簡(jiǎn)易計(jì)算器_單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告(已修改)
2025-09-09 12:38 本頁(yè)面
【正文】 目錄一、概述 2二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 3三、硬件設(shè)計(jì) 31 設(shè)計(jì)總體框圖 32 實(shí)際電路 4（1）復(fù)位電路 4（2）時(shí)鐘電路 5（3）EA/VPP（31腳）的功能和接法 6（4）鍵盤輸入電路 6（5）數(shù)碼管顯示電路 7四、軟件設(shè)計(jì) 91 程序內(nèi)容 92 C語(yǔ)言程序 9五、Protues仿真 9六、設(shè)計(jì)總結(jié) 10七、附錄 111 C語(yǔ)言程序： 112焊接電路板實(shí)物圖 193 芯片引腳圖 19一、概述單片機(jī)課程設(shè)計(jì)是一門實(shí)踐課程，要求學(xué)生具有制作調(diào)試單片機(jī)最小系統(tǒng)及外設(shè)的能力，能夠掌握單片機(jī)內(nèi)部資源的使用。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括硬件設(shè)計(jì)、制作及軟件編寫、調(diào)試，學(xué)生在熟練掌握焊接技術(shù)的基礎(chǔ)上，能熟練使用單片機(jī)軟件開發(fā)環(huán)境Keil C51編程調(diào)試，并使用STC ISP調(diào)試工具采用串口下載方式聯(lián)調(diào)制作的單片機(jī)最小系統(tǒng)。單片機(jī)課程設(shè)計(jì)題目包含基本部分及擴(kuò)展部分，基本部分即單片機(jī)最小系統(tǒng)部分，擴(kuò)展部分是對(duì)單片機(jī)內(nèi)部資源及外部IO口的功能擴(kuò)展，使制作的單片機(jī)系統(tǒng)具有一定的功能。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容自制一個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)，包括串口下載、復(fù)位電路，采用外部小鍵盤輸入數(shù)據(jù)，能夠?qū)崿F(xiàn)加法、乘法及一個(gè)科學(xué)計(jì)算，計(jì)算結(jié)果顯示在四位一體的數(shù)碼管上。三、硬件設(shè)計(jì)1 設(shè)計(jì)總體框圖2 實(shí)際電路（1）復(fù)位電路在單片機(jī)系統(tǒng)中，復(fù)位電路是非常關(guān)鍵的，當(dāng)程序跑飛（運(yùn)行不正常）或死機(jī)（停止運(yùn)行）時(shí)，就需要進(jìn)行復(fù)位?！ CS5l 系列單片機(jī)的復(fù)位引腳RST（ 第9 管腳） 出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。如果RST 持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電自動(dòng)復(fù)位和開關(guān)復(fù)位。上電瞬間，電容兩端電壓不能突變，此時(shí)電容的負(fù)極和RESET 相連，電壓全部加在了電阻上，RESET 的輸入為高，芯片被復(fù)位。隨之+5V電源給電容充電，電阻上的電壓逐漸減小，最后約等于0，芯片正常工作。并聯(lián)在電容的兩端為復(fù)位按鍵，當(dāng)復(fù)位按鍵沒有被按下的時(shí)候電路實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位，在芯片正常工作后，通過按下按鍵使RST管腳出現(xiàn)高電平達(dá)到手動(dòng)復(fù)位的效果。一般來(lái)說(shuō)，只要RST 管腳上保持10ms 以上的高電平，就能使單片機(jī)有效的復(fù)位。本次課程設(shè)計(jì)選用開關(guān)復(fù)位電路，設(shè)計(jì)如下：（2）時(shí)鐘電路XTAL1（19 腳） ：芯片內(nèi)部振蕩電路輸入端?！ TAL2（18 腳） ：芯片內(nèi)部振蕩電路輸出端。XTAL1 和XTAL2 是獨(dú)立的輸入和輸出反相放大器，它們可以被配置為使用石英晶振的片內(nèi)振蕩器，或者是器件直接由外部時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)。本次課程設(shè)計(jì)采用的是內(nèi)時(shí)鐘模式，即采用利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，在XTALXTAL2 的引腳上外接定時(shí)元件（一個(gè)石英晶體和兩個(gè)電容），內(nèi)部振蕩器便能產(chǎn)生自激振蕩。 ～ 12MHz 之間任選，甚至可以達(dá)到24MHz 或者更高，但是頻率越高功耗也就越大。 的石英晶振。和晶振并聯(lián)的兩個(gè)電容的大小對(duì)振蕩頻率有微小影響，可以起到頻率微調(diào)作用。當(dāng)采用石英晶振時(shí)，電容可以在20 ～ 40pF 之間選擇（本實(shí)驗(yàn)套件使用30pF）；當(dāng)采用陶瓷諧振器件時(shí)，電容要適當(dāng)?shù)卦龃笠恍?，?0 ～ 50pF 之間。通常選取33pF 的陶瓷電容就可以了。具體電路如下：（3）EA/VPP（31腳）的功能和接法 51 單片機(jī)的EA/VPP（31 腳） 是內(nèi)部和外部程序存儲(chǔ)器的選擇管腳。當(dāng)EA 保持高電平時(shí)，單片機(jī)訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器；當(dāng)EA 保持低電平時(shí)，則不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，只訪問外部存儲(chǔ)器。 對(duì)于現(xiàn)今的絕大部分單片機(jī)來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器（一般為flash）容量都很大，因此基本上不需要外接程序存儲(chǔ)器，而是直接使用內(nèi)部的存儲(chǔ)器?！ ? 在本實(shí)驗(yàn)套件中，EA 管腳接到了VCC 上，只使用內(nèi)部的程序存儲(chǔ)器。（4）鍵盤輸入電路在鍵盤中按鍵數(shù)量較多時(shí)，為了減少I/O口的占用，通常將按鍵排列成矩陣形式，如圖1所示。在矩陣式鍵盤中，每條水平線和垂直線在交叉處不直接連通，而是通過一個(gè)按鍵加以連接。這樣，一個(gè)端口（如P1口）就可以構(gòu)成4*4=16個(gè)按鍵，比之直接將端口線用于鍵盤多出了一倍，而且線數(shù)越多，區(qū)別越明顯，比如再多加一條線就可以構(gòu)成20鍵的鍵盤，而直接用端口線則只能多出一鍵（9鍵）。由此可見，在需要的鍵數(shù)比較多時(shí)，采用矩陣法來(lái)做鍵盤是合理的。由于本次實(shí)驗(yàn)是制
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