2763.a 51單片機實現(xiàn)的簡單計算器概要設(shè)計

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1、電子計算器概要設(shè)計說明書信科05-31引言31.1編寫目的31.2背景31.3參考資料32總體設(shè)計42.1需求規(guī)定42.2運行環(huán)境42.3基本設(shè)計概念和處理流程42.4結(jié)構(gòu)52.5功能器求與程序的關(guān)系52.6人工處理過程52.7尚未解決的問題53接口設(shè)計63.1用戶接口63.2外部接口63.3內(nèi)部接口64運行設(shè)計64.1運行模塊組合65系統(tǒng)出錯處理設(shè)計65.1出錯信息65.2補救措施7概要設(shè)計說明書1引言電子計算器作為信息時代的一項不了或缺的計算工具，為人們的工作和生活帶來了很多的方便和實惠。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，尤其是電子工業(yè)

2、技術(shù)的發(fā)展，計算器已經(jīng)從先前的半導(dǎo)體技術(shù)實現(xiàn)到現(xiàn)在的廣泛采用高集成度芯片實現(xiàn)的多功能計算器。AT89C51是一種低功耗、高性能的片內(nèi)含有4KB快閃可編程/擦除只讀存儲器（FPEROM-FlashProgrammableandEraseableReadOnlyMemory）的8位CMOS微控制器，使用高密度、非易失存儲技術(shù)制造，并且與80C51引腳和指令系統(tǒng)完全兼容。采用AT89C51芯片作為比較經(jīng)典的8位單片機在做比較小的系統(tǒng)設(shè)計時候能夠達到比較好的效果，本次電子設(shè)計就是采用AT89C51單片機設(shè)計的簡單計算器，能夠簡單的實現(xiàn)

3、六位數(shù)以內(nèi)的+、—、*、/運算。采用LCD來進行顯示，方便可靠。1.1編寫目的滿足基本的計算，提高工作效率。適合讀者，入門級的單片機愛好者。1.2背景項目名稱：51單片機實現(xiàn)的簡單計算器。項目任務(wù)提出者：項目任務(wù)開發(fā)者：開發(fā)環(huán)境：KeiluVision3Proteus7.1ProtelDXP2004項目審核：1.3參考資料列出有關(guān)的參考文件：a)根據(jù)中國礦業(yè)大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院電子設(shè)計要求而開題。b)《單片機的C語言應(yīng)用程序設(shè)計》（第四版）馬忠梅北京航空航天大學(xué)2007c)《MCS-51系列單片機系統(tǒng)及其應(yīng)用》（第二版）蔡

4、美琴高等教育出版社2004.32總體設(shè)計2.1需求規(guī)定實現(xiàn)計算器的基本功能，即實現(xiàn)加、減、乘、除四則運算。選做功能：用戶輸入或輸出錯誤數(shù)據(jù)時是能報警（字符顯示），計算結(jié)果超過范圍時也能報警。2.2運行環(huán)境自己搭建的AT89C51最小系統(tǒng)，主要部件包括單片機一塊、LCD1602、4*4鍵盤一個。軟件編寫由KeiluVision3完成。運行與xp系統(tǒng)。程序的燒寫由TOP2000v5燒寫器完成。仿真實現(xiàn)由Proteus7.1完成。電路圖由ProtelDXP2004設(shè)計和Proteus7.1仿真相結(jié)合完成。2.3基本設(shè)計概念和處理流程

5、程序開始初始化鍵盤初始化LCD輸出Cal進入主循環(huán)函數(shù)進行按鍵掃描和簡碼處理輸出計算結(jié)果最小系統(tǒng)說明：計算器以單片機為核心控制器。系統(tǒng)由CPU模塊、鍵控模塊、LCD顯示模塊三個結(jié)構(gòu)組成。鍵控模塊可以作為是外部輸入模塊，通過外部的16個按鍵輸入（手工焊的行列鍵盤）需要用到的計算數(shù)據(jù)或者運算符，送入CPU進行計算；LCD顯示模塊，顯示計算器運行的結(jié)果，通過在單片機程序中進行初始化和創(chuàng)建相應(yīng)的顯示函數(shù)進行控制。電源為用MP3充電器改裝的5V輸入電源。2.4結(jié)構(gòu)AT89C51單片機4*4鍵盤部分LCD16022.5功能需求與程序的關(guān)系

6、本條用一張如下的矩陣圖說明各項功能需求的實現(xiàn)同各塊程序的分配關(guān)系：MAIN4*4鍵盤掃描程序LCD1602程序CPU√4*4鍵盤√√LCD1602√√2.6人工處理過程本作品除了人鍵入數(shù)字和開關(guān)電源時候幾乎沒有人工參與的。2.7尚未解決的問題鍵盤的制作尚未解決。3接口設(shè)計3.1用戶接口接通電源，按下開關(guān)后，自動顯示一段字符：Cal，用來判斷LCD和單片機數(shù)據(jù)是否有連通；顯示后自動清零，然后可以進行數(shù)據(jù)輸入進行‘＋’、‘－’、‘×’、‘÷’，完畢后輸入需要計算的數(shù)據(jù)。3.2外部接口1、51系列的單片機屬于比較經(jīng)典的芯片，Keil

7、可以很好的支持它。2、程序的編譯后的hex文件通過TOP2000V5燒寫器進行燒寫。3、各軟件（KeilproteusProtelDXP2004）運行環(huán)境為WindowsXP。3.3內(nèi)部接口1、LCD和鍵盤數(shù)據(jù)之間的傳送分別通過單片機的P0口和P3口相連。2、LCD的PE、PW、PS分別連單片機的P1.5、P1.6、P1.7。3、鍵盤接一個高電平，LCD的V0接高電平其它兩腳接低電平。4運行設(shè)計4.1運行模塊組合1、外界接通電源，CPU自動輸出一段字符，作為說明信息。2、當有數(shù)字鍵按下時，鍵控模塊和譯碼LCD顯示模塊運行，實現(xiàn)

8、讀鍵功能。3、當外界功能鍵按下運算符，CPU運行計算，實現(xiàn)讀數(shù)、計算、顯示功能。5系統(tǒng)出錯處理設(shè)計5.1出錯信息故障類型輸出信息處理方法輸入字符超出范圍顯示"ERROR!"按鍵復(fù)位輸出數(shù)據(jù)超出范圍結(jié)果為亂碼按鍵復(fù)位5.2補救措施a.在產(chǎn)品說明中強調(diào)本設(shè)計的不足，給用戶一個提示