单片机计算器报告.docx
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单片机计算器报告
单片机课程调查
题目：
计算器系统设计
学号：
姓名：
杨艳
班级：
应用1301
一、需求分析
本次调查的任务就是要以51系列单片机为核心实现一个简易计算器，它的结构非常简单，外部主要由键盘和一个LCD1602A液晶显示屏，一块STC89C52RC单片机构成，通过软件编程要求能完成四则运算并能实现循环显示。
本次实验的目的包括了解并熟练掌握proteus仿真软件的使用；掌握C语言，学会用它们进行单片机编程；学会使用KeilC编译工具进行编程和编译，并掌握proteus和KeilC联调以实现在proteus上的软硬件仿真。
二、正规划分
1、数码显示电路，LCD1602A的引脚详细介绍见下图：
采用LCD1602A来显示，要求能显示两行。
它的
—
引脚分别接到单片机的P0.0～P0.7引脚；RS、R/W、E管脚分别接到单片机的P2.4、P2.0、P2.3。
具体连接见后面的电路图。
2、4*4键盘扫描电路
用STC89C52RC的P3口中的P3.0，P3.1，P3.2和P3.3四根线作为按键的行输入线，用P3.4,P3.5,P3.6和P3.7作为按键的列输出线。
通过按次依次给P3口的高四位的每根线输出一个低电平列信号，每当一根列线输出后，将信号锁住，然后读取行线，看有没有哪一根出现低电平。
如果有，则说明有按键按下了，依据P3口是哪一根行线出现低电平和列线出现低电平，可以判别是第几行和第几列的按键按下了，如果读取行线没有出现低电平，则表示对应的列没有按键按下，那么换另一列输出低电平，在读取行信号，判别新的一列有没有键按下。
依此办法轮流使每一列依次输出低电平，判别每一列是否有键按下，直到把所有的按键判别完。
3、单片机微控制电路
微控制电路就是以STC89C52RC为核心的控制核心，主要注意晶振电路的接法和RST法。
4、整体电路图见下图
分析可知共分为七个模块：
键盘扫描部分，定义各个位置上的键值部分，延迟部分，存贮部分，液晶显示部分，运算部分，动态显示部分。
三、主程序流程图如下：
判断是否有键按下
否
有
按下数字键则将键值存入指定内存单元，并在液晶上显示出来，若是第二次则须完成四则运算并将结果保存在指定内存单元
按下加减乘除四个功能按键时，将数码管显示清零，以等待下一个数字键值输入
若按下的是等号键时，则要将运算结果在数码管上显示出来
液晶显示电路，将各种输入值和运算结果显示出来
键盘扫描
2、整体C语言程序见附录
3、KeilC编译器使用的简要介绍
1使用时要注意以下两点：
每一个实习都建立一个项目；把同一个项目的所有程序都存储在同一个子目录中。
2建立一个项目的详细步骤：
1）建立新项目用户进入KeilC之后，建立新项目的方法是在主菜单下单击Project→NewProject,在新出现的窗口中输入新项目所在的目录和新项目的名称，单击“保存”，在弹出的窗口中选择所需的单片机，单击确定，并在新弹出的窗口中选择“否”。
此时ProjectWorkspace中已加入了Target1。
2）创建一个新的程序文件在主菜单中单击File→New,即可以创建一个新程序文件，此时会出现一个文字输入窗口，我们可以在窗口中输入程序。
输入程序后，必须保存文件，单击File→SaveAs。
保存时文件名可任选，但后缀一定要是C。
3）在项目中加入程序文件上面所输入的程序尚未加入项目文件中，要想在项目中加入程序文件，必须在ProjectWorkspace中右击SourceGroup1,接下来再单击AddFilestoGroup’SourceGroup1’,输入想要添加的程序文件。
4）修改所建立的输出文件这一步是要设置所创建的输出文件。
略
5）编译并创建烧录文件在主菜单下，单击Project→BuildTarget,就可以编译程序并创建烧录文件。
6）最后将上步创建的.HEX文件添加到单片机中，运行，验证试验结果。
4、proteus仿真软件简要介绍
Proteus是一款应用广泛的单片机仿真软件，它可以和KeilC编译器实现联调，拥有丰富的、高仿真度的芯片资源，功能强大。
下面简要介绍一下本实验中要用到的一些常用的基本的操作：
①绘制原理图：
正确的操作是：
用左键放置元件；右键选择元件；双击右键删除元件；右键拖选多个元件；先右键左键编辑元件属性；先右键后左键拖动元件；连线用左键，删除用右键；改连接线：
先右击连线，再左键拖动；中键放缩原理图。
②添加仿真文件
先右键单击STC89C52再左键，出现如下窗口：
在ProgramFile中单击出现文件浏览对话框，找到jisuanqi_C.hex文件，单击确定完成添加文件
③整体仿真电路图：
④使用STC_ISP软件将生成的.hex文件下载到单片机里面。
四设计心得体会
本次调查设计给我最大的感受是自己，对很多元器件了解不够，特别是软件编程方面的能力很欠缺，亟待加强。
硬件方面：
由于一开始没有考虑到学校的实际情况，在向单片机里烧程序的时候AT89C52遇到了很大的困难，不得不换成STC89C52RC。
还有在调节控制lcd显示亮度的电位器的时候，没有调到有效的电位，没不能显示任何数字，就这一个问题困扰了我好几天，这也不得不说是一个遗憾。
按照电路图焊接各个元器件时应先根据电路图整体规划，由于有几种版子而有些可能要少接些线，所以布局也不同，由于我的大意，我所焊的那种就要多接八根线，这也很影响试验结果，另外也不美观。
在焊接时特别要注意锡不能太多，否则易发生短路，焊接完后最好能再利用万用表进行检测。
通过本次实验，我也了解了proteus仿真软件的使用，学会使用KeilC编译工具进行编程和编译，更重要的是知道自己的不足之处，让我在最后的一年里找到学习的方向，为以后的就业和学习指明了道路，使我受益匪浅！
在此我特别感谢指导我们的老师。
附程序：
#include//头文件
#defineuintunsignedint//
#defineucharunsignedchar
sbitlcden=P2^3;//定义引脚
sbitrs=P2^4;
sbitrw=P2^0;
sbitbusy=P0^7;
chari,j,temp,num,num_1;
longa,b,c;//a,第一个数b,第二个数c,得数
floata_c,b_c;
ucharflag,fuhao;//flag表示是否有符号键按下，fuhao表征按下的是哪个符号
ucharcodetable[]={
7,8,9,0,
4,5,6,0,
1,2,3,0,
0,0,0,0};
ucharcodetable1[]={
7,8,9,0x2f-0x30,
4,5,6,0x2a-0x30,
1,2,3,0x2d-0x30,
0x01-0x30,0,0x3d-0x30,0x2b-0x30};
voiddelay（ucharz）//延迟函数
{
uchary;
for（z;z>0;z--）
for（y=0;y<110;y++）;
}
voidcheck（）//判断忙或空闲
{
do{
P0=0xFF;
rs=0;//指令
rw=1;//读
lcden=0;//禁止读写
delay
（1）;//等待，液晶显示器处理数据
lcden=1;//允许读写
}while（busy==1）;//判断是否为空闲，1为忙，0为空闲
}
voidwrite_com（ucharcom）//写指令函数
{
P0=com;//com指令付给P0口
rs=0;
rw=0;
lcden=0;
check（）;
lcden=1;
}
voidwrite_date（uchardate）//写数据函数
{
P0=date;
rs=1;
rw=0;
lcden=0;
check（）;
lcden=1;
}
voidinit（）//初始化
{
num=-1;
lcden=1;//使能信号为高电平
write_com（0x01）;//清屏
write_com（0x38）;//8位，2行
write_com（0x0c）;//显示开，光标关，不闪烁*/
write_com（0x06）;//增量方式不移位显竟獗暌贫柚?
write_com（0x80）;//检测忙信号
write_com（0x01）;//显示开，光标关，不闪烁
num_1=0;
i=0;
j=0;
a=0;//第一个参与运算的数
b=0;//第二个参与运算的数
c=0;
flag=0;//flag表示是否有符号键按下，
fuhao=0;//fuhao表征按下的是哪个符号
}
voidkeyscan（）//键盘扫描程序
{
P3=0xfe;
if（P3!
=0xfe）
{
delay（20）;//延迟20ms
if（P3!
=0xfe）
{
temp=P3&0xf0;
switch（temp）
{
case0xe0:
num=0;
break;
case0xd0:
num=1;
break;
case0xb0:
num=2;
break;
case0x70:
num=3;
break;
}
}
while（P3!
=0xfe）;
if（num==0||num==1||num==2）//如果按下的是'7','8'或'9
{
if（j!
=0）
{
write_com（0x01）;
j=0;
}
if（flag==0）//没有按过符号键
{
a=a*10+table[num];
}
else//如果按过符号键
{
b=b*10+table[num];
}
}
else//如果按下的是'/'
{
flag=1;
fuhao=4;//4表示除号已按
}
i=table1[num];
write_date（0x30+i）;
}
P3=0xfd;
if（P3!
=0xfd）
{
delay（5）;
if（P3!
=0xfd）
{
temp=P3&0xf0;
switch（temp）
{
case0xe0:
num=4;
break;
case0xd0:
num=5;
break;
case0xb0:
num=6;
break;
case0x70:
num=7;
break;
}
}
while（P3!
=0xfd）;
if（num==4||num==5||num==6&&num!
=7）//如果按下的是'4','5'或'6'
{
if（j!
=0）
{
write_com（0x01）;
j=0;
}
if（flag==0）//没有按过符号键
{
a=a*10+table[num];
}
else//如果按过符号键
{
b=b*10+table[num];
}
}
else//如果按下的是'/'
{
flag=1;
fuhao=3;//3表示乘号已按
}
i=table1[num];
write_date（0x30+i）;
}
P3=0xfb;
if（P3!
=0xfb）
{
delay（5）;
if（P3!
=0xfb）
{
temp=P3&0xf0;
switch（temp）
{
case0xe0:
num=8;
break;
case0xd0:
num=9;
break;
case0xb0:
num=10;
break;
case0x70:
num=11;
break;
}
}
while（P3!
=0xfb）;
if（num==8||num==9||num==10）//如果按下的是'1','2'或'3'
{
if（j!
=0）
{
write_com（0x01）;
j=0;
}
if（flag==0）//没有按过符号键
{
a=a*10+table[num];
}
else//如果按过符号键
{
b=b*10+table[num];
}
}
elseif（num==11）//如果按下的是'-'
{
flag=1;
fuhao=2;//2表示减号已按
}
i=table1[num];
write_date（0x30+i）;
}
P3=0xf7;
if（P3!
=0xf7）
{
delay（5）;
if（P3!
=0xf7）
{
temp=P3&0xf0;
switch（temp）
{
case0xe0:
num=12;
break;
case0xd0:
num=13;
break;
case0xb0:
num=14;
break;
case0x70:
num=15;
break;
}
}
while（P3!
=0xf7）;
switch（num）
{
case12:
{write_com（0x01）;a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;}//按下的是"清零"
break;
case13:
{//按下的是"0"
if（flag==0）//没有按过符号键
{
a=a*10;
write_date（0x30）;
P1=0;
}
elseif（flag==1）//如果按过符号键
{
b=b*10;
write_date（0x30）;
}
}
break;
case14:
{j=1;
if（fuhao==1）{write_com（0x80+0x4f）;//按下等于键，光标前进至第二行最后一个显示处
write_com（0x04）;//设置从后住前写数据，每写完一个数据，光标后退一格
c=a+b;
while（c!
=0）
{
write_date（0x30+c%10）;
c=c/10;
}
write_date（0x3d）;//再写"="
a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;
}
elseif（fuhao==2）{write_com（0x80+0x4f）;//光标前进至第二行最后一个显示处
write_com（0x04）;//设置从后住前写数据，每写完一个数据，光标后退一格（这个照理说顺序不对，可显示和上段一样）
if（a-b>0）
c=a-b;
else
c=b-a;
while（c!
=0）
{
write_date（0x30+c%10）;
c=c/10;
}
if（a-b<0）
write_date（0x2d）;
write_date（0x3d）;//再写"="
a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;
}
elseif（fuhao==3）{write_com（0x80+0x4f）;
write_com（0x04）;
c=a*b;
while（c!
=0）
{
write_date（0x30+c%10）;
c=c/10;
}
write_date（0x3d）;
a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;
}
elseif（fuhao==4）{write_com（0x80+0x4f）;
write_com（0x04）;
i=0;
c=（long）（（（float）a/b）*1000）;
while（c!
=0）
{
write_date（0x30+c%10）;
c=c/10;
i++;
if（i==3）
write_date（0x2e）;
}
if（a/b<=0）
write_date（0x30）;
write_date（0x3d）;
a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;
}
}
break;
case15:
{write_date（0x30+table1[num]）;flag=1;fuhao=1;}
break;
}
}
}
main（）
{
init（）;
while
（1）
{
keyscan（）;
}
}
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