錯(cuò)誤提醒，沒有溢出那么輸出正確的結(jié)果。如果是除，則要判斷除數(shù)是否為零，如果為零那么顯示錯(cuò)誤提示，不

54、為零輸出結(jié)果。</p><p>　　第4章 程序語(yǔ)言的選擇</p><p>　　在單片機(jī)中程序語(yǔ)言的選擇有兩種，一種是匯編語(yǔ)言，一種是C語(yǔ)言。在本次的設(shè)計(jì)中我選擇了匯編語(yǔ)言。因?yàn)樗軌蛑苯釉L問與硬件相關(guān)的存儲(chǔ)器或I/O端口；能夠不受編譯器的限制，對(duì)生成的二進(jìn)制代碼進(jìn)行完全的控制；能夠?qū)﹃P(guān)鍵代碼進(jìn)行更準(zhǔn)確的控制，避免因線程共同訪問或者硬件設(shè)備共享引起的死鎖； 能夠根據(jù)特定的應(yīng)用對(duì)代碼做最佳

55、的優(yōu)化，提高運(yùn)行速度；能夠最大限度地發(fā)揮硬件的功能； 用匯編語(yǔ)言編寫的程序比用高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序所要求的存儲(chǔ)空間與執(zhí)行時(shí)間將顯著減少；匯編語(yǔ)言使程序員可以完成技術(shù)性非常強(qiáng)的任務(wù)；而使用高級(jí)語(yǔ)言，即使可能做到，恐怕也會(huì)非常困難；雖然大多數(shù)軟件專家是用高級(jí)語(yǔ)言開發(fā)新的應(yīng)用軟件的那樣做，程序會(huì)比較容易編寫的維護(hù)，但是對(duì)于執(zhí)行時(shí)間要求比較苛刻的部分，常常還要用匯編語(yǔ)言來重新編寫；常駐程序（當(dāng)其他程序運(yùn)行的時(shí)候，常駐在存儲(chǔ)器中的程序）和中斷服務(wù)例

56、行程序（處理輸入與輸出的程序）幾乎都是用匯編語(yǔ)言開發(fā)的。</p><p>　　4.1 主程序流程圖</p><p>　　本次采用了4*4鍵盤，16個(gè)鍵依次對(duì)應(yīng)0--9.“+”“-”“*”“/”和清零鍵?？梢赃M(jìn)行小于255的數(shù)的加減乘除運(yùn)算，并可以連續(xù)運(yùn)算。當(dāng)鍵入值大于255時(shí)，將自動(dòng)清零，可以重新輸入.</p><p>　　圖3.1 計(jì)算器的流程圖</p&

57、gt;<p>　　4.2 運(yùn)算程序流程圖設(shè)計(jì)</p><p>　　在運(yùn)算過程中，開始如果滿足加的這條語(yǔ)句，那么執(zhí)行加的運(yùn)算，滿足乘那么就執(zhí)行乘一次內(nèi)推。如果都不滿足條件，那么報(bào)錯(cuò)溢出。</p><p>　　4.3 鍵掃流程圖</p><p>　　健掃執(zhí)行開始程序時(shí)，如果有鍵按下，鍵閉合那么繼續(xù)執(zhí)行下一步，如果沒有鍵閉合自動(dòng)返回，再次等待按鍵按下，滿

58、足條件執(zhí)行下一步，再次判斷是否有鍵按下，如果條件滿足執(zhí)行下一步。判斷鍵號(hào)，滿足條件，輸出結(jié)果。不滿足條件，返回繼續(xù)返回。鍵掃流程圖如圖3.2所示</p><p><b>　　N</b></p><p>　　N Y</p><p><b>　　N</b></p>

59、<p><b>　　Y</b></p><p>　　圖3.2 鍵掃流程圖</p><p>　　第5章 系統(tǒng)仿真調(diào)試</p><p>　　利用Keil uvision2軟件進(jìn)行編寫單片機(jī)的工作程序并且檢驗(yàn)程序是否能夠成功編譯。通過Keil uvision2逐步運(yùn)行程序的功能可以檢測(cè)出程序的錯(cuò)漏從而進(jìn)行改正。程序編譯成功后，利用I

60、SIS軟件把程序加載到原理圖中進(jìn)行仿真。</p><p>　　5.1 C51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)Keil</p><p>　　采用KEIL開發(fā)的89C51單片機(jī)應(yīng)用程序步驟：（1）在KEIL集成開發(fā)環(huán)境中建立一個(gè)新項(xiàng)目（project),文件名是.UV2,并為該項(xiàng)目選擇合適的元器件。（2）采用KEIL的文本編輯器編寫原文件。（3）通過KEIL的相關(guān)選擇項(xiàng)，鏈接定時(shí)器以及DUBUG調(diào)試器的功

61、能。（4）進(jìn)行編譯，生成HEX文件，如果出現(xiàn)編譯鏈接錯(cuò)誤則返回到第二步，修改文件中錯(cuò)誤，在進(jìn)行編譯。（5）編譯成功之后進(jìn)行仿真調(diào)試，調(diào)試成功后將HEX文件寫入到單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)ROM中。</p><p>　　4.2 系統(tǒng)工作原理圖</p><p><b>　　5.4系統(tǒng)仿真圖</b></p><p><b>　　第6章 結(jié)束語(yǔ)<

62、;/b></p><p>　　在寫畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中不僅要合理的選擇材料還要有廣泛的內(nèi)容可寫。剛寫畢業(yè)論文時(shí)，都不知道該怎么開頭，還是和同學(xué)討論了之后才有一點(diǎn)點(diǎn)頭緒。在暑假的這兩個(gè)月中一直在尋找資料，遇到不會(huì)的就問我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)老師。我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)老師沈凱不僅能及時(shí)幫我們解決問題，還給了我一些寶貴的建議，在她的虛心指導(dǎo)下我把畢業(yè)論文的初稿完成了。在畢業(yè)期間的最后一個(gè)大作業(yè)，真是考驗(yàn)我們的耐心，洗禮一下我們浮躁的

63、心，她無論在理論上還是在實(shí)踐中，都給了我很大的幫助，使我得到不少的提高這對(duì)于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，也讓我明白了團(tuán)隊(duì)的重要性。做任何一件事我們都離不開別人的領(lǐng)導(dǎo)和團(tuán)隊(duì)的合作。在遇到困難時(shí)我們應(yīng)該及時(shí)的去找解決方法，而不是等待別人主動(dòng)的來幫助你。兩年的大學(xué)生活就快走入尾聲，我們的校園生活就要?jiǎng)澤暇涮?hào)，總有一些難舍難分。從這里走出，對(duì)我的人生來說，將是踏上一個(gè)新的征程，我會(huì)把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中去。也會(huì)在以后的工作中慢慢

64、的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)，社會(huì)是一個(gè)培養(yǎng)人才的好地方。在畢業(yè)設(shè)計(jì)快要完成時(shí)，我做的這個(gè)畫面基本上能實(shí)現(xiàn)所有的功能，雖然做的不是很好，但是我已經(jīng)花了不少時(shí)間和經(jīng)歷在里面。</p><p>　　在制作這個(gè)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的計(jì)算器時(shí)，又讓我進(jìn)一步了解到了51單片機(jī)的類型及結(jié)構(gòu)。它不僅豐富了我們的生活，還促進(jìn)了我們社會(huì)的發(fā)展，雖然是一塊小小的芯片，但它的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的想象，以前只知道使用計(jì)算器但是具體不知道它的組成和命令語(yǔ)言，經(jīng)過這次親身

65、的體驗(yàn)也讓我進(jìn)一步理解到了它的基本組成。我們平時(shí)使用的計(jì)算器基本上都是由LED數(shù)碼管來制作的，但是我這次采用了LCD來制作，我想不斷的嘗試新事物，不斷地挑戰(zhàn)自我，發(fā)揮自己的潛能。在這次制作中我了解到一些新知識(shí)和新技術(shù)，明白 計(jì)數(shù)器在不滿足程序的時(shí)候，也不能正常工作。還有在執(zhí)行加減乘除的時(shí)候還需要考慮到會(huì)不會(huì)溢出，能不能再正常的范圍中實(shí)現(xiàn)功能。也進(jìn)一步的了解 到了匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言的一些不同及他們各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在寫程序的時(shí)候，我們應(yīng)該結(jié)合實(shí)

66、際情況來選擇，使用什么語(yǔ)言更加方便，更能準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)所需的功能。在這兩年的學(xué)習(xí)中，讓我學(xué)會(huì)了很多知識(shí)和交友方式。我們不僅要學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，還要學(xué)會(huì)處理各自的人際關(guān)系。參考文獻(xiàn)</p><p>　　[1]高速SOC C8051F單片機(jī).單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2002(5)

67、 </p><p>　　[2] 謝維成,等單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2006</p><p>　　[3] 李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京：北京航空天大學(xué)出版社，1999 </p><p>　　[4] 萬(wàn)光益，嚴(yán)義.單片機(jī)實(shí)驗(yàn)與實(shí)踐教材（一），第二版 北京：清華大學(xué)

68、出版社，2006</p><p>　　[5] 李眾，張素琴.單片機(jī)技術(shù)與項(xiàng)目訓(xùn)練 清華大學(xué)出版社</p><p>　　[6] 李華.MCS-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)北京：清華大學(xué)出版社，1993</p><p>　　[7] 孫傳友，等.測(cè)控電路及裝置[M].北京航空航天大學(xué)出版社，2000</p><p>　　[8]王福瑞，等.單片微機(jī)測(cè)

69、控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2002.</p><p>　　[9]何立民.單片機(jī)高級(jí)教程---應(yīng)用與設(shè)計(jì)[M].第二版.北京：北京航空天大學(xué)出版社，1993</p><p>　　[10]張迎新，單片微型計(jì)算機(jī)原理，應(yīng)用及接口技術(shù)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，1993</p><p><b>　　答謝辭</b></p

70、><p>　　感謝沈老師的虛心指導(dǎo)，在遇到困難的時(shí)候不厭其煩的為我們講解，在大學(xué)的這兩年里面，我們的每一位老師都很認(rèn)真負(fù)責(zé)，他們不僅把專業(yè)知識(shí)毫無保留的交給我們，還會(huì)給我們講一些社會(huì)上的東西。在寫畢業(yè)論文中我們遇到的所有問題沈老師都一一為我解決了。在我的十幾年求學(xué)歷程里，離不開父母的鼓勵(lì)和支持，是他們辛勤的勞作，無私的付出，為我創(chuàng)造良好的學(xué)習(xí)條件，我才能順利完成完成學(xué)業(yè)，感激他們一直以來對(duì)我的撫養(yǎng)與培育。</p

71、><p>　　最后，我要特別感謝沈老師、李老師。是他們?cè)谖耶厴I(yè)的最后關(guān)頭給了我們巨大的幫助與鼓勵(lì),使我能夠順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，在此表示衷心的感激.</p><p>　　沈老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和深厚的理論水平都使我收益匪淺。她無論在理論上還是在實(shí)踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對(duì)于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝她耐心的輔導(dǎo)。</p><

72、;p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定表</p><p>　　一、指導(dǎo)教師評(píng)分表（總分為70分）</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）成績(jī)?cè)u(píng)定表</p><p>　　一、指導(dǎo)教師評(píng)分表（總分為70分）</p><p>　　二、答辯小組評(píng)分表（總分為30分）</p><p>　　三、答辯委員會(huì)審定表</p>