单片机课程设计_简易计算器设计

季鹏 胡汪洋,设计单片机课程设计_简易计算器设计

课程设计论文

课题： 基于52单片机的简易计算器设计

姓名： 季鹏 胡汪洋

学号：080212161 080212167

指导老师： 王陈宁

设计时间：2014年6月10日

季鹏 胡汪洋,设计单片机课程设计_简易计算器设计

目录

一．前言...............................................................2 二．课程设计目的和要求

2.1 课程设计的目的...................................................2 2.1 课程设计的要求...................................................2 三．方案论证

3.1 对简易计算器电路的分析...........................................2 3.2 按键电路的设计...................................................4 四．电路设计

4.1 方案.............................................................4 4.2 硬件电路设计.....................................................4 4.3 软件电路设计.....................................................8 4.4 程序框图.........................................................9 五．测试结果..........................................................10 六．结论与思考........................................................10 附录一：主程序........................................................11

季鹏 胡汪洋,设计单片机课程设计_简易计算器设计

一．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。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。计算器在人们的日常中是比较的常见的电子产品之一。可是它还在发展之中，以后必将出现功能更加强大的计算器，基于这样的理念，本次设计是用单片机来设计的计算器。该设计系统是以STC89C52为单片机， P0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，在P1口，P2口接了驱动电路，用来保证LED的工作正常。计算器将完成的功能有加，减运算功能。

关键词：计算器；电子设计；LED；单片机

二.课程设计的目的和要求 2.1 课程设计的目的

如今，单片机的应用十分广泛，许多产品都有单片机的身影。单片机的作用不言而喻。单片机设计是单片机学习的重要组成部分，通过设计电路并实现某种功能来加深单片机原理的理解。本课题设计是基于51系列单片机来进行的数字计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减运算并通过LED显示出来。设计电路采用STC89C52单片机为主要控制电路，利用4*4的矩阵键盘作为输入，LED来显示运算结果。

2.2 课程设计的要求

1.LED显示运算结果

2.键盘的设计:由于采用4*4的矩阵键盘而简易的计算器设计只需要进行加减运算，所以只要用到14个键。所以需要将不需要的两个键屏蔽。

3.实现两个数的加减运算。 三.方案论证

3.1 对简易计算器的分析

根据功能和指标要求，本系统选用STC89C52单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计考虑如下：

①由于要设计的是简单的计算器，可以进行加减运算，对数字的大小范围要求不高，故我们采用可以进行两位数的运算，选用8个LED数码管显示数据和结果。

②另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-）、清除键和等号键，故只需要

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14个按键即可。

系统模块图：

3.2 按键电路的设计

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。

四．电路设计 4.1 方案

该设计系统是以STC89C52为单片机， P0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，在P1口，P2口接了驱动电路，用来保证LED的工作正常。计算器将完成的功能有加，减运算功能。

4.2 硬件电路的设计 4.2.1 矩阵键盘的设计

矩阵键盘的工作原理:

计算器的键盘布局如图所示：一般有16个键组成，在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能，这种形式在单片机系统中也最常用。

如图：

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图二：

由图2矩阵键盘内部电路图可以知道（我们的键盘为p3口驱动），当无按键闭合时，P3.0~P3.3与P3.4~P3.7之间开路。当有键闭合时，与闭合键相连的两条I/O口线之间短路。判断有无按键按下的方法是：第一步，置列线P3.4~P3.7为输入状态，从行线P3.0~P3.3输出低电平，读入列线数据，若某一列线为低电平，则该列线上有键闭合。第二步，行线轮流输出低电平，从列线P3.4~P3.7读入数据，若有某一列为低电平，则对应行线上有键按下。综合一二两步的结果，可确定按键编号。但是键闭合一次只能进行一次键功能操作，因此须等到按键释放后，再 …… 此处隐藏：4677字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……