单片机课程设计---计算器实验

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1、燕山大学课程设计说明书题目：计算器实验学院（系）：年级专业：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：29燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）：电气工程学院基层教学单位：自动化仪表系学号090103020059学生姓名朴瑞琦专业（班级）09级仪表二班设计题目计算器实验设计技术参数1、独立完成设计任务；2、编程，上机调试；3、连接硬件实验线路，实现所要求的功能；4、完成设计，提交课程设计报告。设计要求1、利用实验仪上提供的显示电路和键盘电路，做一个简单的计算器。2、进一步熟悉LED显示电路和键盘扫描电路的工作原理和编程方法。3、了解数据计算的基本方法。工作量软件编程与硬件调试相结合，绘制设计流程

2、图，并编程进行硬件实现。工作计划第一天：明确课程设计的任务，绘制硬件电路，软件流程图；第二天：根据功能要求编写程序；第三天：熟悉伟福单片机编程环境，读程序修改软件参数和硬件地址，调试程序；第四天：进一步修改程序，查找错误，进行硬件调试；第五天：撰写课程设计报告，完成答辩。参考资料1）《单片机原理及应用技术》张淑清编国防工业出版社2）《过程控制系统及仪表》邵裕森巴筱云编3）《单片机及应用》李大友编高等教育出版社4）《机械量测量》机械工业出版社指导教师签字张淑清基层教学单位主任签字谢平说明：此表一式四份，学生、指导教师、基层教学单位、系部各一份。2012年6月29日29摘要单片机的出现是计算机

3、制造技术高速发展的产物，它是嵌入式控制技术的核心，如今，它已广泛地应用到我们生活的各个领域，如电子、科技、通信、汽车、工业等。计算器在人们的日常中是比较的常见的电子产品之一，可是它还在发展之中，以后必将出现功能更加强大的计算器，基于这样的理念，本次课程设计的任务是利用单片机设计一个计算器，能够进行多位简单的整数加、减、乘、除的运算及具有清零的功能，同时还对其功能进行了扩展，增加了一些特殊运算及错误报警功能。它主要由MCS51单片机、A8255、数码管显示、键盘、蜂鸣器等模块组成。本计算器是将键盘输入信息经处理通过缓存输入数码管显示出来，键盘采用行列扫描式，数码管采用动态扫描方式，计算功能通

4、过软件实现，用C语言对单片机可编程芯片进行编程，实现对计算器的设计。关键字：单片机、计算器、数码管、键盘29目录摘要3第一章设计目标与设计方案41.1设计目标与实现方法41.2方案设计4第2章硬件模块介绍62.1运算模块62.2输入模块72.2.1键盘的原理82.3显示模块92.3.1LED的显示原理92.3.2动态显示的工作原理112.4音频控制模块11第3章软件设计123.1基本功能设计123.2扩展功能设计18第4章硬件电路284.1硬件电路284.2硬件电路连线28第5章学习心得29参考资料3029第一章设计目标与设计方案1.1设计目标与实现方法1）设计目标：利用实验仪上提供的显示

5、电路和键盘电路，做一个简单的计算器。2）实现方法：为了满足设计的基本要求，可以实现基本的运算（加减乘除），数据清零的功能。另外，还对计算器的功能进行了扩展，添加了一些特殊运算和错误报警的功能。我们采用基于MCS51单片机设计计算器，并用LED数码管显示数据，4*6的矩阵键盘实现数据输入，设计仿真和调试要用到WAVE软件及实验箱等。1.2方案设计根据功能要求和指标要求，本系统选用MCS51单片机为主控机，通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计方案如下：①首先实现计算器的基本功能，即可以进行四则运算，对数字的大小范围要求不高，故采用可以进行三位数字的运算，选用4*6的键盘实现

6、数据输入，用6个LED数码管显示数据。②键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，用A、B、C、D、E、F键分别代表“+”、“-”、“*”、“/”、“=”、“清零”的功能。③扩展功能：用剩余八个键分别实现求方、取余、排列、比较、组合、平均数、开方、平方的功能，用8255扩展芯片及蜂鸣器实现错误报警的功能。根据需要我们可以采用自上而下的程序设计方法，此方法先从主程序开始设计，然后再编制各子程序，层层细化，逐步求精，最终完成一个复杂程序的设计。程序流程图如下：2929第2章硬件模块介绍2.1运算模块MCS-51单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时器/

7、计数器和多功能I/O等一台计算机所需要的基本功能部件。如果按功能划分，它由如下功能部件组成，即微处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM/EPROM）、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器（SFR）。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，通过使用单片机编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！因此我们采用单片机作为计