【正文】 址，在光標(biāo)的位置上加 1，發(fā)送的第二個(gè)字節(jié)，先換行再按列對齊，給第三個(gè)字節(jié) ......直到 32B 完全被顯示，就可以在液晶顯示屏上得到一個(gè)完整的中文字符。用這樣的方法來組成一個(gè)字符。這是液晶顯示器（ LCD）顯示的基本原理。例如，屏幕亮和暗的第一行的內(nèi)容由 16個(gè)字節(jié)的 RAM區(qū)內(nèi)容來決定，而 當(dāng) 000H 00FH（ 000H）= FFH 時(shí)顯示在屏幕左上角的短亮線，長度是 8個(gè)小點(diǎn)，而當(dāng)（ 3FFH） = FFH，就在屏幕的右下角會(huì)顯示一個(gè)簡短的亮線 。 ，應(yīng)判斷究竟是哪一鍵按下。 在本設(shè)計(jì)中 : 行線置高電平，接 P1 口的低四位 列線置低電平，接 P1 口的高四位 高四位為輸入，低四位為輸出 否有鍵按下，采用逐行掃描法，檢測方法為先將 依次置0，檢測 狀態(tài)，若全為 1則無鍵閉合，否則有鍵閉合。 鍵盤接口電路 鍵盤接口電路如圖 ： 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 11 圖 — 鍵盤接口電路 4*4 矩陣鍵盤工作原理：矩陣鍵盤又稱為行列式鍵盤，它由 4 條 I/O 線為行線， 4條 I/O 線做列線組成，在行線和列線的每個(gè)交叉點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)按鍵。外接電容的作用是對振蕩器進(jìn)行頻率微調(diào)，使振蕩信號頻率與晶振頻率一致，同時(shí)起到穩(wěn)定頻率的作用，一般選用 20~30pF 的瓷片電容。晶振的取值范圍一般為 0~24MHz，常用的晶振頻率有 6MHz、 12 MHz、 MHz、 24 MHz等。單片機(jī)的時(shí)鐘信號通常有兩種產(chǎn)生方式：內(nèi)部時(shí)鐘方式和外部時(shí)鐘方式。 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 10 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路如圖 ： 圖 — 時(shí)鐘電路 時(shí)鐘電路是計(jì)算機(jī)的心臟 ,它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏就是通過復(fù)雜的時(shí)序電路完成不同的指令功能的。 按鍵 S松手， 電容 C又充電， 此時(shí) 在 10K 電阻上出 現(xiàn)電壓， 從而 使得單片機(jī)復(fù)位。 上電復(fù)位原理： 當(dāng) VCC 上電時(shí)， 電容 C 充電， 而 在 10K 的 電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī) 可以 復(fù)位；幾個(gè)毫秒 之 后， 電容 C被 充滿， 10K 的 電阻上 的 電流 被 降為 0，電壓 此時(shí) 也為 0， 從而 使得單片機(jī) 開始 進(jìn)入工作狀態(tài)。復(fù)位電路是用來讓微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)保持穩(wěn)定可靠的工作狀態(tài)的不能缺少的部分。通用的微機(jī)電路正常的的工作電源電壓為 5V177。 復(fù)位電路 復(fù)位電路如圖 圖 — 復(fù)位電路 采用按鍵方式 ,電阻分別選取 100Ω和 10K，電容選取 F。只有采取硬件復(fù)位的方式，才能退出掉 電模式是。由硬件復(fù)位終止空閑，只需要短短兩個(gè)機(jī)器周期有效復(fù)位信號，在這種狀態(tài)下，片上硬件抑制訪問內(nèi)部 RAM，但訪問的端口引腳，當(dāng)復(fù)位到終止空閑的端口，以避免可能產(chǎn)生無意的寫指令的指令后，進(jìn)入空閑模式不應(yīng)該是單端口或外部存儲(chǔ)器寫指令。在這種情況下，芯片上的 RAM 和特殊功能 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 9 寄存器的內(nèi)容凍結(jié)。外部時(shí)鐘信號通過 2 分頻路作為內(nèi)部時(shí)鐘信號的觸發(fā)器，因此對外部時(shí)鐘信號的占空比無特殊要求應(yīng)符合技術(shù)條件的要求低的最低高電平持續(xù)時(shí)間和最大持續(xù)時(shí)間。用戶也可以使用外部時(shí)鐘。 10pF 的范圍比較合適，如果是選擇陶瓷諧振器來使用，那么建議選擇 40PF177。此放大器的反饋元件芯片石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器的振蕩電路，一個(gè)外部晶體（或陶瓷諧振器）和電容器 C1， C2構(gòu)成并聯(lián)連接到放大器的反饋回路中的振蕩電路。 時(shí)鐘振蕩器： AT89C52 有一個(gè)高增益的反相放大器，用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器。 TF0 和 TF1定時(shí)器 0和定時(shí)器 1 標(biāo)志 S5P2機(jī)器周期定時(shí)器溢出狀態(tài)位設(shè)置，并在下一個(gè)機(jī)器周期的中斷標(biāo)志查詢之前查詢到該標(biāo)志。在定時(shí)器 2 中，受 T2CON， TF2和 EXF2 的邏輯的影響來產(chǎn)生中斷，這些標(biāo)志不能被硬件清除，服務(wù)程序被確定為 TF2 或 EXF2 產(chǎn)生中斷。 IE 的總禁止位是 EA，它用來控制所有中斷的允許或禁止。 中斷： AT89C52 共有 6個(gè)中斷源：兩個(gè)外部中斷（ INT0 和 INT1），三個(gè)定時(shí)中斷（定時(shí)器 0， 1， 2）和串行 端口中斷。該 T2EX 引腳到一個(gè)邏輯“ 1”時(shí)，使得該定時(shí)器計(jì)數(shù)高達(dá) 0FFFFH 時(shí)，產(chǎn)生溢出，置位 TF2，同時(shí)把 16位的的計(jì)數(shù)的寄存器 RCAP2H 與 RCAP2L 重新 加載成 TH2 和 TL2 中。當(dāng) DCEN= 1 時(shí)的。這個(gè)脈沖信號使 EXF2 設(shè)置的中斷被啟用時(shí)，如果一個(gè)中斷被允許，同樣也會(huì)產(chǎn)生中斷。當(dāng) DCEN 設(shè)置，定時(shí)器 2 可以向上計(jì)數(shù)，取決于 T2EX 引腳的值，當(dāng) DCEN=0 時(shí)，定時(shí)器 2會(huì)自動(dòng)設(shè)置為計(jì)數(shù)摸索，且向上，在此模式控制位 EXEN2 T2CON 中有兩個(gè)選項(xiàng)，如果 EXEN2 =0，定時(shí)器 2 計(jì)數(shù)到 0FFFFH 溢出集， TF2 激活中斷，而16位計(jì)數(shù)寄存器 RCAP2H 和 RCAP2L 的重裝 RCAP2H 和 RCAP2L 的值由軟件預(yù)置。當(dāng)定時(shí)器處于自動(dòng)重裝模式，可以通過編程來向上或向下計(jì)數(shù)，這個(gè)功能可以 DCEN位特殊功能寄存器 T2CON（允許自動(dòng)重裝（向上或向下計(jì)數(shù)器）倒計(jì)時(shí)）選擇。如果 EXEN2=1，定時(shí)器 2 做同樣的操作， T2EX 引腳的外部輸入信號 10 負(fù)跳變發(fā)生時(shí)， TH2 和 TL2 中的值被捕獲到 RCAP2H 和 RCAP2L 中。當(dāng) EXEN2=0，定時(shí)器 2 就是是一個(gè) 16 位的定時(shí)器或者計(jì)數(shù)器。是必需的，以確保正確的采樣的輸入電平的變化時(shí)刻之前保持至少一個(gè)完整的周期，以確保輸入信號被至少一次采樣。通過在第一個(gè)機(jī)器周期所采樣到的值為 1，下一個(gè)機(jī)器周期所采樣到的值是 0，隨后的寄存器中， 就在下一個(gè)周期的 S3P1 期間加 1。定時(shí)器 2由兩個(gè) 8 位寄存器 TH2 和 TL2 定時(shí)器工作，在定時(shí)器的工作方式中，每個(gè)機(jī)器周期 TL2 寄存器的值加 1，一個(gè)機(jī)器周期由 12 個(gè)振蕩器時(shí)鐘構(gòu)成，因此，計(jì)數(shù)率是振蕩頻率的 1/12。它的工作原理所選擇的特殊功能寄存器 T2CONC/T2。 定時(shí)器 2:定時(shí)器 2 是一個(gè) 16 位的定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器。當(dāng)一個(gè)指令訪問的 7FH 內(nèi)部地址單元以上的部分，指令尋址模式是不同的，該決定尋址訪問高位 128字節(jié)的 RAM 或訪問特殊功能寄存器。不應(yīng)將數(shù)據(jù)“ 1”被寫入沒有被定義的單位，因?yàn)榭赡軙?huì)在未來中的產(chǎn)品，在這些單元中的賦予了新的功能，這而在樣的情況下，復(fù)位后，這些單位在數(shù)值始終為“ 0” 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 7 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器： AT89C52 內(nèi)部 RAM 有 256 字節(jié)。不是所有的地址都能被定義，總共有 128 個(gè)字節(jié)從 80HFFH 只有一部分會(huì)被定義，以及有相當(dāng)一部分還沒有被定義。 當(dāng) Flash 存儲(chǔ)器編程時(shí)，此引腳和 +12 V 的編程允許電源 VPP，當(dāng)然，這必須是該設(shè)備使用 12V編程電壓 Vpp。注意：如果當(dāng)加密位 LB1被編程時(shí)， EA 端狀態(tài)會(huì)在復(fù)位時(shí)被內(nèi)部鎖存。作為外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問，并在同一時(shí)間傳遞信號，跳過 PSEN 兩次。此外，該引腳還會(huì)被微微拉高一些，當(dāng)單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)該設(shè)置 ALE 禁止位無效。如果有必要，還可通過對特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)域中的 8EH 單元的 D0 位置位，可以禁止 ALE 操作。值得大家注意的是：每當(dāng)來訪問外部的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將會(huì)跳過一個(gè) ALE 脈沖。一般情況之下， ALE 仍然以時(shí)鐘振蕩頻率的六分之一來 輸出固定的脈沖信號。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 P3 口還可以接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器編程及程序校驗(yàn)的控制信號。當(dāng)對 P3 口寫入“ 1”時(shí)，它們會(huì)被內(nèi)部上拉電阻拉高并且可以作為輸入端口。 P3 口： 為帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。參見表 1： 表 1： 引腳 功能特性 T2 時(shí)鐘輸出 T2EX （定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2） P2 口： 為帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可以驅(qū)動(dòng)（吸收電流或輸出電流） 4 個(gè) TTL邏輯門電路。當(dāng)作為作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在有上拉電阻，因此某個(gè)引腳被外部信號拉低，會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL)。 P1 口： 帶有內(nèi) 部上拉電阻的 8 位 雙向 I/O 口， P1的輸出緩沖級 可以驅(qū)動(dòng)（吸收電流或輸出電流）的 4 個(gè) TTL 邏輯門電路。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或者程序存儲(chǔ)器的時(shí)候，分時(shí)轉(zhuǎn)換地址低 8 位，和數(shù)據(jù)總線復(fù)用。 P0 口： 8 位漏極開路型雙向 I/O 口， 地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。 VCC 和 VSS:為供電端口，分別接 +5V 電源的正負(fù)端。 XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。 主控芯片 AT89C52 單片機(jī)簡介 AT89C52 引腳圖如圖 所示： 圖 — AT89C52引腳圖 AT89C52 是 ATMEL 公司 生產(chǎn)的 51系列單片機(jī)，是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可以反復(fù)擦寫的 Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ RAM）。 設(shè)計(jì)方案 按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能的要求，確定設(shè)計(jì)系統(tǒng)由主控模塊、顯示模塊、鍵盤掃描接口電路、按鍵提示電路 4 個(gè)模塊組成。 keil 進(jìn)行計(jì)算器軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 本課題研究的主要內(nèi)容 本設(shè)計(jì)主要研究的是，基于單片機(jī)的簡易計(jì)算器，采用 AT89C52 單片機(jī)作為主控器件，矩陣鍵盤輸入，液晶顯示器講計(jì)算過程及結(jié)果顯示輸出，通過 C語言編程，實(shí)現(xiàn)建議簡易計(jì)算器的功能。 在 1694年，德 國的萊布尼茲將機(jī)械式計(jì)算器進(jìn)行了改進(jìn)，使其可以進(jìn)行乘除運(yùn)算。這些計(jì)算工具積極推動(dòng)了計(jì)算器的發(fā)展，為現(xiàn)代計(jì)算器的發(fā)展奠定了非常良好的基礎(chǔ)，慢慢演變，成為現(xiàn)代社會(huì)中廣泛應(yīng)用的計(jì)算工具。 在 17 世紀(jì)初期，計(jì)算工具在西方國家的有了非常大的發(fā)展，英國數(shù)學(xué) 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 緒論 2 家 納皮爾發(fā)明了納皮爾算籌，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)算尺能夠?qū)崿F(xiàn)多種計(jì)算功能，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)基本的四則運(yùn)算，也可以進(jìn)行乘方和開方運(yùn)算。直到科技發(fā)達(dá)的今天，中國群眾任然有很多在使用珠算盤，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，到明代時(shí)期?；I策是中國古 代最早采用的一種計(jì)算工具，又被稱之為做算籌。 計(jì)算器這一程序機(jī)器實(shí)際上是從計(jì)算機(jī)中割裂出來的衍生品，但因其方便快捷的操作模式，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于商業(yè)等日常生活中，極大的方便了人們對于數(shù)字的整合運(yùn)算。 當(dāng)今社會(huì)，隨著人們物質(zhì)生活的不斷提高，電子產(chǎn)品已經(jīng)走進(jìn)了家家戶戶，無論是生活或?qū)W習(xí)，還是娛樂和消遣幾乎樣樣都離不開電子產(chǎn)品，大型復(fù)雜的計(jì)算能力是人腦所不能勝任的，而且比較容易出錯(cuò)。 2. 科學(xué)型計(jì)算器：可進(jìn)行乘方、開方、指數(shù)、對數(shù)、三角函數(shù)、統(tǒng)計(jì)等方面的運(yùn)算，又稱函數(shù)計(jì) 算器。計(jì)算器可選用的外圍設(shè)備有盒式磁帶機(jī)，微型打印機(jī)，磁卡機(jī)等等。計(jì)算器電源采用電池或者交流轉(zhuǎn)換器池。 顯示器是計(jì)算器的輸出部件，有發(fā)光二極管顯示器或液晶顯示器等。且有較多的隨機(jī)存儲(chǔ)單元用來存放輸入程序和數(shù)據(jù)。其隨機(jī)存儲(chǔ)器只有一到二個(gè)單元，供累加存儲(chǔ)用。s overall design concept, showing the flow diagram of the system design, the and function module framing, and optional Component performance parameters described in detail. each functional module of the system hardware and software design in detail. Key words microcontroller AT89C52,LCD1602 LCD,matrix keyboard,C language 攀枝花學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 目 錄 III 目 錄 摘要 ..................................................................................................................................I ABSTRACT.................................................................................................................... II 1 緒論