【正文】 《 單片機(jī)技術(shù) 》課程設(shè)計(jì)說明書 計(jì)算器 學(xué) 院： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 職稱 專 業(yè)： 班 級： 學(xué) 號： 完成時(shí)間： 湖南工學(xué)院《單片機(jī)技術(shù)》課程設(shè)計(jì)課題任務(wù)書 學(xué)院： 專業(yè)： 指導(dǎo)教師 學(xué)生姓名 課題名稱 計(jì)算器 內(nèi)容及任務(wù) 一、設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)一個(gè)具有特定功能的計(jì)算器。 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容 計(jì)算器的硬件系統(tǒng) （ 1)、單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊 （ 2）、供電模塊 （ 3）、顯示模塊 （ 4）、鍵盤模塊 計(jì)算器的軟件系統(tǒng) （ 1）、系統(tǒng)監(jiān)控程序模塊 （ 2）、顯示程序模塊 （ 3）、鍵盤程序模塊 （ 4）、各種計(jì)算程序模塊 三、設(shè)計(jì)要求 該計(jì)算器上電或按鍵復(fù)位后能自動顯示系統(tǒng)提示符“ P.”，進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。能實(shí)現(xiàn) （ 1）基本的加、減、乘、除、平方、開方；（ 2）三角函數(shù)運(yùn)算；（ 3）十進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換運(yùn)算；（ 4）其它功能 。 主要參考資料 [1]李廣弟 .單片機(jī)基礎(chǔ) [M].第 3版 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， . [2]李全利 .單片機(jī)原理及應(yīng)用（ C51編程） [M].北京：高等教育出版社， . [3]馬忠梅 .單片機(jī)的 C 語言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) [M].第 4 版 .北京：北京航空航天大學(xué)出版社， . [4]李光飛 .單片機(jī) C程序設(shè)計(jì)指導(dǎo) [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社， . [5]李光飛 .單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo) [M].北京 :北京航空航天大學(xué)出版社， . 教研室 意見 教研室主任：（簽字） 年 月 日 I 摘 要 隨著社會的發(fā)展，科學(xué)的進(jìn)步，人們的生活水平在逐步的提搞，尤其是微電子技術(shù)的發(fā)展，猶如雨后春筍般變化。單片機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)越來越貼近生活，用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)一些電子設(shè)計(jì)也變得容易起來。計(jì)算器在人們的日常中是比較常見的電子產(chǎn)品之一?？墒撬€在發(fā)展之中，以后必將出現(xiàn)功能更加強(qiáng)大的計(jì)算器?；谶@樣的理念，本次設(shè)計(jì)是用單片機(jī)來設(shè)計(jì)的計(jì)算器。 該設(shè)計(jì) 以 STC89C54RD+單片機(jī)為控制運(yùn)算器，以 4*4 矩陣鍵盤 和 6 個(gè)獨(dú)立按鍵 控制，以 LCD1602 液晶顯示，以 USB 接口充電來 供電。 對于此計(jì)算器我用了 23 個(gè)按鍵 ， 10 個(gè)數(shù)字鍵， 4 個(gè)常用運(yùn)算鍵， 1 個(gè)等號鍵， 1 個(gè)清零鍵， 1 個(gè) 平方 鍵， 1 個(gè)開方鍵， 3 個(gè)三角函數(shù)運(yùn)算鍵， 1 個(gè) 十進(jìn)制轉(zhuǎn)十六進(jìn)制按 鍵 和 1 個(gè) 十六進(jìn)制轉(zhuǎn)十進(jìn)制按鍵。 該計(jì)算器上電后能自動顯示系統(tǒng)提示符 “P.”，進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài)。能實(shí)現(xiàn)基本的加、減、乘、除、平方、開方；還能實(shí)現(xiàn)三角函數(shù)運(yùn)算和十進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換運(yùn)算。 已符合設(shè)計(jì)要求 ，具有一定的推廣價(jià)值 。 關(guān)鍵詞 ： 單片機(jī)； LCD1602 液晶顯示；矩陣鍵盤；獨(dú)立式鍵盤 II 目 錄 1 緒論 ............................................................. 1 計(jì)算器研究意義 ............................................. 1 實(shí)現(xiàn)功能 ................................................... 1 工作原理 ................................................... 2 2 計(jì)算器硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................... 3 STC89C54RD+單片機(jī)簡介 ...................................... 3 電源模塊 ................................................... 4 復(fù)位模塊 ................................................... 4 時(shí)鐘模塊 ................................................... 4 下載模塊 ................................................... 5 顯示模塊 ................................................... 5 輸入模塊 ................................................... 6 電路原理圖 ................................................. 7 電路實(shí)物圖 ................................................. 7 元器件清單 ................................................. 7 3 計(jì)算器軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................... 7 單片機(jī)資源使用 ............................................. 8 監(jiān)控函數(shù)模塊 ............................................... 8 顯示模塊 ................................................... 8 鍵掃模塊 ................................................... 9 延時(shí)模塊 ................................................... 9 定時(shí)模塊 .................................................. 10 系統(tǒng)程序清單 .............................................. 10 4 實(shí)物調(diào)試 ........................................................ 11 操作使用 說明 .............................................. 11 測試過程 .................................................. 11 計(jì)算器誤差分析 ............................................ 14 設(shè)計(jì)體會 .................................................. 14 結(jié)束語 ............................................................. 16 III 參考文獻(xiàn) ........................................................... 17 致 謝 ............................................................. 18 附 錄 ............................................................. 19 附錄 A 電路原理圖 .............................................. 19 附錄 B 電路實(shí)物圖 .............................................. 20 附錄 C 元器件清單 .............................................. 21 附錄 D 程序清單 ................................................ 22 1 1 緒論 計(jì)算器 研究意義 中國古代最早采用的一種計(jì)算工具叫籌策，又被叫做算籌。這種算籌多用竹子制成，也有用木頭，獸骨充當(dāng)材料的。約二百七十枚一束，放在布袋里可隨身攜帶。 直到今天仍在使用的珠算盤，是中國古代計(jì)算工具領(lǐng)域中的另一項(xiàng)發(fā)明，明代時(shí)的珠算盤已經(jīng)與現(xiàn)代的珠算盤幾乎相同。 17 世紀(jì)初，西方國家的計(jì)算工具有了較大的發(fā)展，英國數(shù)學(xué)家納皮爾發(fā)明的 “納皮爾算籌 ”，英國牧師奧卻德發(fā)明了圓柱型對數(shù)計(jì)算尺，這種計(jì)算尺不僅能做加減乘除、乘方、開方運(yùn)算，甚至可以計(jì)算三角函數(shù)，指數(shù)函數(shù)和對數(shù)函數(shù)，這些計(jì)算工具不僅帶動了計(jì)算器的發(fā)展，也為現(xiàn)代計(jì)算器發(fā) 展奠定了良好的基礎(chǔ)，成為現(xiàn)代社會應(yīng)用廣泛的計(jì)算工具。 隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算器的功能也越來越強(qiáng)大，已經(jīng)不僅僅限于單純的數(shù)學(xué)運(yùn)算和函數(shù)運(yùn)算，各種功能強(qiáng)大的計(jì)算器在財(cái)務(wù)、銀行、工程、測繪等方面也得到了廣泛的應(yīng)用。國內(nèi)的計(jì)算器從產(chǎn)生到發(fā)展成熟，也經(jīng)歷了一段過程。從簡單的計(jì)算到復(fù)雜的計(jì)算，從單功能到多功能。近年來國內(nèi)的計(jì)算器呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)，不僅設(shè)計(jì)精巧、緊湊，功能實(shí)用、簡練。包括：數(shù)據(jù)記錄、聲音提示、公式運(yùn)算、財(cái)務(wù)計(jì)算、外幣兌換、解方程式、衡（計(jì)）量換算、 將數(shù)值轉(zhuǎn)換為中文大寫金額和英文 等，而且成本也減少了 。而隨著計(jì)算機(jī)的普及，又出現(xiàn)了軟件計(jì)算器，軟件計(jì)算器的功能更加強(qiáng)大，而且計(jì)算的位數(shù)增加，更加精確，而且懂得計(jì)算機(jī)的人可以借助軟件來設(shè)計(jì)各種不同的計(jì)算器，實(shí)現(xiàn)功能裁剪，因此非常靈活。軟件計(jì)算器的缺點(diǎn)是攜帶不便。真正來說國內(nèi)計(jì)算器的設(shè)計(jì)是以實(shí)用為前提的。 而國外的計(jì)算器的發(fā)展已經(jīng)發(fā)展到各行各業(yè)，外設(shè)大多凝集了其它產(chǎn)品的功能，而且許多功能讓人覺得實(shí)在離譜。把實(shí)用性和科學(xué)應(yīng)用聯(lián)合起來才能適應(yīng)更多的應(yīng)用場合，因此決定設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)用性和科學(xué)性相結(jié)合的計(jì)算器 作為我的研究課題 。 在檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)中熟悉并了解將作為單片機(jī)為控制核 心，并輔以矩陣鍵盤和獨(dú)立式鍵盤以實(shí)現(xiàn)課題所要求的功能。本課題主要要求掌握計(jì)算器相應(yīng)的軟硬件實(shí)現(xiàn)方法。扎實(shí)掌握并運(yùn)用課題相關(guān)的學(xué)科理論知識，根據(jù)實(shí)際電路盡量設(shè)計(jì)制作出完美的計(jì)算器，以實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐的統(tǒng)一。 實(shí)現(xiàn)功能 （ 1） 計(jì)算器 在 上電或按鍵復(fù)位 之 后能 自動 顯示 系統(tǒng)提示符 “P”，進(jìn)入準(zhǔn)備工作狀態(tài) 。 2 （ 2） 計(jì)算器能實(shí)現(xiàn)基本的加 、減、乘、除、平方、開方 。 （ 3） 實(shí)現(xiàn)三角函數(shù)運(yùn)算 。 （ 4） 能 十進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換運(yùn)算 。 工作原理 設(shè)計(jì)一個(gè)計(jì)算器， 設(shè)計(jì)中采用的是 STC89C54RD+ 單片機(jī)用軟件實(shí)現(xiàn) 數(shù)據(jù)信號的輸出。該單片機(jī)是一個(gè)微型計(jì)算機(jī)，包括中央處理器 CPU， RAM， ROM，I/O 接口電路、