计算器课程设计报告.doc

电子设计应用软件训练总结报告要求一、主要内容 报告内容应包含以下部分(1) 任务说明 对所给任务进行简要的说明(2) 应用PROTEUS软件绘制原理图的过程(3) 应用PROTEUS软件对原理图进行仿真的步骤以及过程结果(4) 总结(5) 参考文献附录I 仿真电路图二、说明部分报告引述的参考文献应分别依次标出，参考文献不少于5个。期刊文献格式：作者.论文名:J刊物名称, 年. 月,卷(期),论文在期刊中的页码。图书文献 格式：作者.书名.版本(版本为第一版时省略),M出版地:出版社,出版年. 三、打印格式格式要求 在新建的word文档中设置页面，A4纸张，左页边距设为3.0cm，其它页边距为2.5cm；其它均为默认值。报告的主体部分使用页眉。页眉内容为“电子设计应用软件训练总结报告”。页眉内容居中排列，字体一律采用楷体小5号字，页眉横线采用普通单划线。页脚采用阿拉伯数字依次编码，页码排在每页居中位置。正文中标题用四号粗宋体，左侧0缩进（标题段前段后分别设为0.5行间距），正文用小四号宋体，1.25倍行距。文中的电路图以及表格要按出现的先后次序标出图号和表格号（图号、图名及图中文字用五号宋体字），参考文献用五号宋体。 总结报告正文内容不少于6页（不包括附录部分）。四、装订顺序要求按封面（见附I）、任务书、总结报告的次序左侧装订。 沈阳航空航天大学电子信息工程学院电子设计应用软件训练总结报告学生姓名： 宋军 专 业： 电子信息工程 班 级： 94020101 学 号： 2009040201018 指导教师： 房启志 训练时间：2012年 7月16日至 2012年7月20日电子设计应用软件训练总结报告一任务说明 利用AT89C51单片机、8位共阳极蓝色数码管和计算器键盘构成一个计算器系统，可以实现加减乘除功能。按照设计任务在Proteus 6 Professional中绘制电路原理图。根据设计任务的要求编写程序，在Proteus下进行仿真，实现相应功能。此次任务需要完成电路原理图的绘制、单片机C语言的编程。目的是通过本次设计熟悉Proteus软件的工作环境，掌握基本的操作及流程以及对单片机汇编语言的进一步学习，使之前的学习得到巩固。二原理图绘制说明要想实现其原理图的绘制，首先需要安装Proteus软件。具体步骤如下：1.打开此软件，进入Proteus界面，会出现查看样例设计对话框，点击取消键。2画图之前要新建一个图纸文件，在界面菜单栏中选择FileNew Design选项，会出现多种图纸类型供选择，在本次课程设计中选择LandspaceA4纸张，鼠标左键点中图纸LandspaceA4类型，然后点击OK即可，操作如图1所示:图1 纸张选择然后将文件保存到预先建立的文件夹中。设计窗口便新建完毕，如图2所示:图2 新建的设计窗口3. 元件的查找及放置。首先点击工具箱左上角的“P”按钮，如图3所示:图3按钮“P”所在位置弹出“Pick Devices”操作界面，如图4所示:图4 “Pick Devices”操作界面在关键字窗口输入所需器件名称，如AT89C51，系统会自动搜索到此元件,如图5所示:图5 元件搜索界面将所有元件搜索到以后按相应位置在图纸上放置好。本实验所需的元器件如表1所示:表1 元件器件清单元件库件数51单片机80C511八位共阳极蓝数码管7SEG-MPX8-CC-BULE1科学矩阵键盘KEYPAD-SMALLCALC14.布线及调整。将鼠标移至所要连接器件的管脚处，鼠标箭头会变成红色虚线方框的样式，此时按住鼠标左键拖至将要连接的器件管脚处，松开左键即把两器件连接。如果在连接器件时出现交叉或重叠，可以对连线或元件位置进行适当的调整。布线后电路图如图6所示:图6 电路原理图三程序编译说明及流程图1.MAIN程序说明主程序中调用了三个子函数，分别是: 矩阵键盘扫描,数据显示函数，字符输入及转换。程序流程图如下所示。 运算结果转换显示模块加减乘除四则运算模块字符输入及转换模块符号判别子程序模块单字符输入子程序模块主 程 序 图7 主程序流程图2. 加减乘除四则运算模块程序说明加减乘处四则运算子程序主要是用来识别输入运算符号，并将输入的第一个数和第二个数进行相应的运算。程序流程图如下所示：提示出错信息进行加法运算进行减法运算进行乘法运算进行除法运算=+？=-？=*？=/？运算符比较图8 加减乘除四则运算程序流程图2. 运算结果转换显示模块程序说明程序主要是用来转化输入输出的数据为BCD码，并通过八位数码管动态扫描显示。程序流程图如下所示：十六进制结果DI余 数余 数余 数显 示1000?100?10?结果除10000商减去30H结果除1000结果除100结果除1010000?图9 运算结果转换显示程序流程图3. 矩阵键盘模块程序说明开始使所有行线为0读列线状态列线全为1？延时10ms再读列线状态列线全为1？结束输出行扫描码读列线状态列线为0？修改行扫描码各行扫描完？确定闭合键位置并输出键代码YYYNYNNN程序主要是用来对4*4键盘进行扫描并且编码，该子程序的流程图如下所示：图10 矩阵键盘模块程序流程图四Proteus仿真说明将此程序在Keil中进行编译生成“.hex”文件，将其导入单片机中，OK确定。点击“开始”按键，进行仿真。载入“.hex”文件如见图11所示:图11 载入“.hex”文件导入程序后，开始仿真。输入第一个数为3和第二个数4,显示结果如图1213所示:图12 仿真结果数字3显示图13 仿真结果数字4显示对输入的第一个数和第二个数相加，仿真结果如图14所示。图14 仿真结果数字7显示对输入的第一个数和第二个数相减，仿真结果如图15所示。图15 仿真结果数字-1显示对输入的第一个数和第二个数相乘，仿真结果如图16所示。图16 仿真结果数字12显示对输入的第一个数和第二个数相除，仿真结果如图17所示。图17 仿真结果数字1显示五课程设计体会在本次的Proteus应用软件训练中，主要是针对Proteus软件工作环境的熟悉以及掌握基本的操作，实现电路原理图的绘制及电路仿真的实现。在这次的课程设计过程中，使我对Proteus的使用和仿真电路有了一定的了解和体会，对单片机的C语言编程和电路设计也有了新的认识，并且还锻炼了自己的思考能力和动手能力。巩固了在单片机课中所学的知识，而且还学会了一些在书本以外的知识，丰富了我的单片机知识。通过这次的课程设计，我充分认识到理论与实际相结合的重要性，理论知识再丰富，没有实际的操作经验，自身的能力是不会有所提高的。参考文献【1】 杨将新，李华军，刘东骏等.单片机程序设计及应用从基础到实践.北京：电子工业出版社，2006. 【2】张毅刚，刘杰.单片机原理及应用M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2008.【3】郭天祥. 新概念51单片机C语言教程:入门、提高、开发、拓展全攻略M.北京：电子工业出版社，2009.【4】沈德全等.MCS-51系列单片机接口电路与应用程序实例.北京:北京航空航天大学出版社,2004.【5】李学礼. 基于Proteus的8051单片机实例教程M.北京：电子工业出版社，2008.6.【6】李勋，林广艳等.单片微型计算机大学读本. 北京：北京航空航天大学出版社，1998.11。附录 源程序代码#include#define uint unsigned int#define uchar unsigned charunsigned char code table=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71,0x40;int i,r;unsigned int z,key,flag,temp,symbol;long int result,first,second,sum;uchar n,m,d ,c,h,y,q,u;int a20,buff20;/*延时约250us*/void dlms(void) uchar i; for(i=0;i0;x-)for(y=110;y0;y-);/*LED动态扫描延时函数*/void delay( z)unsigned int y;for(y=0;yz;y+);/*运算并显示函数*/ void display() if(n=11&m=1) /判断输入的数正负 symbol=1; else symbol=0; if(n9&n15&n!=14) /判断为运算符号，并清显示 c=1;flag=0; if(c=0) /将前后俩次输入的数值转化为十进制 first=a7*1000000+a6*100000+a5*10000+a4*1000+a3*100+a2*10+a1*1;if(symbol=1)first=first*(-1);aq+1=16;/正数显示1elsefirst=first;symbol=0; /负数显示0 else if(c=1) second=a7*1000000+a6*100000+a5*10000+a4*1000+a3*100+a2*10+a1*1;if(symbol=1)second=second*(-1); aq+1=16;elsesecond=second; symbol=0; switch(n)/将运算符号值存入变量保存 case 10:h=1; /+break;case 11:h=2; /-break;case 12:h=3; /xbreak;case 13:h=4; /% break;case 0:h=0; /% break;default:break; if(flag=0) m+; if(n=15) /对数值进行加减乘除运算 switch(h) case 1:result=first+second; /+break;case 2:result=first-second; /-break;case 3:result=first*second; /xbreak;case 4:result=first/second; /% break;case 5:result=0;/ restbreak;default:break; if(result0) /对负数取绝对值，并显示正负result=-result;u=1;elsea8=0; a7=result/1000000;/将结果输出显示 a6=result%1000000/100000 ;a5=result%100000/10000 ;a4=result%10000/1000 ; a3=result%1000/100; a2=result%100/10 ; a1=result%10;for(i=1;i0)buffi=1;sum=sum+buffi;if(u=1) asum+1=16;u=0; y=1; if(y=1&n=0) /first=0;/second=0;flag=0;y=0;result=0; symbol=0;c=0;h=0;sum=0;for(i=1;i=8;i+) ai=0;buffi=0; uchar kbscan(void) uchar p,a;/无符号数 P3=0xf0;/高位置高，低位置低 if(P3&0xf0)!=0xf0) /有按键则高位不全为 dlms();/延时以防干扰 if(P3&0xf0)!=0xf0)/确实有按键 p=0xfe; / p= 1111 1110从第1行开始扫描 while(p&0x10)!=0)/当第位为时停止循环扫描，此时已扫描行 P3=p; /装入行扫描值 if(P3&0xf0)!=0xf0)/如果此行有按键，接下去获取键值 a=P3; /P口值送置a /键码对应的数值 if(a=0xde)n=8;/数值为8 if(a=0xed)n=4;/数值为4 if(a=0xdd)n=5;/数值为5 if(a=0xbd)n=6;/数值为6 if(a=0xeb)n=1;/数值为1 if(a=0xdb)n=2;/数值为2 if(a=0xbb)n=3;/数值为3 if(a=0xee)n=7;/数值为7 if(a=0xbe)n=9;/数值为9 if(a=0xe7)n=0;/正负号 if(a=0xd7)n=14; /数值为0 if(a=0xb7)n=15;/ = if(a=0x7e)n=13;/ % if(a=0x7d)n=12;/x if(a=0x7b)n=11;/- if(a=0x77)n=10;/+ while(P3&0xf0)!=0xf0);/等待按键放开 display();/调用运算子函数 /return(n);/返回键值 else /不在第行，左移继续扫描 p=(p1)|0x01;/左移后低位为，所以将其置 return(16);/无按键返回初值 /*LED动态扫描函数*/void LED() for(i=0;i0x80)r=0x01;elser=r; delay(40); P2=r; switch(r) case 0x01:P1=tablea1;break;case 0x02:P1=tablea2;bre