ATMEGA16单片机驱动简易计算器：硬件选型与C语言编程详解

本文档详细介绍了单片机设计简易计算器的过程，主要包括以下几个知识点： 1. **设计思想**： - 计算器由键盘、单片机和显示部分组成，键盘负责输入，单片机进行数据处理（如按键识别、运算）并输出，显示部分负责显示结果。 - 设计目标是利用单片机的性能稳定和高效，将设计分为硬件选择、程序设计和Protues系统仿真三个步骤。 2. **硬件选择和设计**： - 选择了ATMEGA16单片机作为核心处理器，因为其性能适合计算器应用。 - 输入设备选用矩阵键盘，通过I/O口进行矩阵扫描，通过电平变化检测按键状态。 3. **矩阵键盘扫描原理**： - 通过8个I/O口控制16个按键，通过高低电平的变化来识别不同的按键。 - 使用特定的逻辑，如设置输出和输入模式，来判断哪一按键被按下，对应的检测值为一组特定的电平组合。 4. **数字显示与计算**： - 采用了1602液晶显示器，通过RS、R/W和D0-D7进行数据传输和指令发送。 - 显示过程包括初始化、读取按键、显示数字、运算（加减乘除）、结果显示等步骤。 5. **程序设计**： - 采用模块化设计，包含主程序、初始化、延时、输出、按键检测、运算子程序等子程序。 - 流程图展示了程序的主要结构和执行顺序，如主程序流程图、运算子程序流程图和键盘扫描子程序流程图。 6. **程序调试**： - 在ICC AVR环境中使用C语言编程，经历调试过程，确保程序无误，生成HEX格式的可执行文件。 - Protues系统仿真用于验证程序的正确性和系统整体功能，需要掌握基本的Protues操作。 7. **调试与验证**： - 通过系统仿真，确认设计是否满足预期，如按键响应、运算结果和显示正确性等。 整个文档详尽地阐述了设计一个简易计算器的全过程，从硬件选型、原理分析到具体编程步骤，为读者提供了清晰的实践指导。