基于单片机的多功能计算器设计毕业设计（论文）

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1、电子信息工程专业综合课程设计任务书设计题目基于单片机的多功能计算器设计设计类型应用型导师姓名林泽坤史俊主要内容及目标使用AT89C51单片机设计一个多功能计算器，主要用到矩阵键盘，LED数码管显示数据。要求进行硬件、软件系统设计。该计算器可以实现基本的计算还可以实现计时和倒计时的功能。要求：（1）6位数范围内的计算显示（2）要有错误提示具有的设计条件需要购买单片机、数据缓冲器、开关等电子元件一批。大约20元。计划学生数及任务计划需要3人计划设计进程1、从接题开始收集资料、准备设计2、第1周画出设计框图，制定

2、设计方案3、第2周画出电路原理图，编写软件程序；进行实验、电路调试和完善，同时编写设计报告参考文献（1）《跟我学用单片机》肖洪兵第2版北京：北京航空航天大学出版社,2008.8（2）《单片机高级教程》何立民第1版．北京：北京航空航天大学出版社，2006.6（3）《单片机基础》李广第第1版．北京：北京航空航天大学出版社，1999.857摘要：单片机的出现是计算机制造技术高速发展的产物，它是嵌入式控制系统的核心，如今，它已广泛的应用到我们生活中的各个领域，电子、科技、通信、汽车、工业等。我们这次设计的多功能科学

3、计算器也是利用AT89C51单片机制作而成。该计算器设计是采用C语言编写，实现了六位数范围内的加、减、乘、除基本的四则运算，此外该计算器除了具备基本的计算功能以外还具有计时和倒计时的功能，也就是说该计算器具有两个工作模式，计算模式和计时模式，而计时模式里又包含正计时和倒计时的功能，这样一个简易的计算器实现了多功能，比较实用和方便。该设计电路是采用AT89C51单片机为主要控制电路，然后使用74LS245缓冲驱动电路驱动六位LED数码管显示数据，利用加上4×4矩阵键盘完成电路的实际操作。电路比较简单，但是很实

4、用方便。关键字：AT89C51多功能74LS245LED矩阵键盘57目录1.方案论证与选择51.1输入模块51.2显示模块：62.其他硬件电路模块功能介绍：72.1驱动模块72.2主控制模块82.3操作模块93.软件设计103.1主功能计算器部分103.2计时和倒计时部分103.3功能按键103.4软件流程图104硬件设计124.1电路工作框图124.2硬件电路图134．3引脚锁定135.电路测试结果135.1代码提示信息135.2模式转换电路图145.3错误提示电路图155.4正常计算结果显示图156.该

5、设计电路的改进思想167.小结168.参考文献17附录（程序清单）1757基于单片机的多功能计算器设计1.方案论证与选择1.1输入模块方案一：采用独立式按键作为输入模块，其特点：直接用I/O口构成单个按键电路，接口电路配置灵活、按键识别和软件结构简单，但是当键数较多时，占用I/O口较多，比较浪费资源；其原理图如图1所示：图1独立的功能按键方案二：采用矩阵式键盘作为输入电路，其特点：电路和软件稍复杂，但相比之下，当键数越多时越节约I/O口，比较节省资源。其原理图如图2所示：57图2矩阵键盘输入本设计使用键盘输

6、入预置用于计算或计时，按键较多。若采用独立按键，需频繁按键，为软件设计增加负担，且操作界面不友好。若采用矩阵式按键，可以方便地输入一个数值，使操作界面更具人性化，节约了宝贵的I/O口资源。通过对比，故采用方案二作为系统输入模块。1.2显示模块：方案一：用LCD显示，要用LCD显示，需要学习其专用的驱动控制芯片，比如HD61203，软件实现较为复杂，且LCD的价格昂贵。方案二：采用LED数码管串行静态显示，虽然其显示亮度高，但是如果显示器的位数较多，需要增加锁存器，故而静态显示占用I/O口线较多,CPU的开销

7、较大。方案三：采用LED数码管并行动态显示，显示亮度不及静态显示，但电路简单，适合于显示位数较多的情况。表1用LED显示器显示十六位进制数的字形代码在下图表示：字型共阳极代码共阴极代码字型共阳极代码共阴极代码0COH3FH990H6FH1F9H06HA88H77H2A4H5BHB83H7CH3B0H4FHCC6H39H499H66HDA1H5EH592H6DHE86H79H682H7DHF8EH71H577F8H07H灭FFH00H880H7FH综上所述，采用方案三并行动态显示是本设计最佳显示方案。LED数

8、码管显示器由6个发光二极管组成，因此也称之为6段LED显示器，其排列形状如上。注：该设计电路中的6段LED数码显示器是共阳极的。2.其他硬件电路模块功能介绍：2.1驱动模块该设计的驱动电路是由74LS245来驱动的。74LS245是我们常用的芯片，用来驱动LED或者其他的设备，它是8路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。74LS245还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。　　当8051单片机的P0口