单片机课程设计报告(简易计算器)

单片机实训报告

———简易计算器

姓名***

学号***

专业***

学校***

指导教师 ***

实训时间2014.06.23-2014.06.29

目录

中文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 关键词．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1 实训任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1 主要功能设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

1.2 任务目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

2 整体设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 2.1 方案论证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1

2.2 系统框图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

3 控制软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 3.1 程序时序总图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 3.2 液晶显示软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 3.3 键盘输入软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

3.4 计算函数设置．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

4 软件调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 个人小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9附录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

摘要：计算器是人们的日常生活中是最常见的电子产品之一，它应用极广、发展迅猛，并且不断出现着拥有更加强大功能的计算器。为了解和研究计算器，本次实训设计制作了一个简易计算器，能够在五位的计算围进行“+”、“-”、“*”、“/”的基本运算，能进行负数的精确结果显示。该计算器以AT89C51单片机芯片作为核心。采用LCD1602工业字符液晶进行显示。完成的计算器经过检验能够完整的实现预设功能，各种细节完善，具有很高的使用价值。

关键词：单片机;简易计算器；AT89C51；LCD1602

1实训任务

1.1 主要功能设计

以AT89C51单片机芯片为核心来制作一个简易计算器，外部由4*4矩阵键盘和一个LCD1602工业字符型液晶显示屏构成，部由一块AT89C51单片机构成，通过软件编程可实现简单加减乘除。

1.2 任务目的

通过本次实训提高我们的单片机硬件设计、软件编程能力，自主学习到更多的单片机应用知识。

2 整体设计方案

2.1 方案论证

计算器电路包括三个部分：显示电路、4*4键扫描电路、单片机微控制电路。具体如下：

（1）LCD显示电路

LCD1602作为一个成熟的产品，使用简单，模式固定，便于移植到各种类型的程序，但是初学者往往要注意结合LCD本身的时序图来完善初始化程序。又以其微功耗、体积小、显示容丰富、超薄轻巧的诸多优点，故采用LCD.

（2）4*4键盘扫描电路

对键盘上的某一行送低电平，其他行为高电平，然后读取列值。若列值中有一位是低，则表明该行与低电平对应列的键被按下；否则，扫描下一行。

根据读到的值组合就可以查表 1 得到的键码，因为编程的方式，本次实训采用逐行扫描来读取键值，方便程序编写。

（3）单片机微控制电路:

微控制电路就是以AT89C51为核心的控制核心，主要注意晶振电路的接法和复位电路的接法。

2.2 系统框图

系统框图

3 控制软件设计：

实训中采用C语言对单片机进行编程，采用的是自下而上的设计方式，先设计出每一个模块（子程序），然后再慢慢扩大，最后组成程序。

3.1 程序总时序图

3.2 液晶显示软件设计

（1）显示流程

开始

液晶初始化

调用显示字序

液晶显示

结束

（2）1602液晶显示时序图，通过时序图，所有编程问题都可以得以解决。

（3）由时序图可以写出液晶的初始化函数、功能设置函数、清屏函数、写指令函数、写数据函数。

void delay1() //采用软件实现延时，5个机器周期

{

_nop_();

_nop_();

_nop_();

}

void int1() //LCD初始化

{

lcd_w_cmd(0x3c);

lcd_w_cmd(0x0c);

lcd_w_cmd(0x01);

lcd_w_cmd(0x06);

lcd_w_cmd(0x80);

}

unsigned char lcd_r_start() //读状态字

{

unsigned char s;

RW=1;

delay1();

RS=0;

delay1();

E=1;

delay1();

s=P1;

delay1();

E=0;

delay1();