单片机原理及接口技术报告

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1、《单片机原理及接口技术》课程设计报告课题名称课题23：简单计算机的设计★★学院自动控制与工程学院目录一、设计的目的、任务……………………………………………3二、设计步骤及方案……………………………………………….526三、硬件电路设计……………………………………………………6四、软件设计及系统流程图……………………………………....91、初始化程序模块…………………………………………….112、键盘扫描程序模块…………………………………………123、显示程序模块……………………………………………….15五、调试过程及方法………………………

2、……………………17六、课程设计心得体会…………………………………………….18七、参考文献………………………………………………………..19附录…………………………………………………………………....20一、设计的目的、任务1、课程设计的目的26单片机课程设计作为独立的教学环节，是自动化及相关专业集中实践性环节系列之一，是学习完《单片机原理及其运用》课程后。并在进行相关课程设计基础上进行的一次综合练习。单片机课程设计过程中，学生通过查阅资料、接口设计、程序设计、安装调试等环节，完成一个基于MCS-51系列单片机，涉及多种资源应用，并具有

3、综合功能的小应用系列设计。使学生不但能够将课堂上学到的理论知识与实际应用结合起来，而且能够对电子电路，电子元器件等方面的知识进一步加深认识，同时在软件编程，调试，相关仪器设备和相关软件的使用技能得到较全面的锻炼和提高。使学生增进对单片机的感兴认识，加深对单片机理论方面的理解，加深单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计时器、中断、片内外存储器、I/O接口、串行接口等。使学生了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程、方法及实现，强化单片机应用电路的设计与分析能力。提高学生在单片机应用方面的实践技能和科学作风；培养学生综合运用理论知识解决问题的

4、能力。2、基于AT89C51单片机简易计算器的设计【摘要】单片机的出现是计算机制造技术高速发展的产物，它是嵌入式控制系统的核心，如今，它已广泛的应用到我们生活的各个领域，电子、科技、通信、汽车、工业等。本设计是基于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、乘、除六位数范围内的基本四则运算，并在LCD上显示相应的结果。设计电路采用AT89C2651单片机为主要控制电路，利用MM74C922作为计算器4*4键盘的扫描IC读取键盘上的输入。显示采用字符LCD静态显示。软件方面使用C语言编程，并用PROTUES

5、仿真。3．设计任务及要求1）、基于MCS-51系列单片机AT89C51，设计一个简单的计算器。2）、通过4*4的矩阵键盘输入数字及运算符；3）、可以进行4为十进制数以内的加法运算，如果计算结果超过4位十进制数，则屏幕显示E。4）、@可以进行加法以外的计算（乘、除、减）。5）、其他功能。二、设计步骤及方案1、总体设计及方案根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计如下：（1）由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LCD显示数据和结果

6、。（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16个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。26（3）执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LCD上输出运算结果。（4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上显示E；当除数为0时，计算器会在LCD上显示E

7、。系统方案图：单片机输入模块运算模块显示模块2、总体硬件配置本设计选用AT89C51单片机为主控元件。显示部分：采用LCD静态显示。按键部分：采用4*4键盘；利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC，读取输入的键值。三、硬件电路设计1、总体设计效果如图1-1所示：26图1-12、输入模块（键盘）接口电路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，而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用四条I/O线作为行线，四条I/O线作为列线组

8、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。4*4矩阵键盘的工作原理：计算器的键