利用普中科技HC6800-ESV2.0单片机开发板设计一款带蜂鸣器的电子计算器-电子技术综合设计二设计报告点阵计算器.doc
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二○一六～二○一七学年第一学期
信息科学与工程学院
电子技术综合设计
（二）
课程设计报告
班级：
姓名：
学号：
指导教师：
二○一六年十二月一日
1、课程设计内容及要求：
蜂鸣计算器设计
利用普中科技HC6800-ESV2.0单片机开发板设计一款带蜂鸣器的电子计算器。
主要使用开发板上的数码管、LED点阵、矩阵键盘、蜂鸣器等模块功能。
开发板配有光盘，里面有各个模块的使用说明和程序范例可供参考。
设计要求：
1）每2位同学分工协作。
2）上电开机或者复位键按下之后，2个4位数码管分别自动显示2个同学学号的后4位。
3）定义矩阵键盘的S1-S9代表数字按键1-9，键盘S10代表数字按键0，键盘S11-S16分别代表按键+、-、×、÷、=、C，其中C按键为计算器清零按键，按下C键计算器开始新的计算。
4）计算器计算过程中，用LED点阵显示+、-、×、÷运算符号，用8位数码管显示键入的数字和运算的结果。
键入时依次显示并自动移位，例如18+9=27，先键入1，显示1，再键入8，1自动左移一位显示18，键入+，LED点阵显示+，键入9，数码管之前显示的18消失并重新显示为9，键入=，数码管显示运算结果27。
5）为这16个矩阵键盘的按键分配不同的蜂鸣器频率，使得按下不同的按键蜂鸣器响声不同，便于识别按键。
6）按键应具有一定的消除抖动功能。
7）所有单片机程序代码都用C语言编写，并烧写到单片机中上电自动运行。
报告要求:
（1）在报告中应对蜂鸣计算器系统的设计思想、设计方法用文字详细说明。
（2）在报告中应有完整的程序清单（必需加注释）。
（3）在报告中应有完整的程序流程框图。
（4）在报告中应有专门的段落说明2位同学各自的工作内容。
2个同学合写一个报告即可，但封面要有2位同学的名字和学号、班级。
（5）谈谈自己通过这次设计实践的收获和体会。
2、课程考核方式
考查
要求：
提交课程设计报告，设计报告内容包括设计任务，设计要求，软件设计，程序结果描述。
1）每2位同学合作完成题目的基本功能。
包括设计报告和程序清单（带注释），运行结果及有关运行说明。
2）程序检查及功能演示。
分优、良、中、及格、不及格如为不及格，下学期需进行重修。
3）课程设计报告，正规书写打印，否则不计成绩。
4）设计报告禁止雷同，验收时每位同学现场演示设计结果，指导老师随时针对电路设计、程序调试、代码功能等各个方面进行提问。
5）验收时回收开发板及全部附属设备，以备下一级同学使用，请不要损坏开发板设备。
3、报告正文
（1）设计思想：
计算器计算过程中，用LED点阵显示+、-、×、÷运算符号，用8位数码管显示键入的数字和运算的结果。
键入时依次显示并自动移位，例如18+9=27，先键入1，显示1，再键入8，1自动左移一位显示18，键入+，LED点阵显示+，键入9，数码管之前显示的18消失并重新显示为9，键入=27。
数码管显示键入的数字和结果0；LED点阵显示加减乘除符号；4×4矩阵键盘分别代表按键：
按键S0~S9代表数字按键1-9，按键S10代表数字按键0，按键S11-S16代表+、—、×、÷、＝、C，其中C按键为计算器清零按键；这16个矩阵键盘的按键分配不同的蜂鸣器频率，使得其按下时有不同的声音以便分别。
（2）设计方法：
89C52
单片机
数码管
LED点阵
矩阵键盘
蜂鸣器
编写一段程序，在上电之后或按复位键之后2个4位数码管分别自动显示2个同学学号的后4位。
通过矩阵键盘，LED点阵，数码管完成计算器功能。
数字及结果在数码管上显示，＋、－、×、÷、＝在LED点阵上显示，C键为清零键，每个按键对应不同的音频。
（3）程序流程图：
89C52单片机：
C89C52有40个引脚，4个8位并行I/O口，1个全双工异步串行口，同时内含5个中断源，2个优先级，2个16位定时/计数器。
STC89C52的存储器系统由4K的程序存储器（ROM），和128B的数据存储器（RAM）组成。
STC89C52引脚图：
数码管：
这类数码管可以分为共阳极与共阴极两种，共阳极就是把所有LED的阳极连接到共同接点com，而每个LED的阴极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点）；共阴极则是把所有LED的阴极连接到共同接点com，而每个LED的阳极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点），如下图所示。
图中的8个LED分别与上面那个图中的A~DP各段相对应，通过控制各个LED的亮灭来显示数字。
LED点阵：
矩阵键盘：
首先辨别键盘中有无键按下，有单片机I/O口向键盘送全扫描字，然后读入行线状态来判断。
方法是：
向行线输出全扫描字00H，把全部列线置为低电平，然后将列线的电平状态读入累加器A中。
如果有按键按下，总会有一根行线电平被拉至低电平从而使行线不全为1。
判断键盘中哪一个键被按下使通过将列线逐列置低电平后，检查行输入状态来实现的。
方法是：
依次给列线送低电平，然后查所有行线状态，如果全为1，则所按下的键不在此列；如果不全为1，则所按下的键必在此列，而且是在与零电平行线相交的交点上的那个键。
4、程序清单：
/*******************************************************************************
*实验名 :
计算器
*使用的IO :
数码管使用P0,P2.2,P2.3,P2.4键盘使用P1点阵使用p3.6,p3.5,p3.4蜂鸣器使用p1.5
*实验效果:
*注意 ：
*******************************************************************************/
#include
#include
#include
#include
#defineGPIO_DIGP0
#defineGPIO_KEYP1
sbitBeep=P1^5;
sbitLSA=P2^2;
sbitLSB=P2^3;
sbitLSC=P2^4;
sbitSRCLK=P3^6;
sbitRCLK=P3^5;
sbitSER=P3^4;
//--列选通控制--//
unsignedcharcodeTAB[8]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};
//--点阵字码--//
unsignedcharcodeCHARCODE[4][8]=
{
{0x20,0x20,0xf8,0x20,0x20,0x00,0x00,0x00},//加
{0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x00,0x00,0x00},//减
{0x88,0x50,0x20,0x50,0x88,0x00,0x00,0x00},//乘
{0x20,0x20,0xa8,0x20,0x20,0x00,0x00,0x00},//除
};
unsignedcharcodetone[]={115,102,91,86,77,68,61,57,50,45};//0~9按键音
unsignedcharcodeDIG_CODE[11]={
0x00,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x3f};
//无显示、1、2、3、4、5、6、7、8、9、0的显示码
unsignedcharKeyValue;
//用来存放读取到的键值
unsignedlongshu;//存放显示的数
unsignedcharKeyState; //记录按键的状态，0没有，1有
unsignedcharDisplayData[8];
//用来存放要显示的8位数的值
voidDelay10ms（）;//延时10ms
voidKeyDown（）; //检测按键函数
voidDigDisplay（）;//动态显示函数
voidxianshi（unsignedlongshu）;//存入数
voiddian（unsignedintj）; //点阵显示
voiddelay（unsignedinttime）;//延时
voidHc595SendByte（unsignedchardat）;//发送一个字节的数据
voidsound（unsignedchar）; //发声函数
voiddelay8us（unsignedchar）;//发声函数配套延时函数
/*******************************************************************************
*函数名:
main
*函数功能 :
主函数
*输入:
无
*输出:
无
*******************************************************************************/
voidmain（void）
{
unsignedchari,c,e;
unsignedlongnum,a,b,d,n2,xuehao;
xuehao=70057007; //显示学号
xianshi（xuehao）;
KeyState=0;
init:
num=n2=0;i=0,e=0;
while
（1）
{
KeyDown（）;
if（KeyState==1&&KeyValue<10&&i==0） //将第一个数存入num并显示
{
KeyState=0;
switch（KeyValue）
{
case（0）:
num=num*10+1;sound（0）;break;
case
（1）:
num=num*10+2;sound
（1）;break;
case
（2）:
num=num*10+3;sound
（2）;break;
case（3）:
num=num*10+4;sound（3）;break;
case（4）:
num=num*10+5;sound（4）;break;
case（5）:
num=num*10+6;sound（5）;break;
case（6）:
num=num*10+7;sound（6）;break;
case（7）:
num=num*10+8;sound（7）;break;
case（8）:
num=num*10+9;sound（8）;break;
case（9）:
num=num*1
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