浙江海洋學院

設計題目 用8051+1601LCD設計的整型計算器

摘 要

當今時代，是一個新技術層出不窮的年代。單片機具有體積小、質量輕、價格便宜、為學習、應用和開發提供了便利條件。單片機由運算器、控制器、存儲器、輸入輸出設備構成，相當于一個微型的計算機(最小系統)，和計算機相比，單片機缺少了外圍設備等。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。單片微型計算機簡稱單片機，是典型的嵌入式微控制器，常用英文字母的縮寫MCU表示單片機，單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統集成到一個芯片上。

它所給人帶來的方便不可否認，本設計是由單片機實現的模擬計算器它不僅能實現數據的加減乘除運算而且還能使數據及其計算結果在LCD管上顯示出來能夠實現0-256的數字四則運算。本設計是用單片機AT89C52來控制采用共陽極數碼顯示軟件部分是由C語言來編寫的。為了滿足計算器的基本要求，可以基本的運算(加減乘除)，數據歸零和出錯警告提示，我們采用基于單片機設計計算器，并用LCD 液晶顯示數據，4*4 的矩陣鍵盤實現數據輸入，程序語言我們使用c語言。

設計任務:利用鍵盤和數碼管設計一個簡單的數學計算器可以完成簡單的如加減乘除的四則運算并將運算結果在數碼管上顯示出來。

關鍵詞：加減乘除運算；單片機AT89C52；LCD 液晶顯示；4*4 的矩陣鍵盤實現數據輸入

目 錄

1.引言5

2.方案論證與設計5

2.1 要求與內容5

2.2 設計方案5

3.硬件設計6

3.1 單片機最小系統6

3.2 LCD顯示模塊7

3.3 輸入模塊8

4. 軟件設計9

4.1 輸入程序流程圖設計9

5. 實驗結果與討論11

5.1 仿真實驗11

5.2 結果討論14

6.心得體會14

7.附 錄A; 源程序14

8.參考文獻19

用8051+1601LCD設計的整型計算器

引 言

不同于通用計算機應用程序設計，單片機C語言程序設計必須針對具體的微控制器及外圍電路來進行

方案設計

設計要求

用單片機AT89C51來控制采用共陽極數碼顯示軟件部分是由C語言來編寫的。為了滿足計算器的基本要求，可以基本的運算(加減乘除)，數據歸零和出錯警告提示，我們采用基于單片機設計計算器，并用LCD 液晶顯示數據，4*4 的矩陣鍵盤實現數據輸入，程序語言我們使用c語言。

設計方案

2.1.1 單片機芯片的選擇

根據功能和指標要求，本系統選用MCS-51系列單片機AT89C51為主控機。通過擴展必要的外圍接 口電路，實現對計算器的設計。計算器電路包括三個部分：顯示電路、4*4鍵掃描電路、單片機微控制電路。用七段數碼管作為顯示電路，矩陣鍵盤作為輸入電路。模塊圖如下1.1。

圖1.1

硬件設計

單片機最小系統

單片機最小系統選用AT89C52 提供以下標準功能：8字節FLASH閃速存儲器，256字竹內部RAM , 32個I/O口線，3個16 位定時／計數器，一個6向量兩級中斷結構，一個全雙工串行通信口，片內振蕩器及時鐘電路。同時，AT89c52可降至OHz的靜態邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節電上作模式。空閑方式停止CPU 的工作，但允許RAM，定時／計數器．串行通信口及中斷系統繼續工作。掉電方式保存RAM 中的內容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位.如圖3.1

圖3.1

3.2.LCD顯示模塊

1601采用標準的14腳接口，其管腳功能介紹如下：

1：VSS為電源地

2：VDD接5V電源正極

3：VEE為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高。

4：RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數據寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。

5：RW為讀寫信號線，高電平(1)時進行讀操作，低電平(0)時進行寫操作。

6：E(或EN)端為使能(enable)端。

7～14：D0～D7為8位雙向數據。

具體看圖3.2

圖3.2

輸入模塊

計算器輸入數字和其他功能按鍵要用到很多按鍵，如果采用獨立按鍵的方式，在這種情況下，編程會很簡單，但是會占用大量的I/O 口資源，因此在很多情況下都不采用這種方式。為此，引入了矩陣鍵盤的應用，采用四條I/O 線作為行線，四條I/O 線作為列線組成鍵盤。在行線和列線的每個交叉點上設置一個按鍵。這樣鍵盤上按鍵的個數就為4×4個。這種行列式鍵盤結構能有效地提高單片機系統中I/O 口的利用率

圖3.3

軟件設計

4.1輸入程序流程圖設計

該計算器系統的軟件設計分為以下幾個模塊：(1)主程序模塊，(2) 讀鍵輸入程序流程圖，(3)顯示程序 (4)計算程序。

(1)運算主程序設計

首先初始化參數，送LED低位顯示“0”，高位不顯示。然

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總結

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