单片机设计简易计算器Word格式.docx
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2.2数字显示与计算
本次设计选用的显示器是1602液晶显示器，此液晶显示器能显示32个字符，VSS接地,VDD接电源正极，E为时使能信号，R/W为读写选择端（H/L），RS为数据/命令选择端（H/L）,D0—D7为数据I/O口。
首先我们初始化液晶显示器，然后显示出第一个被按下的数，并且使光标右移，如果有第二个数按下，则据继续显示，以此类推，然后把所有显示出来的数换算成一个数，如果按下“+”号，则显示出“+”，并且同理显示出“+”号后面按下的数字，然后调用加子程序，运算出结果，如果按下的是“-”,则调用减子程序，如果按下“*”，则调用乘子程序，如果按下“/”，则调用除子程序。
然后再调用显示结果子程序，显示出结果。
3程序设计与说明
3.1流程图
主程序流程图和运算子程序流程图为：
图3.1主程序流程图图3.2运算子程序流程图
键盘扫描流程图为：
图3.3键盘扫描子程序流程图
3.2程序说明
本次设计采用模块化设计思想，包括主程序和初始化子程序、延时子程序、输出数据子程序、检测是否有按键按下子程序、确定按键子程序、清第二行屏与显示“Welcome”子程序、换算第一个数子程序、运算子程序、显示结果子程序等子程序。
运行程序后，首先调用子程序清屏第二行并显示“Welcome”，然后检测是否有按键按下，如果没有，继续检测，如果按下，则判断是否是加减乘除键被按下，如果是加减乘除被按下，则显示相应的字符并换算出字符前输入的数据和字符后输入的数字，然后检测是否有等号按下，如果有则完成相应的运算并显示相应的结果，然后检测是否有清屏键按下，如果有则清屏，相应的流程图如图2所示。
其中运算子程序的流程图如图3所示。
4调试
4.1Protues系统仿真
打开Protues，按设计思想放相应的零部件并连好线，把HEX文件加载到单片机中运行，检测结果是否正确。
硬件连线图如图4.1所示。
图4.1Protues仿真图
4.2调式过程
编写完程序后保存程序，在“ICCAVR”中运行，调试，直到运行出正确结果，然后输出后缀名为.HEX格式的文件。
刚开始有错误，是一些语法规则上的错误，不过经过几次的修改，最终输出了后缀名为.HEX格式的文件。
把后缀名为.HEX格式的文件加载到单片机后，刚开始只是显示出“Welcome”的一部分字符，仔细观察发现，程序的前后空格不对称，经过修改，最终得到了预期结果，最终运行结果如图4.1所示。
5总结
5.1优缺点分析
本计算器能完成加减乘除运算，结构简单，硬件较少，成本较低，另外本程序采用模块化设计思想，可读性强，具有很强的可移植性，便于调用。
在处理多任务时，可以用中断服务来实现多线程，通过设置中断，启动中断服务子程序使其自己执行任务，而CPU可以做自己的工作，当有停止中断的请求产生时，CPU再停下自己的工作做相应处理。
但是也有很多不足之处。
首先，程序有很多相同的代码，本来可以用调用的方法实现，减少代码长度，但是考虑到本程序不是很长，而且用调用的方法必然会增加算法的复杂度和逻辑思维强度，所以在这里没有采用！
其次，为了节省空间，程序设计的注释部分不够详细，使读程序不是很方便。
再次，本计算器不能完成小数运算，也不能完成科学计算器的一些功能，而要完成这些功能，需要设置更多的键盘，加更多的程序，比较复杂，因为我时间有限，在此不再处理。
5.2心得体会
通过课程设计，我掌握了计算器的工作原理以及设计方法，我通过对计算器的几个模块的深入理解，我掌握了计算器的组成和制作过程，并通过自己的努力，制作出了自己的计算器，提高了我的动手能力和实践能力，同时我对单片机有了更深入的理解，也学会了使用单片机的方法，加深了对课本知识的进一步理解。
加强了我思考和解决问题的能力，认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准！
在设计过程中，经常会遇到一些问题，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了。
所以这几天不管是吃饭还是睡觉，脑子里总是想着如何解决这些问题，功夫不负有心人，我通过认真思考，请教同学，查找资料,最后终于熟练掌握了基本理论知识，而且领悟诸多平时学习难以理解掌握的较难知识，学会了如何思考的思维方式，找到了设计的灵感。
在寻找答案的过程中,我学到了很多平时缺少的东西，对于理论知识学习不够扎实的我深感“书到用时方恨少”！
认真思考才能找到出路，当初没有思路，诚如举步维艰，茫茫大地，不见道路。
在对理论知识梳理掌握之后，茅塞顿开，柳暗花明，思路如泉涌，高歌“条条大路通罗马”。
顿悟，没有思考便无出路，雨后才能见彩虹。
失败是成功之母。
不经历多次调试，是不可能得到完好的程序的。
至善至美，是人类永恒的追求。
但是，不从忘却“金无足赤，人无完人”，我们换种思维方式，去恶亦是至善，改错亦为至美。
在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。
最终的调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。
实践课诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门思辨课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。
至于建议，一言以蔽之，大学教育当如此。
我是一个急性子的人，看到那么复杂知识，我就不想做了，不过为了搞好课程设计，我硬是耐心完成每一个细节，我坚持一天呆在实验室10多个小时，虽然晚上眼睛比较酸痛，但是我感觉值。
这么多天的努力没有白费，我最后很好的完成了任务,很有成就感！
我相信我在以后的生活和学习中会更耐心，更认真的！
参考文献：
[1]陈冬云等.ATmega128单片机原理与开发指导.机械工业出版社,2006
[2]李群芳等.单片微型计算机及接口技术（第二版）.电子工业出版社,2005
[3]周航慈.单片机程序设计基础.北航出版社,2005
[4]何立民.MCS-51单片机应用系统设计.北航出版社，2002
[5]马潮.高档8位单片机ATmega128原理与开发应用指南.北京航空航天大学出版社，2004
附录程序
#include<
iom16v.h>
macros.h>
math.h>
constunsignedchartab1[]="
Welcome"
;
constunsignedchartab3[]="
1234567890+-*/="
unsignedcharkey[10];
unsignedinttemp1=0,temp2=0;
unsignedcharcount1=0;
unsignedcharwei;
voiddelay（unsignedintms）
{
unsignedinti,j;
for（i=0;
i<
ms;
i++）
{for（j=0;
j<
1141;
j++）;
}
voidint_port（）
DDRA=0XFF;
DDRB=DDRB|0X07;
PORTB&
=~BIT（PB0）;
DDRD=0XFF;
PORTD=0XFF;
DDRD=0XF0;
PORTD=PORTD&
0X0F;
voidcom_lcd（unsignedcharcom）
PORTB&
=~BIT（PB2）;
=~BIT（PB1）;
PORTA=com;
PORTB|=BIT（PB0）;
delay
（1）;
voiddata_lcd（unsignedchardata）
PORTB|=BIT（PB2）;
PORTA=data;
unsignedcharkey_press（）
unsignedchari;
PORTD=0XF0;
DDRD=0X0F;
i=PIND;
if（i==0XF0）
{
//没键按下
return0;
}
else
//有键按下
return1;
unsignedcharkey_scan（）//键检测
unsignedcharkey1,i=0X7F,j;
delay（10）;
if（key_press（））
do
{
i=（i<
<
1|i>
>
7）;
PORTD=i;
DDRD=0X0F;
key1=PIND;
j=key1&
0XF0;
}while（j==0XF0）;
while（key_press（））;
switch（key1）
case0xEE:
key1=0x0;
break;
case0xDE:
key1=0x1;
case0xBE:
key1=0x2;
case0x7E:
key1=0x3;
case0xED:
key1=0x4;
case0xDD:
key1=0x5;
case0xBD:
key1=0x6;
case0x7D:
key1=0x7;
case0xEB:
key1=0x8;
case0xDB:
key1=0x9;
case0xBB:
key1=0xA;
case0x7B:
key1=0xB;
case0xE7:
key1=0xC;
case0xD7:
key1=0xD;
case0xB7:
key1=0xE;
case0x77:
key1=0xF;
default:
key1=16;
}
returnkey1;
voidclear_lcd（）
{unsignedchari;
com_lcd（0x01）;
//清屏
com_lcd（0x38）;
//5*7,2行显示
com_lcd（0x06）;
//文字不动，光标自动右移
com_lcd（0x0C）;
//开显示
com_lcd（0x81）;
//第一行首地址
for（i=0;
16;
{data_lcd（tab1[i]）;
delay（5）;
voidclear_lcd_2（）//清第二行
{unsignedchari;
com_lcd（0xc0）;
{data_lcd（tab1[1]）;
delay
（1）;
unsignedintqushu（unsignedcharm）//第一个数
unsignedintnum;
unsignedinttemp=0;
wei=m-1;
//位数
for（i=1;
=wei;
if（key[i]==9）{num=0;
else{num=key[i]+1;
temp=temp*10+num;
returntemp;
unsignedintresult（unsignedintc,unsignedintd）//运算子程序
{unsignedintresult2;
unsignedchark;
k=key[wei+1];
switch（k）
case0x0a:
result2=c+d;
break;
case0x0b:
result2=c-d;
case0x0c:
result2=c*d;
case0x0d:
result2=c/d;
;
returnresult2;
voiddisp_result（unsignedintresult_num）//显示结果子程序
unsignedcharaa=0;
unsignedchari,c;
unsignedintn=result_num;
clear_lcd_2（）;
data_lcd（tab3[14]）;
com_lcd（0x04）;
com_lcd（0xcf）;
if（n==0）{aa=1;
while（n!
=0）//计算结果长度
{n=n/10;
aa++;
for（i=1;
=aa;
c=result_num%10;
if（c==0）{c=10;
data_lcd（tab3[c-1]）;
//显示结果
result_num=result_num/10;
voidmain（）
{unsignedcharwei2,i;
unsignedintresult1=0;
unsignedintnum2;
int_port（）;
clear_lcd（）;
asm（"
nop"
）;
while
（1）
{
if（key_press（））
{count1++;
key[count1]=key_scan（）;
if（（key[count1]==0x0a）|（key[count1]==0x0b）|（key[count1]==0x0c）|（key[count1]==0x0d））//当按下+-*/时的处理
{
temp1=qushu（count1）;
data_lcd（tab3[key[count1]]）;
}
elseif（key[count1]==0x0e）//当按下=号时的处理
wei2=count1-wei-2;
for（i=1;
=wei2;
if（key[i]==9）{num2=0;
else{num2=key[i+wei+1]+1;
temp2=temp2*10+num2;
result1=result（temp1,temp2）;
disp_result（result1）;
count1=0;
elseif（key[count1]==0x0f）//当按下最后一个键清1602第二行
{com_lcd（0x06）;
delay
（1）;
clear_lcd_2（）;
temp1=0;
temp2=0;
result1=0;
}
else
com_lcd（0xc0+count1-1）;
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