【正文】 /* + S=1 */ /* 數(shù)值轉換函數(shù) */ case 2:if(data_a=data_b){data_c=data_adata_b。 其程序主體如下： switch(x) /*功能鍵選擇 */ { case 1:data_c=data_a+data_b。 //DDRAM 地址歸 0 顯示模塊程序流程圖如圖 ： 圖 顯示模塊程序流程圖 開始 LCD1602 液晶初始化 判斷數(shù)據(jù)在 LCD1602 上要顯示的位置 向 LCD1602 液晶寫入指令 向 LCD1602 液晶寫入數(shù)據(jù) 結束 華北水利水電大學畢業(yè)設計 23 運算模塊程序設計 運算模塊的功能是利用單片機計算輸入數(shù)據(jù)運算的結果，這個功能運用 C語言中的加減乘除運算符即可實現(xiàn)。 //光標右移動華北水利水電大學畢業(yè)設計 22 write_(0x01)。 //延時 100us write_(0x0c)。 //使能 1602 write_(0x38)。其程序主體如下： wela=0。因此其需要三個函數(shù)來完成該程序的設計，三個函數(shù)分別如下： LCD1602液晶初始化函數(shù)； 寫入指令函數(shù)； 寫入數(shù)據(jù)函數(shù)； 指定顯示器坐標寫入字符（字符串）函數(shù)。0xf)。 temp=(temp1amp。 /* 延時 */ temp2=P1。 /* 延時程序 */ P1=0x0f。 /* 讀列值（或行值） */ P1=0xff。 /* 輸入行值（或列值） */ LCD_Delay_ms(20)。 其流程圖如圖 ： 華北水利水電大學畢業(yè)設計 20 N Y 圖 按鍵掃描程序流程圖 開始 賦按鍵接口初值 有 鍵 按 下嗎？ 反轉按鍵接口初值 判斷閉合鍵盤鍵號 計算鍵號 返回鍵號 結束 華北水利水電大學畢業(yè)設計 21 鍵盤掃描程序的主體如下： short temp1,temp2,temp,a=0xff。中斷掃描只有在鍵盤有鍵按下時，才執(zhí)行鍵盤掃描程序并執(zhí)行該按鍵功能程序，如果無鍵按下，單片機將不理睬鍵盤，這種方式可進一步提高單片機掃描鍵盤的工作效率。其中，編程掃描只有當單片機空閑時，才調用鍵盤掃描子程序，反復掃描鍵盤，等待用戶從鍵盤上輸入命令或數(shù)據(jù)，來響應鍵盤的輸入請求。 在鍵盤掃描程序中當數(shù)字鍵按下則將相應的數(shù)字送入緩存區(qū)，當功能鍵按下則執(zhí)行相應的程序。線反轉法的兩個具體操作步驟如下： 1. 讓行線編程為輸入線，列線編程為輸出線，并使輸出線輸出為全低電平，則行線中電平由高變低的所在行為按鍵所在行。而線反轉法則很簡練，無論被按鍵是處于第一列或最后一列，均只需經(jīng)過兩步便能獲得此按鍵所在的行列值。 其程序流程圖如圖 所示： 圖 主程序流程圖 華北水利水電大學畢業(yè)設計 19 鍵盤掃描的程序設計 按鍵的識別分為掃描法和線反轉法兩種。 主模塊。 基于 LCD液晶顯示屏的 顯示模塊。 本設計中所用到的鍵盤電路如圖 ： 1 2 3 +4 5 6 7 8 9 *CE = /0 圖 鍵盤電路 綜合以上模塊的設計介紹，可 以確定系統(tǒng)硬件的設計。列線的電平如果為低，則行線電平為低；列線電平如果為高，則行線的電平也為高，這一點是識別行列式鍵盤按鍵是否按下的關鍵所在。 矩陣鍵盤的按鍵設在行列線交點上，鍵盤的行線或 列線接上正電。這樣鍵盤上按鍵的個數(shù)就為 44 個。 輸入模塊 計算器輸入數(shù)字和其他功能按鍵要用到很多按鍵，假如采用獨立按鍵的方式，這種情況下，編程會比較簡單，但卻會占用大量的 I/O 口資源，所以在很多情況下都不采用這種方式。 第15～16腳 背光陽極和背光陰極。 第 6腳 E 端為使能端，當 E 端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。 第 5腳 RW 為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。 實際電路中采用 2K 電阻到地，比較理想。 1602 液晶模塊內部的控制器共有 11 條控制指令，豐富的指令可以完成液晶的時序控制、工作方式式設置和數(shù)據(jù)顯示等。其第二功能定義如下表： 表 P3 口第二功能定義 端口引腳 第二功能 RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷 0） /INT1（外部中斷 1） T0（記時器 0外部輸入） T1（記時器 1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通） 華北水利水電大學畢業(yè)設計 13 顯示模塊 在本設計中使用 LCD1602 液晶顯示器作為顯示模塊。 P2口可驅動 4 個 LS 型 TTL 負載。 4） P3 口： 8位，準雙向 I/O 口，具有內部上拉電阻。當作為普通的 I/O 口輸入時，應先向端口的輸出鎖存器寫入 1。 當 89C51 擴展外部存儲器及 I/O 口時， P2口可輸出高 8位地址。 P1 口是專為用戶使用的準雙向 I/O 口，當作為普通的 I/O 口輸入時，應先向端口的輸出鎖存器寫入 1， P1 口可驅動 4個 LS型 TTL 負載。 P0口可驅動 8個 LS型的 TTL負載。 P0 口也可作為通用的 I/O 口使用，但需加上拉電阻，這時為準雙向口。 四、 I/O 引腳 華北水利水電大學畢業(yè)設計 12 1） P0 口： 8位，漏極開路的雙向 I/O 口。在單片機讀外部程序存儲器時，此引腳輸出脈沖的負跳沿作為讀外部程序存儲器的選通信號。 PROG 為該引腳的第二功能，在對片內 Flash 存儲器編程時，該引腳作為編程 脈沖輸入端。 ALE/PROG ALE 為低 8 位地址鎖存允許信號。對于 89C51，在片內 Flash固化編程時，加在 Vpp 引腳的編程電壓為 +5V 或 +12V。 當 EA引腳為低電平時，對程序存儲器的讀操作只限定在外部程序存儲 器，地址為 0000H~FFFFH，片內的 4KBFlash 程序存儲器不起作用。 華北水利水電大學畢業(yè)設計 11 圖 復位方式 EA/Vpp EA 為外部程序存儲器訪問控制端。當 AT89C51 通電 后 ，時鐘電路開始工作，在 RST 引腳上出現(xiàn) 24個時鐘周期以上的高電平，系統(tǒng) 便 初始復位 ，也就是說 單片機 開始 重新執(zhí)行程序代碼。 比較 常用的復位電路如圖 所示。 當 RST腳 電平由高變低 時， 單片機開始從 ROM 的 0000H 處開始運行程序。當單片機運行時，在此引腳加上持續(xù)時間大于 2 個機器周期（ 24個時鐘振蕩周期）的高電平時，就可以對單片機完成復位操作且 只要這個腳保持高電平， 51芯片便循環(huán)復位 。 比 如 AT89C51 24PC 就是最高振蕩頻率 24MHz,40P封裝的普通商用芯片。晶振的頻率可以在 1MHz24MHz 內選擇 ，而 電容 則 取 30PF 左右。當采用外部時鐘源時，引腳XTAL1 接收外部時鐘振蕩器的信號， XTAL2 懸空。使用片內振蕩器時，該引腳連接外部石英晶體和微調電容。 GND： 接地端。計算器的程序流程圖如圖 LCD1602 液晶顯示器（顯示模塊） AT89C51 單片機 4*4 矩陣鍵盤（輸入模塊） 運算模塊（編程實現(xiàn)） 華北水利水電大學畢業(yè)設計 7 所示： 圖 程序流程圖 啟動計算器 （接通電源） LCD 顯示初始值 輸入數(shù)據(jù) LCD 顯示 按下功能鍵 輸入數(shù)據(jù) LCD 顯示 按下功能鍵 計算結果 LCD 顯示 是否結束 結束（斷開電源） 按下 CE 鍵 是 否 華北水利水電大學畢業(yè)設計 8 第三章 硬件模塊介紹 主控及運算模塊 AT89C51 單片機是將微處理器（ CPU）， 數(shù)據(jù)存儲器（ RAM）、程序存儲器（ 4KB Flash ROM）、并行 I/O 口、串 行口、定時器 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器（ SFR）這些一臺計算機所需要的基本功能部件集成在了一塊芯片上，它靠程序運行，并可以修改程序以通過不同的程序實現(xiàn)不同的功能，尤其是特殊的獨特的一些功能，通過單片機及其程序可以實現(xiàn)高智能，高效率，以及高可靠性！所以設計采用單片機作為該計算器的主控及運算模塊，可以很好的實現(xiàn)控制和運算功能。 而在軟件方面根據(jù)設計需要我們可以采用自上而下的程序設計方法，這種方法先從主程 序開始設計，之后再編制各從屬程序和子程序，層層細化逐步求精，最后完成一個復雜程序的設計。進行功能擴展時，應該在原有設計的基礎上，通過修改軟件程序和少量硬件完成。 靈活的功能擴展 功能擴展是否靈活是衡量一個系統(tǒng)優(yōu)劣的重要指標。而且，所用 芯片數(shù)量越少，地址和數(shù)據(jù)總線在電路板上受干擾的可能性也就越小。所以，在設計本系統(tǒng)得時候，在滿足可靠性和實時性的前提下，盡可能的通過軟件來實現(xiàn)硬件功能。 ）、清除鍵（ CE）和等號鍵，故需要 16 個按鍵（ 4*4鍵盤）。 由于 LCD1602 液晶顯示器相比于 8 段數(shù)碼管而言，擁有更大的顯示量，更好的顯示效果，更全面的顯示字符類型，因此這里選用 LCD1602液晶顯示器作為顯示模塊。 方案論證與設計 根據(jù)功能和以上對設計指標的描述，本系統(tǒng)采用 AT89C51 單片機為控制芯片， LCD1602 為顯示芯片，輔以其他電路所需基本器件，完成對簡易計算器的設計。 能夠實現(xiàn)清除數(shù)據(jù)的功能。 華北水利水電大學畢業(yè)設計 5 第二章 方案論證與設計 設計指標 本次設計的簡易計算器的基本性能如下： 能夠進行 4位整數(shù)的加減乘除運算（除法的結果中可以有小數(shù)）。 設計目的 本設計旨在進一步掌握單片機理論知識，理解嵌入式單片機系統(tǒng)的硬軟件設計，加強對實際應用系統(tǒng)設計的能力。 在現(xiàn)今的日常生活中，計算器毫無疑問是人們的最重要工具之一 ，它的身影遍布在社會的各個角落，例如商店，學校等等。 如果所要設計的對象是更為復雜的計算器系統(tǒng)，其實際原理和實現(xiàn)方法與本設計基本相同。 本設計采用 AT89C51芯片和 LCD1602液晶顯示器，實現(xiàn)了利用單片機來設計一華北水利水電大學畢業(yè)設計 4 個簡易計算器的目的。影響系統(tǒng) 可靠性的因素是多方面的，如構成系統(tǒng)的 各種 元器件本身的可靠性、系統(tǒng)本身各部分之間的相互耦合因素等。而另一方面，近年來， 單片機以其體積小、價格廉、面向控制等 諸多 優(yōu)點，在各種工業(yè)控制、儀器儀表、產品 、 設備的自動化、智能化方面獲得了 極為 廣泛的應用。 隨著社會的發(fā)展和科學技術的進步，電子產品變得越來越先進，功能變得越來越強大，集成化程度也變得越來越高，其更新速度令人吃驚。因為電子計算器不僅具有非凡的計算能力，速度之快令人望塵莫及，而且還能夠仿真人的某些思維功能，按照一定的規(guī)則進行邏輯判和邏輯推理，代替人的部分腦力勞動。全場起立歡呼，歡呼科學技術進入了一個新的歷史發(fā)展時期。在隆重的揭幕儀式上， ENIAC 表演了它的“絕招”：在 1 秒鐘內進行5000 次加法運算；在 1 秒鐘內進行 500 次乘法運算。除顯示 計算 結果外，還常有溢出指示、錯誤指示等。 計算器（ calculator ； counter）一般是指 “ 電子計算器 ” ，該名詞由日文傳入中國 。 關鍵詞： 計算器 AT89C51 LCD1602 矩陣鍵盤 2 Simple calculator designed based on AT89C51 Abstract The calculator in People39。該計算器以 4*4 矩陣鍵盤為輸入方式，可以進行 4位帶符號數(shù)的加減乘除運算，并在 LCD1602 液晶顯示器上顯示操作過程?？梢哉f 計算器還正在發(fā)展之中而且還將有很大的發(fā)展空間，未來必將出現(xiàn)功能更加強大的計算器。 初期的計算器僅僅能實現(xiàn)簡單的加減乘除運算，而現(xiàn)在人們所廣泛使用的科學計算器功能已不再停留于此，除了加減乘除運算外，它還