【正文】 小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 引腳分布圖本設(shè)計(jì)采用的為 DIP40 封裝的 STC89C51RC，如圖 34 所示1234567891 01 11 24 03 93 83 73 63 53 43 33 23 13 02 9S T C 8 9 C 5 1 R CV C CP 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7E AA L E / PP S E NP 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7R E S E TP 3 . 0P 3 . 1P 3 . 22 82 72 62 52 42 32 22 1P 2 . 7P 2 . 6P 2 . 5P 2 . 4P 2 . 3P 2 . 2P 2 . 1P 2 . 01 31 41 51 61 71 81 92 0P 3 . 3P 3 . 4P 3 . 5P 3 . 6P 3 . 7A X I A LA X I A LG N D圖 34 STC89C51 引腳圖 各引腳功能說明Ｖcc:+5V 電源電壓。TTL/CMOS 數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 RS232 數(shù)據(jù)從 T1OUT、T2OUT 送到電腦 DB9 插頭；DB9 插頭的 RS232 數(shù)據(jù)從 R1IN、R2IN 輸入轉(zhuǎn)換成 TTL/CMOS 數(shù)據(jù)后從 R1OUT、R2OUT輸出。第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。MAX232 芯片是美信公司專門為電腦的 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5v 單電源供電。通過 STC ISP計(jì)算機(jī)端軟件，把編寫好的并編譯好的程序文件下載到單片機(jī)的內(nèi)部 ROM 中。既方便，又經(jīng)濟(jì)。本電路的濾波是由電容濾波和RC 濾波構(gòu)成。為了避免與此，我們?cè)O(shè)計(jì)了濾波電路，起到濾波的作用，從而更好的避免不必要的故障發(fā)生。BINCLKLOADP1314P15AD7AD23AD456A15A89A101A12131416P171AD0AD0GNDVCGNDAD1AD2AD3AD4 AD5VCAD6AD2AD7AD6VCAD013AD457BINLOADCLKDOUTISEACDEFGDPDIG0I1DIG2I3DIG4I5DIG6I7BISET VCABCDEFGDP DIG0I1DIG2I3DIG4I5DIG6I7（ 1） 計(jì) 算 器 能 顯 示 8位 數(shù) 字 ， 開 機(jī) 運(yùn) 行 時(shí) ， 只 有數(shù) 碼 管 最 低 位 顯 示 為 “0”， 其 余 位 全 部 不 顯 示 ；（ 2） 具 有 44鍵 盤 ， 分 別 表 示 0～ ＋ 、 － 、 / 、 ＝ 和 清 零 鍵 CL， 輸 入 的 數(shù) 字 從 設(shè) 計(jì) 的 鍵 盤輸 入 ；（ 3） 可 對(duì) 兩 個(gè) 無 符 號(hào) 數(shù) 進(jìn) 行 加 、 減 、 乘 、 除 運(yùn) 算 ，并 顯 示 計(jì) 算 結(jié) 果 。在左上角加上文字框，可以讓別人更直觀的了解是什么設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的要求是什么。設(shè)計(jì)好了的仿真電路圖，如圖 21 為設(shè)計(jì)好的仿真圖。如下圖是本設(shè)計(jì)的所需的最主要的幾個(gè)器件。Protues 可以很方便的查找出所設(shè)計(jì)的軟件和硬件的缺陷和錯(cuò)誤，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，并且更快的改正錯(cuò)誤。確立好實(shí)現(xiàn)方案后，接下來使用 Proteus 進(jìn)行仿真方案通過 Proteus 仿真環(huán)境進(jìn)行修改、完善硬件和程序設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路，用于聲音提示（按鍵聲音，結(jié)果溢出提示聲音。單片機(jī)復(fù)位方式使用上電自動(dòng)復(fù)位，時(shí)鐘部分使用 12MHz 外部晶振。因?yàn)槭褂?MAX7219 驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示，亮度穩(wěn)定，不閃爍，傳統(tǒng)數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)電路占用的系統(tǒng)資源較多。方案三:采用 P0 口加上 10K 上拉電阻作為段驅(qū)動(dòng)顯示，P2 口位驅(qū)動(dòng)，在 P0 口接74HC573 作為段驅(qū)動(dòng)。各方案的設(shè)計(jì)具體如下。 使用到的工具軟件使用到的工具：電烙鐵、可調(diào)電源、萬用表、鉆孔臺(tái)、示波器、計(jì)算機(jī)等。S T C8 9 C 5 1P 0 口 ： 4 * 4 鍵盤掃描 ， 加 1 0 K 上拉電阻 。設(shè)計(jì)有電源模塊和蜂鳴器驅(qū)動(dòng)模塊。其他 I/O 口閑置。本設(shè)計(jì)采用 STC89C51 作為設(shè)計(jì)的硬件基礎(chǔ)，STC89C51 與 MCS51 單片機(jī)產(chǎn)品兼容、8K 字節(jié)在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器、1000 次擦寫周期、全靜態(tài)操作：0Hz～33Hz、三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器、 32 個(gè)可編程 I/O 口線、三個(gè) 16 位定時(shí)器/ 計(jì)數(shù)器八個(gè)中斷源、全雙工 UART 串行通道、低功耗空閑和掉電模式、掉電后中斷可喚醒、看門狗定時(shí)器、雙數(shù)據(jù)指針、掉電標(biāo)識(shí)符。由于考慮到顯示的穩(wěn)定性,硬件資源占用等因素，顯示板采用 MAX7219 驅(qū)動(dòng)兩個(gè)四位七段共陰數(shù)碼管作為顯示板。設(shè)計(jì)有針對(duì)于 STC51 系列單片機(jī)的程序下載模塊。P3 口主要用于 STC 系列單片機(jī)的 ISP，和驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的的發(fā)聲。如今，掌上計(jì)算器也朝著更小型化，更多功能用途，更智能化發(fā)展，而且價(jià)格更便宜，連手機(jī)也有相關(guān)應(yīng)用程序可使用。現(xiàn)在使用的計(jì)算器大部分都是由一塊 IC 和一塊 LCD 顯示屏，再加上電源模塊就可以完成復(fù)雜的運(yùn)算。用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)計(jì)算器的基本功能這一課題不僅能與生活實(shí)際相結(jié)合，又能很好的驗(yàn)證我們的基礎(chǔ)知識(shí)和動(dòng)手能力。該系列單片機(jī)的始祖是 Intel 的 8031 單片機(jī)，后來隨著 Flash rom 技術(shù)的發(fā)展，8031 單片機(jī)取得了長足的進(jìn)展，成為目前應(yīng)用最廣泛的 8 位單片機(jī)之一，51 單片機(jī)是基礎(chǔ)入門的一個(gè)單片機(jī)，還是應(yīng)用最廣泛的一種。計(jì)算器作為一種快速通用的計(jì)算工具方便了用戶的使用。s minimum system, the MAX7219 drives electric circuit and constitutes simple thesis requests to set out from the design, passes the analysis to each project and research and finally establishes the best thesis is analytical the simple calculator imitate the design process of system, the design detail of each hardware mold piece and the design detail of the software part, elaborate the whole according to the design project, create a real object.Keyword:Singlechip MCU STC89C51 MAX7219 Nixie tubu目 錄摘 要 .......................................................IABSTRACT.....................................................II第一章 緒 論 ................................................1 研究單片機(jī)簡易計(jì)算器的意義 .....................................1 計(jì)算器的發(fā)展趨勢(shì) ...............................................1 本文研究思路與安排 .............................................2第二章 計(jì)算器模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作總體方案 ...................3 使用到的工具軟件 ...............................................4 多個(gè)方案的對(duì)比 .................................................4第三章 核心部分硬件仿真 .....................................5第四章 模塊電路設(shè)計(jì)詳解 .....................................7 電源部分的設(shè)計(jì) .................................................7 程序下載模塊的設(shè)計(jì) .............................................8 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ..........................................10 時(shí)鐘電路模塊的設(shè)計(jì)。最終根據(jù)設(shè)計(jì)方案，制作出實(shí)物。而計(jì)算器是人們?nèi)粘７浅Ｊ煜さ囊豢铍娮赢a(chǎn)品，本設(shè)計(jì)著重在于分析計(jì)算器軟件和開發(fā)過程中的環(huán)節(jié)和步驟，并從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)出發(fā)對(duì)計(jì)算器設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的分析和研究，單片機(jī)已逐漸成為電子產(chǎn)品研制和開發(fā)中首選的控制器，它的應(yīng)用越來越成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，本設(shè)計(jì)基于 STC89C51 單片機(jī)以及 MAX7219 數(shù)碼管顯示驅(qū)動(dòng)來設(shè)計(jì)簡易計(jì)算器。計(jì)算器作為一種快速通用的計(jì)算工具方便了用戶的使用。論文分析簡易計(jì)算器模擬系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程，每個(gè)硬件模塊的設(shè)計(jì)詳情以及軟件部分的設(shè)計(jì)詳情，來闡述整個(gè)設(shè)計(jì)。s the calculator is a style of electronics product that acquaint with really everyday of people, this design emphasizes to lie in analyze calculator software and development process in of the link and the step, and from practiced experience to set out to do a detailed analysis and research to the calculator design,The list slice machine has already bee an electronics product to develop gradually and develop medium head the controller for choosing, its application more and more bees the focus that people pay attention to, this design according to STC89 C51 list slice the machine and MAX7219 figures tube shows to drive to design simple the design of other outer circle mold piece electric circuits, the power mold piece, the list slice machine procedure downloads a mold piece, the buzzer drives a mold piece, list the design of the slice machine39。 ..........................................14 顯示電路模塊的設(shè)計(jì) ............................................16 更好的解決方案 ................................................18第五章 硬件整體設(shè)計(jì) ........................................20第六章 軟件部分的總體設(shè)計(jì) ..................................20第七章 程序分模塊設(shè)計(jì) ......................................21 程序頭 ........................................................21 延時(shí)子程序的設(shè)計(jì) ..............................................21 鍵盤掃描子程序 ................................................22 數(shù)據(jù)發(fā)送子程序 ................................................23 數(shù)據(jù)顯示子程序 ................................................27 主函數(shù) ........................................................28第八章 總結(jié)與展望 ..........................................29參考文獻(xiàn) ..........................................