文档介绍：科技制作
基于51单片机的计算器设计
姓名李伟
专业电子信息工程
导师张旭
完成时间 2015 年 5 月 27日
摘要 4
1 绪论 5
课题背景 5
设计目的 5
2 总体方案设计 6
简易计算器设计基本原理 6
MCS-51系列单片机简介 6
单片机发展现状 9
计算器系统现状 10
简易计算器系统简介 10
3 硬件设计 11
电源模块 11
主控制器模块 11
4 硬件实现及单元电路设计 12
主控制模块 12
单片机的时钟电路与复位电路设计 12
单片机管脚说明 13
键盘电路设计 14
液晶显示电路设计 15
4 系统软件设计方案 16
主程序流图 16
运算程序设计 17
5 系统的安装与调试 18
安装步骤 19
结论 19
参考文献 20
附录1 整机电路原理图 20
21
附录2 部分源程序 21
摘要:近几年单片机技术的发展很快,其中,电子产品的更新速度迅猛。计算器是日常生活中比较常见的电子产品之一。如何才能使计算器技术更加的成熟,充分利用已有的硬件和软件条件,设计出更出色的计算器。
关键词: 单片机; 液晶显示屏; 计算器; 矩阵键盘
绪论
本设计是以STC89C52单片机为核心的计算器模拟系统设计,输入采用4*4矩阵键盘,可以进行加、减、乘、除带符号数字运算(七位整数、六位小数),并在液晶显示屏LCD1602上静态显示操作过程及结果。
课题背景
随着社会的发展,科学的进步,人们的生活水平在逐步地提高,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,使其更好地为各个行业服务,成了如今电子领域重要的研究课题。
现如今,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……因此设计一款简单实用的计算器会有很大的实际意义。
本设计旨在进一步掌握单片机理论知识,理解嵌入式单片机系统的硬软件设计,加强对实际应用系统设计的能力。通过本设计的学习,使我掌握单片机程序设计和微机接口应用的基本方法,并能综合运用本科阶段所学软、硬件知识分析实际问题,提高解决毕业设计实际问题的能力,为单片机应用和开发打下良好的基础。
对字符液晶显示模块的工作原理,如初始化、清屏、显示、调用及外特性有较清楚的认识,并会使用LCD(液晶显示模块)实现计算结果的显示;掌握液晶显示模块的驱动和编程,设计LCD和单片机的接口电路,以及利用单片机对液晶显示模块的驱动和操作;
在充分分析内部逻辑的概念,进行软件和调试,学会使用,并能够以其为平台设计出具有四则运算能力简易计算器的硬件电路和软件程序。
设计目的
通过本次工程实践,运用《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,完成简易计算器的设计,达到理论知识与实践更好结合、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有一个比较感性的认识,并具备一定程度的设计能力。
2 总体方案设计
简易计算器设计基本原理
根据功能和指示要求,本系统选用以MCS-51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。
MCS-51系列单片机简介
stc89c52是MCS-51系列单片机的典型产品,以这一代表性的机型进行系统的讲解。stc89c52单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线,其内部结构如图1所示,现在分别加以说明:
图1 stc89c52内部结构图
中央处理器:
中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件,是8位数据宽度的处理器,能处理8位二进制数据或代码,CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作,完成运算和控制输入输出功能等操作。
数据存储器(RAM):
stc89c52内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元,它们是统一编址的,专用寄存器只能用于存放控制指令数据,用户只能访问,而不能用于存放用户数据,所以,用户能使用的RAM只有128个,可存放读写的数据,运算的中间结果或用户定义的字型表。
程序存储器(ROM):
stc89c52共有4096个8位掩膜ROM,用于存