基于51单片机的简易计算器设计.doc

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1、基于单片机的简易计算器设计摘要3关键字：80C51LCD16024*4矩阵键盘计算器3第一章绪论41.1系统开发背景41.2系统开发意义41.3设计目的41.4设计任务4第二章单片机发展现状52.1目前单片机的发展状况52.1.1单片机的应用场合52.2计算器系统现状62.3简易计算器系统介绍6第三章系统硬件设计及说明73.1系统组成及总体框图83.2AT89S52单片机介绍83.3其它器件介绍及说明113.3.1LCD1602液晶显示113.3.24*4矩阵扫描按键14第四章PROTEUS模拟仿真15第五章系统硬件设计及说明17第六章软件设计186

2、.1汇编语言和C语言的特点及选择186.2源程序代码18125125摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，但仅单片机方面的知识是不够的，还应根据具体硬件结构、软硬件结合，来加以完善。计算机在人们的日常生活中是比较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机，基于这样的理念，本次设计主要以80C51单片机为控制芯片，用C语言进行编程实现，通过4*4矩阵键盘控制，输出用液晶屏LCD1602显示，该计算器

3、可以实现一般的加减乘除四则混合运算。关键字：80C51LCD16024*4矩阵键盘计算器125第一章绪论1.1系统开发背景随着社会的发展，科学的进步，人们的生活水平在逐步的提高，尤其是微电子技术的发展，犹如雨后春笋般的变化。电子产品的更新速度快就不足惊奇了。计算器在人们的日常中是比较的常见的电子产品之一。如何使计算器技术更加的成熟，充分利用已有的软件和硬件条件，设计出更出色的计算器，使其更好的为各个行业服务，成了如今电子领域重要的研究课题。1.2系统开发意义今天，人们的日常生活中已经离不开计算器了，社会的各个角落都有它的身影，比如商店，办公室，学校…

4、…。因此设计一款简单实用的计算器会有很大的实际意义。1.3设计目的通过本次硬件与软件相结合的实践，运用《单片机基础》、《MCS-51系列单片微型计算机及其应用》所学知识及查阅相关资料，完成简单专用计算器的设计，达到理论知识与实践更好的结合、提高综合运用所学知识和设计能力的目的。通过本次设计训练，可以使我们在基本思路和基本方法上对基于MCS-51单片机的嵌入式系统设计和按键操作有一个比较感性的认识，并具备一定程度的设计能力。1.4设计任务在本次设计实践中，主要完成如下方面的设计任务：1）简要综述单片机技术发展的国内外现状及液晶屏显示和矩阵键盘基本原理；

5、2）掌握MCS-51系列某种产品（例如AT89S52）的最小电路及外围扩展电路的设计方法；3）了解单片机数据转换功能及工作过程；4）完成主要功能模块的硬件电路设计及必要的参数确定；125第二章单片机发展现状2.1目前单片机的发展状况单片机的发展趋势：低功耗CMOS化；微型单片化；主流与多品种共存；单片机从8位、16位到32位，数不胜数，应有尽有，有与主流C51系列兼容的，也有不兼容的，但它们各具特色，互成互补，为单片机的应用提供广阔的天地。纵观单片机的发展过程，可以预示单片机的发展趋势，大致有：1）信低功耗CMOS化MCS-51系列的8051推出时的

6、功耗达630mW，而现在的单片机普遍都在100mW左右，随着对单片机功耗要求越来越低，现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺)。CMOS虽然功耗较低，但由于其物理特征决定其工作速度不够高，而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点，这些特征，更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合。所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径。2）微型单片化现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)

7、、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口，中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上，增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上，这样单片机包含的单元电路就更多，功能就越强大。甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做，制造出具有自己特色的单片机芯片。此外，现在的产品普遍要求体积小、重量轻，这就要求单片机除了功能强和功耗低外，还要求其体积要小。现在的许多单片机都具有多种封装形式，其中SMD(表面封装)越来越受欢迎，使得由单片机构成的系统正朝微型化方

8、向发展。3）主流与多品种共存现在虽然单片机的品种繁多，各具特色，但仍以80C51为核心的单片机占主流，兼容其