简单计算器的设计.doc

常州信息职业技术学院 学生毕业设计 论文 报告 系 别 机电工程系 专 业 机电一体化 班 号 机电 094 学 生 姓 名 华祥 学 生 学 号 0904053409 设计 论文 题目 简单计算器的设计 指 导 教 师 宫亚梅 设 计 地 点 常州信息职业技术学院 起 迄 日 期 9 06 10 30 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 2 毕毕业业设设计计 论论文文 任任务务书书 专业专业 机电一体化 班级班级 机电 094 姓名姓名 华祥 一 课题名称 简单计算器的设计 二 主要技术指标 1 采用 4 4 键盘 16 个键依次对应 0 9 和清零键 2 可以进行小于 255 的数的加减乘除运算 并可以连续运 算 3 当键入值大于 255 时 将自动清零 可以重新输入 三 工作内容和要求 1 系统硬件实现 2 系统软件实现 包括流程图 源程序 3 加载程序进行整体调试 四 主要参考文献 1 李广弟 单片机基础 M 北京 北京航空航天大学出 版 2005 2 秦曾煌 电工学 电子技术 M 北京 高等教育出版社 2004 3 周润景 基于Proteus的电路及单片机设计与仿真 M 北 京 北京航空航天大学出版社 2010 学 生 签名 年 月 日 指 导 教师 签名 宫亚梅 2011 年 9 月 5 日 教研室主任 签名 年 月 日 系 主 任 签名 年 月 日 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 3 毕业设计 论文 开题报告毕业设计 论文 开题报告 设计 论文 题设计 论文 题 目目 简单计算器的设计 一 选题的背景和意义 计算器已经融入了现代社会 它给人们解决生活中的具体计算问题带 来了方便 而计算器的系统也有很多种 c 语言计算器 vb 计算器 java 计算器等等 随着 计算器的发展 讲能进行更复杂更智能的运算 基于单片机的计算器有很多 单片机在我 国进行高速的发展 我们这次设计的 C51 单片机制作 该计算器采用 c 语言实现少于 255 之内的四则运算 该计算器也比较实用和方便 二 课题研究的主要内容 1 采用 4 4 键盘 16 个键依次对应 0 9 和清零键 2 可以进行小于 255 的数的加减乘除运算 并可以连续运 算 3 当键入值大于 255 时 将自动清零 可以重新输入 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 4 三 主要研究 设计 方法论述 1 上网和图书馆查找相关资料 分析问题 2 完成本次设计的原理框架 结构组成 功能模块的设计 3 对软件的程序进行编写 绘制电路图 流程图 4 对本次的设计进行仿真 调试 四 设计 论文 进度安排 时间 迄止日期 工 作 内 容 9 12 9 15进行材料的收集 9 16 9 18理清思路 确定总方案 开始撰写开题报告 9 19 9 25简单计算器系统设计方案比较和选取 9 25 10 9进行原理框架 结构组成 功能模块的设计 10 10 10 15对程序进行编写 绘制电路图 10 16 10 21对设计进行仿真与调试 10 22 10 26整理并撰写论文初稿 10 27 10 30审核 定稿 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 5 五 指导教师意见 指导教师签名 年 月 日 六 系部意见 系主任签名 年 月 日 简单计算器的设计 目录 摘 要 6 前 言 6 第一章 单片机的发展及应用 7 1 1 单片机的发展 7 1 2 单片机的应用 7 第二章 方案论证与设计 8 2 1 总体设计 9 2 2 显示控制方案 9 2 3 键盘控制方案 9 第三章 硬件模块介绍 9 3 1 AT89C51 单片机简介 9 3 2 AT89C51 单片机引脚介绍 11 3 3 AT89C51 I O 接口组成及功能 11 3 4 74LS164 的功能 12 3 5 输入模块 13 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 6 3 6 键盘介绍 13 3 7 七段 LED 显示工作原理 14 3 8 电路原理 16 第四章 软件设计 17 4 1 主程序模块 17 4 2 静态显示模块 18 4 3 按键程序模块 19 第五章 仿真与调试 20 结论 20 参考文献 21 致谢 21 附录 程序编写 21 摘摘 要要 计算器在人们的日常中是比较的常见的电子产品之一 更高级的计算器还在 发展之中 以后还会有功能更强大的计算器的出现 本次设计是用单片机来设 计的 该设计系统是以 AT89C51 为单片机 用 74LS164 为显示位控制 P1 口 作为输入端 外接 4X4 的键盘 通过键盘扫描来对输入数的控制 并外接驱动 电路 系统采用 LED 数码管作为显示器 软件程序采用均采用 C 语言编写 便 于移植与升级 报告详细介绍了整个系统的硬件组成结构 工作原理和系统的 软件程序设计 计算器将完成的功能有整数的加 减 乘 除等功能 关键字关键字 计算器 数码管 AT89C51 Calculator in people s everyday is more common in the electronics one of the more advanced calculator is still evolving there will be more powerful after the calculator to appear This design is used to design the chip the design for the system is based on AT89C51 SCM singlechip with the 74LS164 to display digital control P1 port as an input an external 4X4 keyboard the keyboard scan control the number of inputs and external drive circuit the system uses LED digital tube as display Software program using C language are used to facilitate migration and upgrade The report details the structure of the system hardware components working principle and system software programming Calculator will complete the function integer addition subtraction multiplication division and other functions 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 7 Key Words calculator counter Nixie tube AT89C51 前 言 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 电子产品的更新速度快就不足惊奇了 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 然而简单计算器已经成为不可或缺 本设计采用80S51 芯片 实现了利用单片机进行了一个简单计算器设计 允许对输入数据进行加减乘除运算及LED 显示 设计的关键所在就是必须非常 熟悉单片机的原理与结构 同时还要对整个设计流程有很好的把握 将单片机 和其他模块完整的衔接 第一章 单片机的发展及应用 1 1 单片机的发展 单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支 也是一种非常活跃和颇具 有生命力的机种 单片微型计算机简称单片机 特别适用于工业控制领域 因 此又称为微控器 1971 年微处理器研制成功不久 就出现了单片微型计算机即单片机 但最早的单片机是 1 位的 处理能力有限 果将 8 位单片机的推出作为起点 那么单片机的发展历史大致可以分为以 下几个阶段 第一阶段 1976 1978 单片机的探索阶段 以 Intel 公司的 MCS 48 为 代表 MCS 48 的推出是在工控领域的探索 参与这一探索的公司还有 Motorola Zilog 等 都取得了满意的效果 这就是 SCM 的诞生年代 单片机 一词即由此而来 第二阶段 1978 1982 单片机的完善阶段 Intel 公司在 MCS 48 基础 上推出了完善的 典型的单片机系列 MCS 51 它在以下几个方面奠定了典型 的通用总线型单片机体系结构 1 完善的外部总线 MCS 51 设置了经典的 8 位单片机的总线结构 包 括 8 位数据总线 16 位地址总线 控制总线及具有多机通信功能的串行通信接 口 2 CPU 外围功能单元的集中管理模式 3 体现工控特性的地址空间及位操作方式 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 8 4 指令系统趋于丰富和完善 并且增加了许多突出控制功能的指令 第三阶段 1982 1990 8 位单片机的巩固发展及 16 位单片机的推出阶 段 也是单片机向微控制器发展的阶段 Intel 公司推出的 MCS 96 系列单片机 将一些用于测控系统的模数转换器 程序运行监视器 脉宽调制器等纳入片中 体现了单片机的微控制器特征 第四阶段 1990 微控制器的全面发展阶段 随着单片机在各个领域 全面 深入地发展和应用 出现了高速 大寻址范围 强运算能力的 8 位 16 位 32 位通用型单片机 以及小型廉价的专用型单片机 1 2 单片机的应用 单片机的应用很广 分别在以下领域中得到了广泛的应用 工业自动化 在自动化技术中 无论是过程控制技术 数据采集技术还是 测控技术 都离不开单片机 在工业自动化的领域中 机电一体化技术将发挥 愈来愈重要的作用 在这种机械 微电子和计算机技术为一体的综合技术 例 如机器人技术 数控技术 中 单片机将发挥非常重要的作用特别是近些年来 随着计算机技术的发展 工业自动化也发展到了一个新的高度 出现了无人工 厂 机器人作业 网络化工厂等 不仅将人从繁重 重复和危险的工业现场解 放出来 还大大提高了生产效率 降低了生产成本 仪器仪表 目前对仪器仪表的自动化和智能化要求越来越高 在自动化测 量仪器中 单片机应用十分普及 单片机的使用有助于提高仪器仪表的精度和 准确度 简化结构 减小体积 易于携带和使用 加速仪器仪表向数字化 智 能化和多功能化方向发展 消费类电子产品 该应用主要反映在家电领域 目前家电产品的一个重要 发展趋势是不断提高其智能化程度 例如 电子游戏 照相机 洗衣机 电冰 箱 空调 电视机 微波炉 手机 IC 卡 汽车电子设备等 在这些设备中使 用了单片机后 其功能和性能大大提高 并实现了智能化 最优化控制 信方面 较高档的单片机都具有通信接口 因而为单片机在通信设备中的 应用创造了很好的条件 例如 在微波通信 短波通信 载波通信 光纤通信 程控交换等通信设备和仪器中都能找到单片机的应用 武器装备 在现代化的武器装备中 如飞机 军舰 坦克 导单 鱼雷制 导 智能武器设备 航天飞机导航系统 都有单片机在其中发挥重要作用 终端及外部设备控制 计算机网络终端设备 如银行终端 以及计算机外 部设备如打印机 硬盘驱动器 绘图机 传真机 复印机等 在这些设备中都 使用了单片机 近年来随着科技的飞速发展 同时带动自动控制系统日新月异更新 单片 机的应用正在不断地走向深入 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 9 第第 2 章章 方案论证与设计方案论证与设计 2 1 总体设计总体设计 计算器的总体设计框图如图 2 1 所示 AT89C51 最 小 应 用 系 统 按键电路 晶振电路 复位电路 LE D 静 态 显 示 图 2 1 系统框图 2 2 显示控制方案显示控制方案 在单片机应用系统中 显示分为静态示和动态显示 本次设计采用静态显 示 静态显示数码管中的各位相互独立 而且各位的显示字符一经确定相应的 输出将维持不变 直到显示另一个字符为止 正因为如此 静态显示的亮度都 比较高 各位分别由一个 8 位 I O 接口控制段选码 故在同一时间里 每一位 显示的字符可以各不相同 这种显示方式接口 较小的电流即可获得较高的亮 度 且占用 CPU 时间少 编程简单 便于监测和控制 本设计所需显示位数不 多 故采用静态显示模块 在实验箱上连接简单 方便 2 3 键盘控制方案键盘控制方案 键盘分为独立式键盘和行列式键盘 独立式键盘接口电路配置灵活 硬件 结构简单 工作可靠但每个按键必须占用一跟 I O 接口线 I O 接口线浪费较大 在单片机应用系统中 有时只需要几个简单的按键向系统输入信息 可将按键 直接在一根 I O 接口线上 故只在按键数量不多时采用 而行列式键盘每条行 线与列线在交叉处不直接相通 而是通过一个按键加以连接 当按键较多时可 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 10 采用行列式键盘以节省 I O 接口 本次设计计算器所用按键较多 为节省 I O 接口 方便设计 故采用矩阵式键盘 第三章 硬件设计 3 1 AT89C51 单片机的简介单片机的简介 AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产的低电压 高性能的 CMOS8 位单片机 片内 4Kbytes 的可反复擦写的只读程序存储器 PEROM 和 128bytes 的随机存 储器 RAM 器件采用 ATMEL 公司的高密度 非易失存储技术生产 兼容 标准 MCS 51 指令系统 片内置通用 8 位中央处理器 CPU 和 Flash 存储单元 功能强大 AT89C51 单片机可为你提供许多高性价的应用场合 可灵活的应用 于各种控制领域 主要性能参数 与 MCS 51 产品指令系统的全兼容 4k 字节可重擦写 Flash 闪速存储器 1000 次可擦写周期 全静态操作 0Hz 24MHz 三级加密程序存储器 128 8 字节内部 RAM 32 个可编程 I O 口线 2 个 16 位定时 计数器 6 个中断源 可编程串行 UART 通道 低功耗空闲和掉电模式 3 1 1 AT89C51 功能特性描述 AT89C51 提供以下标准功能 4k 字节 Flash 闪速存储器 128 字节内部 RAM 32 个 I O 口线 两个 16 位定时 计数器 一个 5 向量中断结构 一个全 双工串行通信口 片内震荡器及时钟电路 同时 AT89C51 可降至 0Hz 的静态 逻辑操作 并支持两种软件的可选的节电工作模式 空闲方式停止 CPU 的工作 但允许 RAM 定时 计数器 窜行通信口及中断系统继续工作 掉电方式保存 RAM 中的内容 但震荡器停止工作并禁止所有部件工作直到下一个硬件复位 单片机如图 3 1 所示 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 11 图 3 1 单片机 AT89C51 3 1 2 AT89C51 引脚功能说明 表 3 1 引脚说明 3 2 AT89C51 单片机的引脚单片机的引脚介绍介绍 89C51 单片机内部总线是单总线结构 即数据总线和地址总线是公用的 89C51 有 40 条引脚 与其他 51 系列单片机引脚是兼容的 这 40 条引脚可分为 I O 接口线 电源线 控制线 外接晶体线 4 部分 89S51 单片机为双列直插 式封装结构 如图 3 2 所示 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 12 图 3 2 89C51 引脚分配图 89C51 单机的电源线有以下两种 1 VCC 5V 电源线 电源线 2 GND 接地线 89S51 单片机的外接晶体引脚有以下两种 1 XTAL1 片内振荡器反相放大器的输入端和内部时钟工作的输入端 采用内部振荡器时 它接外部石英晶体和微调电容的一个引脚 2 XTAL2 片内振荡器反相放大器的输出端 接外部石英晶体和微调电 容的另一端 采用外部振荡器时 该引脚悬空 外接晶体引脚 控制线 89S51 单片机的控制线有以下几种 1 RST 复位输入端 高电平有效 2 ALE PROG 地址锁存允许 编程线 3 PSEN 外部程序存储器的读选通线 4 EA Vpp 片外 ROM 允许访问端 编程电源端 3 3 AT89C51 I O 接口组成及功能接口组成及功能 8951 共有 4 I O 端口 为 P0 P1 P2 P3 4 个 I O 口都是双向的 且每个口都 具有锁存器 每个端口有 8 条线 共计 32 条 I O 线 P0 0 P0 7 P1 0 P1 7 P2 0 P2 7 P3 0 P3 7 1 P0 有三个功能 1 外部扩充存储器时 作数据总线 D0 D7 2 外部扩充存储器时 作地址总线 A0 A7 3 不扩充时 作一般 I O 使用 内部无上拉电阻 作为输出 输入使用时 应加上拉电阻 2 P1 只做 I O 口使用 有内部上拉电阻 3 P2 有两个功能 1 扩充外部存储器时 作地址总线 A8 A15 使用 2 作一般 I O 口使用 有内部上拉电阻 3 P3 有两个功能 除作为 I O 口 有内部上拉电阻 外 还有一些特殊功能 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 13 3 4 74LS164 的功能的功能 74LS164 是一个串入并出的 8 位移位寄存器 他常用于单片机系统中 用 来驱动数码管 它内部有一个的 8 位移位寄存器 先一位一位地移入 等到 8 个移满了 再给出个信号将 8 位数据一起输出 就是所谓的串转并 其管脚图 3 3 如下所示 图 3 3 74Ls164 管脚图 其中 A B 第 1 2 脚 为串行数据输入端 2 个引脚按逻辑与运算规律 输入信号 共一个输入信号时可并接 T 第 8 脚 为时钟输入端 可连接到串 行口的 TXD 端 每一个时钟信号的上升沿加到 T 端时 移位寄存器移一位 8 个时钟脉冲过后 8 位二进制数全部移入 74LS164 中 R 第 9 脚 为复位端 当 R 0 时 移位寄存器各位复 0 只有当 R 1 时 时钟脉冲才起作用 Q0 Q7 第 3 6 和 10 13 引脚 并行输出端分别接 LED 显示器的 HG A 各段 对应的引脚上 在给出了 8 个脉冲后 最先进入 74LS164 的第一个数据到达了 最高位 然后再来一个脉冲 第一个脉冲就会从最高位移出 这就是它的工作 原理 其功能表如图 3 4 所示 图 3 4 74LS164 功能图 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 14 3 5 输入模块输入模块 计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键 如果采用独立按键的方 式 在这种情况下 编程会很简单 但是会占用大量的I O 口资源 因此在很 多情况下都不采用这种方式 为此 我们引入了矩阵键盘的应用 采用四条I O 线作为行线 四条I O 线作为列线组成键盘 在行线和列线的每个交叉点上设 置一个按键 这样键盘上按键的个数就为4 4个 这种行列式键盘结构能有效地 提高单片机系统中I O 口的利用率 如图3 5所示 图 3 5 键盘按键 3 5 1 阵列式键盘的接口电路阵列式键盘的接口电路 阵列式键盘每条行线与列线在交叉处不直接相通 而是通过一个按键加 以连接 在按键数较多的时候 为减少 I O 接口线数 通常采用这种方式 设 计计算器主要用到按键 选用阵列式键盘方便易行 1 键盘工作原理 行列式键盘电路原理如图 3 6 所示 按键设置在行列式交点上 行列线 分别连接到按键开关的两端 当行线通过上拉电阻接 5 伏时 被钳位在高 电平状态 键盘中有无按键按下是由列线送入全扫描字 行线读入行线状态来判断 的 键盘中哪一个键按下可由列线逐列置低电平后 检查行输入状态来判断 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 15 图 3 6 阵列式键盘原理电路 2 键盘工作方式 键盘的工作方式 编程扫描方式 定时扫描方式 中断扫描方式三种 在键盘扫描子程序中完成下述几个功能 1 判断键盘上有无键按下 2 去键的机械抖动影响 3 求按下键的键号 4 键闭合一次仅进行一次键功能操作 3 键盘扫描方式 扫描法 在判定有键按下后逐列 或逐行 置低电平 同时读入行 或 列 的状态 如果行 或列 的状态出现非全 1 状态 这时 0 状态的行 列 交点的键就是所按下的键 特点是逐列 或逐行 扫描查询 这时相应行 或列 应有上拉电阻接高电平 反转法 只要经过两个步骤就可获得键值 3 6 七段七段 LED 显示工作原理显示工作原理 LED 显示器是由发光二极管显示字段的 MCS 51 单片机输出设备 单片机 应用系统常采用七段 LED 数码管作为显示器 这重显示器具有耗电低 配置灵 活 线路简单 安装方便 耐转动 价格低廉且寿命长等优点 因此应用比较 广泛 LED 数码管显示器可以分为共阴极和共阳极两种结构 数码管如图 3 7 所示 图 3 7 数码管 1 共阴极结构 如果所有的发光二极管的阴极接在一起 称为共阴极结构 则数码显示段输入高电平有效 当某段输入高电平该段便发光 如图 3 8a 所示 2 共阳极结构 如果所有的发光二极管的阳极接在一起 称为共阳极结构 则数码显示段输入低平有效 当某段输入低电平该段便发光 如图 3 8b 所示 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 16 3 8 a 共阴极 3 8b 共阳极 3 LED 静态显示方式 LED 静态显示是指当数码管显示某一字符时 相 应段的发光二极管处于恒定的导通或截止状态 直到需要显示另一 个字符为止 数码管工作在静态显示方式下 共阴极或共阳极连接在一起 若为共阴极 则接地 为共阳极则接 5V 电源 每位的段选线与一个 8 位的并行接口相连 只要在该位的段选线上保持段选码电平 该位就能保持相应的显示字符 数码 管中的各位相互独立 而且各位的显示字符一经确定 相应的输出将维持不变 直到显示另一个字符为止 也正因为如此 静态显示的亮度都比较高 静态显示方式各位可独立显示 由于各位分别由一个 8 未 I O 接口控制段 选码 故在同一时间里 每一位显示的字符可以各不相同 这种显示方式接口 较小的电流即可获得较高的亮度 且占用 CPU 的时间少 编程简单 便于监测 和控制 但其占用的接口线多 硬件电路复杂 成本高 只适合于显示位数较 少的场合 用 MCS 51 单片机构建七段数码管静态显示系统时 5 位数码管均采用共 阴极 LED 利用 74LS1S164 串入并出的特性 构成静态显示电路 单片机的 P3 6 作数据串行输出 P3 7 作移位脉冲输出 用导线连接 P3 6 P3 7 到串行静 态显示模块的 DIN CLK 端 这样就构成了计算器的显示部分 3 7 电路原理电路原理 电路的核心是 89S51 单片机 其内部带有 4KB 的 FLAsHROM 无须扩展程 序存储器 电脑没有大量的运算和暂存数据 现有的 128B 片内 RAM 已能满足 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 17 要求 也不必扩展片外 RAM 系统配备 5 位 LED 显示和 4 4 键盘 采用 P1 口 接阵列式键盘 5 个串 并移位寄存器芯片 74LS164 首尾相连 每片的并行输出 作为 LED 数码管的段码控制驱动信号 把 P3 6 P3 7 连接到串行静态显示模块 的 DIN CLK 端 整个系统采用查表的方法 将数码管的段码定义和按键的键 码定义分别以代码的形式送到 LED 数码管和键盘中 这样就构成了计算器的电 路连接部分 如图 3 9 所示 3 9 电路原理图 第四章第四章 软件设计软件设计 4 1 主程序模块主程序模块 首先 初始化参数 调显示子程序 判断是否有键按下 判断键码 看是 否是数字键 功能键还是清零键然后对每一种情况进行分别处理 如图 4 1 所 示 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 18 图 4 1 主程序流程图 4 2 静态显示模块静态显示模块 如图 4 2 所示 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 19 一一 一一一一一一 一一一 一一一一一一 一一一一一一 一一一一一一一一 一一一一一一 一一一一一一 Y Y N N 一一一一一 图 4 2 显示模块流程图 4 3 按键程序模块按键程序模块 如图 4 3 所示 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 20 一一一一 一一一一 一一一 一一一一 一一一 一一一一 一一一 一一一一一一一 一一一一一一一一一 一一一一一一一一 一一一一 一一一一 一一一一一一一 一一一一一一 一一一一 Y N 一一 图 4 3 按键程序流程图 第五章第五章 仿真及调试仿真及调试 在程序设计方法上 模块化程序设计是单片机应用中最常用的程序设计方 法 设计的中心思想是把一个复杂应用程序按整体功能划分成若干相对独立的 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 21 程序模块 各模块可以单独设计 编程和调试 然后组合起来 这种方法便于 设计和调试 容易实现多个程序共存 但各个模块之间的连接有一定的难度 根据需要我们可以采用自上而下的程序设计方法 此方法先从主程序开始设计 然后再编制各从属程序和子程序 层层细化逐步求精 最终完成一个复杂程序 的设计 这种方法比较符合人们的日常思维 缺点是一级的程序错误会对整个 程序产生影响 功能和操作 加减乘除运算和显示 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 结 论 当今科技发展迅速 单片机嵌入式开发有着光明的前景 由于单片机经济 实用 开发简便等特点依然在工业控制 家电等领域占据了广泛的市场 我选 择这样的毕业设计课题 经过近 2 个月的设计 通过此次设计提高了自己软件 编制和硬件电路设计的能力 在我完成这次毕业设计的过程中 当看到自己将 专业知识用于解决实际的问题时 那份成就感和喜悦感是难以形容的 但是 在实际的编程以及调试程序过程中 我发现自己所应该学的太多太多 光靠自 己在书本上所学过的这点知识是远远不够的 真正地认识到了工作就是学习的 道理 毕业设计的目的是了解基本电路设计的流程 丰富自己的知识和理论 巩固所学的知识 提高自己的动手能力和实验能力 从而具备一定的设计能力 我做得的毕业设计注重于对单片机实际应用的理解 明白其基本的工作原理 以便以后单片机领域的开发和工作打下基础 提高自己的设计能力 培养创新 能力 丰富自己的知识理论 做到理论和实际结合 本课题的重要意义还在于 能在进一步层次了解单片机的工作原理 内部结构和工作状态 理解单片机的 接口技术 中断技术 存储方式 时钟方式和控制方式 这样才能更好的利用 单片机来做有效的设计 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 22 参考文献 1 李广弟 单片机基础 M 北京 北京航空航天大学出版 2005 2 秦曾煌 电工学 电子技术 M 北京 高等教育出版社 2004 3 周润景 基于 Ptoteus 的电路及单片机设计与仿真 M 北京 北京航空 航天大学出版社 2010 致 谢 这次的毕业设计之所以能很好的完成 除了自己的努力外 非常感谢 宫亚梅老师的帮助 她非常体谅我们 知道我工作学习忙 为我们在毕业设计 方面花了很多心血 尽心尽力的帮助 指导我完成毕业设计 在日常教学工作 非常繁忙的情况下 还为我们的毕业设计操心 在此表示万分的敬意 感谢三年来授予我知识的老师们 还在有学习上互相帮助的同学们 回首 三年有快乐有悲伤 有收获也有失落 我会把这些作为我的宝贵财富珍藏起来 伴着我走向新的人生 附录 程序编写 DBUF EQU 30H 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 23 TEMP EQU 40H YJ EQU 50H 结果存放 YJ1 EQU 51H 中间结果存放 GONG EQU 51H 功能键存放 DIN BIT P3 6 CLk BIT P3 7 ORG 0000H LJMP START ORG 0030H START MOV R3 0 初始化显示为空 MOV GONG 0 MOV 30H 10H MOV 31H 10H MOV 32H 10H MOV 33H 10H MOV 34H 10H MLOOP LCALL DISP 判调显示子程序 WAIT LCALL TESTkEY 判断有无按键 JZ WAIT CALL GETkEY 读键 INC R3 按键个数 CJNE A 0 NEXT1 判断是否数字键 LJMP E1 转数字键处理 NEXT1 CJNE A 1 NEXT2 LJMP E1 NEXT2 CJNE A 2 NEXT3 LJMP E1 NEXT3 CJNE A 3 NEXT4 LJMP E1 NEXT4 CJNE A 4 NEXT5 LJMP E1 NEXT5 CJNE A 5 NEXT6 LJMP E1 NEXT6 CJNE A 6 NEXT7 LJMP E1 NEXT7 CJNE A 7 NEXT8 LJMP E1 NEXT8 CJNE A 8 NEXT9 LJMP E1 NEXT9 CJNE A 9 NEXT10 LJMP E1 NEXT10 CJNE A 10 NEXT11 判断是否功能键 LJMP E2 转功能键处理 NEXT11 CJNE A 11 NEXT12 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 24 LJMP E2 NEXT12 CJNE A 12 NEXT13 LJMP E2 NEXT13 CJNE A 13 NEXT14 LJMP E2 NEXT14 CJNE A 14 NEXT15 LJMP E2 NEST15 LJMP E3 判断是否清除键 E1 CJNE R3 1 N1 判断第几次按键 LJMP E11 为第一个数字 N1 CJNE R3 2 N2 LJMP E12 为第二个数字 N2 CJNE R3 3 N3 LJMP E13 为第三个数字 N3 LJMP E3 第四个数字转溢出 E11 MOV R4 A 输入值暂存 R4 MOV 34H A 输入值送显示缓存 MOV 33H 10H MOV 32H 10H LJMP MLOOP 等待再次输入 E12 MOV R7 A 个位数暂存 R7 MOV B 10 MOV A R4 MUL AB 十位数 ADD A R7 MOV R4 A 输入值存 R4 MOV 32H 10H 输入值送显示缓存 MOV 33H 34H MOV 34H R7 LJMP MLOOP E13 MOV R7 A MOV B 10 MOV A R4 MUL AB JB OV E3 输入溢出 ADD A R7 MOV CY E3 输入溢出 MOV R4 A MOV 32H 33H 输入值送显示缓存 MOV 33H 34H MOV 34H R7 LJMP MLOOP E3 MOV R3 0 按键次数清零 MOV R4 0 输入值清零 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 25 MOV YJ 0 计算结果清零 MOV GONG 0 功能键设为零 MOV 30H 10H 显示清空 MOV 31H 10H MOV 32H 10H MOV 33H 10H MOV 34H 10H LJMP MLOOP E2 MOV 34H 10 MOV 33H 10 MOV 32H 10 MOV R0 GONG 与上次功能键交换 MOV GONG A MOV A R0 CJNE A 10 N21 判断功能键 LJMP JIA N21 CJNE A 11 N22 LJMP JIAN N22 CJNE A 12 N23 LJMP CHENG N23 CJNE A 13 N24 LJMP CHU N24 CJNE A 0 N25 LJMP FIRST 首次按功能键 N25 LJMP DEN N4 LJMP E3 FIRST MOV YJ R4 输入值送结果 MOV R3 0 按键次数清零 LJMP DISP1 结果处理 JIA MOV A YJ 上次结果送累加器 ADD A R4 上次结果加输入值 JB CY N4 溢出 MOV YJ A 存本次结果 MOV R3 0 按键次数清零 LJMP DISP1 JIAN MOV A YJ SUBB A R4 上次结果减输入值 JB CY N4 负数溢出 MOV YJ A MOV R3 0 LJMP DISP1 CHENG MOV A YJ MOV B A MOV A R4 常州信息职业技术学院 毕业设计 论文 简单计算器设计 机电 094 华祥 26 MUL AB 上次结果乘输入值 JB OV N4 MOV YJ A MOV R3 0 LJMP DISP1 CHU MOV A R4 MOV B A MOV A YJ DIV AB MOV YJ A MOV R3 0 LJMP DISP1 DEN MOV R3 0 LJMP DISP1 DISP1 MOV B 10 MOV A YJ 结果送累加器 DIV AB 结果除 10 MOV YJI A 暂存 商 MOV A B 取个位数 MOV 34H A 各位数送显示缓存 MOV A YJ1 JZ DISP11 结果是否为一位数 MOV B 10H MOV 34H A MOV A YJ1 DIV AB MOV YJI A MOV A B MOV 33H A 十位数送显示缓存 MOV A YJ1 JZ DISP11 结果是否为二位数 MOV 32H