51单片机课程设计

河南大学

单片机课程设计

设计课题: 简单计算器及七号楼自习室查询器姓名: 刘铭、庞杰、王海云、黄彦海学院: 物理与电子学院

专业: 测控技术与仪器

班级: 2007级一班

指导教师: 高伟

河南大学物理与电子学院测控工程系

简单计算器及七号楼自习室查询器

摘要

随着高校日益扩招，学校的自习室越来越紧张，能找到一个合适的自习室自习，已成为同学们经常谈论的话题，为此专门设计一个键盘和显示器显然大材小用，看到此种情况，我们想到了两种解决方法：①仅通过程序，即借助同学们手机都大都带有Java扩展功能，通过现有的硬件来实现自习室的查询。②可设计一种单片机控制的计算器通过扩展其功能实现查询功能，计算器仍是它的主要功能，这样不会增加硬件成本，仅需编写程序即可利用计算器的电路实现，我们这里仅以7号教学楼为例，如输入112代表周一的1、2节的自习室分布情况（空教室）。这时会显示72037401。代表本时段的空自习室为7203、7401教室，可使同学们迅捷的找到自习室。本电路在嵌入式系统软硬件设计平台Proteus上仿真通过。能显示所查时段五个自习室，基本上能满足同学们的需要。

目录

第一章设计任务与要求 (4)

第二章方案的论证与选择： (3)

第三章系统硬件总图及原理： (4)

3.1总电路图 (4)

3.2原理： (4)

3.3.运行实际效果： (7)

第四章程序设计 (8)

4.1程序流程图： (8)

4.2LCD驱动程序 (9)

4.3计算器及自习室查询程序代码： (11)

4.4自习室查询程序 (16)

4.5键盘程序 (17)

第五章作品改进及前景 (19)

第六章经验心得体会 (19)

小组成员及分工 (20)

元件清单 (20)

参考文献： (22)

第一章设计任务与要求

随着大学的日益扩招，各个学校的自习室也逐渐紧张起来，对于勤奋的学生而言能迅速找到合适自习室，自然是一件开心的事情。由于我们学校没有固定的自习室，故而只能利用教室没课的情况下充当自习室，而这些教室常常是变动的。河南大学学生会制作过一份《河南大学自习室一览表》，为此我们小组认为这样一份纸制的表格，实际上可以变成一种程序，可以通过输入----查表----输出的方式实现自习室的查询。而为了不单独增加成本，我们设计了一种兼有计算器功能的终端，使其既能作为计算器实用又能作为一个自习室查询器。使其较高的成本能体现更多的价值。结合当前学习的C51单片机原理，我们觉得可以通过一个计算器键盘，一个AT89C51，一个LCD显示器实现这两个功能。

①任务：1，设计一个简易计算器。

2，通过输入有一定意义的数字代码输出相应的自习室。

3，任务分配：刘铭070230036负责选题编程及仿真调试。

庞杰070230040负责撰写报告。

王海云070230012负责查找资料。

黄彦海070230053负责绘制硬件电路。

②要求：1，能实现最基本的加减乘除运算（十位以内）。

2，输入制定数字时，能至少输出5个自习室供选择。

3，响应足够快

4，可以扩展其它显示功能如电子书等。

第二章方案的论证与选择：

方案一：我们试图通过数码管显示，但是由于需要的数码管太多，即使做出来了也不方便携带，不具又便携性。

方案二：通过12864等分辨率较小的LCD，但考虑到今后本电路可以扩展为整个金明校区的自习室显示的功能。即显示的自习室较多，故而我们选择了分辨率较高的160128显示器。

方案三：采用160128分辨率的显示器，并集成简易计算器功能，今后通过扩展RAM还可以实现电子书的阅读功能。使芯片能发挥它的最大价值。

因此我们最终采用了方案三。

第三章系统硬件总图及原理：

3.1总电路图

图3-1

本电路有三部分组成，1，单片机89C51的最小系统。

2，简易计算器键盘。

3，160*128点阵的LCD（PG160128）。

3.2原理：

①先做一个简易的十位计算器。此种电路已较为成熟，可在网上下载到，可以进行加减乘除运算，通过设计这个计算器为自习室查询器，提供好键盘电路和显示器电路。PG160128的驱动通过搜索也可找到，我们只需解决好显示器的选择和驱动管脚连接问题。图1-2为硬件外观图，图1-3为PG160128datasheet内容。

图3-2

图3-3

②在单片机里烧入0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，‘~’及其它常用的字模。以供LCD显示。

0x00,0x7c,0xc6,0xce,0xde,0xd6,0xf6,0xe6,0xc6,0x7c,0x00,0x00,// '0'

0x00,0x10,0x30,0xf0,0x30,0x30,0x30,0x30,0x30,0xfc,0x00,0x00,// '1'

0x00,0x78,0xcc,0xcc,0x0c,0x18,0x30,0x60,0xcc,0xfc,0x00,0x00,// '2'

0x00,0x78,0xcc,0x0c,0x0c,0x38,0x0c,0x0c,0xcc,0x78,0x00,0x00,// '3'

0x00,0x0c,0x1c,0x3c,0x6c,0xcc,0xfe,0x0c,0x0c,0x1e,0x00,0x00,// '4'

0x00,0xfc,0xc0,0xc0,0xc0,0xf8,0x0c,0x0c,0xcc,0x78,0x00,0x00,// '5'

0x00,0x38,0x60,0xc0,0xc0,0xf8,0xcc,0xcc,0xcc,0x78,0x00,0x00,// '6'

0x00,0xfe,0xc6,0xc6,0x06,0x0c,0x18,0x30,0x30,0x30,0x00,0x00,// '7'

0x00,0x78,0xcc,0xcc,0xec,0x78,0xdc,0xcc,0xcc,0x78,0x00,0x00,// '8'

0x00,0x78,0xcc,0xcc,0xcc,0x7c,0x18,0x18,0x30,0x70,0x00,0x00,// '9'

0x00,0x73,0xda,0xce,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,// '~'

字模的生成可由专门的生成器生成，故此电路也可显示其它字符，甚至汉字。

③对未定义键“？”进行定义，把其定义为查询键（详细见子程序chaxun（）），