【正文】 于低電平線與4根行線相交叉的4個(gè)按鍵之中。下圖是鍵盤程序設(shè)計(jì)流程圖。在單片機(jī)處理按鍵操作后都延時(shí)5ms，如果確定是按鍵后再延時(shí)20ms，這樣基本可以避免鍵盤的抖動(dòng)。 鍵盤程序設(shè)計(jì)在操作按鍵時(shí)，無論是按下還是松開，觸點(diǎn)在閉合和斷開時(shí)均會(huì)產(chǎn)生抖動(dòng)，此時(shí)邏輯電平是不穩(wěn)的，如果得不到正確處理，可能會(huì)引起單片機(jī)對(duì)按鍵命令的錯(cuò)誤執(zhí)行。對(duì)于數(shù)值輸入，可以先判斷是數(shù)值1還是數(shù)值2輸入，通過標(biāo)記符W來判斷，如果W=1，則是數(shù)值1輸入，再進(jìn)行輸入類型判斷，如果是數(shù)值輸入值num1=num1*10+key,如果是等于輸入，而且還是在對(duì)數(shù)值1進(jìn)行處理則進(jìn)行初始化，如果是符號(hào)輸入，則將符號(hào)位W=2，進(jìn)入數(shù)值2輸入處理，并記錄符號(hào)，在對(duì)數(shù)值2進(jìn)行處理是同數(shù)值1一樣只有當(dāng)輸入是‘=’號(hào)是不再是初始化而是進(jìn)行運(yùn)算數(shù)值1和數(shù)值2處理并輸出結(jié)果。 圖 主流程圖主程序構(gòu)成無限循環(huán)，主要完成單片機(jī)初始化，之后是程序進(jìn)入一個(gè)死循環(huán)，從而不斷地檢測(cè)是否有按鍵按下，如果有按鍵按下則進(jìn)入按鍵處理，在按鍵處理函數(shù)中有顯示函數(shù)來進(jìn)行數(shù)值顯示。4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要包括顯示子程序，鍵盤子程序，輸入處理程序。 后者不能很好傳輸數(shù)據(jù)，而且容易失敗。相關(guān)原件及電路圖都可在網(wǎng)上找到?？梢杂肕AX232芯片進(jìn)行搭建。ISP下載線就是一根用來在線下載程序的線，類似USB線，但不一樣。其優(yōu)點(diǎn)是，即使器件焊接在電路板上，仍可對(duì)其（重新）進(jìn)行編程。ISP(insystem programming)在線系統(tǒng)編程,一種無需將存儲(chǔ)芯片（如EPROM）從嵌入式設(shè)備上取出就能對(duì)其進(jìn)行編程的過程，縮略為ISP。 指令10：寫數(shù)據(jù)。 指令8：DDRAM地址設(shè)置。 指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電平時(shí)為單 行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。高電平表示有效，低電平則無效。 指令2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。`1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如下表所示1602液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。 第15腳：背光源正極。 第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 第5腳：R/W為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。 第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。 LCD1602引腳圖液晶屏LCD1602的功能及應(yīng)用 引腳接口說明表第1腳：VSS為地電源。 按鍵布局 鍵盤接口電路 顯示電路 LCD1602實(shí)物圖液晶屏LCD1602的介紹： LCD1602已很普遍了，具體介紹我就不多說了，市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。綜合一二兩步的結(jié)果，可確定按鍵編 號(hào)。判斷有無按鍵按下的方法是：第一步，置列線 P34~P37 為輸入狀態(tài)，從行線 P30~P33 輸出低電平，讀入列線數(shù)據(jù)，若某一列線為低電平，則該列線上有鍵閉合。由圖 3矩陣鍵盤內(nèi)部電路圖可以知道， 當(dāng)無按鍵閉合時(shí)， P30~P33與P34~P37之間開路。這種行列式鍵盤結(jié)構(gòu)能有效地提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O 口的利用率。在行線和列線的每個(gè)交叉點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)按鍵。 復(fù)位電路圖 鍵盤電路計(jì)算器輸入數(shù)字和其他功能按鍵要用到很多按鍵，如果采用獨(dú)立按鍵的方式，在這種情況下，編程會(huì)很簡(jiǎn)單，但是會(huì)占用大量的 I/O 口資源，因此在很多情況下都不采用這種方式。 復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號(hào)。因而，復(fù)位是一個(gè)很重要的操作方式。 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。 單片機(jī)晶振電路圖 復(fù)位電路影響單片機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的因素可大體分為外因和內(nèi)因兩部分: （1）外因 射頻干擾，它是以空間電磁場(chǎng)的形式傳遞在機(jī)器內(nèi)部的導(dǎo)體（引線或零件引腳）感生出相應(yīng)的干擾，可通過電磁屏蔽和合理的布線/器件布局衰減該類干擾；電源線或電源內(nèi)部產(chǎn)生的干擾，它是通過電源線或電源內(nèi)的部件耦合或直接傳導(dǎo)，可通過電源濾波、隔離等措施來衰減該類干擾 。通常。這一特定頻率就是石英晶體的固有頻率，也稱諧振頻率。一般情況下，無論是機(jī)械振動(dòng)的振幅，還是交變電場(chǎng)的振幅都非常小。采用外部振蕩器時(shí)，對(duì)HMOS單片機(jī)，該引腳接外部振。XTAL1接外部晶體的一個(gè)引腳，XTAL2接外晶體的另一端。本電路選用的電容為30pF，晶振頻率為12MHz。片內(nèi)振蕩器的振蕩頻率非常接近晶振頻率，～24MHz之間選取。通過基準(zhǔn)頻率來控制電路中的頻率的準(zhǔn)確性。圖 電源指示 電源電路圖 晶振電路電路中的晶振即石英晶體震蕩器。下圖是為單片機(jī)提供電壓的電源電路。經(jīng)過的對(duì)比，我們選擇方案二，采用查詢法檢測(cè)是否有按鍵按下。 方案一：采用利用單片機(jī)的外部中斷INT0(INT1)來檢查是否有按鍵按下，如圖，利用中斷來檢測(cè)是否有按鍵按下雖然實(shí)時(shí)性很強(qiáng)而且能極大程度的節(jié)省單片機(jī)資源，CPU不必時(shí)時(shí)刻刻的檢測(cè)是否有按鍵按下而不能把主權(quán)交給其他的任務(wù)，但是由于本系統(tǒng)沒有其他的任務(wù)只有檢測(cè)按鍵按下一個(gè)任務(wù)，從軟件和硬件的復(fù)雜度上還是沒必要采用中斷的。針對(duì)單片機(jī)控制的計(jì)算器系統(tǒng)的顯示實(shí)現(xiàn)方案有兩種：方案一：采用利用單片機(jī)的外部中斷INT0(INT1)來檢查是否有按鍵按下。LCD1602液晶顯示器具有兩行十六個(gè)字符的顯示，能同時(shí)顯示其它的信息如日期、時(shí)間、星期、溫度。液晶顯示具有平穩(wěn)、省電、美觀等優(yōu)點(diǎn)，更容易滿足題目要求。該方案簡(jiǎn)單易行，但所需的元件較多，可讀性差，一旦設(shè)定后很難再加入其他的功能，而且溫度顯示格式受限制，耗電量大，不宜用電池給系統(tǒng)供電。方案一：采用8位段數(shù)碼管。2 總體方案設(shè)計(jì) 方案選取 單片機(jī)在各種電子產(chǎn)品中的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，很多的電子產(chǎn)品利用單片機(jī)所取得的便利得到了人們的好評(píng)，針對(duì)單片機(jī)控制的計(jì)算器系統(tǒng)的顯示實(shí)現(xiàn)方案有兩種：方案一：采用8位段數(shù)碼管。：如數(shù)字輸入錯(cuò)誤，可以通過刪除鍵，對(duì)錯(cuò)誤的數(shù)字進(jìn)行刪除操。、減、乘、除四則運(yùn)算。 設(shè)計(jì)思想及基本功能本設(shè)計(jì)是基于51系列單片機(jī)來進(jìn)行的數(shù)字計(jì)算器系統(tǒng)設(shè)計(jì)，可以完成計(jì)算器的鍵盤輸入，進(jìn)行加、減、乘、除基本四則運(yùn)算，并在LCD上顯示相應(yīng)的結(jié)果；設(shè)計(jì)電路采用AT89C51單片機(jī)為主要控制電路，4*4鍵盤的掃描讀取鍵盤上的輸入；顯示采用字符LCD1602顯示；軟件方面使用C語言編程，并用PROTUES仿真。另一方面，在單片機(jī)百花齊放的時(shí)代，我們需放點(diǎn)精力在單片機(jī)上，針對(duì)為何選89c51，因?yàn)樗且环N通用型的單片機(jī)，性價(jià)比較高，雖然是8位的單片機(jī)，但現(xiàn)在應(yīng)用的量及范圍還很大，同時(shí)，因51單片機(jī)發(fā)展的歷史長(zhǎng)，學(xué)習(xí)資料比較多而且完善。在設(shè)計(jì)中，把理論與實(shí)踐相結(jié)合，用理論來指導(dǎo)實(shí)踐，通過實(shí)踐更好的掌握理論知識(shí)，達(dá)到全面提高各方面的專業(yè)知識(shí)和專業(yè)技能。 隨著社會(huì)需求，計(jì)算器也從原有單一的數(shù)字加減計(jì)算演變?yōu)閺?fù)雜的多種運(yùn)算。那時(shí)的計(jì)算器是臺(tái)式的，在美國(guó)波士頓的電子博覽會(huì)上展出過。 簡(jiǎn)易計(jì)算器主要用于加減乘除；科學(xué)計(jì)算器，又增添了初等函數(shù)運(yùn)算（有的還帶有數(shù)據(jù)總加、求平均值等統(tǒng)計(jì)運(yùn)算）。計(jì)算器的程序一般都已經(jīng)固定，只需按鍵輸入數(shù)據(jù)和運(yùn)算符號(hào)就會(huì)得出結(jié)果，很容易就能掌握。主要參考資料[1] 楊家成．單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2007[2] 夏路易 石宗義．Protel 99se電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程[M]．北京：北京希望電子出版社，2004[3] [M].北京:高等教育出版社, 2009.審查意見系（教研室）主任簽字： 年 月 日 目 錄1 概述 4 研究背景 4 設(shè)計(jì)思想及基本功能 42 總體方案設(shè)計(jì) 5 方案選取 5 系統(tǒng)框圖 63 硬件電路設(shè)計(jì) 6 電源電路設(shè)計(jì) 6 晶振電路 8 復(fù)位電路 9 鍵盤電路 10 顯示電路 12 154 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 16 主程序軟件設(shè)計(jì) 16 鍵盤程序設(shè)計(jì) 195 系統(tǒng)仿真與調(diào)試 216總結(jié) 25參考文獻(xiàn) 26附錄 1系統(tǒng)原理圖 26附錄2 源程序 28附錄3 機(jī)器碼 361 概述 研究背景計(jì)算器（Calculator）是微型電子計(jì)算機(jī)的一種特殊類型。第45天：撰寫課程設(shè)計(jì)報(bào)告。要求畫出單元電路圖，元件及元件參數(shù)選擇要有依據(jù)，各單元電路的設(shè)計(jì)要有詳細(xì)論述。具備刪除功能：如數(shù)字輸入錯(cuò)誤，可以通過刪除鍵，對(duì)錯(cuò)誤的數(shù)字進(jìn)行刪除操作；任務(wù)要求（進(jìn)度）第1天：熟悉課程設(shè)計(jì)任務(wù)及要求，查閱技術(shù)資料，確定設(shè)計(jì)方案。3． 單片機(jī)系統(tǒng)課 程 設(shè) 計(jì)成績(jī)?cè)u(píng)定表設(shè)計(jì)課題 基于89C51的計(jì)算器設(shè)計(jì) 學(xué)院名稱 ： 電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) ： 自動(dòng)化1102 學(xué)生姓名 ： 路同林 學(xué)