简易计算器课程设计

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1、目录摘要...................................................................................................................I1　任务及要求21.1设计任务21.2设计要求22　设计思想22.1硬件设计思想22.2软件设计思想23　电路原理与电路图33.1电路原理33.2电路原理图34　流程图与算法描述34.1流程图34.2算法描述55仿真结果66　设计总结12参考文献12致谢12附录14181　任务及要求1

2、.1设计任务设计一个4×4的键盘的简易计算器和LED数码管的显示电路的Proteus仿真及汇编程序设计。1.2设计要求(1)、设计一个十六个按键的矩阵式计算器的模拟系统。(2)、该系统具有加减乘除等功能。(3)、用Proteus7仿真工作的全过程。(4)、掌握4×4矩阵式键盘程序识别原理，4×4矩阵式键盘按键的设计方法。2　设计思想2.1硬件设计思想用单片机的并行口P1连接4×4矩阵键盘，并以单片机的P1.0－P1.7各管脚作输入线，以单片机的P2.0－P2.7和P0.0—P0.7各管脚作输出线，在数码管上显示每个按键“

3、0－9”的序号。键盘中对应按键的序号排列如图（１）所示。数字0、1、2、3接X0；4、5、6、7接X1；8、9、10、11接X2；12、13、14、15接X3。即16个按钮空接，即十六个键一端低电平，另一端接高电平；当按下任意一个按钮时显示对应数字。该系统可以实现四则运算，当分别按下2个数字，再按任意一个功能键即可实现相应的运算。2.2软件设计思想整个程序可以实现十进制内的加减乘除，其中包含了延时子程序（去抖动），加法、减法、除法、乘法等子程序。（1）按键的识别判断键盘上有无按键闭合，先判断行线X0—X3输出低电平“0”

4、，然后判断列线Y0—Y3的状态，若为全1，即列线全为高电平，说明键盘上没有按键闭合，若Y0—Y3不全为1，说明有键按下。（2）消抖处理当判断有键按下后，需要进行消除抖动，这里使用了软件方法即程序中采用时间延时0.5秒，待信号稳定后再判别键盘的状态，若有键按下，则再进行键号的计算。18（3）判别键号先判断行线X0—X3是否有输出低电平“0”，若有键按下，则相应的列线也为低电平“0”，例如行线X1输出为低电平“0”，且列线Y2为低电平，即X1与Y2相交的键被按下，进行键号=行号*4+列号的计算。（4）显示结果显示器接高电频，

5、左边显示器接P0，右边显示接P2，当按下一个数字时右显示器显示相应的数字，按第2个数字时左边显示器显示相应数字；当进行除法运算时，除的的数据要看接口P0.7接高还是低电频，低电频则结果为几点几，为高电频则几十几。其它运算直接看数据即可。3　电路原理与电路图3.1电路原理单片机最小系统。一个AT89C51单片机做为控制电路，运用其P0、P1口来控制数码管和键盘，通过P0和P2口来显示键值（0~9）。通过P1口来控制键盘。3.2电路原理图图3.1电路原理图4　流程图与算法描述4.1流程图18主函数流程图：开始P1口高四位置一

6、扫描键盘按下键？消除抖动计算键入的值十进制？送入P2口显示第一次键入的值消除抖动计算键入的值十进制？送入A按下键？NNYYYYNN送入P0显示第二次送入的值再按一次键加法？减法？乘法？除法？结束NNYYYYN把结果送入P0，P2口，P0存十位，P2存个位图4.1主函数流程图18主函数首先判断是否有键按下，如果有键按下则去抖动，判断是否是十进制，把第一次按下的数字发送到P2口。再判断第二次按下的值，和第一次一样，发送至P0口显示，在判断第三次按下的值，看是什么功能键，相对的再进行运算，把结果的十位存在P0口，P2口存个位。

7、延时函数流程图：开始R7送100R5送10R6送250R5减一为0？R6减一为0？R7减一为0？返回NNNYYY图4.2延时子程序流程图延时函数是由三个嵌套的循环构成。首先发送初值至R7，R6，R5，R5为内循环，R6为第二层，R7是最外层循环，也就是说，当R7的值减为0时，循环就结束了，延时程序结束，返回主函数。4.2算法描述18(1)、设计一个延时子程序，延时0.5s。本程序通过两个DJNZ的语句来实现。延时程序的代码段如下:DELAY:MOVR7,#100DDEL1:MOVR6,#250DDEL2:MOVR5,#1

8、0DDJNZR5,$DJNZR6,DEL2DJNZR7,DEL1RET(2)、仅实现十进制的加减乘除运算。CJNE是判断两个数是否相等，不想等则转移，代码段如下：M0:CJNER1,#10D,M1LJMPL1M1:CJNER1,#11D,M2LJMPL1M2:CJNER1,#12D,M3LJMPL1M3:CJNER1