單片機課程設計報告簡易計算器

1、單片機實訓報告簡易計算器指導教師實訓時間目錄中文摘要1關(guān)鍵詞 11 實訓任務11.1主要功能設計11.2任務目的12整體設計方案12.1 方案論證13控制軟件設計 23.1 程序時序總圖 23.2 液晶顯示軟件設計 33.3 鍵盤輸入軟件設計 53.4計算函數(shù)設置74軟件調(diào)試8個人小結(jié)8參考文獻9附錄9摘 要：計算器是人們的日常生活中是最常見的電子產(chǎn)品之一，它應用極廣、發(fā)展迅猛，并且不斷出現(xiàn)著擁有更加強大功能的計算器。為了解和研究計算器，本 次實訓設計制作了一個簡易計算器，能夠在五位的計算范圍內(nèi)進行“+ ”、“-”、“ "、“/”的基本運算，能進行負數(shù)的精確結(jié)果顯示。該計算器以AT8

2、9C51單片機芯片作為核心。采用 LCD1602工業(yè)字符液晶進行顯示。完成的計算器經(jīng)過 檢驗能夠完整的實現(xiàn)預設功能，各種細節(jié)完善，具有很高的使用價值。關(guān)鍵詞：單片機 簡易計算器；AT89C51; LCD16021實訓任務1.1主要功能設計以AT89C51單片機芯片為核心來制作一個簡易計算器，外部由 4*4矩陣鍵 盤和一個LCD1602工業(yè)字符型液晶顯示屏構(gòu)成，內(nèi)部由一塊 AT89C51單片機構(gòu) 成，通過軟件編程可實現(xiàn)簡單加減乘除。1.2任務目的通過本次實訓提高我們的單片機硬件設計、軟件編程能力，自主學習到更多的單片機應用知識。2整體設計方案2.1方案論證計算器電路包括三個部分：顯示電路、4*4

3、鍵掃描電路、單片機微控制電路具體如下:（1）LCD顯示電路LCD1602作為一個成熟的產(chǎn)品，使用簡單，模式固定，便于移植到各種類型 的程序，但是初學者往往要注意結(jié)合 LCD本身的時序圖來完善初始化程序。又 以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧的諸多優(yōu)點，故采用 LCD.（2）4*4鍵盤掃描電路對鍵盤上的某一行送低電平，其他行為高電平，然后讀取列值。若列值中有 一位是低，則表明該行與低電平對應列的鍵被按下；否則，掃描下一行。根據(jù)讀到的值組合就可以查表 1得到的鍵碼，因為編程的方式，本次實訓 采用逐行掃描來讀取鍵值，方便程序編寫。（3）單片機微控制電路：微控制電路就是以AT89C51為核心的

4、控制核心，主要注意晶振電路的接法 和復位電路的接法。2.2系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖3控制軟件設計:實訓中采用C語言對單片機進行編程，采用的是自下而上的設計方式，先 設計出每一個模塊(子程序)，然后再慢慢擴大，最后組成程序。3.1程序總時序圖3.2液晶顯示軟件設計(1) 顯示流程(2) 1602液晶顯示時序圖，通過時序圖，所有編程問題都可以得以解決。(3) 由時序圖可以寫出液晶的初始化函數(shù)、功能設置函數(shù)、清屏函數(shù)、寫 指令函數(shù)、寫數(shù)據(jù)函數(shù)。void delay1()/采用軟件實現(xiàn)延時，5個機器周期_nop_();_nop_();_nop_();void int1()/LCD 初始化Icd_w_cmd(0

5、x3c);lcd_w_cmd(0x0c);lcd_w_cmd(OxO1);lcd_w_cmd(0x06);lcd_w_cmd(0x80);/讀狀態(tài)字un sig ned char lcd_r_start()un sig ned char s;RW=1;delay1();RS=0;delay1();E=1;delay1();s=P1;delay1();E=0;delay1();RW=0;delay1();return(s);/寫命令字void lcd_w_cmd( un sig ned char com)un sig ned char g;dog=lcd_r_start();g=g&0x

6、80;delay(2);while(g!=0);RW=0;delay1();RS=0;delay1();E=1;delay1();P仁com;delay1();E=0;RW=1;delay(255);/寫數(shù)據(jù)void lcd_w_dat (un sig ned char dat)un sig ned char g;dog=lcd_r_start();g=g&0x80;delay(2);while(g!=0);RW=0;delay1();RS=1;delay1();E=1;delay1();P仁dat;E=0;delay1();RW=1; delay(255);3.3鍵盤輸入軟件設計(1

7、) 鍵盤輸入程序運行時序圖(2) 鍵盤掃描程序un sig ned char sea n_key()un sig ned char i,temp, m,n,k;bit fin d=0;P0=0xff;k=0x01;for(i=0;i<4;i+)P2=k;temp=P0;temp=temp&0 xOf; k<<=1;if(temp!=0x00)m=i;fin d=1;switch(temp)case 0x01: n=0;break; case 0x02:n=1;break; case 0x0 4:n=2;break;case 0x08 :n=3;break; defau

8、lt:break;if(fin d=0) retur n 0xff;else return( n*4+m);3.4計算函數(shù)設置因為只有16個健，所以計算上只設計了加減乘除的功能, 序F面是幾個計算的程un sig ned int jia n() if(a>=b)q=o；return(a-b);if(a<b)q=1;return(b-a);if(a2i<10&&m=0)a=a*10+a2i;if(a2i!=14&&a2i>9)m=1; w=a2i;/減法函數(shù)/第一個數(shù)/四則運算的判斷b=b*10+a2i;if(a2i=13|o=1)/清零o

9、=0;lcd_w_cmd(0x01);lcd_w_cmd(0x80);a=0;b=0;wa n=0 ;qia n=0;bai=0;shi=0;ge=0;m=0;sum=0;if(a2i=14)/等號l+;P=jia n();/調(diào)用減法函數(shù)switch(w)case 10:sum=a/b;break;/除法case 11:sum=a*b;break;/乘法case 12:sum=p;if(q=1)lcd_w_dat('-');break;/ 減法case 15:sum=a+b;break;/加法default:break;qia n=(sum-wa n*10000)/1000;/

10、千位bai=(sum-wa n*10000-qia n*1000)/100;shi=(sum-wa n*10000-qia n*1000-bai*100)/10;ge=sum%10;/ 個位if(wan !=0)/萬位顯示Icd_w_dat(a1wa n);Icd_w_dat(a1qia n);Icd_w_dat(a1bai);Icd_w_dat(a1shi);Icd_w_dat(a1ge);if(wan=0&&qian!=0)/ 千位顯示Icd_w_dat(a1qia n);Icd_w_dat(a1bai);Icd_w_dat(a1shi);Icd_w_dat(a1ge);i

11、f(wa n=0&&qia n=0&&bai!=0)/Icd_w_dat(a1bai);Icd_w_dat(a1shi);Icd_w_dat(a1ge);/百位/十位百位顯示/十位顯示if(wa n=0&&qia n=0&&bai=0&&shi!=0) Icd_w_dat(a1shi);Icd_w_dat(a1ge);if(wan=0&&qian=0&&bai=0&&shi=0)/ 個位顯示lcd_w_dat(a1ge);if(l%2!=0)/ 換行l(wèi)cd_w_cmd

12、(0xc0);if(l%2=0)/ 換屏Icd_w_cmd(0x80);o=1;a=0;b=0;wan=0;qian=0;bai=0;shi=0;ge=0;m=0;sum=0; /運算完一次全部清零4軟件調(diào)試：(1) 編程前先畫了流程圖，這樣思路清晰，能按部就班的完成。(2) 子函數(shù)有顯示部分、鍵盤掃描部分和計算部分，編寫好后綜合在一起。(3) 在將程序?qū)懺谝黄鸬倪^程中，使用ISIS進行了仿真，仿真過程模擬了鍵盤的輸入，同時觀察各種情況時液晶的輸出情況。個人小結(jié)：第一天：剛開始不知道實訓室的電腦不行，走很多彎路，弄了整整一天，只是把教材的程序搬了上去，僅此而已，可以說，毫無收獲 第二天：早上也是毫無收獲，下午才發(fā)現(xiàn)電腦的問題，一下子就搞好了鍵盤輸入。 可是新的問題又出現(xiàn)