基于单片机的计算器设计1602完整版

3.1 硬件连接图 3-1 所示为简易计算器的电路原理图。P3 口用于键盘输入，接 4*4 矩阵键盘，键值与键盘的对应表如表-所示，p0 口和 p2 口用于显示，p2 口用于显示数值的高位，po 口用于显示数值的低位。图 3-1 简易计算器电路原理图键值与功能对应表键值 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 + - / = ON/C功能 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 + - = 清零表 3-13.2 计算器的软件设计#include /头文件#define uint unsigned int / #define uchar unsigned charsbit lcden=P23; /定义引脚sbit rs=P24;sbit rw=P20;sbit busy=P07;char i,j,temp,num,num_1;long a,b,c; /a,第一个数 b,第二个数 c,得数float a_c,b_c;uchar flag,fuhao;/flag 表示是否有符号键按下，fuhao 表征按下的是哪个符号uchar code table=7,8,9,0,4,5,6,0,1,2,3,0,0,0,0,0;uchar code table1=7,8,9,0x2f-0x30,4,5,6,0x2a-0x30,1,2,3,0x2d-0x30,0x01-0x30,0,0x3d-0x30,0x2b-0x30;void delay(uchar z) / 延迟函数uchar y;for(z;z0;z-)for(y=0;y0)c=a-b;else c=b-a;while(c!=0) write_date(0x30+c%10);c=c/10; if(a-b0)write_date(0x2d);write_date(0x3d); /再写“=“ a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;else if(fuhao=3)write_com(0x80+0x4f);write_com(0x04);c=a*b;while(c!=0) write_date(0x30+c%10);c=c/10; write_date(0x3d); a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;else if(fuhao=4)write_com(0x80+0x4f);write_com(0x04);i=0;c=(long)(float)a/b)*1000);while(c!=0) write_date(0x30+c%10);c=c/10;i+;if(i=3)write_date(0x2e); if(a/b=0)write_date(0x30);write_date(0x3d); a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;break;case 15:write_date(0x30+table1num);flag=1;fuhao=1;break;main()init();while(1)keyscan();第 4 章 仿真和调试下面用 KEIL uVision 与 porteus 仿真软件实现简易计算器的仿真与调试。4.1 keil 软件的介绍单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程序要变为 CPU 可以执行的机器码有两种方法，一种是手工汇编，另一种是机器汇编，目前已极少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码，用于 MCS-51 单片机的汇编软件有早期的 A51，随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展，Keil 软件是目前最流行开发 MCS-51 系列单片机的软件，这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持 Keil 即可看出。Keil 提供了包括 C 编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。运行 Keil 软件需要 Pentium 或以上的 CPU，16MB 或更多RAM、20M 以上空闲的硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP 等操作系统。掌握这一软件的使用对于使用 51 系列单片机的爱好者来说是十分必要的，如果你使用 C 语言编程，那么 Keil 几乎就是你的不二之选（目前在国内你只能买到该软件、而你买的仿真机也很可能只支持该软件），即使不使用 C 语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。Keil C51 开发系统基本知识 Keil C51 开发系统基本知识1. 系统概述Keil C51 是美国 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容单片机 C 语言软件开发系统，与汇编相比，C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。用过汇编语言后再使用 C 来开发，体会更加深刻。Keil C51 软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全 Windows 界面。另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到 Keil C51 生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。下面详细介绍 Keil C51 开发系统各部分功能和使用。2. Keil C51 单片机软件开发系统的整体结构C51 工具包的整体结构中，其中 uVision 与 Ishell 分别是 C51 for Windows 和 for Dos 的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用 IDE本身或其它编辑器编辑 C 或汇编源文件。然后分别由 C51 及 A51 编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由 LIB51 创建生成库文件，也可以与库文件一起经 L51 连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS 文件由 OH51 转换成标准的 Hex 文件，以供调试器 dScope51 或 tScope51 使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM 中。3. 采用 KEIL 开发的 89c51 单片机应用程序一般需要以下步骤：（1） 在 uVision 集成开发环境中创建新项目（Project），扩展文件名为.UV2,并为该项目选定合适的单片机 CPU 器件（本设计采用 ATMEL 公司下的 AT89C51）(2)用 uVision 的文本编辑器编写源文件，可以是汇编文件（.ASM）,也可以使 C 语言文件（扩展名.C），并将该文件添加到项目中去。一个项目文件可以包含多个文件，除了源程序文件外，还可以是库文件、头文件或文本说明文件。（3）通过 uVision 2 的相关选择项，配置编译环境、连接定位器以及 Debug 调试器的功能。（4）对项目中的源文件进行编译连接，生成绝对目标代码和可选的 HEX 文件，如果出现编译连接错误则返回到第 2 步，修改源文件中的错误后重构整个项目。（5）对没有语法错误的程序进行仿真调试，调试成功后将 HEX 文件写入到单片机应用系统的ROM 中。4.2 本设计的操作根据上述操作可得图 4-1编译调试程序后，从 Build 一栏可以看到“ creating hex file from jsq”“jsq-0 Error(s),0 Warning(s).” 下一步就可以在 Proteus 软件了调用 hex 文件及烧入单片机。 图 4-1 keil 调试4.3 proteus 7.1 介绍Proteus 的 ISIS 是一款 Labcenter 出品的电路分析实物仿真系统，可仿真各种电路和IC，并支持单片机，元件库齐全，使用方便，是不可多得的专业的单片机软件仿真系统。该软件的特点：（1） 全部满足我们提出的单片机软件仿真系统的标准，并在同类产品中具有明显的优势。（2）具有模拟电路仿真、数字电路仿真、单片机及其外围电路组成的系统的仿真、RS 一 232动态仿真、1 C 调试器、SPI 调试器、键盘和 LCD 系统仿真的功能；有各种虚拟仪器，如示波器、逻辑分析仪、信号发生器等。 目前支持的单片机类型有：68000 系列、8051 系列、AVR 系列、PIC12 系列、PIC16 系列、PIC18 系列、Z80 系列、HC11 系列以及各种外围芯片。 支持大量的存储器和外围芯片。总之该软件是一款集单片机和 SPICE 分析于一身的仿真软件，功能极其强大 ，可仿真 51、AVR、PIC。4.4 Proteus 对于本设计的仿真操作步骤如下：（1）进入 proteus ISIS 集成环境，在工作前，在 systerm 菜单下设置界面的颜色、图形界面大小等项目，我采用了系统默认值。 （2）通过工具栏中的 （从库中选择元件命令）命令，在 pick devices 窗口中选择电路所需的元件，放置元件到编辑区并调整其相对位置，进行元件参数设置，元器件间连线。器件库如表 4-1 所示，选择后如图 4-12 所示。器件库 器件名称Microprocessor ICs89C51Switches 16 层Mechanical(机构层); 16 层 Internal Plane(内层电源层);2 层 Solder Mask(防焊层); 2 层Paste Mask(锡膏层); 2 层 Silkscreen(丝印层); 2 层钻孔层（钻孔引导和钻孔冲压）; 1 层Keep Out (禁止层); 1 层 Multi-Layer (横跨所有的信号板层) 。 5.2 Protel 设计电路打开 Protel DXP 的操作界面，从文件“菜单”下“创建”“原理图” 见下图 图 5-1 创建原理图 图 5-2 元件库找到器件从元件库找到所需要的器件，点击 Place 按键，就可以把相关器件放入到设计工作区，见图 5-2 演示。 见图 5-2 演示元件库及所选器件器件库 器件名称Atmel Microcontroller 8051 Architecture.IntLibAT89C51Miscellaneous Connectors.IntLib 16-Pin 1602 封装Miscellaneous Devices.IntLib SW-PBMiscellaneous Devices.IntLib CapMiscellaneous Devices.IntLib XTALMiscellaneous Devices.IntLib CapPol2Miscellaneous Devices.IntLib Res2自己画的电阻排库 RP1表 5-1 元件库及所选器件 （3）按照设计原理，点击 工具栏中的“放置导线”按键，就可以把把器件按设计的电路图依次连接起来。见下图。图 5-3 protel 原理图（4）从“文件”菜单下“创建”“项目”“PCB 项目” ，在创建 PCB 文件，之后把原理图导入 PCB 项目下。使用自动布线便可生成 PCB 图。然后自己再修整下线路，可得到下图。图 5-4 PCB 印刷电路板图致 谢在论文完成之际，我首先要向那些热心帮组的同学表示最真挚的谢意。在论文写作期间，我遇到了很多