基于51单片机的简易带密码计算器设计报告

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1、浙江万里学院电子信息学院创新开放实验课程设计专业电子信息工程班级学号姓名导师时间2013.5.24~2013.6.8设计题目：基于51单片机的简易带密码计算器一、设计实验条件：地点：学生自主创新实验室4506实验设备：PC机（装有Keil；Protues；Word；DXP）、电路板印制腐蚀相关设备二、设计任务：本系统选用STC89C52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，具体设计如下：（1）由于设计的计算器要进行四则运算，为了得到较好的显示效果，经综合分析后，最后采用LCD液晶1602显示数据和结果。（2）采用键盘输入方式，键盘包括数字键（0～9）、符号

2、键（+、-、×、÷）、小数点（.）和等号键（=），故只需要16个按键即可，设计中采用集成的4x4矩阵键盘。（3）在执行过程中，首先执行开机字符串提示，接着开机密码提示，等待键入密码后，判断密码是否正确，正确则清屏进入计算界面，错误则提示重新输入，共有三次输密码机会，3次错误后则需要等待15秒然后再输密码，接着又有3次机会。（4）当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LCD上输出运算结果。（5）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,由于程序设计原因，将所有输入数据以浮点型

3、类型去计算，而输入最多只有16位，故不会存在超量程。当除数为0时，程序运算出错，计算器会在LCD上提示+INF。设计要求：分别对键盘输入检测模块；LCD显示模块；算术运算模块；错误处理及提示模块进行设计，keil与protues仿真分析其设计结果。用DXP画PCB，印制硬件电路板，进行硬件调试。三、设计时间与设计时间安排：1、设计时间：5月24日～6月14日2、设计时间安排：熟悉课题、收集资料：2天（5月24日～5月25日)具体设计（含编程、仿真、硬件调试）：16天（5月26日～6月8日)编写课程设计说明书：2天（6月13日～6月14日)答辩：1天（6月日）四、设计说明书的内容：1

4、、前言：本设计是基于51系列单片机来进行的数字计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除基本四则运算，并在LCD上显示相应的结果；设计电路采用STC89C52单片机为主要控制电路，显示采用字符LCD显示；软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。最后用DXP画PCB，印制硬件电路板，进行硬件调试。2、设计题目与设计任务：现实生活中人们熟知的计算器，其功能主要如下：（1）键盘输入；（2）数值显示；（3）加、减、乘、除四则运算（浮点计算可带小数点）；(4)外加开机密码。针对上述功能，计算器软件程序要完成以下模块的设计：(1)键盘输入检测模块；（2）LCD显示模块

5、；（3）算术运算模块（主程序）；（4）加密模块。（5）延时模块3、主体设计部分：（1）、系统模块图：（2）、算术运算程序流程图：（3）、系统总流程图：开始液晶、定时器初始化按键有效？密码正确？按键有效？执行运算程序液晶显示YNYYN（4）、硬件设计：（一）总体硬件设计：本设计选用STC89C52单片机为主控单元；显示部分：采用LCD(1602)显示；按键部分：采用4*4键盘。PCB印刷电路图总体设计如下图（protues仿真图）：PCB原理图（二）、单片机接口电路说明：1、手动上电复位电路：当VCC上电时，C充电，在10K电阻上出现电压，使得单片机复位；几个毫秒后，C充满，10K电

6、阻上电流降为0，电压也为0，使得单片机进入工作状态。工作期间，按下S，C放电。S松手，C又充电，在10K电阻上出现电压，使得单片机复位。几个毫秒后，单片机进入工作状态。2、内部时钟模式电路：当单片机工作于内部时钟模式的时候，只需在XTAL1和XTAL2引脚连接一个晶体振荡器或者陶瓷振荡器，并接两个电容后接地即可，在使用时对于电容的选择有一定的要求：当外接晶体振荡器的时候，电容值一般选择C1=C2=30+10pF或30-10pF；当外接陶瓷振荡器的时候，电容值一般选择C1=C2=40+10pF或40-10pF；3、STC89C52单片机引脚介绍：VCC：供电电压。GND：接地。P0口

7、：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于