【正文】 際問題的能力。 方案一 利用單片機為主要控制電路 ， 外加部分輔助電路來實現(xiàn)設計功能 。即系統(tǒng)主要由三部分組成：單片機核心控制模塊、數(shù)碼管動態(tài)顯示模塊以及簡單鍵盤輸入模塊。 該方案的不足之處是顯示電路中對于數(shù)碼管的驅(qū)動需要外加電路 ， 使得電路成本增加且電路顯得更加復雜 。另外，對于外部輸入電路，該方案采用簡單鍵盤電路設計結(jié)構，顯然這不是最佳方案。 方案二 方案二主要控制電路仍然是以 單片機 為核心 ， 外加輔助電路來實現(xiàn)設計目標 。方案二為 LED 點陣顯示屏，能夠?qū)?3 現(xiàn)動態(tài)顯示；輸入電路采用矩陣鍵盤輸入。 與方案一 相比 ， LED 點陣顯示可以滿足顯示位數(shù)要求，而且顯示清晰，觀察方便，但與數(shù)碼管顯示相比， LED 顯示屏所占體積較大，功耗也較大，相對于簡易計算器的要求而言，會使設計成本增加許多，而且功耗增加也是不符合要求的?？傮w上來說方案二基本可以滿足設計要求，想比較方案一而言，能夠作為備選設計方案。鍵盤電路與方案一相同，采用矩陣鍵盤 輸入，其優(yōu)點在方案二中已詳細說明；顯示電路用集成顯示屏 LCD1602 芯片作為顯示主要電路，通過 LCD1602 能夠使得系統(tǒng)程序指令簡單，而且 LCD1602 體積小、功耗小，能夠滿足小功率系統(tǒng)的設計。方案三與方案二的主要區(qū)別在于顯示電路的不同， LCD 顯示電路相對 LED 點陣顯示電路，其主要優(yōu)勢在于能夠減小功耗，減小系統(tǒng)體積，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，而且可以降低成本。 元件選擇 根據(jù)上述選擇的方案 ， 在整 個電路的設計上 ， 接下來的工作就是元器件的選擇 。 表 1 名稱 容量 數(shù)量 電容 10uF 1 電容 20pF 2 液晶 LCD1602 1 電源接口 Header 2 1 電阻 1 電阻 10K 1 獨立按鍵 SWPB 18 電源開關 sw灰色 1 單片機STC89C51 U1 1 晶振 12M 1 4 系統(tǒng)框圖 根據(jù)方案選擇結(jié)果 ，整個系統(tǒng)的基本結(jié)構框圖如下。 矩 陣 鍵 盤輸 入電 路 模 塊M C S 5 1控 制處 理中 心供 電 電 路L C D 1 6 0 2 顯示 模 塊 單 元 硬件電路 的設計是整個設計過程的一個關鍵地方 ，根據(jù)設計方案的選擇結(jié)果以及系統(tǒng)設計結(jié)構框圖來設計整個硬件電路。當然，供電方式也可采用 5V 電池供電，但是電池供電的缺點就是不能連續(xù)供電，而且電池供電成本較高，供電電壓也不穩(wěn)定，相對于 USB 供電圖 1 系統(tǒng)結(jié)構設計框圖 5 方式而言，電池供電方案不可取。控制器部分的核心是單片機，對于外部各電路與單片機的連接設計如下： 表 2 單片機與鍵盤電路結(jié)構對應關系 MCS51單片機 鍵盤電路 鍵盤行線 鍵盤行線 鍵盤行線 鍵盤行線 鍵盤列線 鍵盤列線 鍵盤列線 鍵盤列線 表 2 LCD1602 顯示屏與 MCS51 接口對應關系 MCS51 單片機 LCD1602 顯示屏 D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 RW EN RS 供電電路設計 6 根據(jù)以上設計方案 ，可設計供電電路如下，該部分主要器件包括 USB 數(shù)據(jù)線1根，電源接口 1個，總控制開關 1個。對于簡單的開關量的輸入可以采用獨立式按鍵，這種方法接口簡單，但占用單片機 I/O 端口資源較多。本系統(tǒng)采用 4*4 矩陣式鍵盤。本部分電路包括按鍵開關 18 個，分別包括數(shù)字鍵 09， 小數(shù)點鍵 1個，運算符號鍵 +、 — 、 *、 /、 =共 5個，清零、刪除鍵 2個。 液晶顯示器（ LCD）是一種功耗很低的顯示器，它的使用非常廣泛，比如電子表、計算器、數(shù)碼相機、計算機的顯示器和液晶電視等。結(jié)合鍵盤電路、顯示電路，主圖 6 鍵盤電路圖 圖 7 顯示 電路 8 電路設計如下： 軟件設計方案 軟件的設計是關乎整個系統(tǒng)能否達到設計目標的關鍵因素 ，軟件設計需要注意的地方很多，其中首先要考慮的就是設計語言的選擇，編程語言的難易程度也是設計軟件的因素，有的程序設計語言會占用過多的存儲空間，而且執(zhí)行速度也會大大受影響；其次就是對于編程者而言，根據(jù)實際應用系統(tǒng)選擇設計語言是最重要的，對于本系統(tǒng)，程序執(zhí)行速度沒有太高的要求，但考慮到單片機實際內(nèi)存，所以語言的選擇很重要。 圖 8 系統(tǒng)主電路 9 匯編語言是面向硬件的設計語言 ， 匯編語言的優(yōu)點是基于硬件基礎 ， 能夠有效使用硬件資源 ， 程序效率較高 ；但對于一般編程人員而言，要充分掌握硬件資源后才能展開編程，而且當實現(xiàn)功能過于復雜時會使得成語句過多，運行時間變長。 系統(tǒng) 程序 設計 流程圖 根據(jù)設計方案及實際功能 ，程序設計采用結(jié)構化設計方法，分為主程序和運算程序兩部分，主程序設計流程圖如下： 單片機是一塊芯片中集成了 CPU、 RAM、 ROM、圖 9 主程序 設計流程圖 10 定時器、計數(shù)器、和多功能 I/O 等一臺計算器所需要的基本功能部分。單片機是靠程序運行的，并且可以修改。 運算程序設計主要實現(xiàn)運算功能 ， 運算結(jié)果通過 顯示電路顯示 ， 流程圖如下 ： 安裝順序 按照元件選擇清單買好元件后 ， 首先要做的工作就是檢查買回元件的好壞，各元件的檢測方法各異 ， 應當細心操作 ， 按各元件的檢測方法分別進行檢測，一定要仔細認真。 、焊接 各元件 按照電路設計 原理圖的位置放置各元件，在放置過程中要先放置、焊接位置形狀圖 10 運算 程序設計流程圖 11 較低的元件，后焊較高的和要求較高的元件。下面是安裝實際效果圖： 故障原因及排除方法 焊接時，因為對于原件結(jié)構沒有了解清楚，導致在焊接好之后才發(fā)現(xiàn)開關位置放錯 針對這個故障 ，我們的解決方法是卸載重新安裝，因為焊錫與萬用板結(jié)合之后不容易去掉，因此。 LCD1602 因為體積稍微偏大，如果貼板安裝就會使得單片機安裝變得困難 針對這個問題 ， 我們的解決方法是讓 LCD1602 一邊固定，一邊不固定，這樣圖 11 實際安裝 效果圖 12 LCD1602 就不能妨礙單片機的安裝。 調(diào)試結(jié)果 在安裝成功之后 ， 通過 加載程序進行 調(diào)式 ， 能夠滿足設計要求 。通過此次課程設計，讓我們了解到學習不僅僅是理論，更多的是理論聯(lián)系實際，通過各種課程設計將自己學到的理論知識運用到實踐中，一方面可以很好地理解理論知識，另一方面可以更好地鍛煉自己的動手能力。 回顧起此次單片機課程 設計， 從選題到定稿，從理論到實踐，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西。通過這次課程設計使我 門 得到了一次用專業(yè)知識、專業(yè)技能分析和解決問題全面系統(tǒng)的鍛煉。隨 著科學技術發(fā)展的日新日異，單片機已經(jīng)成為當今計算機應用中空前活躍的領域， 在生活中可以說得是無處不在。 通過此次課程設計，是的我們對單片機的相關知識有了更為全面的理解與掌握。 float num1。 // 保存第二個數(shù) uchar jjcc。 // 顯示區(qū)緩存 uchar idata Num_str[17]。 // 第二個數(shù)據(jù)開始位的增量 uchar Lcd_dis1_i = 0。 // 記錄 num1 是幾位數(shù) uchar Lcd_num2_i = 0。 // 小數(shù)點位數(shù) //函數(shù)名稱： delayms。 for(x=z。x) for(y=110。y)。 // 暫存 IO 值 uchar Key_jl。 // 返回鍵值 uchar Key_D_bit。 P2=0xf0。 if(Key_io!=0xf0) // 查看搞四位是否有低電平 { Key_io|=0x0f。 // 重新復制 IO 口 Key_io=P2。 switch(Key_io) { case 0x7e: Key_value=1。 case 0x7d: Key_value=2。 case 0x7b: Key_value=3。