【文章內(nèi)容簡介】 是 開始 初始化 有按鍵按下？ 鍵盤掃描 返回值為09？ 計算第一次輸入的數(shù)值大小 鍵盤掃描 LCD 顯示 計算第二次輸入的數(shù)值大小 運算計算結(jié)果 返回值為09？ 繼續(xù)有按鍵被按下？ 有按鍵按下？ 按鍵值為09？ 四川師范大學(xué) 成都學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計 14 否 圖 35 總程序流程圖 其程序位于后面附錄 第 4 章 系統(tǒng)仿真及原理圖 Proteus 仿真 系統(tǒng)仿真圖見下圖： 圖 41系統(tǒng)仿真圖 四川師范大學(xué) 成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 15 圖 42加法運算 圖 43減法運算 四川師范大學(xué) 成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 16 圖 44乘法運算 圖 45除法運算 四川師范大學(xué) 成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 17 圖 46開根號運算 圖 47冪運算 四川師范大學(xué) 成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 18 圖 48錯誤提示 1 圖 49錯誤提示 2 四川師范大學(xué) 成都學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計 19 Protel 原理圖 系統(tǒng)原理圖見下圖： 圖 410 系統(tǒng)原理圖 第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試 問題與分析 硬件常見故障 邏輯錯誤：它是由設(shè)計錯誤或加工過程中的工藝性錯誤所造成的。這類錯誤包括錯線、開路、短路等。 元器件失效：有兩方面的原因：一是器件本身已損壞或性能不符合要求；二是組裝錯誤造成元件失效，如電解電容、集成電路安裝方向錯誤等。 可靠性差：因其可靠性差的原因很多，如金屬化孔、接插件接觸不良會造成系統(tǒng)時好時壞，經(jīng)不起振動；走線和布局不合理也會引起系統(tǒng)可靠性差。 電源故障：若樣機由電源故障，則加電后很容易造成器件損壞。電源故障包括電壓值不符合設(shè)計要求，電源引線和插座不對，功率不足，負(fù)載能力差等。 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試一般分為以下四個階段： 編寫程序并查錯； 在 C 語言的編譯系統(tǒng)中編譯源程序 四川師范大學(xué) 成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 20 對程序進(jìn)行編譯連接，并及時發(fā)現(xiàn)程序中存在的錯誤； 改正錯誤。 在本次調(diào)試中出現(xiàn)的問題有： 在程序中有的函數(shù)名未定義； 在抄錄程序時，少錄入一些字符，如： ”“{”“ ”“ ；、 、等符號，而出現(xiàn)錯誤； 有一些函數(shù)名錄入時少寫一個字母或順序顛倒； 沒有注意函數(shù)名的調(diào)用及定義； 芯片引腳定義出錯而導(dǎo)致沒有實驗現(xiàn)象。 系統(tǒng)演示 整體圖的照片： 圖 51未工作時系統(tǒng) 各項功能測試： 表 51功能測試 加法測試 減法測試 四川師范大學(xué) 成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 21 表 52功能測試 乘法測試 除法測試 表 53功能測試 開方測試 多次方運算測試 表 54功能測試 錯誤提示測試 1 錯誤提示測試 2 由以上測試結(jié) 果可知，計算器的各項功能正常，基本能達(dá)到設(shè)計要求。下面將進(jìn)行多次測試，以檢驗計算器的性能指標(biāo)。 本次對計算器的功能進(jìn)行多次測量，其測試結(jié)果如下表： 表 55功能多次測量 次數(shù) 第一運算數(shù) 運算符號 第二運算數(shù) 運算結(jié)果 實際結(jié)果 1 524 + 2 55914 3 562 * 2 1124 1124 4 67 / 5 8 （無輸入） 6 9 ^ 2 81 81 7 （無輸入） + 19 100 100 8 （無輸入） （無輸入） 10 10 9 42 / 0 math error 錯誤 四川師范大學(xué) 成都學(xué)院專科畢業(yè)設(shè)計 22 10 64 （無輸入） math error 錯誤 結(jié)果分析：對比運算結(jié)果和實際結(jié)果可知，進(jìn)行一般的整形運算計算器能準(zhǔn)確無誤計算出來，但是當(dāng)進(jìn)行浮點運算時候，會產(chǎn)生精度丟失或者是有尾數(shù)產(chǎn)生，這是因為單片機對的浮點運算功能差，而且在 keil 開發(fā)環(huán)境中， float 型和 double型浮點數(shù)的精度都是一樣的，其小數(shù)點的有效數(shù)字位數(shù)都是 6~7位，這就決定了本設(shè)計的計算器的浮點數(shù)精度有限 ，只能通過小數(shù)點補償來減少浮點數(shù)運算誤差。另外，由連續(xù)運算、新一輪運算測試、錯誤提示測試的結(jié)果以及運算過程中的 AC清零、聲音開關(guān)設(shè)置可見，本設(shè)計的計算器的功能基本能實現(xiàn)。但是，由實際操作可發(fā)現(xiàn)本設(shè)計存在以下不足： （ 1）某些按鍵不夠靈敏，導(dǎo)致需要按很多次才能輸入； （ 2）當(dāng)運算式子超過屏幕范圍時，不能通過移動屏幕來完全顯示式子； （ 3）當(dāng)連續(xù)出現(xiàn)錯誤操作時，如連續(xù)輸入減號，程序不能自動復(fù)位，會產(chǎn)生連續(xù)錯誤； （ 4）沒有刪除輸入功能，當(dāng)輸入出錯時，只能通過清零后重新輸入； （ 5） 沒有數(shù)據(jù)溢出提示功能。 第 6 章 總結(jié)與展望 總結(jié) 經(jīng)過多次測量與調(diào)試，本計算器基本能實現(xiàn)設(shè)計要求中的功能。在設(shè)計的過程中，也遇到了不少的困難，例如在 LCD 上顯示任意位整數(shù)，顯示任意位小數(shù)，在輸入小數(shù)的時候小數(shù)點的處理問題，連續(xù)運算的結(jié)果保存與清空問題等等。最后通過不斷的查閱資料，請教別人，修改程序，下載調(diào)試等過程，終于把遇到的問題逐一解決了。雖然某些問題解決得不夠完美，但是都是經(jīng)過自己的思考和努力解決的，在此過程自己也學(xué)到了很多東西，例如學(xué)會了矩陣鍵盤的掃描技術(shù)、 LCD 接口技術(shù)、LCD的顯示技 術(shù)、中斷技術(shù)等等，這些技術(shù)對熟練單片機的使用以及單片機項目開發(fā)是非常有幫助的。在設(shè)計的過程中的思考解決問題的思路和方法對以后的工作和生活都是非常有幫助的。 四川師范大學(xué) 成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 23 展望 單片機程序運行可靠，并且可以修改，通過不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是一些獨特的功能。通過使用單片機編寫的程序?qū)崿F(xiàn)高智能、高效率和更高的可靠性。 本設(shè)計是由單片機實現(xiàn)的模擬計算器，它不僅能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的加減乘除運算，而且還能使數(shù)據(jù)及其計算結(jié)果在數(shù)碼管上顯示出來，能夠?qū)崿F(xiàn) 0256的數(shù)字四則運算。本設(shè)計是用單片機 AT89C51 來控制，采用 LCD1602 液晶顯示讀取數(shù)據(jù)，軟件部分是由 C 語言來編寫的。利用鍵盤和 LCD1602 設(shè)計一個簡單的數(shù)學(xué)計算器，可以完成簡單的如加，減，乘，除的四則運算，并將運算結(jié)果在 LCD1602上顯示出來。 四川師范大學(xué) 成都學(xué)院?？飘厴I(yè)設(shè)計 24 參考文獻(xiàn) [1]馬忠梅等編著 .單片機的 C 語言應(yīng)用程序設(shè)計 ,北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 ,2022 [2]李云剛等編著 .單片機原理與應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 ,北京 :中國水利水電出社 ,2022 [3]張軍編著 .AVR單片機應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)典型實例 ,西安 :中國電力出版社 ,2022 [4]李建忠編著 .單片機原理及應(yīng)用 ,西安：西安電子科技大學(xué) 出版社 ,2022 [5] 吳寧 .80X86/Pentium 微型計算機原理及應(yīng)用 [M], 北京 :電子社 ,2022 [6] 蔡美琴 .MCS51 系列單片機系統(tǒng)及其應(yīng)用 [M],北京 :高等教社 ,2022 [7] 肖金球 .單片機原理與接口技術(shù) [M],北京 : 清華大學(xué)出版社 2022 [8] 郭天祥 .新概念 51 單片機 C 語言教程 :入門、提高、開發(fā)、拓展全攻 略 ,北京 :電子工業(yè)出版社 ,2022 [9] 譚浩強 .從語言程序設(shè)計 ,第三版 ,北京 :清華大學(xué)出版社 ,2022 [10]徐愛鈞 .智能化測量控制儀表原理與設(shè)計 ,第二版 ,北京：北京航天航空大學(xué)出版社 , [11]孫育才等 .MCS51 系列單片微型計算機及其應(yīng)用 ,第四版 :東南大學(xué)出版社 , [12]李萍等 .智能儀器實驗指導(dǎo)書，大連：大連交通大學(xué) , [13]單片機應(yīng)用技術(shù)（ C 語言）：中國勞動社會保障出版社， [14]朱定華著 .單片機原理與接口技術(shù)：電子工業(yè)出版社 , [15]王宜懷 .劉曉升等著 ,嵌入式應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ)教程 ,北京 :清華大學(xué)出版社 , [16]王威著 .HCS12 微控制器原理及應(yīng)用 ,北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 , [17]周立功 .單片機實驗與實踐 ,北京 :北京航空航天大學(xué)出版社 , [18]孫育才等 .MCS51 系列單片微型計算機及其應(yīng)用 ,第四版 :東南大學(xué)出版社 . 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