单片机课程设计方案报告说明书-简易计算器

PAGE物理与电气工程学院课程设计报告设计名称:简易计算器院部:物理与电气工程学院专业班级:10电信一班学生姓名:陈鹏梁伟伍洁泉吴昌刚完成时间：２０12年6月9日评阅意见:评阅意见:陈鹏梁伟伍洁泉吴昌刚评阅教师日期PAGE7摘要单片机的出现是计算机制造技术高速发展的产物，它是嵌入式控制系统的核心，如今,它已广泛的应用到我们生活的各个领域,电子、科技、通信、汽车、工业等。本次设计是设计一个简易计算器，能够进行多位简单的加减运算,同时它能支持2位整数运算。它主要由STC８9Ｓ５2单片机、Ａ８2５5、数码管,键盘等模块组成。本计算器是将键盘输入信息经处理通过缓存,送入数码管显示，键盘采用行列式，数码管采用动态扫描方式，计算功能通过软件实现,用汇编语言对单片机可编程芯片进行编程，实现对计算器的设计。目录TOＣ＼ｏ＂1-3”\h＼ｕHYPERＬINＫ\ｌ＿Toc22568设计要求ﻩPAGＥREＦ＿Toｃ225６8１HYPERLINK\ｌ_Toc２６6121、方案ﻩHYPＥRLIＮK\l_Tｏc12４5４1。１方案ﻩHＹＰＥＲLINK＼ｌ_Toc２4３２1２、硬件电路设计ﻩ.HＹPＥRLINK\l_Toｃ２７１24２.1键盘电路设计ﻩHYPＥRLIＮK\l_Toc1０01２2.2显示电路设计ﻩHYＰERLＩNK\l_Toｃ6４2６3、系统工作流程及流程图ﻩHＹPＥＲＬINＫ＼l＿Tｏｃ30６3５4、系统功能测试与整体指标ﻩHＹＰEＲLINＫ\l_Toｃ27５324。1软件调试步骤ﻩHYPERＬＩNK\l_Toc6５584．2程序调试步骤ﻩＨＹPERLIＮＫ\l＿Toc22944.３测试结果ﻩ5总结与思考及致谢ＨＹＰEＲLIＮK\ｌ_Toc543５ＨYＰERＬIＮＫ\ｌ＿Toc２8８86附录一主程序ﻩ简易计算器设计要求3＊4键盘输入，数码管显示.完成一位整数的加减由于键盘只有1２个按键，安排如下:

＋——－－－—-—－—－-－—－＋

|１|2｜3｜4｜

｜５|6｜7|8

|

｜0｜＋｜—｜=

｜

+—－-—－—－－-－-－－-—+方案1.１方案按照设计要求，提出方案此方案首先通过键盘得到数据，通过A82５5记录数据,并通过程序对数据进行处理,最后通过数码管显示出来.结构框图如图１：STC90C51STC90C51A8255数码管显示3*4行列键盘图1方案方框图２、硬件电路设计2.１键盘电路设计键盘输入采用3＊４的矩阵键盘。3*4键盘12个按键分别用于控制数字“０~8”以及数学运算符号“＋、—、键盘模块电路如图（2）所示。图2键盘设置图当进行扫描时，扫描信号由列引脚输入键盘。以1１1111０1、1１11１０11、1１1１０11１的顺序每次.扫描不同的列，然后读取列引脚的信号就可以判断是哪个键被按下。识别键盘上哪个键被压下的过程的扫描步骤:１．检测是否所有键都都松开了，若没有则反复检测.２。但所有键都松开了，再检测是否有键压下，若无键一下则反复检测。3.如有键压下,要消除键抖动，确认有键压下。4．对压下的键进行编码,将该键的行列信号转换成16进制码，由此确定哪个键被压下了.如出现多键重按的情况,只有在其它键均释放后,仅剩一个键闭合时，才把此键当作本次压下的键。5．该键释放后,再回到2。２。2显示电路设计LED显示器由七段发光二极管组成，排列成8字形状,因此也成为七段LEＤ显示器,器排列形状如图（3)所示：图3LＥD数码管为了显示数字或符号,要为ＬEＤ显示器提供代码，即字形代码。七段发光二极管，再加上一个小数点位，共计８段。图4LED数码管显示原理图3、系统工作流程及流程图系统在开机上电后,系统处于等待状态，没有任何动作。等待输入数字以及运算符号,一旦有相应的按键按下，系统就会执行相应的动作。LＥD数码管上就会显示对应的数字，符号以及运算结果等.为了实现键盘的数据输入功能和命令处理功能,每个键都有其处理子程序,为此每个键都对应一个码——键码。为了得到被按键的键码,现使用行扫描法识别按键.其程序框图如图５:开始开始初始化显示参数读取显示数据输出段码数据输出位选通信号延时位选通信号移位指向下一个显示数据完成返回否是图５数码管显示程序框图４、系统功能测试与整体指标4.1软件调试步骤1）打开软件后,在Projｅｃt菜单中选择ＮｅwPrｏｊｅct命令，打开一个新项目。保存此项目，输入工程文件名后,并保存工程文件的目录。2）为项目文件选择一个目标器件，即选择8０51的类型。在Ｄａtａｂase列表框中选择“ATMＬ89S52",确定。３）上述设置好后,创建源程序文件并输入程序代码。输入好代码后点击“文件/保存”。4)把源文件添加到项目中，用鼠标指在目标工作区的目标1,点击右键在弹出的菜单中选择添加文件到源代码组,在弹出的添加文件框中,选择需要添加到项目中的文件.5)开始编译，对项目文件进行编译.若没有错误后进行硬件调试。4。2程序调试步骤程序调试应一个模块一个模块地进行,首先单独调试各功能子程序,检查程序是否能够实现预期的功能,接口电路的控制是否正常等；最后逐步将各子程序连接起来进行总调试.故调试步骤如下：1）矩阵３*4键盘的调试键盘程序是整个程序的基础，我们必须保证其正确。调试方法：先把程序下载到单片机，让数码管显示，在有键按下时显示的是否为设定的值。２）数码管程序调试正确的显示数值是整个程序的关键。调试方法:先把程序下载到单片机，让数码管显示，是否正确的显示数值。4．3测试结果实例测试:将写入程序的单片机插入实验板插座内，程序正确的有０~8数值的显示和正常的两则运算5、\总结与思考及致谢电子设计正在当今社会发挥越来越重要的作用,其采用的软硬件结合技术也逐渐成熟,该模拟系统正是采用软硬相结合的方法实现的。STC8９S52是一种低功耗、高性能ＣMOS8位微控制器，具有８Ｋ在系统可编程FＬASＨ存储器，可以为众多嵌入式控制应用系统提供灵活、超有效的解决方案.在键盘设计方面,主要是软件的设计,通过程序编码来完成硬件方面所无法工作的部分,例如关于在扫描键盘时,需要逐行拉低并进行判断、编码。判断时,需要不断的屏蔽字节，来获取所需要的数据，而这一点硬件是无法做到的。此次课程设计是做简易计算器,这个需要对5１芯片有足够的理解，能够充分认识每个引脚的详细功能,对于汇编语言也必须掌握的比较好。正是由于此次设计让我们明白了单片机在实践中的运用。我们的题目是基于单片机设计简易计算器，对于我们这些实践中的新手来说,这是一次考验.这次课程设计我们学到很多很多的东西，学会了怎么在遇到问题时去解决问题。不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识，掌握了一种系统的研究方法,可以进行一些简单的编程.通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。在此次课程设计中，首先我要感谢王陈宁老师在课程设计上给予我的指导、提供给我的支持和帮助,这是我能顺利完成这次报告的主要原因，更重要的是老师帮我解决了许多技术上的难题,让我能把系统做得更加完善。在此期间，我不仅学到了许多新的知识，而且也开阔了视野,提高了自己的设计能力。其次,我要感谢帮助过我的同学，他们也为我解决了不少我不太明白的设计两位数字加减的难题.同时也感谢学院为我提供良好的做毕业设计的环境。最后再一次感谢所有在设计中曾经帮助过我的良师益友和同学!主程序：OＲG00HAＪMPＳTＡRTOＲG30HSTＡRT：MＯVＰ０，#0ＦFＨＭOVR6，#0LOOP：ＭOVP1，＃０FDH/／令第一行为为零ＭOＶR6，＃0ＪBP1。4，L１/／判断1按下ＭＯＶR０，＃１LＣＡLLXSL１：JＢP1。5,Ｌ2／/判断2按下ＭＯVR6，#０ＭＯVＲ0，#2LＣＡＬLXＳL２：JBP１.6，L３//判断３按下ＭOVR6，#０ＭOＶR0，＃３LCALLXＳL３:JＢP1．7,Ｌ４／/判断４按下MOVR6，#０ＭOVＲ0,＃４LCALＬＸＳL4:MＯVＰ１,＃0ＦＢH//令第二行为零JＢP１．4,L５//判断5按下MOVR6,＃0MＯVR０，＃5ＬＣＡLＬXSＬ5：JBＰ1．5,L６/／判断6按下ＭＯVR６,＃０ﻩﻩﻩﻩﻩﻩﻩﻩMOVR0,＃6LCALLXＳL６:JBP1。6,L７/／判断７按下MＯVR6，＃0MＯVＲ０，＃７LＣALLＸSＬ7:ＪBP1.7,Ｌ8／/判断8按下MＯVＲ６,#0MOVＲ0,＃8LＣＡLLXSL8:MOVP１，＃０Ｆ７Ｈ/／令第三行为零JBP1.4，Ｌ9//判断０按下ＭOVR６，＃0ＭOＶR０,#０LＣAＬＬＸＳL9:JＢP1．５，Ｌ１0//判断加号键按下ＭOVR２,＃1MOVA，R0MOＶＲ1，AＳJＭＰＬOOPＬ１0：JBP１．6,Ｌ1１／/判断减号键按下MOVR２,#2MOVA，R0MＯVＲ1,ＡSJMPLOOPL１1:JBＰ１．7，L１2//判断等号键按下ＣＪＮER2，＃１，L1３/／判断加号还是减号ＭOＶＡ，R１／/加号ＡDDA，R0ＭＯVＲ4，ＡCJＮER４，＃９,Ｌ18//判断两数之和释放大于９SＪMＰT2//等于９Ｌ1８：JCT2MＯVＲ6，#１//大于9ＭＯVA,Ｒ4ＳＵＢBA,＃1０MＯVR5，ＡLCALLXSLJＭPLOＯＰT2://小于9MＯVA，R４ＭOVＤPTR，#TAＢMOＶＣA,＠A+ＤPTRMOＶP０,ＡLJMＰLOＯPＬ1３：/／减号MOVA，R1CLRCSUBＢA,R0ＭOＶDPTR，#TABMＯVCA，＠A+DPTRMOＶP0，AＬ1２：LJMPLOＯPTＡＢ：DB3FＨ,06H，５BH，4FＨ,66H,6DH，７DH,0７H，7FH，６ＦH／/共阴数码管段码DEＬAＹ：MＯＶR７，＃02H//延时1MＳＤE:ＭOＶR6,#0FFHＤJNZＲ６，$DJＮZR7，DEREＴXS：／/显示子程序CＪNER６,＃１,XX//判断是否为加法后的MＯVP2,#04H／／大于9的显示程序ＭＯ