基于单片机的简易计算器设计报告

ID:263828 · 发表于 2018-6-18 16:39

课程设计报告

设计名称： 简易计算器

班级：15 q通信2班

学号：201524440213

姓名：xxx

指导教师： 邢*

基于单片机的简易计算器设计

1设计目的

我所设计的基于ATMEL公司AT89C52单片机的简易计算器，是利用该51单片机和数码管显示设计的简易计算器。

本设计满足计算器的基本要求，可以基本的运算（加减乘除），数据归零，利用51系列单片机设计符合功能的计算器，并用LED码管显示数据，4*4的矩阵键盘实现数据输入，同时，可以在流水灯处显示出相应数字。在进行运算时，按等号键能将最后结果输送给数码管并显示出来。设计仿真和调试要用到Protues、Keil等软件。

通过对简易计算器的设计制作与调试，学习掌握

单片机系统的整体设计流程；
单片机系统的硬件、软件调试方法及相关工具的使用；
Protues绘制电路原理图的方法
各种常见元器件的选择及使用。

2 设计方案

本设计采用以AT89C52单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示简易计算器的硬件电路和软件设计方法。整个电路采用模块化设计，由主程序、按键子程序、延时子程序、显示子程序等模块组成。在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块，利用软件方面使用C语言编程，并用Protues仿真。

（1）硬件设计：

单片机微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。单片机微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。通常，单片机由单块集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器、存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。

通常，单片机由单个集成电路芯片构成，内部包含有计算机的基本功能部件，中央处理器，存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只需要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。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。单片机的应用已经越来越贴近生活，用单片机来实现一些电子设计也变得容易起来。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计算器。

1.系统模块图为：

简易计算器按模块可化分为：

·1 单片机主控芯片

·2 矩阵键键

·3 数码管显示

·4 点亮发光二极管

2.引脚图：

3.最小系统原理图：

最小系统由复位电路、输入输出设备、电源和单片机芯片组成。

4.共阴极数码管引脚接线：

5.数码管显示部分的实现：

数码管通过PO口输入高低电平控制每个LED灯的亮灭，公共端接地线P0口接1K的上拉电阻。由于并未用到小数点显示，所以DP引脚悬空。

6.计算器用到的数字0-9的共阴极字形代码：

7.数码管与单片机连接图：

（2）软件设计

显示程序

初始化-->写命令-->写数据

*将各类函数声明都写到同一个头文件中，方便查看各个函数的参数以及功能

硬件电路

主控芯片如图

4.软件程序

5调试结果及说明

（1）键盘对应有效值表

0	1	2	3
4	5	6	7
8	9	移位	=
+	-	*	/

（2）使用说明

键盘分布如上图所示，该计算器可以计算简单的256以内的加减乘除运算，右侧复位键为“清零”。

上电后，屏幕初始化。
计算。按下数字键，屏幕显示要运算的第一个数字，再按下符号键，然后再按下数字键，屏幕显示要运算的第二个数字，最后按下“﹦”号键，屏幕上显示出计算结果。

如果要再次计算，可以按下“ON/C”键清零，或者按下单片机的复位键，重新初始化。

（3）实物图

例如11*11=121

最大的数字到

实习收获
通过这次单片机课程设计，不仅加深了对单片机理论的理解，将理论很好地应用到实际当中去，而且还学会了如何去培养我们的创新精神，从而不断地战胜自己，超越自己。创新可以是在原有的基础上进行改进，使之功能不断完善，成为真己的东西。设计结果能够符合题意，成功完成了此次课程设计要求，不只在乎这一结果，更加在乎的，是这个过程。这个过程中，花费了大量的时间和精力。在老师的精心指导和严格要求下，获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，单片机领域这对我今后进一步学习及工作有极大的帮助。然而我们也有许多不足之处。在软件编程时一定要考虑周到，要有耐心要仔细。还要与硬件相联系起来，脱离了实物一切都是假的。在理论上往往是可行的，然而当把程序烧入芯片，进行调试时就会遇到这样那样的的问题。最糟的是当我们辛苦把实物完成，而那电路有完全没反应，与我们的设想完全不同，而我们又不知道是软件问题还是硬件问题时，就要静下心来，一步一步来，从硬件的芯片开始检查是否短路等等，而软件又要不断地进行仿真调试。然而我们遇到的问题除了焊接时可能导致的短路外，还应电压不稳定或过大而导致芯片被烧毁，总而言之，我们还是缺少对芯片和各种器件的了解，无法准确的判断出什么样的现象将是由原因引起的。以后还是要努力学习基础知识，把基础知识理解透彻，去更好的应用和实践。