单片机课程设计设计报告(多功能电子计算器设计)

经典word整理文档，仅参考，双击此处可删除页眉页脚。本资料属于网络整理，如有侵权，请联系删除，谢谢！韶关学院课程设计论文题目：多功能电子计算器设计学生姓名：学号：系（院）：专业：电子信息科学与技术班级：指导教师姓名及职称：讲师助理实验师起止时间：年9年月多功能电子计算器设计摘要液晶显示屏，一个4*4加3个设置按键。以STC89C52RC3C8关键字：DesignofmultifunctionalelectroniccalculatorAbstract:aaaa33CaKeywords:Ci目录目录1绪论............................................................................................................................11.1概述.................................................................................................................11.2项目设计的具体功能.....................................................................................12系统设计的硬件方案................................................................................................12.1硬件方案的论证.............................................................................................12.1.1方案一：采用FPGA控制....................................................................12.1.2方案二：采用STC89C52控制............................................................22.1.3方案的比较与选择..............................................................................22.2系统设计总框图.............................................................................................22.3单元电路的设计与分析.................................................................................32.3.1单片机电路板的设计与分析..............................................................32.3.2键盘模块电路......................................................................................42.3.3LCD12864液晶显示模块电路.............................................................42.3硬件方案小结.................................................................................................53系统设计的软件方案................................................................................................53.1系统总体设计方案.........................................................................................53.2单元模块的软件设计.....................................................................................63.2.1矩阵键盘扫描......................................................................................63.2.2显示部分的软件设计..........................................................................73.3软件设计小结...............................................................................................104系统调试..................................................................................................................104.1硬件系统的调试...........................................................................................104.2软件系统的调试...........................................................................................114.3整机调试.......................................................................................................115总结..........................................................................................................................12参考文献......................................................................................................................14附录..............................................................................................................................15附录：电路原理图...........................................................................................15附录：PCB电路板图......................................................................................15附录C：实物照片...............................................................................................15多功能电子计算器设计1绪论设计一个计算器。1.1概述稳定性好。1.2项目设计的具体功能该设计实现了8位正整数的加、减、乘、除基本运算功能，另有三角函数运算、平方运算、开方运算、二进制转十进制功能、十进制转二进制功能、十进制转十六进制功能。2系统设计的硬件方案案，进行对比，选择出最合适的一种方案。2.1硬件方案的论证2.1.1方案一：采用FPGA控制FPGA是一种高密度的可编程逻辑器件,自从Xilinx公司1985年推出第一片FPGA以来,FPGA的集成密度和性能提高很快,其集成密度最高达500万门/片以上,1系统性能可达200MHz。由于FPGA器件集成度高,方便易用,开发和上市周期短,在数字设计和电子生产中得到迅速普及和应用,并一度在高密度的可编程逻辑器件领域中独占鳌头。但是而基于SRAM编程的FPGA,其编程信息需存放在外部存储器上,需外部存储器芯片,且使用方法复杂计算器而言，实用FPGA有点大材小用，成本太高。2.1.2方案二：采用STC89C52控制MCU(MicroControlUnit)。CPU，存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。单片机广泛用于智能产品，智能仪表，测AT89S52以MCS-51为内核，是单片机中最典型的代表，应用于各种控制领域。2.1.3方案的比较与选择了以STC89C52单片机作为核心控制单元进行对计算器的设计。2.2系统设计总框图该计算器设计主要由STC89C52液晶显示器等组成，它的系统框图如图2.1所示。2图2.3.1单片机电路板的设计与分析3图2.3.3LCD12864液晶显示模块电路LCD是本次设计的重要组成部分之一，主要用于显示输入和输出。液晶显示43系统设计的软件方案5块：延时模块、12864液晶显示模块、按键控制与处理计算函数表达式的模块、主函数模块。其中按键控制与处理计算函数表达式的模块又分为五个子模块：功能模块）、answer（运算处理模块）。从start开始进行初始化，自动进入one，输入第一个数并按下相应的特殊功能键触发来进入下一个环节。如果按下加减乘除功能键，进入two，再按下P3.2等号功能按键进入answer；如果按下P3.3特殊功能转换键，进入contorl，再按下相应的功能键进入answer。3.2单元模块的软件设计3.2.1矩阵键盘扫描P2P2switch语句及变量确定某种功能，接着该按键功能会赋值（每个功能分别有属功能的作具体操作。第一层扫描行线，从P2口的值读入键盘信息（行信息），扫到某位为低电平则进入第二层；第二层扫描列线，从P2口的值读入键盘信息（列信息），扫到某位为低电平，即可确认按键位置。独立键盘只需要按下能出现低电平即出现按键，确认判断即可。部分相关代码如下：P2=0xfe;if(P2!=0xfe){delay_ms(40);if(P2!=0xfe){switch(P2&0xf0){case0xe0:……;break;6case0xd0:……;break;case0xb0:……;break;case0x70:……;break;}if(P2!=0xfe)delay_ms(30);while(P2!=0xfe);}}3.2.2显示部分的软件设计显示模块程序首先要初始化显示模块，其次要能控制光标位置。用sbit显示位置的首地址等函数。部分相关代码如下：/***********LCD128*64控制脚***********/sbitLCD_RS=P1^0;sbitLCD_RW=P1^1;sbitLCD_EN=P1^2;/***********读"忙"***********/voidRead_busy(){LCD_Data=0X00;LCD_RS=0;LCD_RW=1;LCD_EN=1;while(LCD_Data&0x00);LCD_EN=0;}7/***********写指令************/voidLCD_write_cmd(ucharcmd){Read_busy();//每次读写进行忙判断LCD_RS=0;LCD_RW=0;LCD_Data=cmd;LCD_EN=1;Delay100us();LCD_EN=0;//EN由1——0锁存有效数据}/***********写数据*************/voidLCD_write_dat(uchardat){Read_busy();//每次读写进行忙判断LCD_RS=1;LCD_RW=0;LCD_Data=dat;LCD_EN=1;Delay100us();LCD_EN=0;}/***********读数据*************/ucharLCD_read_dat(void){uchardat;//定义变量必须放在函数首位Read_busy();//每次读写进行忙判断LCD_Data=0xff;LCD_RS=1;8LCD_RW=1;LCD_EN=1;dat=LCD_Data;LCD_EN=0;return(dat);}/***********清屏***********/voidLCD_clearscreen(){LCD_write_cmd(0x01);//显示清屏Delay100us();}/***********初始化***********/voidLCD_Init(void){LCD_write_cmd(0x30);//功能设置，一次送8位数据，基本指令集LCD_write_cmd(0x0C);//整理显示，游标off，游标位置offLCD_write_cmd(0x01);//清除DDRAMLCD_write_cmd(0x02);//DDRAM地址归位LCD_write_cmd(0x80);//设定DDRAM7位地址000，0000到ACLCD_clearscreen();}/***********设置汉字x,y坐标***********/voidLCD_setxy(ucharx,uchary){switch(y){case1:{LCD_write_cmd(0x80|x);}break;case2:{LCD_write_cmd(0x90|x);}break;9case3:{LCD_write_cmd(0x88|x);}break;case4:{LCD_write_cmd(0x98|x);}break;}}3.3软件设计小结本章主要介绍计算器各个软件模块详细的运行流程以及设计方案。采用C语言程序设计以及模块化设计，都使这些程序更加清晰条理。4系统调试4.1硬件系统的调试对硬件的测试主要由以下步骤：①PCB板检查。用万用表测试电路板是否存在短路或者断