【正文】 方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。判斷有無(wú)按鍵按下的方法是：第一步，置列線 P34~P37 為輸入狀態(tài)，從行線 P30~P33 輸出低電平，讀入列線 數(shù)據(jù)，若某一列線為低電平，則該列線上有鍵閉合。這種行列式鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)能有效地提高單片機(jī)系統(tǒng)中 I/O 口的利用率。 R110KS1S W P BR E TV C CμFG N D+C610.. .. 圖 復(fù)位電路圖 鍵盤(pán)電路 計(jì)算器輸入數(shù)字和其他功能按鍵要用到很多按鍵，如果采用獨(dú)立按鍵的方式，在這種情況下，編程會(huì)很簡(jiǎn)單，但是會(huì)占用大量的 I/O 口資源，因此在很多情況下都不采用這種方式。因而，復(fù)位是一個(gè)很重要的操作方式。 E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T 113T014T115P 101P 112P 123P 134P 145P 156P 167P 178P 0039P 0138P 0237P 0336P 0435P 0534P 0633P 0732P 2021P 2122P 2223P 2324P 2425P 2526P 2627P 2728P S E N29A L E / P30T X D11R X D10U1A T 89C 51A L EI N T 1P 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17C430pC530pY112MG N D R E TP 27RDWRT0T X DR X DP 21P 22P 23 圖 單片機(jī)晶振電路圖 復(fù)位電路 影響單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的因素可大體分為外因和內(nèi)因兩部分 : （ 1）外因 射頻干擾，它是以空間電磁場(chǎng)的形式傳遞在機(jī)器內(nèi)部的導(dǎo)體（引線或零件引腳）感生出相應(yīng)的干擾，可通過(guò)電磁屏蔽和合理的布線 /器件布局衰減該類干擾；電源線或電源內(nèi)部產(chǎn)生的干擾，它是通過(guò)電源線或電源內(nèi)的部件耦合或直接傳導(dǎo)，可通過(guò)電源濾波、隔離等措施來(lái)衰減該類干擾 。這一特定頻率就是石英晶體的固有頻率，也稱諧振頻率。采用外部振蕩器時(shí)，對(duì) HMOS 單片機(jī) ，該引腳 接外部振。本電路選用的電容為 30pF，晶振頻率為 12MHz。 圖 是單片機(jī)的晶振電路。 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 7 123D C I N++U S BU S BG N D2VIN1VON3I C 1 7 8 0 57 8 0 5C21 0 4 PC14 7 0 u FC?C A PC?C A PD2I N 5 8 1 9D1I N 4 0 0 7FR+51 212外部電源供電u s b 供電1 6 vP O W E R 圖 電源指示 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 8 T1T R A N S 11234D1B R I D G E 1C10. 33C20. 1+ C3101 32V VG N DIN O U T78L 05V C CG N DμF μF μF..圖 電源電路圖 晶振電路 電路中的晶振即石英晶體震蕩器。 經(jīng)過(guò)的對(duì)比，我們選擇方案二，采用查詢法檢測(cè)是否有按鍵按下。 針對(duì)單片機(jī)控制的計(jì)算器系 統(tǒng)的顯示實(shí)現(xiàn)方案有兩種： 方案一：采用利用單片機(jī)的外部中斷 INT0(INT1)來(lái)檢查是否有按鍵按下。液晶顯示具有平穩(wěn)、省電、美觀等優(yōu)點(diǎn)，更容易滿足題目要求。 方案一：采用 8位段數(shù)碼管。 ：如數(shù)字輸入錯(cuò)誤，可以通過(guò)刪除鍵，對(duì)錯(cuò)誤的數(shù)字進(jìn)行刪除操?？傊@是我選擇用 89c51 來(lái)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易 計(jì)算器的原因?，F(xiàn)在不在單一的在某一方面而是涉及到生活的方方面面 .計(jì)算器為人們?nèi)粘Ｉ钪惺∪チ舜罅康臅r(shí)間和精力，成為現(xiàn)代社會(huì)最普遍、最實(shí)用的計(jì)算工具，作為學(xué)習(xí)電子行業(yè)的我們，就更應(yīng)該更貼近生活，開(kāi)發(fā)制作一些具有實(shí)用意義，又具有學(xué)習(xí)意義的小產(chǎn)品?，F(xiàn)代電子計(jì)算器首次問(wèn)世是 1963 年。它與一般通用計(jì)算機(jī)的主要區(qū)別在于程序輸入方式的不同。 第 3 天：畫(huà)各部分流程圖，進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，編寫(xiě)程序。 2． 加、減、乘、除四則運(yùn)算。 3． 具備蜂鳴器按鍵提示功能 4． 具備復(fù)位功能 具備刪除功能：如數(shù)字輸入錯(cuò)誤，可以通過(guò)刪除鍵，對(duì)錯(cuò)誤的數(shù)字進(jìn)行刪除操作 ； 任務(wù)要求 （進(jìn)度） 第 1 天：熟悉課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求，查閱技術(shù)資料，確定設(shè)計(jì)方案。 第 45 天：撰寫(xiě)課程設(shè)計(jì)報(bào)告。計(jì)算器的程序一般都已經(jīng)固定，只需按鍵輸入數(shù)據(jù)和運(yùn)算符號(hào)就會(huì)得出結(jié)果，很容易就能掌握。那時(shí)的計(jì)算器是臺(tái)式的，在美國(guó)波士頓的電子博覽會(huì)上展出過(guò)。在設(shè)計(jì)中，把理論與實(shí)踐相結(jié)合，用理論來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐，通過(guò)實(shí)踐更好的掌握理論知識(shí)， 達(dá)到全面提高各方面的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能。 設(shè)計(jì)思想及基本功能 本設(shè)計(jì)是基于 51 系列單片機(jī)來(lái)進(jìn)行的數(shù)字計(jì)算器系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以完成計(jì)算器的鍵盤(pán)輸入，進(jìn)行加、減、乘、除基本四則運(yùn)算，并在 LCD 上顯示相應(yīng)的結(jié)果；設(shè)計(jì)電路采用 AT89C51 單片機(jī)為主要控制電路， 4*4 鍵盤(pán)的掃描讀取鍵盤(pán)上的輸入；顯示采用字符 LCD1602 顯示；軟件方面使用 C 語(yǔ)言編程，并用 PROTUES 仿真。 ，計(jì)算結(jié)果可以是負(fù)數(shù)。將單片機(jī)得到的數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)碼 管顯示出來(lái)。而且對(duì)后續(xù)的工藝兼容性高，只需將修改軟件中程序設(shè)計(jì)即可，可操作性強(qiáng)，也易于讀數(shù)。 方案二：采用查詢法來(lái)檢測(cè)是否有按鍵按下。 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 6 系統(tǒng)框圖 單 片 機(jī)電 源晶 振復(fù) 位 電 路顯 示 電 路按 鍵 圖 系統(tǒng)框圖 3 硬件電路設(shè)計(jì) 電源電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)正常工作電壓為 5V，因此設(shè)計(jì)的電源電路主要是提供單片機(jī)工作電壓。由于石英晶體震蕩器具有非常好的頻率穩(wěn)定性和抗外界干擾的能力，所以，石英晶體震蕩器是用來(lái)產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率的。片內(nèi)電路與片外器件就構(gòu)成一個(gè)時(shí)鐘產(chǎn)生電路， CPU 的所有操作均在時(shí)鐘脈沖同步下進(jìn)行。 振蕩周期＝ s?121 ； 機(jī)器周期 sSm ?1? 指令周期＝ s?4~1 。在石英晶體的兩個(gè)管腳加交變電場(chǎng)時(shí)，它將會(huì) 產(chǎn)生 一定 頻率 的機(jī)械變形，而這種機(jī)械振動(dòng)又會(huì)產(chǎn)生交變電場(chǎng)， 上述 物理現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)。石英晶振起振后要能在XTAL2 線上輸出一個(gè) 3V 左右的正弦波，以便使 MCS51 片內(nèi)的 OSC 電路按石英晶振相同頻率自激振蕩。 （ 2）內(nèi)因 振蕩源的穩(wěn)定性，主要由起振時(shí)間頻率穩(wěn)定度和占空比穩(wěn)定度決定 起振時(shí)間可由電路參數(shù)整定穩(wěn)定度受振蕩器類型溫度和電壓等參數(shù)影響復(fù)位電路的可靠性。但單片機(jī)本身是不能自動(dòng)進(jìn)行復(fù)位的，必 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 10 須配合相應(yīng)的外部電路才能實(shí)現(xiàn)。為此，我們引入了矩陣鍵盤(pán)的應(yīng)用，采用四條 I/O 線作為行線，四條 I/O 線作為列線組成鍵盤(pán)。 矩陣鍵盤(pán)的工作原理：計(jì)算器的鍵盤(pán)布局如圖 2 所示：一般有 16 個(gè)鍵組成，在單片機(jī)中正好可以用一個(gè) P 口實(shí)現(xiàn) 16 個(gè)按鍵功能，這種形式在單片機(jī)系統(tǒng)中也最常用。第二步，行線輪流輸出低電平，從列線 P34~P37 讀入數(shù)據(jù)，若有某一列為低電平，則對(duì)應(yīng)行線上有鍵按下。字符型 LCD 通常有 14條引腳線或 16 條引腳線的 LCD，多出來(lái)的 2 條線是背光電源線 VCC(15 腳 )和地線 GND(16 腳 )，其控制原理與 14 腳的 LCD完全一樣。 第 4腳： RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。 第7～ 14 腳： D0～ D7 為 8位雙向數(shù)據(jù)線。（說(shuō)明： 1 為高電平、 0為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H,光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置。 指令 4：顯示開(kāi)關(guān)控制。 指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置。 指令 11：讀數(shù)據(jù) 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 15 寫(xiě)時(shí)序： 讀時(shí)序 ： 程序下載電路 串口 ISP 下載線， ISP(insystem programming)在線系統(tǒng)編程，一種無(wú)需將存儲(chǔ)芯片（如 EPROM）從嵌入式設(shè)備上取出就能對(duì)其進(jìn)行編程的過(guò)程，縮略為 ISP。在系統(tǒng)可編程是 Flash 存儲(chǔ)器的固有特性（通 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 16 常無(wú)需額外的電路）， Flash 幾乎都采用這種方式編程。 需要 104 電容等基本原件。建議使用電解電容。 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 18 輸 入 處 理按 鍵 是 0 ~ 9且 w = 1N u m 1 采 集按 鍵 是 “ = ”且 w = 2調(diào) 用 初 始 化 程序 清 屏N u m 2 采 集 并 記錄 運(yùn) 算 符按 鍵 是 否 為 0 ~ 9按 鍵 為 “ = ”調(diào) 用 計(jì) 算 函 數(shù)并 顯 示調(diào) 用 計(jì) 算 函 數(shù)并 顯 示記 錄 運(yùn) 算 符f h ， 以 這 次 的結(jié) 果 為 N u mNYNYNYNY 圖 輸入處理流程圖 處理函數(shù)式主程序中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)主要進(jìn)行一些輸入處理和顯示，硬件圖中共有按鍵 16個(gè)分別是： 7 8 9 + 4 5 6 1 2 3 * 0 = / % 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 19 輸入識(shí)別部分可以分為三類， 數(shù)值輸入（ 0~9）， 等于（ =） 運(yùn)算符號(hào)輸入（ +、 、 /、 *、 %）。解決這個(gè)問(wèn)題的簡(jiǎn)單方法是利用軟件延時(shí)。 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 20 開(kāi) 始有 按 鍵 閉合 ？調(diào) 用 延 時(shí) 子 程序 20ms有 按 鍵 閉 合鍵 碼 分 析執(zhí) 行 對(duì) 應(yīng) 功 能并 顯 示結(jié) 束YYNN 圖 鍵盤(pán)程序流程圖 按鍵 設(shè)置采用了掃描法，要判斷鍵盤(pán)中有無(wú)鍵按下時(shí)將全部行線 Y0Y3 置低電平，列線置高電平，然后檢測(cè)列線的狀態(tài)。其方法是：依次將行線置為低電平，即在置某根行線為低電平時(shí)，其它線為高電平。列線 分別接有 4 個(gè)上拉電阻到正電源 +5V，并把列線 設(shè)置為輸入線，行線 設(shè)置為輸出線。在該設(shè)計(jì)中用以下思路設(shè)計(jì)的鍵處理程序。 （ 2）若不 是首次按下：將鍵值暫存起來(lái)，標(biāo)志置位結(jié)束處理。 （ 2）若沒(méi)有鍵被確認(rèn)：直接結(jié)束處理（ ret）。 這次設(shè)計(jì)進(jìn)一步端正了我的學(xué)習(xí)態(tài)度，學(xué)會(huì)了實(shí)事求是，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)，對(duì)自己要嚴(yán)格要求。就目前來(lái)說(shuō)，我的動(dòng)手能力雖然還有差距，但我知道，通過(guò)我的不懈努力，在動(dòng)手方面，我會(huì)得到提高。通過(guò)這段時(shí)間的設(shè)計(jì)，讓我明白科學(xué)的思維方法和學(xué)習(xí)方法是多么重要，只有這樣才能夠有很高的效率，才能夠讓自己的工作更完美。 uchar code kc[]={0xe7,0xeb,0xdb,0xbb,0xed,0xdd,0xbd,0xee,0xde,0xbe,0xd7,0xb7,0x77,0x7b,0x7d,0x7e}。 define p P1 sbit RS=P2^0。 while(a) 單片機(jī)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì) 29 { for(i=0。 RS=0。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 return bus。 RS=1。 _nop_()。 _nop_()。 } writerom(uchar date) { while(busy()amp。 LCDE=0。 LCDE=1。 _nop_()。 write(date)。 RS=1。