单片机AT89C51简易计算器设计与实现

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0 下载量 50 浏览量 更新于2024-06-25 收藏 1.32MB DOC 举报
"基于单片机的简易计算器设计" 这篇文档是关于基于单片机的简易计算器设计的详细报告,涵盖了从设计原理到硬件模块、软件设计、系统调试以及历史背景等多个方面。以下是对各部分的详细说明: 引言部分简述了计算工具的历史,从中国古代的算筹和珠算盘,到西方国家的纳皮尔算筹和计算尺,再到帕斯卡和莱布尼兹的机械式计算器,展示了计算器发展的历程。 第一章介绍了设计的基本原理和要求。设计目标是构建一个以单片机AT89C51为核心的简易计算器,能够执行基本的四则运算(加、减、乘、除)。AT89C51是一种广泛应用的8位微控制器,具有内置的ROM和RAM,适合于各种嵌入式系统。 第二章详细阐述了硬件模块设计: 1. AT89C51单片机:该芯片有独特的特点,包括8KB的Flash存储、4KB的RAM、32个I/O口线等,且具备低功耗特性。管脚说明涉及电源、时钟、输入/输出等功能。振荡器特性关乎系统时钟频率的设定,芯片擦除则涉及程序的写入和修改过程。 2. 键盘控制模块:采用了矩阵键盘,工作原理是通过行列扫描检测按键状态,实现用户输入。 3. LCD显示模块:使用LCD1602液晶显示屏,具有16行2列的显示能力,主要技术参数包括分辨率、驱动电压等,用于显示计算结果。 第三章讲解了软件设计: 1. 功能介绍:软件需实现计算器的各项运算功能,并通过系统流程图清晰呈现程序运行逻辑。 2. 程序代码:这部分通常包含C语言或汇编语言编写的具体程序,用于控制单片机处理键盘输入和LCD显示。 第四章讨论了系统调试: 1. 软件调试:利用Keil uVision2仿真软件和Proteus虚拟平台进行代码验证和问题排查。 2. 硬件调试:在实际硬件上进行测试,确保硬件模块如键盘和LCD的正确运行。 结束语是对整个项目的总结,可能包括设计体验、遇到的问题和解决方案等。 参考文献和附录提供了进一步阅读和研究的资料,而致谢则表达了对帮助和支持者们的感激之情。 这个设计项目旨在让学生或工程师掌握单片机控制系统的实际开发流程,从需求分析到硬件选择、软件编程、系统集成以及调试优化,全面提升实践操作能力和问题解决能力。
2023-02-27 上传
摘要 近些年以单片机为核心的技术发展很快,现在它被广泛的应用于与我们生活相关的各 个领域中,如电子、通信、科技、工业等,其中电子产品的更新速度更为迅猛。计算器 是日常生活中比较常见的电子产品之一,怎样才能使计算器技术更加的成熟、简单,充 分利用已有的硬件和软件条件,设计出更简易的计算器。 本设计是以AT89C51单片机为核心的简易计算器设计,输入采用4*4矩阵键盘,可以进 行加、减、乘、除带符号数字运算(八位整数),并在液晶显示屏LCD1602上静态显示操 作的过程及结果。软件用C语言编程、Keil uVision2和pretues仿真。 关键词:单片机;计算器;液晶显示屏;矩阵键盘 Abstract In recent years, the microcontroller as the core technology is developing very fast, now it is widely used in various fields related with our life, such as electronics, communications, science and technology, industry and so on, and the update speed of electronic product is more rapid. The calculator is the one of common electronic products in our daily life, how to make the computer technology more mature and simple and to make full use of the existing hardware and software conditions to design a simple calculator. The design is based on the AT89C51single-chip microcomputer as the core of a simple calculator design, using 4*4matrix keyboard input, you can add, subtract, multiplication, except the symbol digit operation ( eight integers ), and static display operation process and result in the LCD1602 screen LCD. The Software programming use C language, Keil uVision2 and pretues simulation. Key words: single chip microcomputer; calculator; LCD screen; keyboard matrix 目录 引言 1 第一章 设计原理及要求 2 1.1 设计方案的确定 2 1.2 系统的设计方案 2 1.3 系统的设计要求 2 第二章 硬件模块设计 4 2.1 单片机AT89C51 4 2.1.1 AT89C51芯片的特点 5 2.1.2 管脚说明 5 2.1.3 振荡器特性 7 2.1.4 芯片擦除 7 2.2 键盘控制模块 7 2.2.1 矩阵键盘的工作原理 8 2.2.2 键盘电路主要器件介绍 8 2.3 LCD显示模块 10 2.3.1 显示电路 11 2.3.2 LCD1602主要技术参数 11 2.3.3 引脚功能说明 11 2.4 运算模块(单片机控制) 12 第三章 软件设计 14 3.1 功能介绍 14 3.2系统流程图 14 3.3 程序 16 第四章 系统调试 17 4.1软件介绍 17 4.1.1 Keil uVision2仿真软件简介 17 4.1.2 protues简介 17 4.2 软件调试 18 4.2.1 软件分析及常见故障 19 4.2.2 仿真结果演示 20 4.3 硬件调试 21 结束语 23 参考文献 24 附录 25 致谢 36 引言 计算工具最早诞生于中国,中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策,也被叫做算筹 。这种算筹多用竹子制成,也有用木头,兽骨充当材料的,约二百七十枚一束,放在布 袋里可随身携带。另外直到今天仍在使用的珠算盘,是中国古代计算工具领域中的另一 项发明,明代时的珠算盘已经与现代的珠算盘几乎相同。 17世纪初,西方国家的计算工具有了较大的发展,英国数学家纳皮尔发明的"纳皮尔 算筹",英国牧师奥却德发明了圆柱型对数计算尺,这种计算尺不仅能做加、