单片机课程设计计算器

课程设计说明书

课程设计名称：单片机课程设计

课程设计题目：四位数加法计算器的设计学院名称：电气信息学院

专业班级：

学生学号：

学生姓名：

学生成绩：

指导教师：

课程设计时间：至

格式说明（打印版格式，手写版不做要求）

（1）任务书三项的内容用小四号宋体，倍行距。

（2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。

（3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。

（4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。

（5）正文用小四号宋体，倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。

（6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。（7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。

（8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列；页码位于页脚，居中位置。

（9）标题编号应统一，如：第一章，1，，……；论文中的表、图和公式按章编号，如：表、表……；图、图……；公式（）、公式（）。

课程设计任务书

一、课程设计的任务和基本要求

(一)设计任务（从“单片机课程设计题目”汇总文档中任选1题，根

据所选课题的具体设计要求来填写此栏）

1. 系统通过4x4的矩阵键盘输入数字及运算符。

2. 可以进行4位十进制数以内的加法运算，如果计算结果超过4位十进制数，则屏幕显示E。

3. 可以进行加法以外的计算(乘、除、减)。

4. 创新部分：使用LCD1602液晶显示屏进行显示，有开机欢迎界面，计算数据与结果分两行显示，支持小数运算。

(二)基本要求

1.有硬件结构图、电路图及文字说明；

2.有程序设计的分析、思路说明；

3.有程序流程框图、程序代码及注释说明；

4.完成系统调试（硬件系统可以借助实验装置实现，也可在Proteus

软件中仿真模拟）；

5.有程序运行结果的截屏图片。

二、进度安排

第9周，～

1）题目分析，文献查阅

2）方案比较，确定设计方案

3） ~ 硬件电路设计

4） ~ 程序设计，程序调试，系统联调，系统改进

5）课程设计说明书撰写

三、参考资料或参考文献

1. 林立，张俊亮. 单片机原理及应用——基于Proteus和Keil C [M].北京：电子工业出版社,2013

2. 张毅刚，彭喜元. 单片机原理与应用设计[M]. 北京：电子工业出版社,2008

3. 马忠梅. 单片机的C语言应用程序设计(第5版) [M].北京：北京航空

航天大学出版社,2013

4. 楼然苗、李光飞. 51系列单片机设计实例[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,2003

本科生课程设计成绩评定表

目录

第一章设计论证..................................................... 错误!未定义书签。设计分析........................................................... 错误!未定义书签。设计方案........................................................... 错误!未定义书签。第二章硬件设计..................................................... 错误!未定义书签。硬件结构与工作原理................................................. 错误!未定义书签。单元电路设计....................................................... 错误!未定义书签。第三章软件设计..................................................... 错误!未定义书签。系统软件结构....................................................... 错误!未定义书签。主要功能子程序设计................................................. 错误!未定义书签。第四章系统调试与分析............................................... 错误!未定义书签。调试过程与结果..................................................... 错误!未定义书签。结果分析........................................................... 错误!未定义书签。第五章设计小结..................................................... 错误!未定义书签。附录................................................................ 错误!未定义书签。

第一章设计论证

设计分析

在方案设计过程中，我列出了两种不同的设计方案，分别对应于显示模块和单片机内部运算。显示模块在我的设计中有两种不同的显示方式，分别为数码管显示以及液晶屏显示。

对于数码管显示来说，优点是使用简单，反应速度更快，由于LCD有众多的接口，以及指令，因此在软件上要比数码管复杂。数码管显示的缺点也比较明显，就是需要占用过多的单片机输出接口，同时，LCD的显示功能更多，也更直观，对于现实生活中的使用也更加舒适。

在综合了以上几点的考虑后，我最终选择了LCD1602液晶显示芯片作为显示模块。

在单片机内部运算方面，我的设想也有两种，即支持浮点数运算或只支持整数运算，若只支持整数运算，程序设计势必更加简单易懂，但是出于实用性的考虑，我最终决定了使计算器支持浮点数运算功能。同时，这也能更好地锻炼我的编程思维能力。

设计方案

按照系统设计的功能的要求，初步确定设计系统由主控模块、显示模块、键盘扫描接口电路共四个模块组成。主控芯片使用8051系列的AT89C52单片机，其中带有非易失性Flash程序存储器，它是一种高性能、低功耗的8位CMOS微处理芯片，市场应用最多。

显示模块采用LCD1602液晶显示器为主体构成。

键盘电路采用4x4矩阵键盘电路。

整个单片机的接口电路：P0用于显示输出或LCD1602信号输入，P1口用于键盘扫描输入，P2口用于LCD1602的控制信号输出。

为了驱动系统的各个模块正常协调工作，在软件方面我设计了四大模块，分别为显示、键盘、运算、综合模块，通过综合模块的协调来使其它三大模块正常运行，使计算器能正确运算得出正确结果。