计算器课程设计--简易计算器

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1、1设计课题任务、功能要求说明及总体方案介绍1.1设计课题任务课题：简易计算器任务：设计一个具有特定功能的计算器。该计算器上电或按键复位后能自动显示系统提示界面，进入准备工作状态。能实现基本的加、减、乘、除四则运算。1.2功能要求说明在本次工程实践中，主要完成如下方面的设计任务：（1）计算器上电或按键复位后能显示初始化界面（2）2秒后进入计算器界面（3）按键能进行加、减、乘、除运算并显示结果（4）按清零键后能进行下一次计算1.3设计课题总体方案介绍及工作原理说明计算器的总体功能原理是以AT89S52单片机为主要控制核心，通过外接4*4行列式

2、键盘作为控制信号输入源，一块12864液晶作为显示器件，通过按键控制，单片机实时地去执行，在12864液晶上显示界面。系统控制原理图如图1所示。图1系统控制原理图372设计课题硬件系统的设计2.1设计课题硬件系统各模块功能简要介绍2.1.1AT89S52控制模块考虑到设计功能需要，控制器的功能用于外部键盘信号的接收和识别、液晶模块的显示控制、复位电路等，我们选择了AT89S52系列单片机，具有反应速度极快，工作效率特高的特点。AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高

3、密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，C

4、PU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。2.1.212864液晶模块FYD12864-0402B是一种具有4位/8位并行，2线或3线串行多种接口方式，内含国家一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128*64，内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCⅡ字符集。利用该模块灵活的接口和简单、方便的操作指令，可构成全中文人机交互图形界面。12864液晶的控制口线主要接在AT89S52单片

5、机的P0和P3的部分口线上，可以显示8×4行，16×3716点阵的汉字。低压低功耗是其又一显著特点。与同类液晶模块相比，无论硬件电路或显示程序都要简洁得多，且该模块的价格也略低于相同点阵的液晶模块。2.1.3键盘功能模块根据系统的基本要求，采用由16个键构成的行列式键盘分别接在AT89S52单片机的P1.0-P1.7，相对于独立式键盘节省了大量口线和空间，给电路设计带来极大的方便，不过也相应的增加了程序的设计难度。采用矩阵式连接方法，组成4×4式16个按键，分别代表数字“0~9”、运算符“+、-、*、/”、等于号“=”、清零键。2.2设计

6、课题电路原理图、PCB图、元器件布局图2.2.1电路原理图电路原理图（见附录A）2.2.2电路PCB图电路PCB图（见附录B）2.2.3元器件布局图元器件布局图（见附录C）2.2.4键盘电路原理图及PCB图键盘电路原理图及PCB图（见附录D）2.3设计课题元器件清单见附录E373设计课题软件系统的设计3.1设计课题使用单片机资源的情况AT89S52的片外资源：P0、P1：基本输入输出口；P3.5：E(12864液晶)；P3.0：RS(12864液晶)；P3.1：RW(12864液晶)；XTAL1、XTAL2:晶振输入；RST:复位输入。A

7、T89S52的片内资源：30H、31H、32H、33H单元：临时暂存器单元；23H单元：第一操作数存储单元；24H单元：第二操作数存储单元；24H单元：第一操作数单元；25H单元：第二操作数单元；26H单元：运算的高位存放单元；27H单元：运算的低位存放单元；通用寄存器区；专用寄存器SFR：A,PSW,SP,P0，P1，P3等。373.2设计课题软件系统各模块功能简要介绍3.2.1主函数模块主函数Voidmain()，用于设置初始化界面，调用各个主要模块，实现简单计算器的整体功能。3.2.2矩阵式键盘模块矩阵式键盘软件设计主要通过在主程序

8、中调用键扫函数keyscan()来执行相应的功能，单片机P1口在复位之后保持高电平，当键按下相应口线为低电平，经过相应判别过程判断键松开后，执行相关键功能程序，完成相应操作。3.2.3液晶显示