【正文】 2020 屆 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目 ： 多 功能計算器 的設(shè)計 學(xué) 院 ： 浦江學(xué)院 專 業(yè) ： 電 子信息工程 班 級 ： 電子 0904 姓 名 ： 于穎 指導(dǎo)教師 ： 袁建華 起訖時間 ： 20201101～ 20200610 2020 年 6 月 I 多功能計算器 的設(shè)計 摘要 本設(shè)計就是利用單片機的原理來進行多功能計算器的設(shè)計的，設(shè)計過程中的主控制器選用了 AT89C52 單片機，采用 TC1602 液晶顯示器，輸入按鍵為 4 4矩陣鍵盤，通過軟硬件相結(jié)合，來實現(xiàn)整數(shù)的“加”、“減”、“乘”、“除”運算。在計算器基本功能順利完成的基礎(chǔ)上，對系統(tǒng)進行了簡單的擴展，增加了電子表功能，達到預(yù)期的要求，系統(tǒng)功能也更加完善。 本計算器系統(tǒng)簡單 ，實用性強，成本低，使用維護方便，軟件功能強，運行穩(wěn)定可靠等優(yōu)點。 關(guān)鍵詞 ：計算器，運算，擴展 III II Design of multifunction calculator ABSTRACT This design principle is the use of singlechip design for multifunction calculator, the design process of the main controller selects the AT89C52 microcontroller, using TC1602 LCD monitors, input keys for the 4 4 matrix keyboard, through a bination of hardware and software to achieve integer plus, minus, multiply, in addition to operation. The successful pletion of the basic functions of the calculator, based on a simple extension of the system, increasing the spreadsheet functions, to achieve the desired requirements, the system functions more perfect. This calculator system is simple, practical, low cost, easy maintenance, software features strong, stable and reliable. Key Words： Calculator , Operation , Expand III 目 錄 摘要 ................................................................. I ABSTRACT ............................................................ II 第一章 緒論 ................................................................ 1 ................................................................. 1 ............................................................. 1 ............................................................. 2 第二章 課題 背景 ............................................................. 3 AT89Cxx 系列單片機的簡介 ............................................. 3 ....................................................... 4 ................................................. 5 第三 章 計算器的硬件系統(tǒng)設(shè)計 ................................................. 6 ................................................. 6 ....................................................... 6 ................................................... 8 ....................................................... 9 DS1302 實時時鐘電路的設(shè)計 ........................................... 10 第四章 計算器的軟件系統(tǒng)設(shè)計 ................................................ 12 C語言的特點及選擇 ........................................ 12 .................................................... 13 .............................................. 14 .................................................. 16 .................................................. 17 DS1302 實時時鐘模塊程序的設(shè)計 ....................................... 19 第五章 計算器系統(tǒng)的組裝與調(diào)試 .............................................. 21 ................................................ 21 ................................................ 22 第六章 總結(jié)和展望 .......................................................... 25 參考文獻 ................................................................... 26 III IV附錄一 計算器電路原理圖 .................................................... 27 附錄二 程序代碼 ............................................................ 28 致謝 ....................................................................... 41 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文） 1 第一章 緒論 當(dāng)今社會，隨著科技的不斷發(fā)展與進步，人民生活水平和物質(zhì)水平的不斷提高， 多種多樣的電子產(chǎn)品走進了千家萬戶，給我們的生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂提供了很多的便利。在這當(dāng)中， 計算器作為一種簡單，快捷的操作，正確率 高 ，被廣泛用于便攜式計算工具，已經(jīng)成為 人類生活中不可或缺的助手 。 單片機是計算機、自動控制和大規(guī)模集成電路技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，融計算機結(jié)構(gòu)和控制功能 于一體，因此除單片機外它還有其他名稱，例如“嵌入式微處理器”、“微控制器”、“嵌入式微控制器”等。如今， 單片機憑借其微小的體積和低廉的成本在各個領(lǐng)域被廣泛使用，例如用于家用電器、工業(yè)控制等，所以 許多大學(xué)里都開設(shè)了單片機原理與應(yīng)用這方面的課程。這是一門結(jié)合了技術(shù)性和實踐性的學(xué)科，學(xué)習(xí)及研究它不論對我們自身還是社會的發(fā)展都是及其有意義的。 計算器就是利用單片機制作的產(chǎn)物，所以本設(shè)計的主控制器選用了 AT89C52單片機，采用 TC1602 液晶顯示器，輸入按鍵為 4 4矩陣鍵盤，通過軟硬件相結(jié)合，來實現(xiàn)整數(shù)的“加”、“ 減”、“乘”、“除”運算。在此基礎(chǔ)上還加入了 DS1302實時時鐘電路的設(shè)計，使其本省還具有了電子表的功能。 這次設(shè)計主要是通過單片機的原理和應(yīng)用，在電子技術(shù)基礎(chǔ)的基本理論的指導(dǎo)下，我采用 Protues 仿真軟件和Ｋ eil 編程軟件來進行設(shè)計計算器，然后制作實物。它的主要設(shè)計任務(wù)有以下幾個部分，首先是硬件系統(tǒng)的設(shè)計，然后運用keil 進行軟件系統(tǒng)部分的設(shè)計。利用 protues 仿真平臺，進行軟件部分調(diào)試及仿真；對照設(shè)計好的仿真圖進行計算器實物的焊接。在將軟件程序放入硬件之后，對整體電路進行調(diào)試與測試， 看是否存在問題。 第一章 緒論 2 . 論文結(jié)構(gòu) 本文共由六章組成，第二章為基礎(chǔ)理論部分，介紹 單片機的發(fā)展現(xiàn)狀 、AT89Cxx 系列單片機的簡介 ,計算器系統(tǒng)簡介 計算器的總體功能描述 ,；第三章為計算器的硬件系統(tǒng)設(shè)計 ，從結(jié)構(gòu)上分析 計算器的硬件系統(tǒng)框架，最小系統(tǒng)的設(shè)計 ,鍵盤接口電路的設(shè)計，顯示電路的設(shè)計及 DS1302 實時時鐘電路的設(shè)計 ；第四章介紹 計算器的軟件系統(tǒng)設(shè)計，主要介紹主模塊程序的設(shè)計，鍵盤掃描模塊程序的設(shè)計，運算模塊程序的設(shè)計，顯示模塊程序的設(shè)計以及 DS1302 實時時鐘模塊程序的設(shè)計 ；第五章為 計算器系統(tǒng) 的組裝與調(diào)試 ，對系統(tǒng)的軟硬件分別進行了調(diào)試；第六章為論文總結(jié)，對本次畢業(yè)設(shè)計做了相關(guān)小結(jié)并提出了下一步要做的工作。 南京工業(yè)大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文） 3 第二章 課題背景 AT89Cxx 系列單片機的簡介 MCS51系列單片機具有性能優(yōu)越，技術(shù)成熟，可靠性高，成本效益的優(yōu)點，所以其迅速占領(lǐng)了工業(yè)測量和控制及自動化工程的主要市場，成為主流的芯片應(yīng)用。由于其卓越的性能和完美的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致后來許多微控制器制造商多遵循參考它的架構(gòu)。和愛特梅爾公司一樣，飛利浦，達拉斯和其他領(lǐng)先的半導(dǎo)體公司已經(jīng)推出與 MCS51 單片機產(chǎn)品兼容。這些知名廠商加入 51 系列獲得了突飛猛進的發(fā)展，進一步豐富和發(fā)展的 51 系列，產(chǎn)品性能有了很大的提高。 其 主要特性 有： 80C51 核心處理單元。 64/32/16/8Ｋ B 片內(nèi) Flash ROM，具有在應(yīng)用可編程（ IAP）、在系統(tǒng)可編程（ ISP）的功能，可實現(xiàn)遠程軟件升級，無需編程器。 1K 字節(jié) RAM； 雙 DPTR 數(shù)據(jù)指針； 支持 6時鐘或 12 時鐘模式； 4 個 8 位 I/O 口， P1 口、 P2 口、 P3口可直接驅(qū)動 LED； SPI 和增強型 UAPT； 有 PCA（可編 程計數(shù)器陣列），具有 PWM 的捕獲 /比較功能； 3 個 16 位定時器 /計數(shù)器； 可編程看門狗定時器； 1低 EMI 方式（ ALE禁止）； 1兼容 TTL 和 COMS 邏輯電平； 1掉電模式和低功耗模式等； 1全靜態(tài)操作 0Hz～ 24Hz； 圖 21 為 AT89Cxx 系列單片機的引腳排列圖： 第二章 課題背景 4 圖 21 AT89Cxx系列單片機引腳排列圖 計算器的組成包括運算器、控制器、存儲器、鍵盤、顯示器、電源和一些可選外圍設(shè)備及電子配件通過人 工或機器設(shè)備。 低級計算器運算器，控制器由數(shù)字邏輯電路簡單的串行操作，隨機存取存儲器是只有一個或兩個細胞，用于累加存儲。高級計算器和只讀存儲器由微處理器來實現(xiàn)各種復(fù)雜的計算程序，有更多的隨機存取記憶體單元來存儲程序和數(shù)據(jù)輸入。鍵盤是計算機輸入成員，一般的接觸或傳感器類型。為了減少計算器的大小，一鍵常常有多種功能。計算機顯示輸出部件，發(fā)光二極管顯示器，液晶顯示器等。除了顯示的結(jié)果，但也經(jīng)