单片机课程设计-计算器

1、单片机应用课程设计报告题 目：简易计算器的设计院（系）：信息科学与技术专业班级：通信工程学生姓名：学 号：指导教师：刘丽20 12年6 月乜日至20 12年 6 月j5 日华中科技大学武昌分校单片机度用课程设计任务书一、设计(调查报告/论文)题目简易计算器的设计二、设计(调查报告/论文)主要内容通过对计算器的安装调试，需学习掌握完成：(1)单片机系统的整体设计流程。(2)单片机系统的硬件、软件调试方法及相关工具的使用。(3)理解电路原理图与工作过程。(4)各种常见元器件的选择及使用。三、原始资料(1)计算器电路原理图及元器件清单(2)制作套装四、要求的设计(调查/论文)成果用80c51/52单

2、片机小系统编程制作的简易计算器，要求：(1) 要有4位led显示器。(2)要有09个数字输入按键，和功能按键分别是、，-，*，/，,“=” clr, ret。即“加法”，“减法”，“乘法”，“除法”，“等于，“清除”, “修改”(3)显示过程：实验板通电开机后，第一位 led显示器显示“ 0”，按下相应 数字，在按运算键“ + 、- 、*、/ 后，再按第一组数字，继续按下“= 即可显示整数运算结果。按“清除键”，清除当前led显示器上的全部数字，按“修改键”，清除当前led显示器上右边的一个数字。(4)能够正确安装和焊接硬件电路板。拿到元器件后，用万用表对电子元器 件进行参数测量、检查。焊接时

3、，要焊点饱满、光洁，无虚焊、漏焊、错焊。(5)熟悉单片机系统的工作原理及调测方法。软硬件安装调测完成后根据系统的工作原理、过程、测试数据及遇到的问题与处理情况、体会等完成课程设计报告，格式符合学校规范标准，字数不少于2000字。五、进程安排第一天：讲解课题，选择课题，分发元器件，焊接、调试硬件；第二天到第四天：编写、调试程序；第五天：系统验收、评分，交课设报告。六、主要参考资料1 陈青.单片机应用课程设计指导书.武汉：华中科技大学武昌分校2 姜志海.单片机原理及应用.北京：电子工业出版社，2007.3 康华光.电子技术基础模拟部分，北京：高等教育出版社，2003.指导教师（签名）：20 年 月

4、 日课程设计报告撰写内容、格式与成绩评定一、课程设计报告的撰写内容与要求1 .课程设计总结报告应包括：前言、基本原理或理论、设计计算书或实验报告、 结论、图纸（框图、流程图）、参考资料等；或调查、访谈报告、调查问卷、调 查提纲等。2 .课程设计总结报告应书写工整，文句通顺、精炼、逻辑性强，图纸和曲线的绘 制应符合规范。3 .调查型课程设计应根据调查结果撰写调查报告。 调查报告内容包括：题目、参 加时间、地点、方式、过程、调查对象一般情况、调查内容、发现的问题、调查 结果和调查分析及体会等。调查报告要求语言简练、准确；叙述清楚、明白；数 据、资料可靠；结论有理、有据。4 .图纸应布局合理，比例恰

5、当，线条分明，字体工整，符合国家制图标准。5 .课程设计报告字数要求：理工、艺术类不少于 2000字，其他专业不少于3000二、课程设计成绩评定1 .学生的课程设计成绩由平时成绩、业务考核成绩两部分组成，均为百分制记分， 其中平时成绩占总成绩的30%业务考核成绩占70%业务考核含设计报告（计 算说明书、调查提纲、调查问卷等）、绘制的图纸、编制的软件、制作的模型、 撰写的论文或问卷统计、调查分析等的完成及质量情况；平时成绩含设计表现、 到课率等。2 .教师按学生实际成绩（百分制，含平时成绩和业务考核成绩两部分）登记并 录入教务mis系统，由系统自动转化为“优秀（90100分）、良好（8089分）

6、、 中等（7079分）、及格（6069分）和不及格（60分以下）”五等。41 .课程设计的目的 22 .课程设计题目描述和要求 23 .课程设计报告内容 23.1 课题设计方案及基本原理 23.2 软件设计43.3 调试54 .总结 5参考资料5附录1电路原理图6附录2硬件实物图7附录3源程序清单81课程设计的目的通过对简易计算器的安装调试，需学习掌握:(1) 单片机系统的整体设计流程。(2) 单片机系统的硬件、软件调试方法及相关工具的使用(3) protel绘制电路原理图的方法。(4) 各种常见元器件的选择及使用。2课程设计题目描述和要求题目描述：简易计算器的设计制作要求：用80c51/52

7、单片机小系统编程制作的简易计算器。(1) 要有4位led显示器。(2)要有0 9个数字输入按键，和功能按键分别是 、，-，*，/，, “=” clr, ret。即“加法”，“减法”，“乘法”，“除法”，“等于，“清除”， “修改”(3)显示过程：实验板通电开机后，第一位 led显示器显示“0”，按下相应数 字，在按运算键“ + 、- 、*、/ 后，再按第一组数字，继续按下“=”即可 显示整数运算结果。按“清除键”，清除当前led显示器上的全部数字，按“修 改键”，清除当前led显示器上右边的一个数字。(4)能够正确安装和焊接硬件电路板。 拿到元器件后，用万用表对电子元器件 进行参数测量、检查。

8、焊接时，要焊点饱满、光洁，无虚焊、漏焊、错焊。的工作原理、过程、测1:数据及遇到中问题与处理情况、体会等完成课设报x wl jcl x3.1课题设计方包硬件设计方案及31程设计报告内容 二 , v3图3-1to 域 糖比用工.1：f 匚-l一 !i g比二.5 二基本原理， 一 原由砒ec切ithli口即ft(5)熟悉单片机系统的工伤京理装调测完成后根据系统芯片选择：本电路采用了主控芯片8051,另外采用了两款辅助译码芯片4511和4028,反向驱动芯片2003。数码管点亮原理：4511辅助单片机对数码管进行段选，单片机的 pl 口的低四位 用来控制4511作段选。本实验中段选为高电平有效。4

9、028四十译码器辅助单片机对数码管进行位选，单片机的p1 口的高四位用来控制4028的输入端作位选。 实验中采用的数码管是共阴极的，位选低电平表示选中，电路图中有反向驱动芯 片接在数码管与4028之间，故4028输出的高电平的引脚即为被点亮的数码管。 通过给p1 口赋值，位选段选结合起来便可以实现数码管的各种点亮方式。按键检测原理：通过p2 口和p0 口与按键地相连。通过检测 p2, p0 口的数值便 可以判断出哪个被按下了，将相应的键值存储在缓存区，若是数字则通过数码管 显示出来。3.2软件设计软件设计流程图如下36开始读取键值判读键值输入次数keypos=9判断m=1符 op=1判断等于e

10、qu=1计算结果add=1dec=1键 clr=1显示keypos=0,数字清零读第一个操作数mul=1div=1复位标志位数字 都为零3.3调试硬件焊接没有出现故障。在程序设计时将jishu3 的类型定义为unsignedint型，导致计算数值超过4位时便出错，显示紊乱的数据。将数据类型定义 为unsigned long int 型后没有出现故障。 unsigned int的数值范围为065535,而unsigned long int 的数值范围为04294967295,由此可见在数据 类型定义的时候要充分考虑运算范围， 这种错误在程序编译时不会报错，但在实 际中却会出现计算紊乱。4总结这学

11、期学习了有关单片机的知识，对单片机工作原理有一定的认识，对数码 管和按键的的原理比较熟悉，在课堂上学习了汇编语言编程，在电子协会学习了 c语言编程。这次的课程设计的电路中是用译码器作为段选的，所以显示程序必 须根据电路来设计，先把段选送到 p1 口的低四位，然后再把位选送到p1 口的高四位，通过按键的读和回馈点亮数码管。在程序设计过程中，先考虑怎么通过 按键扫描来读取按键值判断是数字 （要考虑多位的移位的判断和显示） 或者是操 作符（要根据此判断前后数字的互异和等号），读取的数字怎么送显示等，还要 与电路紧密相结合。键盘的防抖动的延时时间要比较精确，时间长了或短了都会 影响键盘的灵敏度。参考文

12、献1 姜志海.单片机原理及应用.北京：电子工业出版社，2007.2 陈青.单片机应用课程设计指导书.武汉：华中科技大学武昌分校3 康华光.电子技术基础模拟部分，北京：高等教育出版社，2003.ndgjtitleldhi/化嗝t /igwl /dki/ c3. / j- /1j5e *1r13l匚*1 /id皂 /目 f z3 二 /号二el/匕固一/gt/ d涡t8i/ dpisizijfwl / cs,k- 八mi /n黑；1phonejack1u612 3 4 5 6 7 c -y -y q .y q q qvc ulngould r r r- r r r r n 1234567g10 l

13、d1gnd uln2oo3.1234567c q 0 0 q q q 町 ulnwmd rrrrkrkrn 1 3 3 4 5 6 7 gdpii 13u203l u s 10ll1213ld151617加小 10ppfppppf i i t t0 1234567 -u 1 2 3 4 5 -u 7 . d d p n 网咫fcifopopop0f0p2p2f3t2p2p2kt2-琮tx山问at “”ltei le-二一s1川 亚晅xi窿咫叼%vi附录2硬件实物图7己 8 8 8 9 8 8uchar ncount;ncount=ncount;附录3源程序清单#include #define

14、uchar unsigned char#define uint unsigned intbitequ;/等号判断bitclr;/清零标志bitadd;/加标志bitdec;/减标志bitmul;/乘标志bitdiv;/除标志bit op; /bit mov1;bit m;uchar keypos;算术符号标志uchar keyno;/键值uint result;/计算结果while(ncount0)*(p+ncount)=*(p+ncount-1);ncount-;numbufe0=mcount;void display(void) / 显示int t;uint prenum,latnum;/

15、 前操作数，后操作数for(t=0;t=7;t+)uchar numbufe8;uchar tcode=0,16,32,48,64,80,96,112;p1=tcodet+numbufet;void changenum(uchar *p,uchar ncount,uchar delay(1);mcount) if(ncount8) /移位显示void resultnum(void)/算法2if(op)if(add)result=prenum+latnum;if(dec)result=prenum-latnum;if(mul)result=prenum*latnum;if(div)result=

16、prenum/latnum;if(clr)numbufe8=0;add=dec=mul=div=op=equ=prenum=latnum=r esult=mov1=0;numbufe7=result/10000000;numbufe6=result/1000000%10;numbufe5=result/100000%10;numbufe4=result/10000%10;numbufe3=result/1000%10;numbufe2=result/100%10;numbufe1=result/10%10;numbufe0=result%10;op=0;equ=0; void keyscan(

17、void)/ 扫描键盘if(p0!=0xff)delay(1);if(p0!=0xff)switch(p0)case0xfe:while(p0=0xfe);keyno=7;changenum(numbufe,keypos,keyno);keypos+;bre ak;case0xfd:while(p0=0xfd);keyno=8;changenum(numbufe,keypos,keyno);keypos+;bre ak;case0xfb:while(p0=0xfb);keyno=9;changenum(numbufe,keypos,keyno);keypos+;bre ak;case0xf7:

18、while(p0=0xf7);op=1;add=1;m=1; break;case0xef:while(p0=0xef);keyno=4;changenum(numbufe,keypos,keyno);keypos+;bre ak;case0xdf:while(p0=0xdf);keyno=5;changenum(numbufe,keypos,keyno);keypos+;bre ak;case0xbf:while(p0=0xbf);keyno=6;changenum(numbufe,keypos,keyno);keypos+;bre ak;case0x7f:while(p0=0x7f);op

19、=1;dec=1;m=1; break;if(p2!=0xff)delay(1);if(p2!=0xff)keypos=0;m=0;switch(p2)for(k=0;k8;k+)3numbufek=0;if(op)latnum=numbufe7*10000000+numbufe6*1000000+numbufe5*100000+numbufe4*10000+numbufe3*1000+numbufe2*100+numbufe1*10+numbufe0;/disled口=0;case0xfe:while(p2=0xfe); keyno=1;changenum(numbufe,keypos,keyno);keypos+;break;case0xfd:while(p2=0xfd);keyno=2;changenum(numbufe,keypos,keyno);keypos+;break;case0xfb:while(p2=0xfb);keyno=3;changenum(numbufe,keypos,keyno);keypos+;break;case0xf7:while(p2=0xf7);op=1;mul=