基于矩阵键盘、1602液晶屏的简易计算器的设计系统

1、精选优质文档-倾情为你奉上燕山大学课 程 设 计 说 明 书题目：基于矩阵键盘、1602液晶屏的简易计算器的设计系统 学院（系）： 理学院 年级专业： 12级电子信息科学与技术 学 号： 5 学生姓名： 王欣彦 指导教师： 杜会静 教师职称： 副教授 燕山大学课程设计（论文）任务书院（系）： 理学院 基层教学单位：12级电子信息科学与技术一班 学 号5学生姓名王欣彦专业（班级）12级电子一班设计题目计算机程序设计设计技术参数设计参数： 认识矩阵键盘、1602液晶屏，对其基础知识基本掌握利用单片机实现对矩阵键盘、1602液晶屏的程序设计，实现简易计算器的计算功能设计要求利用各元器件的详细资料，利

2、用其基本操作了流程，编写单片机程序，实现对各元器件的基本功能调试。工作量 10个工作日工作计划 2015.1.4-2015.1.4 MAX 7219显示模块讲解，实现其驱动程序编写 2015.1.5-2015.1.5 DS18b20和DHT11模块讲解，完成其的驱动程序编写 2015.1.6-2015.16 矩阵键盘模块程序讲解，完成其驱动程序编写 2015.1.7-2015.1.7 DS1302模块讲解，完成其驱动程序编写2015.1.8-2015.1.13 课设结题，实验总结参考资料1 矩阵键盘、1602液晶屏等器件的中文资料说明2 单片机教学PPT.20153 郭天祥.新概念51单片机C

3、语言教程+入门、提高、开发、拓展全攻略.电子工业出版社.2012 指导教师签字基层教学单位主任签字年 月 日 专心-专注-专业基于矩阵键盘、1602液晶屏的简易计算器设计系统王欣彦 理学院12级电子信息科学与技术一班摘要：本文主要分为两个部分，分别是对矩阵键盘、1602液晶屏的基本了解，通过时序图引脚功能等实现简易计算器的实际。本次课设，我们需要利用软件Keil单片机编程软件，完成了指定功能的单片机程序的设计。关键词：单片机、Keil软件Simple calculator design systemAbstract: This paper is divided into two parts,

4、namely the matrix keyboard, a basic understanding of 1602 LCD screen, the actual realization of a simple calculator by timing diagram pin functions. The class-based, we need to use the software Keil microcontroller programming software, completed the design specified function microcontroller program

5、.Keywords: Single chip microcomputer、Keil software一、学习目的1.更正学习习惯，端正学习态度，建立一个良好的学习氛围。 2. 对单片机有一个具体的了解，掌握矩阵键盘、1602液晶屏的单片机程序的编程设计，并在STC_ISP_V483进行下载调试。二、学习软件Keil uVision、STC_ISP_V483三、学习内容l 矩阵键盘的详细说明 1、基本介绍将按键排列成矩阵形式被称为矩阵键盘。矩阵键盘程序则实现了矩阵键盘的功能。矩阵键盘减少了I/O的占用，在需要的键数比较多时，采用矩阵法是很合理的。如图1-1是矩阵键盘的实物图图1-1 矩阵键盘实物

6、图2、工作原理在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。当按键没有按下时，所有的输入端都是高电平，代表无键按下。行线输出是低电平，一旦有键按下，则输入线就会被拉低，这样，通过读入输入线的状态就可得知是否有键按下了。如图1-2是矩阵式结构的键盘。图1-2 矩阵式结构的键盘3、识别方法行扫描法 行扫描法又称为逐行（或列）扫描查询法，是一种最常用的按键识别方法，如上图1-2所示键盘，介绍过程如下。（1）判断键盘中有无键按下 将全部行线Y0-Y3置低电平，然后检测列线的状态。只要有一列的电平为低，则表示键盘中有键被按下，而且闭合的键位于低电平线与4根行线相交叉的4

7、个按键之中。若所有列线均为高电平，则键盘中无键按下。（2）判断闭合键所在的位置 在确认有键按下后，即可进入确定具体闭合键的过程。其方法是：依次将行线置为低电平，即在置某根行线为低电平时，其它线为高电平。在确定某根行线位置为低电平后，再逐行检测各列线的电平状态。若某列为低，则该列线与置为低电平的行线交叉处的按键就是闭合的按键。4、运算选择根据程序可知，当按下“等于”键时，根据sign的值来确定到底执行那个运算。当sign=1时，执行加运算；当sign=2时，执行减运算；当sign=3时，执行乘运算。l 1602液晶屏的详细说明 1、基本介绍1602LCD它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组

8、成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，其显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。2、管脚功能（如图2-1）第1脚：VSS为电源地第2脚：VCC接5V电源正极第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。第6脚：E(或EN

9、)端为使能(enable)端,高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。第714脚：D0D7为8位双向数据端。第1516脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。图2-1 1602液晶屏管脚示意图3、基本操作时序读状态：输入：RS=L；RW=H；E=H 输出：D0D7=状态字写指令：输入：RS=L；RW=L；D0D7=指令码E=高脉冲 输出：无读数据：输入：RS=H；RW=L；E=H 输出：D0D7=数据写数据：输入：RS=H；RW=L；D0D7=数据；E=高脉冲 输出：无4、指令说明（1）初始化设置A、显示模式设置 图2-2 显示模式表B、显示开关及光标设置图2-3 显示开关及光标

10、设置表 （2）数据控制A、数据指针设置图2-4 数据指针设置表B、读数据时序图图2-4 读数据时序图C、写数据时序图图2-5 写数据时序图C、其他设置5、初始化过程延时15ms-写指令38H（不检测忙信号）-延时5ms-写指令38H（不检测忙信号）-延时5ms-写指令38H（不检测忙信号）-写指令38H：显示模式位置-写指令08H：显示关闭-写指令01H：显示清屏-写指令06H：显示光标移动位置-写指令0CH：显示开及光标位置四、总结通过对几个器件的学习编译，我们对单片机程序有了更深的认识，尤其是对单片机的工作原理以及单片机的设计有深入了解。通过这次课设，不仅让我在学习方面端正了自己的学习态度

11、，明确了学习目标，认识到自己的不足，而且在学习交流的过程中也认识许多朋友，与他们有了进一步的了解，大家一起学习，一起进步，很开心。这段时间，大家明显和平时的学习情况不同，学习热情高涨，共同建立了一个良好的学习氛围。希望在以后的学习中继续保持。参考文献1.郭天祥 51单片机C语言教程； 2.周冰 李田 胡仁喜 Altium Designer Summmer 09从入门到精通； 3.求是科技 8051系列单片机C程序设计完全手册 4陈光东、赵性初 单片微型计算机原理与接口技术 5.韩广兴 图解单片机功能与应用 附录： 基于矩阵键盘、1602液晶屏的简易计算器设计的主要程序：void delay(u

12、nsigned int z)/延时函数unsigned int x,y; for(x=z;x>0;x-)for(y=110;y>0;y-);/防抖void Keyvalue()/定义键的功能switch(keyscan()case 1:value=1;flag0+; break; /键1代表数字1 case 4:sign=1;flag1=1;break;/键4代表计算功能键 case 8:sign=2;flag1=1;break; case 12:sign=3;flag1=1;break; case 15:flag1=0,flag0=0,sign=0,value=0; value_

13、a=0,value_b=0;LCD_Write_String(0,0," 00000 "); /清零 break;case 16:flag1=2;break; /等于功能 void xianshi(unsigned int s) int g5;g0=s/10000; /当以输出的位数g1=s/1000%10;g2=s/100%10;g3=s/10%10;g4=s%10;LCD_Write_Char(0x01,0,numg0);/输出的具体数LCD_Write_Char(0x02,0,numg1);LCD_Write_Char(0x03,0,numg2);LCD_Write_Char(0x04,0,numg3); LCD_Write_Char(0x05,0,numg4); unsigned char keyscan()unsigned char i=0,key_value=0; for(i=0;i<4;i+) P1=(0x10<<i);temp=P1;temp=0x0f&temp; while(temp!=0x0f) delay(5);temp=P1;temp=0x0f&temp;while(temp!=0x