单片机实验系统设计
《单片机系统设计技术》实验指导
《单片机系统设计技术》实验指导书适用专业: 电气、自动化、信息等编写单位: 电气信息学院编写人: 曹 林审核人:审批人:批准时间:年月日目 录实验1 IO控制LED流水灯实验 (3)实验2 IO控制数码管动态扫描实验 (5)实验3 外部中断实验 (8)实验4 定时器应用控制实验 (10)实验5 UART实验 (12)实验6 键盘扫描输入编程 (14)实验7 UART与PC对话实验 (17)实验8 ADC数据采集实验 (19)实验1 IO控制LED流水灯实验1．实验目的1）、熟悉KEIL编程环境和调试环境。
2）、掌握单片机汇编语言和指令的用法。
3）、理解简单的IO控制程序，延迟子程序，并对其修改，使其功能改变。
2．实验设备硬件： PC 机，单片机教学实验开发平台；软件： KEIL集成开发环境、STC ISP程序下载软件。
3．实验内容使用P0口控制8个LED 进行流水灯显示。
4．实验预习要求和实验准备要求预习教科书关于单片机硬件架构内容、IO口的内容，特殊寄存器内容。
预习汇编程序编写、MCS-51指令表。
带上教科书、U盘、具备二进制和十六进制转换的科学计算器。
5．实验原理和步骤1）实验原理（1）实验原理图图1 P0口连接的8盏LED灯从图1中可以看出：如果需要把LED点亮有两个条件，其一是需要用短接帽把J1的2脚和3脚短接，在PCB上就是将电路板左上角LED和VCC短接起来；其二是P0.X口给出低电平，让电流从VCC开始流经限流电阻、LED后进入单片机的P0.X口，最后到单片机内部的地线上。
因此，简单地说就是在短接帽接好的前提下，向P0.X口写0则LED将点亮，写1则LED将熄灭。
图中网络标识PORT0_0、PORT0_1……PORT0_7和单片机P0.0、P0.1……P0.7连接，可观察原理图上单片机P0口的网络标识也是PORT0_0、PORT0_1……PORT0_7。
2）实验步骤（1）启动KEIL集成开发环境，按照《KEIL使用方法》中描述步骤进行工程建立、汇编源程序文件添加。
单片机系统的设计课程设计
单片机系统的设计课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解单片机系统的基本原理和组成，掌握其设计流程和方法。
2. 使学生掌握单片机编程的基础知识，能运用C语言或汇编语言进行简单程序编写。
3. 帮助学生了解单片机系统在实际应用中的功能与作用，如智能家居、机器人等。
技能目标：1. 培养学生具备独立设计单片机系统的能力，包括硬件电路设计和软件编程。
2. 提高学生运用单片机解决实际问题的能力，如数据采集、信号处理等。
3. 培养学生动手实践和团队协作的能力，能够完成课程项目的设计与实施。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对单片机系统设计和开发产生兴趣，提高其学习积极性和主动性。
2. 培养学生具备创新精神和实践意识，敢于尝试新方法，解决实际问题。
3. 培养学生具备良好的团队合作精神和沟通能力，能够在团队中发挥积极作用。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，要求学生在理解理论知识的基础上，动手实践，完成单片机系统的设计与实现。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对单片机系统有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，培养其创新能力和实践能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续专业课程学习和实际工程应用打下坚实基础。
二、教学内容1. 单片机系统概述：介绍单片机的基本概念、发展历程、应用领域及未来发展趋势。
- 教材章节：第一章 单片机概述2. 单片机硬件结构：讲解单片机的内部结构、工作原理、主要性能指标及硬件连接方式。
- 教材章节：第二章 单片机硬件结构3. 单片机编程语言：学习单片机编程所需的基础知识，包括C语言和汇编语言。
- 教材章节：第三章 单片机编程语言4. 单片机I/O口编程：介绍I/O口的基本操作方法，包括输入、输出、中断等。
- 教材章节：第四章 单片机I/O口编程5. 单片机系统设计流程与方法：讲解单片机系统设计的步骤、方法及注意事项。
单片机实验教学仿真电路子系统的设计
单片机实验教学仿真电路子系统的设计单片机实验教学仿真电路子系统的设计：仿真电路子系统在外部，它向用户提供了一个可视的虚拟的单片机实验平台，用户通过这一平台建立仿真的实验电路。
当用户仿真运行实验源程序时，将再次通过这一平台进行相关操作，观察实验现象。
在内部，仿真电路子系统对用户建立的仿真电路进行元件的记录、电路连接的分析、节点表的建立与维护、元件(包括单片机端口)状态得计算，通过发送消息与仿真运行子系统交互。
最终达到在完全软件仿真的环境中让用户完成单片机教学实验，并获得与真实实验条件下相同的实验结果。
1．1 仿真元件的设计与实现元件是电路建立的基础。
对实验中用到的电器元件(如：51系列单片机89S51、电阻、电容、发光二极管、数码管、各种开关、逻辑门电路、译码器、存储器芯片等)设计元件类。
另外将电源、接地、导线、节点也作为元件进行设计。
部分元件以简化的图形表现，在设计元件时为简化软件的设计，将元件以单元模块的形式进行设计，即以单元模块电路的形式将模拟元件简化为数字逻辑单元。
忽略了电路及元件具体的电流电压等模拟特性。
类似的单元模块有，复位模块、振荡电路模块、数码管模块、开关模块。
1．2 元件类的设计与实现首先设计出CYuanJian类，它定义了元件共有的基本属性及方法，例如：在窗口中的位置、元件的线条及填充颜色、元件管脚的坐标，其次，对元件操作时的方法，例如：元件的绘制和对其他属性进行设置等。
为了让元件对象能方便地以数据文件的形式在存储器中存储和读取，将CYuanJian类的父类定义为VC++MFC提供的基类CObject类。
这样就可使用CObject 类的成员函数Serialize()对元件对象进行串行化。
由于每个元件的外形均不相同，对元件进行绘制的Draw()函数和元件移动函数Move()定义为虚函数，利用VC++的多态性在子类中实现。
同时这使得CYuanJian类成为了抽象类，CYuanJian类仅用来派生子类，不能实例化。
单片机最小系统的设计
单片机最小系统的设计以AT89C51单片机为例，设计一个单片机最小系统。
要求：1、功能：有按键开关、键盘进行高低电平的输入。
有数码管显示输出数字。
有LED灯显示输出的高低电平。
LCD显示输出数字和中文文字符号。
有使单片机工作的最小外围电路。
2、设计采用Keil单片机开发软件进行，在该软件上设计虚拟电路并进行仿真实现键盘、按键输入数据，在数码管、LED、LCD上显示输入内容，或运算、控制结果。
3、写出完成上述工作的全部过程。
包括软件选取、软件安装、每个功能硬件的选取和连接过程，软件的编写过程、源程序调试过程，最后附上全部工程文件和程序。
上述工作的目的：通过单片机的学习，学会基本的科研工作方法：构思、系统框图、详细设计、硬件设计、软件设计、研究工作中的记录、总结、归纳。
正反两方面的经验都要写。
方法：先建设一个WORK文档，以后每做一步写步，做完设计工作同时文档也就写完，然后对文档总结、整理、提高，这样每做完一件事，一篇可发表的论文也应完了，而不要做完了设计才来回想、写论文，时间就浪费了，很多设计过程中遇到的问题也忘了。
下面是去年同学写的内容，仅参考，不要抄，要自己写，比这个更好。
一、软件的介绍本文以AT89C51作为控制部件，同时利用LCD显示当前状态，从而实现依次按键控制LED灯亮灭的最简控制系统。
1、proteus软件的使用方法Proteus软件是Labcenter Electronics公司的一款电路设计与仿真软件，它包括ISIS、ARES等软件模块，ARES模块主要用来完成PCB的设计，而ISIS模块用来完成电路原理图的布图与仿真。
Proteus的软件仿真基于VSM技术，它与其他软件最大的不同也是最大的优势就在于它能仿真大量的单片机芯片，比如MCS-51系列、PIC系列等等，以及单片机外围电路，比如键盘、LED、LCD等等。
通过Proteus软件的使用我们能够轻易地获得一个功能齐全、实用方便的单片机实验室。
单片机系统设计报告范文
单片机系统设计报告范文1. 引言本报告介绍了一个基于单片机的系统设计。
本项目旨在设计一个可靠、高效的控制系统，能够实现某一特定功能。
本报告将详细介绍系统的设计目标、硬件设计和软件设计，并对系统进行评估和讨论。
2. 设计目标本项目的设计目标是实现一个智能温湿度控制系统。
系统的主要功能包括实时监测环境的温度和湿度，并根据设定的阈值自动控制温湿度，保持舒适的环境条件。
3. 硬件设计3.1. 主控单元本系统选择了常用的基于单片机的主控单元，采用XMC4500系列单片机。
此单片机具有高性能、低功耗和多种外设接口的特点，非常适合本项目的需求。
3.2. 传感器模块为了实时监测环境的温湿度，我们选择了DHT11温湿度传感器。
该传感器具有较高的精确度和良好的稳定性，可以通过串口和单片机进行数据交互。
3.3. 人机交互模块为了方便用户对系统进行设定和操作，本系统设计了一个人机交互模块。
该模块包括一个液晶显示屏和几个按键，通过显示屏和按键可以实现菜单显示和参数设定功能。
3.4. 控制模块为了控制温湿度，本系统设计了一个控制模块。
该模块通过与主控单元的通信，接收来自传感器模块的数据，并实施相应的控制策略，如开关空调、加湿器等来维持设定的温湿度。
4. 软件设计4.1. 软件架构本系统的软件设计采用了模块化的结构。
主控单元的软件主要分为三个模块：传感器模块、人机交互模块和控制模块。
每个模块都有相应的功能函数，通过调用这些函数来实现不同的功能。
4.2. 传感器模块传感器模块负责实时读取温湿度传感器的数据，并将数据发送给主控单元。
为了增加系统的稳定性，我们设计了数据校验和容错机制。
4.3. 人机交互模块人机交互模块负责显示菜单和接收用户的操作。
用户可以通过按键来选择菜单和设定参数。
我们设计了一个菜单管理器和按键管理器来实现该模块的功能。
4.4. 控制模块控制模块根据传感器模块提供的数据和用户设定的参数，实施相应的控制策略。
例如，当温度超过设定值时，控制模块会发送控制信号给空调，打开空调降低室内温度。
多模块单片机实验系统设计
其功能 比较单一， 与别的实验系统之间也毫无联系 ， 能够完成 的实验 ３１基本模块 ． 都是 单一 的单 片机实验 。当前实验 室中一般都有 多种 实验 设备， 如 Ｌ Ｄ显示 由 ８个简单的发光二极管组成 ，直接由 Ｐ Ｅ １口进行控 Ｅ Ａ实验箱、 电实验箱、 ０ 模 数电实验箱、 信号处理实验箱等。如何使得 制，电路 简单这里就不给 出了。Ｌ Ｄ显 示除了要能够显示简单 的 Ｃ
单 片机 实验 系统 在 现有 的 实验 条 件下 ， 够进 行 更 多 、 复杂 的 实验 ， 能 更
图 ４ 串 口通 信
图 ５ 测温芯片
图 １ 单片机实验系统 电源模块
步 进 电 机和 继 电器 的驱 动 需 要较 大 的 电流 ，直接 用 单 片机 的 引
基于Proteus和Keil的单片机仿真实验系统设计
河北建筑工程学院本科毕业设计（论文）学科专业机械电子工程班级机电102班姓名冯立岗指导教师张东辉摘要本设计是基于51系列的单片机进行的单片机实验仿真系统设计，可以进行键盘输入显示、计数器、流水灯、LCD显示字符、抢答器等八个实验的仿真。
单片机实验仿真系统的设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。
硬件部分主要由AT89C51单片机，4×4键盘阵列，七段数码管显示，8×8LED显示模块，16×16LED点阵显示模块，流水灯模块，LCD液晶模块，以及抢答器按键电路等组成，系统通过LED及LCD显示数据，所以具有人性化的操作和直观的显示效果。
软件方面主要包括时钟程序、键盘程序，显示程序等。
由于本设计实验项目有多个，考虑到汇编语言并不适于比较繁琐的程序的编写，故本系统以单片机的C 语言进行软件设计，为了便于扩展和更改，软件的设计采用模块化结构，使程序设计的逻辑关系更加简洁明了，以便更简单地实现实验的选取及显示功能。
所有程序在Keil软件编写完成后调试编译最后生成hex格式的文件导入到Proteus 软件中进行调试，确定没有问题后，在Proteus软件中嵌入单片机内进行仿真。
关键词：AT89C51；流水灯；抢答器；键盘ABSTRACTIt is a design of single chip experimental simulation system based on the 51 series single chip. It can perform eight experimental simulations including the keyboard input display, counter, water lights, LCD display character, responder.This design’s process is designed to synchronize the hardware and software aspects. The hardware part is mainly composed of AT89C51 microcontroller,4*4 keyboard array, seven segment LED display, 8*8 LED display module, 16*16 dot matrix display module, water light module, LCD liquid crystal module and responder key circuit and other components. The system displays the data via LED and LCD, so it has humanized operation and intuitive display effect. The software includes a clock procedure, the keyboard procedure and the display procedure. Since there are many experimental projects in this design, assembly language does not take into account the relatively cumbersome procedures for the preparation, and the system is designed of the microcontroller C language. In order to facilitate the expansion and change, the software is designed with modular structure, so that the logic programming is more concise and easier to realize the experimental selection and display. All the programs are debugged and compiled after the completion of the written of the keil software. And the final completed files of hex form are debugged in the Proteus software. When there is no problem, embedded the microcontroller into the Proteus software to simulate.Key words: AT89C51；water lights；responder；keyboard目录第1章前言 (1)1.1 单片机现状及发展概述 (1)1.2 单片机的性能特点 (2)1.3 AT89系列单片机简介 (2)1.4 单片机实验仿真系统 (3)第2章 Proteus和Keil软件 (4)2.1 Proteus与Keil的历史及联合仿真 (4)2.2 Proteus与Keil的联合仿真的优势 (5)2.3 Proteus与Keil的使用 (6)2.3.1 Keil C软件的使用 (6)2.3.2 Proteus仿真软件的使用 (9)第3章系统总体设计及方案的确定 (10)3.1 单片机实验仿真系统实验项目的设计 (10)3.2 系统总体设计 (11)3.3 系统总线的设计 (11)3.3 系统设计用到的元件 (12)第4章硬件及电路原理图的设计 (12)4.1 单片机最小系统设计 (12)4.2 流水灯的设计 (14)4.3 4×4矩阵键盘扫描与显示 (14)4.3.1键盘处理 (14)4.3.2 LED显示 (16)4.4 INT0中断三位计数器演示实验 (18)4.5 LCD液晶屏的字符显示实验 (19)4.5.1 液晶显示简介 (20)4.5.2 1602字符型LCD简介 (21)4.5.3 1602LCD的指令说明及时序 (21)4.5.4 1602LCD的指令说明及时序 (23)4.5.5 1602LCD的RAM地址映射及标准字库表 (25)4.5.6 1602LCD的一般初始化（复位）过程 (26)4.6 点阵显示字符实验 (27)4.6.1 LED简介 (28)4.6.2 LED点阵 (29)4.6.3点阵显示原理 (29)4.6.4 显示屏的原理图及结构 (30)4.6.5 显示屏的实验内容 (31)4.7 数码管动态显示实验 (32)4.8 8位计数器实验 (33)第5章系统的软件设计 (34)5.1 系统软件设计流程图 (34)5.2 单片机实验仿真系统原理图 (35)5.3 系统主程序 (36)第6章单片机实验仿真系统的仿真与调试 (38)6.1 利用Keil进行源程序的编译及调试 (38)6.2 利用Proteus调试电路检查系统的运行情况 (39)6.3 单片机实验仿真系统的运行及调试结果 (40)第7章毕业设计小结 (44)参考文献 (46)附录 (47)附：英文原文英文翻译毕业实习报告指导教师：张东辉设计项目计算与说明结果2.3.1 KeilC软件的使用创建工程: Keil C 把用户的每个工程都当作一个项目。
protel课程设计实验报告--单片机最小系统的设计
工程应用软件上机实训报告学院: 机电工程学院专业: 测控技术与仪器班级:学号:姓名:时间:目录1 任务 (2)2 所用设备 (2)3 设计过程 (2)3.1原理图的绘制 (2)3.1.1 单片机89C51芯片的绘制 (2)3.1.2 按键电路 (3)3.1.3 复位电路 (3)3.1.4 晶振电路 (4)3.1.5 蜂鸣器电路 (4)3.1.6 数码管显示电路 (4)3.1.7总原理图 (5)3.2 PCB板的生成 (6)3.2.1数码管的封装 (6)3.2.2各元器件的封装号 (6)3.2.3 PCB图 (7)4 结论 (7)5参考文献 (7)实训报告1、任务1.熟悉PROTEL的基本操作。
2.掌握用PROTEL绘制原理图的基本方法3.掌握用PROTEL制作PCB板的方法4.设计一个89C51单片机最小系统系统, 其中包括晶振电路、按键复位电路、两位数码管、一个蜂鸣器、两个按键输入。
2.所用设备1.WINDOWS XP环境2.PROTEL 99 SE软件3.设计过程3.1原理图的绘制1、首先启动PROTEL 99 SE软件；在File>New中新建一个名为YY.ddb的数据库文件, 并将其设置合适的保存位置；4、3.双击Documents文件夹, 再次选择File>New菜单, 弹出New Document对话框。
双击其中的Schematic Document图标, 新建一个名为Sheet1.Sch的原理图文件；5、双击原理图子文档, 启动原理图编辑器；6、添加元件库, 需要的有Miscellaneous Devices.ddb；添加元件, 手动编辑自己想要的元件并导入元件库, 本次设计编辑了一个单片机89C51元器件；7、连接线路, 形成原理图。
3.1.1 单片机89C51芯片的绘制在Documents文件夹中选择File>New菜单, 弹出New Document对话框。
单片机实践项目课程设计
单片机实践项目课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解单片机的基本结构、工作原理及其在各行各业的应用。
2. 学生掌握单片机编程的基础知识，如指令系统、寄存器、I/O 口控制等。
3. 学生能够描述并分析单片机外围电路的原理及其功能。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，独立完成单片机的编程和调试。
2. 学生能够设计简单的单片机控制系统，解决实际问题。
3. 学生通过实践项目，提高动手能力，培养创新意识和团队协作精神。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对单片机及电子技术的兴趣，激发学习热情。
2. 学生在实践过程中，培养耐心、细致的工作态度，提高解决问题的能力。
3. 学生认识到单片机在现代科技发展中的重要作用，树立为国家和民族科技事业作贡献的信念。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，强调理论知识与实际操作的相结合。
学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的电子技术基础和编程能力，具有较强的探究欲望和自主学习能力。
教学要求：教师需注重引导学生将所学知识应用于实践，鼓励学生创新思维，提高解决问题的能力。
通过课程学习，使学生能够达到预定的学习成果。
二、教学内容1. 单片机基础知识：介绍单片机的基本结构、工作原理，重点讲解CPU、内存、I/O 口等组成部分的功能及相互关系。
教材章节：第一章 单片机概述2. 单片机编程语言：讲解单片机编程所需的基础知识，如指令系统、寄存器、汇编语言等。
教材章节：第二章 单片机编程语言3. 单片机外围电路设计：介绍单片机与外围电路的连接方法，讲解常用外围元器件的原理及功能。
教材章节：第三章 单片机外围电路设计4. 单片机实践项目：设计多个实践项目，涵盖灯光控制、温度测量、电机控制等方面，让学生动手实践，巩固所学知识。
教材章节：第四章 单片机实践项目5. 单片机系统设计与调试：讲解单片机系统设计的方法和步骤，培养学生独立设计单片机控制系统及调试的能力。
教材章节：第五章 单片机系统设计与调试教学内容安排和进度：共15课时，其中基础知识3课时，编程语言4课时，外围电路设计3课时，实践项目4课时，系统设计与调试1课时。
51单片机最小系统电路图及实验
51单片机最小系统电路图及实验(含调试程序)--------------------------------------------------------------------------------51单片机最小系统电路图及实验一、任务开发单片机最小系统二、任务分析:该系统具有的功能:（1）具有2位LED数码管显示功能。
（2）具有八路发光二极管显示各种流水灯。
（3）可以完成各种奏乐,报警等发声音类实验。
（4）具有复位功能。
三、功能分析（1）两位LED数码管显示功能，我们可以利用单片机的P0口接两个数码管来现这个功能；（2）八路发光二极管显示可以利用P1口接八个发光二极管实现这个功能；（3）各种奏乐、报警等发声功能可以采用P2.0这个引脚接一蜂鸣器来实现。
（4）利用单片机的第9脚可以设计成复位系统，我们采用按键复位；利用单片机的18、19脚可以设计成时钟电路，我们利用单片机的内部振荡方式设计的。
四、设计框图五、最小系统电路图设计根据本系统的功能，和单片机的工作条件，我们设计出下面的电路图。
六、元器件件清单的确定：数码管：共阴极2只（分立）电解电容：10UF的一只30PF的电容2只220欧的电阻9只4.7K的电阻一只1.2K的电阻一只4.7K的排阻一只，12MHZ的晶振一只有源5V蜂名器一只AT89S51单片机一片常开按钮开关1只紧锁座一只（方便芯取下来的，绿色的）发光二极管（5MM红色）8只万能板电路版15*17CMS8550三极管一只4．5V电池盒一只，导线若干。
七、硬件电路的焊接按照原理图把上面的元件焊接好，详细步骤省略。
八、相关程序设计针对上面的电路原理图，设计出本系统的详细功能：（1）、第一个发光二极管点亮，同时数码管显示“1”。
（2）、第二个发光二极管点亮，同时数码管显示“2”。
（3）、依次类推到第八个发光二极管点亮，同时数码管显示“8”。
以上出现的是流水灯的效果（4）、所有的发光二极管灭了，同时数码管现实“0”。
单片机课程设计基于单片机的温度控制系统设计
02 单片机基础知识
单片机的定义和作用
定义：单片机 是一种集成电 路芯片，将微 处理器、存储 器、输入/输出 接口等集成在 一个芯片上。
作用：单片机 广泛应用于各 种电子设备中， 如家电、汽车、 工业控制等领 域，实现对设 备的控制和操
作。
特点：体积小、 功耗低、可靠 性高、编程方
便等。
应用：在温度 控制系统设计 中，单片机可 以实时监测和 控制温度，实 现对温度的精
试等
温度数据采集与处理
温度传感器：用于采集环境温度数据 单片机：处理温度数据，控制加热或制冷设备 数据处理：将温度数据转换为可识别的信号 控制策略：根据温度数据调整加热或制冷设备的工作状态
温度控制输出实现
温度传感器：用于检测环境 温度
单片机控制：通过单片机控 制温度传感器和执行器
执行器：用于调节环境温度
温度控制算法：实现温度控 制的核心算法，如PID控制
算法
05 系统调试与性能测试
系统调试方法与步骤
硬件连接：确 保所有硬件设 备正确连接， 如单片机、温 度传感器、显
示设备等。
软件调试：编 写并调试单片 机程序，确保 其能够正确读 取温度传感器 数据并控制显
示设备。
性能测试：在 特定温度环境 下，测试系统 的响应速度和 准确性，以及 稳定性和可靠
问题：硬件资源不足 解决方案：优化硬件配置，提高系统性能 解决方案：优化硬件配置，提高系统性能
问题：系统稳定性差 解决方案：增加系统自检功能，提高系统稳定性 解决方案：增加系统自检功能，提高系统稳定性
创新点与特色功能实现
创新点：采用 单片机控制， 实现温度自动
调节
特色功能：具 有温度报警功 能，超过设定 温度时发出警
(MCS-51单片机实验系统
1 系统框图
4*LED
Байду номын сангаас
主实验板线路图
LED数码显示器原理图 数码显示器原理图
6、LED数码显示器 、 数码显示器
• 单片机系统中，通常用LED数码显示器来显示各种数 字或符号。由于它具有显示清晰、亮度高、使用电压 低、寿命长的特点，因此使用非常广泛。
（1）共阳极接法。把发光二 极管的阳极连在一起构成公共 阳极，使用时公共阳极接+5V， 每个发光二极管的阴极通过电 阻与输入端相连。当阴极端输 入低电平时，段发光二极管就 导通点亮，而输入高电平时则 不点亮。
3、89S51 、
• 该系列单片机是采用高性能的静态80C51 设计 该系列单片机是采用高性能的静态80C 由先进CMOS 工艺制造并带有非易失性Flash 由先进 CMOS 工艺制造并带有非易失性 Flash 程序存储器全部支持12 时钟和6 程序存储器全部支持12 时钟和6 时钟操作 • P89S51和 P89S52分别包含 128字节和 256字节 89S51 和 89S52 分别包含128 字节和256 字节 RAM、32条I/O口线、 RAM、32条I/O口线、3个16位定时/计数器、 6 16位定时/计数器、 输入4优先级嵌套中断结构、 个串行I/O口 输入4优先级嵌套中断结构、1个串行I/O口（可 用于多机通信、I/O扩展或全双工UART） 用于多机通信、I/O扩展或全双工UART）以及 片内振荡器和时钟电路。 片内振荡器和时钟电路。 • 该系列单片机是80C51微控制器的派生器件， 该系列单片机是80C51微控制器的派生器件， 采用先进CMOS工艺制造，指令系统与80C51 采用先进CMOS工艺制造，指令系统与80C51 完全相同。
单片机系统设计方法与流程
单片机系统设计方法与流程一、简介单片机是一种集成电路，内部包含了微处理器核心、内存、输入输出口等基本电子元件，具有自主运行的能力。
单片机系统设计是指通过选取合适的单片机型号、编写程序、设计硬件电路等步骤来完成特定功能的电子系统。
本文将介绍单片机系统设计的方法与流程。
二、单片机系统设计方法1.需求分析：首先明确设计的目标和具体需求，了解所需的功能和性能要求。
2.选型：根据需求分析结果，选择适合的单片机型号。
考虑处理能力、存储容量、输入输出接口等因素。
3.软件设计：编写程序，实现系统所需的功能。
可使用C语言、汇编语言等编程语言进行开发。
4.硬件设计：设计与单片机相连的外围电路，包括输入输出端口的连接，时钟电路设计等。
5.仿真与调试：通过仿真软件进行调试，确保程序的正确性和稳定性。
6.电路板设计：根据硬件设计的结果，绘制电路板的布局图和原理图，进行电路板的设计和制作。
7.元器件选购与焊接：根据电路板设计的结果，选购合适的元器件，进行焊接和组装。
8.系统调试与优化：对整个系统进行调试，测试系统的功能和稳定性。
根据测试结果进行优化。
三、单片机系统设计流程示例以一个简单的温度测量系统为例，介绍单片机系统设计的流程。
1.需求分析：设计一个能够实时测量环境温度并显示的系统。
2.选型：选择适合的单片机型号，考虑到系统的简单性，选用ATmega328P。
3.软件设计：编写程序，利用微处理器内部的温度传感器进行测量，并将结果显示在LCD上。
4.硬件设计：设计电路板，包括单片机与温度传感器、LCD显示屏的连接电路。
5.仿真与调试：通过仿真软件进行程序调试，确保读取温度传感器数据和显示功能的正确性。
6.电路板设计：完成电路板布局图和原理图的设计，考虑电路的稳定性和可靠性。
7.元器件选购与焊接：根据电路板设计结果，选购合适的元器件，进行焊接和组装。
8.系统调试与优化：完成系统的组装后，进行整个系统的调试和测试，优化显示效果和测量精度。
会昌单片机的综合实验教学系统设计与开发
理工学院本科生毕业设计（论文）（二号、黑体、居中）学院（系）：电子与电气工程系专业：电气工程及其自动化学生：张会昌指导教师：张凤蕊（四号、黑体、居中）完成日期 2010 年 5 月（四号、黑体、居中）理工理工学院本科生毕业设计（论文）（四号、宋体、居中）基于C8051F020单片机的综合实验教学系统设计与开发 ——实验开发板硬件电路设计C8051F020 MCU-based Integrated Design and Development of Experimental Teaching System ——Experimental development board hardware circuit design(Times New Roman 16)总计： 毕业设计（论文） 页表 格： 个插 图 ： 幅（五号、宋体）本页面为内封格式。
左侧空白栏目按实际情况填写。
基于C8051F020单片机的综合实验教学系统设计与开发——实验开发板硬件电路设计电气工程及其自动化专业张会昌【摘要】本文探讨了一种使用以C8051F020为代表的片上系统(SOC)单片机为核心的单片机实验系统设计，该系统可以实现专业基础课、专业课(单片机原理与应用，接121技术等)、课程设计和毕业设计的实验，进而提高学生的实验能力和动手能力，提高教师授课质量。
本系统具有两大主要功能：(1)提供两种操作平台，既可独立工作，也可与PC机联机工作。
(2)适用于《单片机原理与应用》、《单片机接口技术》等课程教学。
全文针对实验系统各部分的功能特点，在控制器芯片选型、硬件电路设计方面进行了详细的阐述，此外还论述了C8051F020单片机的集成开发环境。
阐述围绕三部分进行：首先，对该实验系统的结构和美国德州Cygnal公司的C8051F020芯片作了总体的介绍；其次，详细介绍了在硬件方面所做的工作，硬件上主要完成了各功能模块的分析与设计，并利用Protel99SE软件绘制出了系统电路原理图，在电路板的布局、布线过程中，采用了一系列有关硬件抗干扰的技术，最终制作出了符合设计要求的PCB板.【关键词】SOC单片机；DXP2004；电路设计；抗干扰C8051F020 MCU-based Integrated Design and Development of Experimental Teaching System——Experimental developmentboard hardware circuit designElectrical Engineering and Automation Specialty ZHANG Hui—changABSTRACT: This article want to argue how to develop the single chip microcomputer test chest based on SOC single chip microcomputer representing with C8051F020，this new test chest is aimed at the profession basic classes,the profession classes(single chip microcomputer principles and apply, interface technology etc．)，class designation and graduating designation，at the same time，it will improve student’S experiment practical capability,operating a bility and the teacher’S quality of giving lessons．The new experiment system on SOC single chip microcomputer has two mainly functions：(1)It offers two operating platforms，can independently work,also can work connecting with PC．(2)It adapts to the teaching of the classes：the principle and interface of single chipmicrocomputer,the interface tecolonogy of single chip microcomputer．This article set forth in every detail and particular about how to select types of controller chip and how to design the circuit of hardware，in addition elaborate the integrated development environment of C8051F020 single chip microcomputer．The elaboration include three parts：firstly,general introduce the structure of experiment system and the C8051F020 chip of the Cygual company in American Decssarce state secondly,give a detail introduction from the hardware．At the hardware，the article mainly finish the ananlysis．and designationg of every functional model，and use the DXP2004 to draw the diagram of system circuit principle，in the process of make the circuit board，we adopt a series of techlonogy about hardware interdisturb，last make a PCB board adapting to our designation demand；Key words：SOC；Protel99SE；electric design；interdisturbe目录1 引言 (5)1.1单片机的发展历程及SOC单片机的出现 (5)1.2单片机国内的发展现状及趋势 (6)2 SOC新型实验系统的总体设计 (6)2.1 系统的总体规划 (6)2.2 系统中有关功能模块的简单介绍 (7)3 SOC单片机——C8051F020 (8)3.1 C8051FXXX系列SOC单片机简介 (8)3.1.1 C8051FXXX系列SOC单片机的组成 (8)3.1.2 C8051Fxxx系列SOC单片机的特点 (10)3.2 C8051F020单片机 (11)3.2.1 C8051F020的主要特点 (11)3.2.2 C8051F020单片机的组成 (14)3.3.2集成开发环境 (14)4 硬件电路的设计和实现 (16)4.1系统主要功能模块硬件电路的设计 (16)4.1.1 C8051_Core (16)4.1.2 存储器模块 (17)4.1.3 CPLD模块 (18)4.1.4电源模块 (19)4.1.5输入输出模块 (19)4.1.6 LCD显示模块 (21)4.1.8实时实钟模块 (22)4.1.9 A/D和D/A采集模块 (24)4.1.10 以太网通讯模块 (24)4.1.11 USB从模式通讯模块 (25)4.2 电路的各种抗干扰措施及其实现 (28)4.2.1电源模块的抗干扰设计 (28)4.2.2 实验系统接地方法 (28)4.2.3 0欧姆电阻的引入 (29)4.2.4信号传输中的抗干扰措施 (30)5 PCB板的设计与实现 (30)5.1 PROTEL99SE软件的简介 (30)5．2绘制实验系统的原理图与PCB板的制作 (32)5.2.1 实验系统的原理图设计 (32)5.2.2实验系统PCB板的设计 (33)6 结论 (35)1 引言1.1单片机的发展历程及SOC单片机的出现单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SOC三大阶段。
东华大学51单片机课程设计指导书(硬件实验部分)。
单片机系统设计实验指导书(硬件部分)东华大学信息学院自动化系2013．6第一部分硬件系统介绍一、系统资源分配1．存储器地址分配程序存储器和数据存储器统一编址，最多可达64K，板载ROM（监控程序）12K；RAM1（程序存储器6264）8K供用户下载实验程序，RAM2（数据存储器6264）8K供用户程序使用。
FFFFHCFBEHCFBEH7FFFH4FFFH2FFFH0000H图1-1 存储器系统组织图2．中断资源单片机系统中可使用的中断信号方式有外中断、定时器中断、串行口中断，相应的中断入口地址如表1-1所示。
另外还可以使用实验箱的8259中断控制器扩展中断资源。
表1-1用户中断程序入口表3．地址资源分配本系统采用可编程逻辑器件（CPLD）EPM7128作为地址译码器，此单元分为两部分：一部分为系统CPLD，完成系统器件如存储器、系统显示控制器、系统串行通讯控制器的地址译码功能，同时将部分地址译码后输出（插孔CS0~CS7）给用户使用。
它们的地址固定，用户不可改变。
另一部分为用户CPLD，它们完全对用户开放，用户可在一定地址范围内，进行编码，输出为插孔LCS0~LCS7的地址选通信号。
详细信息如表1-2所示。
表1—2：CPLD地址分配表注：系统地址中，除带“*”用户既不可用，也不可改外，其他系统地址用户可用但不可改。
二、仿真芯片资源介绍：本实验采用仿真芯片代替实际的8051芯片，仿真芯片具有以下特点：1、支持Keil C环境下的汇编、C；2、完全仿真P0、P1、P2口；3、可以设置单步全速断点运行方式；4、可以查阅变量RAM、xdata等数据；5、仿真器占用了单片机的串行口和定时器2的资源以及部分程序空间。
6、 从0地址开始仿真。
用汇编时，注意中断矢量单元为标准设置（如：外部中断0为0003H ，T0溢出中断为000BH ）。
三、实验箱面板布局：第二部分 软件说明本次实验采用Keil C 软件作为源代码的编辑、编译、调试工具。
单片机的系统开发及设计(论文版)
网络教育学院专科毕业大作业学习中心：专业：机械电子工程学生姓名：学号：评定成绩：评阅教师：成绩评定表学生姓名：专业：机械电子工程学号：单片机的系统设计及开发内容提要：单片机控制技术应用十分广泛，其核心技术是单片机控制系统的设计。
介绍了对单片机控制系统的构成、硬件设计、软件设计和系统调试等各环节并进行了讨论，根据工作经验给出了调试方法。
关键词：单片机；系统设计；系统调试目录引言 (1)第一章单片机定义及介绍 (2)第二章单片机系统设计 (3)2.1单片机控制系统总体方案的设计 (3)2.2单片机系统硬件设计 (3)2.3单片机控制系统的软件设计 (5)2.4单片机控制系统的调试 (6)结论 (8)致谢 (9)引言随着材料科学、工艺技术、计算机技术的发展与进步，电路系统向着集成度极高的方向发展。
CPU的生产制造技术，也朝着综合性、技术性、实用性发展。
如CPU的运算位数从4位、8位……到32位机的发展，运算速度从8 MHz、32 MHz……到1.6 GHz。
可以说是日新月异的发展着。
其中单片机在控制系统中的应用是越来越普遍了。
单片机控制系统是以单片机（CPU）为核心部件，扩展一些外部接口和设备，组成单片机工业控制机，主要用于工业过程控制。
要进行单片机系统设计首先必须具有一定的硬件基础知识；其次，需要具有一定的软件设计能力，能够根据系统的要求，灵活地设计出所需要的程序；第三，具有综合运用知识的能力。
最后，还必须掌握生产过程的工艺性能及被测参数的测量方法，以及被控对象的动、静态特性，有时甚至要求给出被控对象的数学模型。
本设计主要包括以下几个方面的内容：包括单片机控制系统总体方案的设计、单片机系统硬件设计、单片机控制系统的软件设计、单片机控制系统的调试等内容。
第一章单片机定义及介绍单片机又称单片微控制器,它不是完成某一个逻辑功能的芯片,而是把一个计算机系统集成到一个芯片上。
概括的讲：一块芯片就成了一台计算机。
单片机综合设计实验
单片机综合设计实验一、实验目的通过单片机的综合设计实验，加深对单片机原理和应用的理解，练习使用单片机进行控制和数据处理的能力。
二、实验内容设计一个模拟温度控制系统，要求能够通过单片机读取温度传感器的温度值，并根据设定的目标温度进行判断和控制，使得温度值稳定在目标温度附近。
即实现一个简单的闭环温度控制系统。
三、实验器材1.单片机：使用8051单片机2.温度传感器：使用LM35温度传感器3.显示器：使用数码管显示器4.控制器：使用电热器作为温度控制的对象，通过控制电热器的加热时间和加热功率来控制温度四、实验步骤1.连接电路将LM35温度传感器与单片机相连接，使得单片机能够读取到温度传感器的模拟信号。
将单片机与数码管显示器以及电热器相连接，使得单片机能够通过数码管显示温度值，并能够控制电热器的加热时间和加热功率。
2.编写程序根据实验要求，设计一个闭环温度控制系统的程序。
通过单片机读取温度传感器的温度值，并与设定的目标温度进行比较，根据比较结果控制电热器的加热时间和加热功率。
同时，将温度值通过数码管进行显示，使得操作人员能够实时监控温度的变化。
3.调试验证五、实验结果经过调试验证，实验结果表明设计的温度控制系统能够达到预期的效果。
单片机能够准确读取温度传感器的温度值，并根据设定的目标温度进行判断和控制，使得温度能够稳定在目标温度附近。
六、实验总结通过这次单片机综合设计实验，我对单片机的原理和应用有了更深入的理解。
通过实际操作和编程，我学会了如何连接温度传感器和数码管显示器，以及如何通过单片机对温度进行控制和显示。
同时，我还锻炼了解决问题和调试的能力，提高了实际应用技能。
这次实验不仅提供了实践的机会，也巩固了我对单片机的相关知识，为今后的学习和应用打下了坚实的基础。
单片机设计实验报告简单计算器的设计
目录1.总体方案选择 (2)1.1 实验要求： (2)1.2方案设计 (2)2.硬件原理电路图的设计及分析 (2)2.1主控模块 (2)2.1.1 STC89C52单片机主要特性 (3)2.1.2 STC89C52单片机管脚图 (4)2.1.3 STC89C52单片机的中断系统 (4)2.1.4 STC89C52单片机的定时/计数器 (4)2.2矩阵键盘模块设计： (5)2.2.1矩阵键盘原理介绍 (5)2.2.2矩阵键盘电路设计 (5)2.3 LCD液晶显示器简介 (6)2.3.1液晶模块简介 (6)2.3.2液晶显示部分与89S52的接口 (7)3系统软件设计 (9)3.1系统软件流程图 (9)3.2系统整体原理图 (10)4.系统调试 (11)4.1硬件调试 (11)4.2软件调试 (11)4.3调试结果 (12)5. 心得体会 (13)1.总体方案选择1.1 实验要求：1)通过小键盘实现数据的输入，并在LED数码管上显示2)实现+、-、*、/3)在LED数码管上显示结果4)并有清零，退出功能1.2方案设计本系统以STC89C52单片机为控制核心，对系统进行初始化，主要完成对键盘的响应、液晶显示灯功能的控制，起到总控和协调各模块之间工作的作用。
单片机通过检测键盘读取使用者按下对用功能的按键，然后通过单片机内部运放把运算的结果显示在液晶屏幕上。
图1-1系统结构框图本系统结构如图1-1所示，本设计可分为以下模块：单片机主控模块、键盘模块、功率放大模块、闹铃模块、按键设置模块。
下面对各个模块的设计方案逐一进行论证分析。
2.硬件原理电路图的设计及分析2.1主控模块STC89C52有40个引脚，4个8位并行I/O口，1个全双工异步串行口，同时内含5个中断源，2个优先级，2个16位定时/计数器。
STC89C52的存储器系统由4K的程序存储器(掩膜ROM)，和128B的数据存储器(RAM)组成。
STC89C52单片机的基本组成框图见图2-1。
基于单片机的温度控制系统设计
基于单片机的温度控制系统设计温度控制系统是现代生活中不可或缺的一部分，常见于家庭的的空调、电饭煲、烤箱等家用电器，以及工业生产中的各种自动化设备。
本文基于单片机设计针对室内温度控制系统的实现方法进行说明，包括温度采集、温度控制器的实现和人机交互等方面。
一、温度采集温度采集是温度控制系统的核心部分。
目前比较常见的温度采集器主要有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器。
在本文中我们以半导体温度传感器为例进行说明。
常见的半导体温度传感器有DS18B20、LM35等，本次实验中采用DS18B20进行温度采集。
DS18B20是一种数字温度传感器，可以直接与单片机通信，通常使用仅三根导线连接。
其中VCC为控制器的电源正极，GND为电源负极，DATA为数据传输引脚。
DS18B20通过快速菲涅耳射线（FSR）读取芯片内部的温度数据并将其转换为数字信号。
传感器能够感知的温度范围通常为-55℃至125℃，精度通常为±0.5℃。
为了方便使用，DS18B20可以通过单片机内部的1-Wire总线进行控制和数据传输。
具体实现方法如下：1.首先需要引入相关库文件，如：#include <OneWire.h> //引用1-Wire库#include <DallasTemperature.h> //引用温度传感器库2.创建实例对象，其中参数10代表连接传感器的数字I/O引脚：OneWire oneWire(10); //实例化一个1-Wire示例DallasTemperature sensors(&oneWire); //实例化一个显示温度传感器示例3.在setup中初始化模块：sensors.begin(); // 初始化DS18B204.在主循环中，读取传感器数据并将温度值输出到串口监视器：sensors.requestTemperatures(); //请求温度值float tempC = sensors.getTempCByIndex(0); // 读取温度值Serial.println(tempC); //输出温度值二、温度控制器的实现温度控制器是本次实验的关键部件，主要实现对温度的控制和调节，其基本原理是根据温度变化情况来控制输出电压或模拟脚电平，驱动继电器控制电器设备工作。
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单片机实验系统设计姓名：秦x学号：08631124专业：应用电子指导老师：xxx老师信息电子工程学院2010年5月3 芯片简介3.1 MSC-51芯片简介MCS-51单片机内部结构8051是MCS-51系列单片机的典型产品，我们以这一代表性的机型进行系统的讲解。
8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，现在我们分别加以说明：·中央处理器：中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。
·数据存储器(RAM)8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。
图1·程序存储器(ROM)：8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。
·定时/计数器(ROM)：8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断用于控制程序转向。
·并行输入输出(I/O)口：8051共有4组8位I/O口(P0、P1、P2或P3)，用于对外部数据的传输。
·全双工串行口：8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。
·中断系统：8051具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。
·时钟电路：8051内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但8051单片机需外置振荡电容。
单片机的结构有两种类型，一种是程序存储器和数据存储器分开的形式，即哈佛(Harvard)结构，另一种是采用通用计算机广泛使用的程序存储器与数据存储器合二为一的结构，即普林斯顿(Princeton)结构。
INTEL的MCS-51系列单片机采用的是哈佛结构的形式，而后续产品16位的MCS-96系列单片机则采用普林斯顿结构。
下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图2。
图2MCS-51的引脚说明：MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。
现在我们对这些引脚的功能加以说明：MCS-51的引脚说明：MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直接DIP结构，右图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。
现在我们对这些引脚的功能加以说明：如图3图3Pin9:RESET/V pd复位信号复用脚，当8051通电，时钟电路开始工作，在RESET引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。
初始化后，程序计数器PC指向0000H，P0-P3输出口全部为高电平，堆栈指针写入07H，其它专用寄存器被清“0”。
RESET由高电平下降为低电平后，系统即从0000H地址开始执行程序。
然而，初始复位不改变RAM（包括工作寄存器R0-R7）的状态，8051的初始态。
8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位，见下图4。
此外，RESET/V pd 还是一复用脚，V cc掉电其间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部RAM的数据不丢失。
图4 ·Pin30:ALE/当访问外部程序器时，ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。
而访问内部程序存储器时，ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。
更有一个特点，当访问外部程序存储器，ALE会跳过一个脉冲。
如果单片机是EPROM，在编程其间，将用于输入编程脉冲。
·Pin29:当访问外部程序存储器时，此脚输出负脉冲选通信号，PC的16位地址数据将出现在P0和P2口上，外部程序存储器则把指令数据放到P0口上，由CPU读入并执行。
程序存储器的内外部选通线，8051和8751单片机，内置有4kB的程序·Pin31:EA/Vpp存储器，当EA为高电平并且程序地址小于4kB时，读取内部程序存储器指令数据，而超过4kB地址则读取外部指令数据。
如EA为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。
显然，对内部无程序存储器的8031,EA端必须接地。
脚还需加上21V的编程电压。
在编程时，EA/Vpp4 相关知识4.1数码管显示在本任务中用4位数码管显示当前数值的千，百，十，个，由于数码管个数多，如采用静态显示方式，则占用单片机的I/O口线太多，如果用定时器/计数器的串行移位寄存器工作方式及外接串入并出移位寄存器74LS164的方式，则电路复杂。
所以，在数码管个数较多时，常采用动态显示方式。
如图1-1所示为单片机应用系统中的一种数码管动态显示电路图，4位数码管的相同段并联在一起，由一个8位I/O（P1口）输出字形码控制显示某一字形，每个数码管的公共端由另外一个I/O口（P0口)输出的字位码控制，即数码管显示的字形是由单片机I/O 口输出的字形码确定，而哪个数码管点亮是由单片机I/O口输出的字位码确定的。
4个数码管分时轮流循环点亮，在同一时刻只有1个数码管点亮，但由于数码管具有余辉特性及人眼具有视觉暂留特性，所以适当地选取循环扫描频率，看上去所有数码管是同时点亮的，察觉不出闪烁现象。
动态显示方式所接数码管不能太多，否则会因每个数码管所分配的实际导通时间太少，使得数码管的亮度不足。
在本任务中，为了简便，字形码和字位码都没由加驱动电路，在实际应用中应加驱动电路。
数码管有共阴极和共阳极两种，对于共阳数码管，字形驱动输出0有效，字位驱动输出1有效；而对于共阴数码管则相反，即：字形驱动输出1有效，字位驱动输出0有效。
4.2矩阵按键键盘是单片机系统中最常用的人机对话输入设备，用户通过键盘向单片机输入数据或指令。
键盘控制程序需完成的任务有：监测是否有键按下，有键按下时，在无硬件去抖的动电路时，应用软件延时方法消除按键抖动影响；当有多个键同时按下时，只处理一个按键，不管一次按键持续多长时间，仅执行一次按键功能程序。
矩阵按键扫描程序是一种节省IO口的方法,按键数目越多节省IO口就越可观，思路：先判断某一列（行）是否有按键按下，再判断该行（列）是那一只键按下。
但是，在程序的写法上，采用了最简单的方法，使得程序效率最高。
本程序中，如果检测到某键按下了，就不再检测其它的按键，这完全能满足绝大多数需要，又能节省大量的CPU时间。
本键盘扫描程序的优点在于：不用专门的按键延时程序，提高了CPU效率，也不用中断来扫描键盘，节省了硬件资源。
另外，本键盘扫描程序，每次扫描占用CPU时最短，不论有键按下或者无键按下都可以在很短的时间完成一次扫描。
本键盘扫描子程序名叫key，每次要扫描时用lcall key调用即可。
5 计算器硬件电路设计8051单片机的P2口作键盘口，其中P2.4-P2.7为键盘扫描输出线，P2.0-P2.3为键盘扫描输入线。
键盘由4*4共16个按键组成，10个数字键（由0-9组成）5个运算符号（加减乘除等于）组成，1个清除键（作用相当于整体复位）。
4个数码管用于显示当前数值的千，百，十，个，采用动态显示方式，P1口接4个数码管的七段，P0口分别接4个数码管的公共端，P1口输出数码管的字形码，P0口输出数码管的字位码。
6 计算器程序设计6.1存储单元分配30H单元:数值个位显示单元；31H单元：数值十位显示单元；32H单元：数值百位显示单元；33H单元：数值千位显示单元；23H单元：第一操作数存储单元；24H单元：第二操作数存储单元；25H单元：键值暂存单元；27H单元：清除键状态；34H-37H单元：结果数据转换暂存单元；38H-39H单元：结果高低8位暂存单元；R5单元：操作数计数单元；R4单元：操作数数值位数计数单元；R3单元：运算符号存储单元。
6.2 主程序设计主程序进行程序中用到的一些存储单元的初始化，数值显示和4*4键盘扫描。
首先，进行存储单元初始化，给数码管显示单元30H-33H赋予“0000”字形数据，将数值计数单元，存储单元，23H-25H,34H-37H,38H,39H,3AH,3BH,3CH,赋予初值零。
之后，调用键盘扫描子程序，和数码管显示数据转换程序，数码管动态显示子程序。
主程序不断进行键盘扫描，数码管显示数据转换子程序和动态显示子程序。
6.3 数码管显示数据转换子程序CONV由于数值单元存放的是二进制数，而用户熟悉的是十进制数，所以应将数值单元中的二进制转换为十进制数，即BCD码。
要通过数码管显示出当前数值，还必须将BCD码进一步转换为七段码，转换的最终结果数据存放于显示缓冲区30H-33H单元中，其中30H单元存放数值的个位七段码，31H单元存放数值的十位七段码，32H单元存放数值的百位七段码，33H单元存放数值的千位七段码。
6.4 数码管动态显示子程序本任务由P1口输出字形码，P0口输出字位码。
先将存放于30H单元的数值个位七段码由P1口输出，同时P0口输出使数值个位显示数码管点亮的字位码。
由于采用的是共阳数码管，所以只有该位数码管对应的P0.0为1，其他位P0.1-P0.3位0，点亮延时10MS。
然后P1口输出数值十位七段码，P0.1位1，数值十位数码管点亮，延时10MS。
接着P1口输出数值百位七段码，P0.2为1，数值百位数码管点亮，延时10MS。
最后P1口输出数值千位七段码，P0.3为1，数值千位数码管点亮，延时10MS。
7 系统硬件设计选用设备8051单片机一片选用设备：8051弹片机一片，4*4键盘一个，4位共阳极的七段数码管一个，连线若干。
7.1 系统总框图如下：7.2 计算器硬件线路图图1-17.3 系统工作原理（1）首先赋予显示缓冲初始值‘00 00’，并把数据存储单元清零。
（2）主程序调用键盘扫描子程序，判断键值，是数字第一次直接赋予23H单元，如是第二次输入数字，则把第一次值乘十后与第二次值相加，结果存储到23H单元，并R4计数2次，表示已输入两位，扫描键值时就不在赋值和显示。