基于AT89C51的简单计算器设计.doc

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1、设计题目:基于单片机的简易计算器设计与仿真一、设计实验条件:地点:实验设备:PC机(装有Keil;Protues;Word;Visio)二、设计任务:本系统选用AT89C51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)、符号键(+、-、×、÷)、清除键(onc)和等号键(=),故只需要16个按键即可,设计中采用集成的计算键盘。(3)在执行过程中,开机显示零,等待键入数值

2、,当键入数字,通过LCD显示出来,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。(4)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,如:当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时,计算器会在LCD上提示overflow;当除数为0时,计算器会在LCD上提示error。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,并用Visio画系统方框图,keil与protues仿真分析其设计结果。三

3、、设计时间与设计时间安排:1、设计时间:6月27日~7月8日2、设计时间安排:熟悉课题、收集资料:3天(6月27日~6月29日)具体设计(含上机实验):6天(6月30日~7月5日)编写课程设计说明书:2天(7月6日~7月7日)答辩:1天(7月8日)四、设计说明书的内容:1、前言:(自己写,组员之间不能相同,写完后将红字删除,排版时注意对齐)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AT89C51单片机为主要控制电路,利用MM74C922作为计算器4

4、*4键盘的扫描IC读取键盘上的输入;显示采用字符LCD静态显示;软件方面使用C语言编程,并用PROTUES仿真。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;(4)对错误的控制及提示。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;(3)算术运算模块;(4)错误处理及提示模块。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:(4)、硬件设计:(一)、总体硬件设计:本设计选用AT89C51

5、单片机为主控单元;显示部分:采用LCD静态显示;按键部分:采用4*4键盘;用MM74C922为4*4键盘扫描IC,读取输入的键值。总体设计效果如下图:(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

6、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、AT89C51单片机引脚介绍:VCC:供电电压。GND:接地。P0口: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,P

7、0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,这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地

8、址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。在给出地址“1

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