电子技术综合设计二设计报告(点阵计算器)

1、二O六二O七 学年第一学期信息科学与工程学院电子技术综合设计（二）课程设计报告班 级: 姓 名: 学 号: 指导教师:二O六年十二月一日1、课程设计容及要求:蜂鸣计算器设计SSSSifi S S 8FKifrriifi利用普中科技HC6800-ES V2.0单片机开发板设计一款带蜂鸣器的电子计算器。 主要使用开发板上的数码管、 LED点阵、矩阵键盘、蜂鸣器等模块功能。开发板配 有光盘，里面有各个模块的使用说明和程序例可供参考。设计要求：1）每2位同学分工协作。2）上电开机或者复位键按下之后，2个4位数码管分别自动显示2个同学学号的后4位。3）定义矩阵键盘的 S1-S9代表数字按键1-9，键盘S

2、10代表数字按 键0，键盘S11-S16分别代表按键+、-、x、+、=、C,其中C按键为计 算器清零按键，按下 C键计算器开始新的计算。4）计算器计算过程中，用LED点阵显示+、-、X、+运算符号，用8位数码管显示键入的数字和运算的结果。键入时依次显示并自动移位，例如18+9=27,先键入1，显示1,再键入8, 1自动左移一位显示 18,键 入+ , LED点阵显示+,键入9,数码管之前显示的18消失并重新显示为 9, 键入=，数码管显示运算结果 27。5）为这16个矩阵键盘的按键分配不同的蜂鸣器频率，使得按下不同的按键蜂鸣器响声不同，便于识别按键。6）按键应具有一定的消除抖动功能。7）所有单

3、片机程序代码都用C语言编写，并烧写到单片机中上电自动运行。报告要求：（1）在报告中应对蜂鸣计算器系统的设计思想、设计方法用文字详细说明。（2）在报告中应有完整的程序清单（必需加注释）。（3）在报告中应有完整的程序流程框图。（4）在报告中应有专门的段落说明2位同学各自的工作容。2个同学合写一个报告即可，但封面要有 2位同学的名字和学号、班级。（5）谈谈自己通过这次设计实践的收获和体会。2、课程考核方式考查要求：提交课程设计报告，设计报告容包括设计任务，设计要求，软件设计，程序结果描述。1）每2位同学合作完成题目的基本功能。包括设计报告和程序清单（带注释），运行结果及有关运行说明。2）程序检查及功

4、能演示。分优、良、中、及格、不及格如为不及格，下学期需进行重修。3）课程设计报告，正规书写打印，否则不计成绩。4）设计报告禁止雷同，验收时每位同学现场演示设计结果，指导老师随时针对电路设计、程序调试、代码功能等各个方面进行提问。5）验收时回收开发板及全部附属设备，以备下一级同学使用，请不要损 坏开发板设备。3、报告正文（1）设计思想：计算器计算过程中，用LED点阵显示+、-、X、十运算符号，用8位数 码管显示键入的数字和运算的结果。键入时依次显示并自动移位，例如 18+9=27,先键入1,显示1,再键入8，1自动左移一位显示18,键入+， LED点阵显示+,键入9,数码管之前显示的18消失并重

5、新显示为9,键 入=27。数码管显示键入的数字和结果 0; LED点阵显示加减乘除符号；4 X 4矩阵键盘分别代表按键：按键 S0S9代表数字按键1-9，按键S10代 表数字按键0,按键S11-S16代表+、一、X、*、=、 C,其中C按键 为计算器清零按键；这16个矩阵键盘的按键分配不同的蜂鸣器频率，使 得其按下时有不同的声音以便分别。(2) 设计方法:89C52单片机丿X数码管LED点阵矩阵键盘r蜂鸣器,J <J X.7编写一段程序，在上电之后或按复位键之后 2个4位数码管分别自动显示2个同学学号的后4位。通过矩阵键盘，LED点阵，数码管完成计算器 功能。数字及结果在数码管上显示，+

6、、x、十、二在 LED点阵上显示，C键为清零键，每个按键对应不同的音频。(3) 程序流程图:89C52单片机：C89C52有 40个引脚，4个8位并行I/O 口，1个全双工异步串行口， 同时含5个中断源，2个优先级，2个16位定时/计数器。STC89C52勺存 储器系统由4K的程序存储器（ROM）和128B的数据存储器（RAM组成。STC89C5引脚图：i V j，Vcc(TiElflPl. 1r2P0. o/adoFl. 2cJ】FO. 1/AB1Pl. 8c437J PO.Ft 4c运J PO. 3/ADiFl . 5t3 5PO. 4/AE+Fi er34PO. 5/JIDSFl. 7c

7、8S31 FORESETc932J PO. 7/ftDT0匚IQ311 EA/VppTSD/F < I匚11S(|atk/peognrroi/F3.2r12】PSE1TIJTT1/F3. 3c13歸Fi. 7/AE15t1427n.6/ii)i471/F?.5r15P£. 5/AEl 3:1&皓】P2.4/AD12WF5.；cir24P2 3/AD11KTAL2L18231 F2 2/AE10XT* LIC1922J P2. 1/AD9V ssE2021P2. 0/ftE8数码管:这类数码管可以分为共阳极与共阴极两种，共阳极就是把所有LED的阳 极连接到共同接点，而每个

8、 LED的阴极分别为a、b、c、d、e、f、g及 dp （小数点）；共阴极则是把所有 LED的阴极连接到共同接点，而每个 LED的阳极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp （小数点），如下图所示。 图中的8个LED分别与上面那个图中的 ADP各段相对应，通过控制各个 LED的亮灭来显示数字。LED点阵:&列守列 I列 E列4列術4打1廿O 0 0 O 0 一 ：pA巧化 瞄宁砖$行2列31彳列矩阵键盘:首先辨别键盘中有无键按下，有单片机I/O 口向键盘送全扫描字，然后 读入行线状态来判断。方法是：向行线输出全扫描字 00H,把全部列线置 为低电平，然后将列线的电平状态读入累加器 A中

9、。如果有按键按下，总会有一根行线电平被拉至低电平从而使行线不全为1。判断键盘中哪一个键被按下使通过将列线逐列置低电平后，检查行输入状态来实现的。方法是：依次给列线送低电平，然后查所有行线状态，如 果全为1，则所按下的键不在此列；如果不全为1，则所按下的键必在此列，而且是在与零电平行线相交的交点上的那个键。4、程序清单：/*实验名 ：计算器*使用的10:数码管使用P0,P2.2,P2.3,P2.4键盘使用P1点阵使用p3.6,p3.5,p3.4 蜂鸣器使用p1.5*实验效果：*注 意 ：*/#in clude<reg51.h>#i ncludevstri ng.h>#i ncl

10、ude<i ntri ns.h>#in clude <math.h>#defi ne GPIO_DIG P0#defi ne GPIO_KEY P1sbit Beep = P1A5 ;sbit LSA=P2A2;sbit LSB=P2A3;sbit LSC=P2A4;sbit SRCLK=P3A6;sbit RCLK=P3A5;sbit SER=P3A4;/-列选通控制-/TAB8un sig nedcharcode0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe;/-点阵字码-/un sig ned char code CHARCODE4

11、8=0x20,0x20,0xf8,0x20,0x20,0x00,0x00,0x00, /加0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x00,0x00,0x00,/减0x88,0x50,0x20,0x50,0x88,0x00,0x00,0x00,/乘0x20,0x20,0xa8,0x20,0x20,0x00,0x00,0x00, /除;unsigned char code tone=115,102,91,86,77,68,61,57,50,45;09按键音un sig ned char code DIG_CODE11=0x00,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d

12、,0x07,0x7f,0x6f,0x3f;/无显示、1、2、3、4、5、6、7、8 9、0的显示码un sig ned char KeyValue;/用来存放读取到的键值un sig ned long shu;存放显示的数unsigned char KeyState; /记录按键的状态，0没有，1有un sig ned char DisplayData8;/用来存放要显示的8位数的值void Delay10ms(); / 延时 10msvoid KeyDown();/检测按键函数void DigDisplay(); / 动态显示函数void xia nshi( un sig ned long

13、shu); /存入数void dia n(un sig ned int j);/点阵显示void delay(unsigned int time); /延时void Hc595Se ndByte(u nsig ned char dat);/发送一个字节的数据void sound (un sig ned char); / 发声函数void delay8us (un sig ned char); /发声函数配套延时函数/*函数名 ：main*函数功能 ：主函数*输 出 ： 无*/void main (void)un sig ned char i,c,e;un sig ned long nu m,a

14、,b,d ,n 2,xuehao;xuehao=70057007; / 显示学号xia nshi(xuehao);KeyState=0;in it:num=n 2=0;i=0,e=0;while(1)KeyDow n();numif(KeyState=1 &&KeyValue<10&&i=0)/ 将第一个数存入并显示KeyState=0;switch(KeyValue)case(0):num=nu m*10+1;so un d(0);break;case(1):num=nu m*10+2;so un d(1); break;case(2):num=nu m

15、*10+3;so un d(2); break;case(3):num=nu m*10+4;so un d(3); break;case(4):num=nu m*10+5;so un d(4); break;case(5):num=nu m*10+6;so un d(5); break;case(6):num=nu m*10+7;so un d(6); break;case(7):num=nu m*10+8;so un d(7); break;case(8):num=nu m*10+9;so un d(8); break;case(9):num=nu m*10+0;so un d(9); br

16、eak;xia nshi (nu m);if(KeyState=1 &&KeyValue<10&&i=1)KeyState=0;switch(KeyValue)/将第一个数存入n2并显示case(0):n2=n2*10+1;sound(0); break;case(1):n 2=n2*10+2;sou nd(1); break; case(2):n2=n2*10+3;sound(2); break;case(3):n2=n2*10+4;sound(3); break; case(4):n2=n2*10+5;sound(4); break;case(5):n

17、2=n2*10+6;sound(5); break;case(6):n2=n2*10+7;sound(6); break;case(7):n2=n2*10+8;sound(7); break;case(8):n2=n2*10+9;sound(8); break; case(9):n2=n2*10+0;sound(9); break; xia nshi (n 2);else if(KeyState=1 &&KeyValue<14)a=num;i=1;c=KeyValue;switch(c)case(10):dia n(0); break;/ 显示加case(11):dia

18、n(1); break;/显示减case(12):dia n(2); break;/显示乘case(13):dia n(3); break;/显示除else if(KeyState=1 &&KeyValue=14)b=n2;switch(c)case(10):d=a+b; break;/计算加法case(11):if(b>a)d=b-a;e=1;else d=a-b;break;/计算减法case(12):d=a*b; break;/ 计算减法case(13):d=a/b; break;/计算除法14 / 24xian shi(d); / 显示结果else if(KeyS

19、tate=1 &&KeyValue=15)复位goto in it;DigDisplay();/*函数名:sound*函数功能:使用蜂鸣器发出声音*输入:频率*输出:无*/void sound(un sig ned char x)un sig ned char i;for(i=0;i<60;i+)/ 执行 60 次Beep=0;delay8us(t on ex); /蜂鸣器动作Beep=1;delay8us(t on ex); /蜂鸣器不动作*函数名 ：delay8us 函数功能 ： 延时 输入：时长输出：无*/void delay8us (un sig ned char

20、 x)un sig ned char i,j;for(i=0;i<x;i+)for(j=0;j<1;j+);/*函数名:DigDisplay函数功能:使用数码管显示输入:无输出:无*/void DigDisplay()un sig ned char i;un sig ned int j;for(i=0;i<8;i+)switch(i) /位选，选择点亮的数码管，case(0):LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;/ 显示第 0 位case(1):LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;/ 显示第 1 位case(2):LSA=0;LSB=1;LSC=0

21、; break;/ 显示第 2 位case(3):LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;/ 显示第 3 位case(4):LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;/ 显示第 4 位case(5):LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;/ 显示第 5 位case(6):LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;/ 显示第 6 位case(7):LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;/ 显示第 7 位 GPIO_DIG=DisplayDatai;发送段码j=10;/扫描间隔时间设定while(j-);GPIO_DIG=0x00; 消隐*函数名

22、：KeyDown*函数功能：检测有按键按下并读取键值*输入：无*输出：无*/void KeyDow n(v oid)un sig ned int a=0;GPIO_KEY=OxOf;if(GPIO_KEY!=OxOf)Delay10ms();a+;a=0;if(GPIO_KEY!=0x0f)KeyState=1;有按键按下/测试列GPIO_KEY=0X0F;/Delay10ms();switch(GPIO_KEY)case(0X07):KeyValue=0;break;case(0X0b):KeyValue=1;break;case(OXOd): KeyValue=2;break;case(O

23、XOe):KeyValue=3;break;/default:KeyValue=17; /检测出错回复 17意思是把数码管全灭掉。/测试行GPIO_KEY=OXFO;Delay10ms();switch(GPIO_KEY)case(0X70):KeyValue=KeyValue;break;case(OXbO):KeyValue=KeyValue+4;break;case(OXdO): KeyValue=KeyValue+8;break;case(OXeO):KeyValue=KeyValue+12;break;/default:KeyValue=17;while(a<500)&

24、&(GPIO_KEY!=OxfO)/ 按键松手检测Delay10ms();a+;a=0;/*函数名:Delay10ms*函数功能:延时函数，延时10ms*输入:无*输出:无*/void DelaylOms(void) / 误差 Ousun sig ned char a,b,c;for(c=1;c>0;c-)for(b=38;b>0;b-) for(a=130;a>0;a-);/*函数名：xianshi*函数功能 ：将数字存入*输入：数*输出：无*/void xia nshi( un sig ned long shu) un sig ned char i,j;for(i=0;i<8;i+)j=shu%10;shu/=10;if(j=0&&shu!=0)j=10；DisplayDatai=DIG_CODEj;*函数名 ：delay*函数功能 ：延时*输入 ：延时时长*输出：无*/void delay (un sig ned int time) un sig ned int i,j;for(i=0;i<time;i+)for(j=0;j<121;j+);*函数名 ：Hc595Se ndByte(u nsig ned char dat)函数功能：想74H595发送一个字节的数据输入输出*/void Hc595Se ndBy