毕业设计（论文）-基于c51单片机的计算器系统设计

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1、目录引言:41.设计任务42.方案论证53．电路的硬件设计53.1系统框图53.2微处理器的选择53.3电源模块63.4AT89C51单片机参数63.5键盘的设计83.6复位电路的设计93.7振荡电路的设计93.8数码显示及驱动电路94.电路调试和结论114.1具体电路系统图114.2复位电路的测试114.3振荡电路及端口测试124.4电源的测试124.5数码显示电路及测试135．软件设计部分145.1软件设计总宽图145.2程序流程图156．本次设计的心得与体会166.1设计需考虑下列几点166.2硬件系统稳

2、定工作应考虑的几点问题166.3软件编程注意事项176.4C语言编程与汇编编程的比较187．本次课程设计已完成如下功能208．结论：21参考文献21附录一：PCB的3D效果：22附录二：总的程序23附录三：元件清单表38致谢39-34-基于C51单片机的计算器系统设计专业：电子信息科学与技术引言: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。可是它还在发展之中，以后必将出现功

3、能更加强大的计算器，基于这样的理念，本次设计是用单片机来设计的两位数计算器。该设计系统是以AT89C51为单片机，P1口作为输入端，外接4X4的键盘，通过键盘扫描来对输入数的控制，在P0口，P2口接了驱动电路。用来保证LED的工作正常。计算器将完成的功能有加，减，乘，除等功能。该系统还设了功能键，开始显示0，按了键后就进入计算状态，再按该键就进入时钟状态。当然还有一些不足之处，本次设计还不能进行小数计算。在做除法运算时也只能计算除数是被除数的整数倍的情况。但是硬件的设计上是可以实现的。比如，设几个功能键，还可以

4、实现时间的调时，频率计，秒表等。1.设计任务基于AT89C51芯片的应用及端口的扩展，来实现两位数的计算即加,减,乘,除等功能；在硬件的基础上做扩展功能，如时钟显示。-34-2.方案论证方案一：用分立元件来做计算器系统，分别用4X4键盘、加法器、移位寄存器、译码器、存储器、4个1位的共阴LED显示管；其中乘法运算是用加法和移位两种操作实现，除法运算可用减法和移位操作来实现。方案二：采用AT89C51为核心，4x4的键盘，用共阴的四位来显示计算数值，其中数码管的段码驱动电路是选用74LS245，UN2003来做位

5、选。经过对两个方案的比较，本设计运用方案二来实现计算器系统。3．电路的硬件设计3.1系统框图键盘输入驱动芯片数码显示AT89C513.1系统框图3.2微处理器的选择1．控制中心用AT89C51来实现。2．驱动是用74LS245，UN2003来实现。3．显示是用共阴的四位数码管来完成。4．用7805来做稳压，提供+5V电源（实际是+4.98V-34-），符合设计的要求。3.3电源模块图3.3电源模块参数设置：变压器选取原则：VI比VO一般高出2-6V；D1-D4为普通整流二极管，D5为发光二极管；C1取1000U

6、F-4700uf的电解电容；C2，C4取0.1-1uf的无极性的电容；C3取100-470uf；此系统的元件参数如上图3.3。在7805的1，3两端可以在就加个二极管可以有效的保护电路，在电流过大时候可以对7805的耐压起到了保护作用一致于烧毁7805芯片。在C1的电容增大时可以提高电路的稳压效应，当然也不是说越大越是好。还的受其使用电路的制约，C2是一个滤波电容可以有效的滤掉高平信号产生的干扰。D5是一个发光的二极管可以在上电是看到电路是不是导通。C3和C4构成了电容的反馈有效的滤低平波和进行保护电路。3.4

7、AT89C51单片机参数Vcc正常的运行的电压是5v的电源，Vss为地端。I/O总线，P0-34-口，P1口，P2口，P3口。AT89C51是MCS-51产品的兼容型，ROM、128字节ROM，32根I/O引线，每根都可以独立的使用。每个的端口包含一个8位的数据锁存和一个输入缓冲器。输出时，数据可以锁存；输入是，数据可以缓冲。作为一般的I/O口使用时，在指令的控制下，可以有三种基本的方式：输入输出和读—修改—写。在AT89C51用作输入端时，将首先向引脚写“1”而使内部MOS管截止以便引脚处于悬浮状态，从而可获

8、得高阻抗输入。引脚图如下图图3.4AT89C51单片机的注意事项1在把电流输入单片机的过程中我们要做的事前有4步，第一：用万用表测电压是不是在5v+1.5v—5v-1.5v之间，因为电压太大会给单片机工作造成硬件的损害。电流要求是（1.5A—0.5A）安全电流。第二步：确保电压输入，电流的安全情况下。先断电源，再插89c51芯片测量各个端口电压。第三：在各个端口的电压在调试相关的用电器