基于c51單片機(jī)簡(jiǎn)易計(jì)算器的課程設(shè)計(jì)論文-wenkub
2023-07-12 17:17:59 本頁面
【正文】 應(yīng)將公共極COM接到+5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮。非編碼鍵盤的電路由設(shè)計(jì)者根據(jù)需要自己決定，按鍵信息通過接口軟件來獲取。通用PC機(jī)使用的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤就是編碼鍵盤。另外，本鍵盤掃描程序，每次掃描占用CPU時(shí)最短，不論有鍵按下或者無鍵按下都可以在很短的時(shí)間完成一次掃描。矩陣按鍵掃描程序是一種節(jié)省IO口的方法,按鍵數(shù)目越多節(jié)省IO口就越可觀，思路：先判斷某一列（行）是否有按鍵按下，再判斷該行（列）是那一只鍵按下。綜合一二兩步的結(jié)果，可以確定按鍵編號(hào)。兩個(gè)并行口中，一個(gè)輸出掃描碼，使按鍵逐行動(dòng)態(tài)接地；另一個(gè)并行口輸入按鍵狀態(tài)，由行掃描值和回饋信號(hào)共同形成鍵編碼而識(shí)別按鍵，通過軟件查表，查出該鍵的功能。在本方案中我們選擇了內(nèi)部時(shí)鐘方式，如下圖： 兩種時(shí)鐘方式 如圖3—2： 輸入電路的設(shè)計(jì)每一個(gè)按鍵都有它的行值和列值，行值和列值的組合就是識(shí)別這個(gè)按鍵的編碼。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用此振動(dòng)器。 XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。由電感線圈l和電容器c相連而成的lc電路是最簡(jiǎn)單的一種振蕩電路，其固有頻率為f=[sx(]1[]2πl(wèi)c。按鍵復(fù)位比較適合樣品制作或者實(shí)驗(yàn)室調(diào)試場(chǎng)合，上電復(fù)位電路成本也低一些。 當(dāng)SW復(fù)位鍵斷開時(shí)：RST經(jīng)10k電阻接地，電流降為0，電阻上的電壓也將為0，RST降為低電平，開始正常工作 。 手動(dòng)復(fù)位的原理：工作期間，按下S，C放電。具體設(shè)計(jì)考慮如下：①由于要設(shè)計(jì)的是簡(jiǎn)單的計(jì)算器，可以進(jìn)行基本的四則運(yùn)算，對(duì)數(shù)字的大小范圍要求不高，故我們采用可以進(jìn)行四位數(shù)字的運(yùn)算，選用8 個(gè)LED 數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)和運(yùn)算結(jié)果。此后，一直要到20世紀(jì)50年代末才有了電子計(jì)算器的出現(xiàn)。 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)期的珠算盤已經(jīng)與現(xiàn)代的珠算盤幾乎沒有差別。贛南師范學(xué)院基于C51單片機(jī)的簡(jiǎn)易計(jì)算器 目錄1. 緒論 32. 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案 4 4 43. 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)與介紹 5 5 6 6 84. 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)與介紹 11 LED顯示程序流程圖設(shè)計(jì) 11 13 14 155. 結(jié)論 17元件清單 18附錄1簡(jiǎn)易計(jì)算器源程序 19 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。 17世紀(jì)初，西方國家的計(jì)算工具已經(jīng)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(duì)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(duì)數(shù)函數(shù)，這些計(jì)算工具不僅帶動(dòng)了計(jì)算器的快速發(fā)展，也為實(shí)現(xiàn)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(huì)應(yīng)用廣泛的計(jì)算工具。2. 軟件設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)目標(biāo)和實(shí)現(xiàn)方法為了滿足簡(jiǎn)易計(jì)算器的基本要求，可以進(jìn)行基本的運(yùn)算（加減乘除），數(shù)據(jù)歸零和出錯(cuò)警告提示，我們采用基于51單片機(jī)設(shè)計(jì)計(jì)算器，并用七段共陰級(jí)LED 數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)，4*4的矩陣鍵盤實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入。②另外鍵盤包括數(shù)字鍵（0～9）、符號(hào)鍵（+、247。S松手，C又充電，在10K電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位。對(duì)于成熟產(chǎn)品，從降低成本角度，可以使用上電復(fù)位。 綜上所述我們?cè)诒痉桨钢羞x用了上電自動(dòng)復(fù)位電路。 167。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接。矩陣的行線和列線分別通過兩并行接口和CPU通信。當(dāng)無按鍵閉合時(shí)，P10~P13 與P14~P17 之間開路；當(dāng)有鍵閉合時(shí)，與閉合鍵相連的兩條I/O 口線之間短路。但是鍵閉合一次只能進(jìn)行一次鍵功能操作，因此須等到按鍵釋放后，再進(jìn)行鍵功能操作，否則按一次鍵，有可能會(huì)連續(xù)多次進(jìn)行同樣的鍵操作。但是，在程序的寫法上，采用了最簡(jiǎn)單的方法，使得程序的效率最高。本鍵盤掃描子程序名叫key，每次要掃描時(shí)用lcall key調(diào)用即可。在智能儀器中，使用并行接口芯片8279或串行接口芯片HD7279均可以組成編碼鍵盤，同時(shí)還可以兼顧數(shù)碼管的顯示驅(qū)動(dòng)，其相關(guān)的接口電路和接口軟件均可以在相關(guān)資料中得到。本課題需要16個(gè)按鍵，故選擇非編碼鍵盤，為了減少所占用的端口，由P1口采用4*4矩陣式鍵盤。當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，對(duì)應(yīng)的字段就不亮。LED顯示器由七段發(fā)光二極管組成，排列成8字形狀，因此也成為七段LED顯示器，器排列形狀如下圖所示： 圖34 LED段碼為了顯示數(shù)字或符號(hào)，要為L(zhǎng)ED顯示器提供代碼，即字形代碼。本方案設(shè)計(jì)中由P1口輸出字形碼，P0口輸出字位碼。接著P1口輸出數(shù)值百位七段碼，數(shù)值百位數(shù)碼管點(diǎn)亮，延時(shí)10MS。LED 具備數(shù)字接口可以方便的和單片機(jī)引腳連接；它的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低，壽命長(zhǎng)，對(duì)電壓電流的要求低以及容易實(shí)現(xiàn)多路等，因而在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中獲得了廣泛的應(yīng)用，所以在此設(shè)計(jì)中我首先選用了LED作為顯示器件。 讀鍵輸入程序流程圖為了實(shí)現(xiàn)鍵盤的數(shù)據(jù)輸入功能和命令處理功能，每個(gè)鍵都有其處理子程序，為此每個(gè)鍵都對(duì)應(yīng)一個(gè)碼——鍵碼。 A、 靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。 B、 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示介面是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp 的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是哪個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位元選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位元就會(huì)顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。 6位LED顯示的程序框圖如圖42所示：
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