单片机简易计算器课程设计报告

中南林业科技大学

课程设计报告

设计名称：单片机计算器课程设计

姓名：汪琦学号：******** 专业班级：电子信息工程一班

院（系）：计算机与信息工程学院

设计时间：2010年12月28日星期二

设计地点：中南林业科技大学电子信息楼

目录

一、题目……………………………………………………………………………

二、任务与要求（老师完成）…………………………………………………

三、课程设计摘要及整体方框图…………………………………………………

1..总体设计思路简述····················································

2.硬件设计简述························································

3.软件设计简述························································

4.程序主流程图························································

四、课程设计原理分析及相关知识概述…………………………………………

五、结论……………………………………………………………………………

六、体会与收获……………………………………………………………………

附件：

1、源程序代码（根据需要选择）……………………………………………

2、整体电路原理图（根据需要选择）………………………………………

2、元件表（根据需要选择）…………………………………………………

3、PCB板制作（根据需要选择）……………………………………………

4、焊接与调试（根据需要选择）…………………………………………………

一、题目

利用单片机芯片STC12C54、四位八段共阴数码管，已制作好的电路板等器件设计制作一个计算器，用LED显示计算数值及结果。

二、任务与要求

要求计算器能实现加减乘除四种运算，具体如下：

1.加法：四位整数加法，计算结果若超过四位则显示计算错误

2.减法：四位整数减法，计算结果若小于零则显示计算错误

3.乘法：多位整数乘法，计算结果若超过四位则显示计算错误

4.除法：整数除法

5.有清除功能

三、课程设计简述及整体方框图

1.总体设计思路简述

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、键扫描接口电路共三个模块组成，电路系统构成框图如图1.1所示。主控芯片使用STC12C54单片机，比 80C51速度更快，功能更强，由先进工艺制造，并带有非易失性Flash程序存储器。它是一种高性能、低功耗的8位COMS微处理芯片，市场应用最多。

键盘电路采用4*4矩阵键盘电路。

显示模块采用4枚共阳极数码管和74ls273锁存芯片构成等器件构成。

2．硬件设计简述

单片机最小系统就是支持主芯片正常工作的最小电路部分，包括主控芯片、复位电路和晶振电路。

主控芯片选取STC12C5410AD芯片，因其具有良好的性能及稳定性，价格便宜应用方便。

晶振选取11.0592MHz，晶振旁电容选取22pF。

采用按键复位电路，电阻分别选取560Ω和10K，电容选取10μF。

键盘接口电路

计算器所需按键有：

数字键：’1’,’2’,’3’,’4’,’5’,’6’,’7’,’8’,’9’,’0’

功能键：’+’, ’-‘ , ’*’, ’/ ’ , ’ = ’, ’ C( 清零)’

共计16个按键，采用4*4矩阵键盘，键盘的行和列之间都有公共端相连，四行和四列的8个公共端分别接P1.0~P1.7，这样扫描P1口就可以完成对矩阵键盘的扫描，通过对16个按键进行编码，从而得到键盘的口地址，对比P1口的扫描结果和各按键的地址，我们就可以得到是哪个键按下，从而完成键盘扫描的功能。

数码管显示电路

采用4位数码管对计算数据和结果的显示，这里选取共阳数码管，利用NPN 三极管对数码管进行驱动，为了节省I/O资源，采取动态显示的方法来显示计算数据及结果，动态扫描。

为了实现数码管的动态显示，P2口输出显示值，通过P2口的二进制代码送到数码管进行显示。

P3.2~P3.5用来作为位选端，控制哪几位数码管进行显示。比如当P3.2为高电平时，其他位全给0，具体的在软件中会有说明。此时就将扫描的数据送给指定数码管显示。

3.软件设计简述

键盘扫描子程序设计

要进行数据的计算就必须先进行数据的输入，也就必须确定按键输入的数值是什么，这就需要对键盘进行扫描，从而确定究竟是哪个键按下。

对于键盘的扫描，这里采用行列扫描的方法来完成对键盘的扫描。原理就是先确定按键在哪一行，接着再确定是哪一列，这样就可以知道是哪个按键被按下了。我是将P1口作为按键扫描口的，比如开始先给P1口设置为0xf0，即P1.0~P1.7为11110000，将它定义为e，再给P1口设置为0x0f，即P1.0~P1.7为00001111，将它定义为f，并且定义temp=e|f，好了，接下来若按下的是按键sw1，则P1口变为11100000，e就是0xe0，并在非常短的时间内P1口变为00001110，则f就是0x0e，那么temp就为0xee，同理，每个按键都会有一个对应的十六进制值，

我把它们列出来进行一一对应就行了，下面是扫描按键图。

以下为键盘扫描子程序的程序清单。

uint kescan()

{

uint com;

P1=0xf0;

e=P1;

P1=0x0f;

f=P1;

temp=e|f;

while(P1!=0x0f);

if(temp==0xb7)com=0;

if(temp==0x7e)com=1;

if(temp==0xbe)com=2;

if(temp==0xde)com=3;

if(temp==0x7d)com=4;

if(temp==0xbd)com=5;

if(temp==0xdd)com=6;

if(temp==0x7b)com=7;