基于51单片机的简易计算器设计
(完整版)基于51单片机的数码管简易计算器

基于51/52单片机的简易计算器制作11级自动化2班王栎斐宋为为闫巨东一、题目利用单片机芯片STC89C52、四位八段共阳数码管及已制作好的电路板等器件设计制作一个计算器。
二、任务与要求要求计算器能实现加减乘除四种运算具体如下1. 加法:四位整数加法计算结果若超过八位则显示计算错误2. 减法:四位整数减法计算结果若超过八位则显示计算错误3. 乘法:多位整数乘法计算结果若超过四位则显示计算错误4. 除法:整数除法5. 有清除功能三、课程设计简述总体设计思路简述1.按照系统设计的功能的要求初步确定设计系统由主控模块、显示模块、键扫描接口电路共三个模块组成。
主控芯片使用STC89C52单片机。
2.键盘电路采用4*4矩阵键盘电路。
3.显示模块采用共阳极数码管构成。
四、硬件电路五、软件编程部份#include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int//uchar code num[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x00,0x40};//共阴极// 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 熄灭-//uchar code loc[]={0xff,0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};//uchar code ero[]={0x79,0x50,0x5c};uchar code num[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff,0x40};//共阳极uchar code loc[]={0x00,0x80,0x40,0x20,0x10};uchar code ero[]={~0x79,~0x50,~0x5c};uint n=0,n1=0,n2=0; //赋初值uchar flag=0; //计算类型选择关键字void delay(int t);void display(int n);void error();main(){while(1){uchar temp;//第一行检测P3=0xfe;temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delay(10);temp=P3;temp=temp&0xfe;if(temp!=0xfe){temp=P3;switch(temp){case 0xee:n1=0;n2=0;n=0;flag=0;break; //清零case 0xde:n1=10*n1+0;n=n1;break;case 0xbe: if(flag==1)n=n2+n1; //=if(flag==2)n=n2-n1;if(flag==3)n=n2*n1;if(flag==4)n=n2/n1;n1=0;break;case 0x7e: // +n2=n1;n1=0;flag=1;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}}}//扫描第二行P3=0xfd;temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delay(10);temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case 0xed:n1=10*n1+1;n=n1;break; //4case 0xdd:n1=10*n1+2;n=n1;break; //5case 0xbd:n1=10*n1+3;n=n1;break; //6case 0x7d:// -n2=n1;n1=0;flag=2;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}}}//扫描第三行P3=0xfb;temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delay(10);temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case 0xeb:n1=10*n1+4;n=n1;break;case 0xdb:n1=10*n1+5;n=n1;break;case 0xbb:n1=10*n1+6;n=n1;break;case 0x7b: // *n2=n1;n1=0;flag=3;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}}}//扫描第四行P3=0xf7;temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){delay(10);temp=P3;temp=temp&0xf0;if(temp!=0xf0){temp=P3;switch(temp){case 0xe7:n1=10*n1+7;n=n1;break; //7case 0xd7:n1=10*n1+8;n=n1;break; //8case 0xb7:n1=10*n1+9;n=n1;break; //9case 0x77: // /n2=n1;n1=0;flag=4;break;}while(temp!=0xf0){temp=P3;temp=temp&0xf0;}}}display(n);}}//延时函数void delay(int t){int x,y;for(x=0;x<t;x++)for(y=0;y<t;y++);}//数码管显示void display(int n){//溢出处理uchar g,s,b,q;int abs;if((n>9999)||(n<-999)) error();//正数if((n>=0)&&(n<=9999)) {g=n%10;s=n/10%10;b=n/100%10;q=n/1000%10;P0=num[g];delay(5);P2=loc[4];delay(2);P2=loc[0];delay(3);if(n>=10){P0=num[s];P2=loc[3];delay(2);P2=loc[0];delay(3);}if(n>=100){P0=num[b];P2=loc[2];delay(2);P2=loc[0];delay(3);}if(n>=1000){P0=num[q];P2=loc[1];delay(2);P2=loc[0];delay(3);}}//负数if((n<0)&&(n>=-999)){abs=-n;g=abs%10;s=abs/10%10;b=abs/100%10;q=abs/1000%10;P0=num[g];P2=loc[4];delay(2);P2=loc[0];delay(2);if((abs/10%10>0)||(abs/100%10>0)){P0=num[s];P2=loc[3];;delay(2);P2=loc[0];delay(2);if((abs/100%10>0)){P0=num[b];P2=loc[2];delay(2);P2=loc[0];delay(2);if((abs/1000%10>0)){P0=num[q];P2=loc[1];delay(2);P2=loc[0];delay(2);}else{P0=num[11];P2=loc[1];delay(2);P2=loc[0];delay(2);}}else{P0=num[11];P2=loc[2];delay(2);P2=loc[0];delay(2);}}else{P0=num[11];P2=loc[3];delay(2);P2=loc[0];delay(2);}}}//溢出显示void error(){P2=loc[1];P0=ero[0];delay(2);P2=loc[0];delay(3);P2=loc[2];P0=ero[1];delay(2);P2=loc[0];delay(3);P2=loc[3];P0=ero[1];delay(2);P2=loc[0];delay(3);P2=loc[4];P0=ero[2];delay(2);P2=loc[0];delay(3); }。
基于51单片机的简易计算器

基于51单片机的简易计算器51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的常用微控制器。
我们可以利用51单片机的强大功能和丰富的外设资源,设计一个简易计算器。
这个计算器可以进行基本的加减乘除运算,并且具备显示结果的功能。
首先,我们需要准备一块51单片机开发板,一块1602液晶显示屏模块,以及一些按键开关和电阻。
我们可以将运算器主要分为以下几个模块:数码管显示模块、键盘输入模块、运算模块和存储模块。
数码管显示模块:我们使用1602液晶显示屏模块来显示计算器的结果。
我们可以通过51单片机的IO口,将计算结果发送给液晶显示屏模块,实现结果的显示。
键盘输入模块:我们可以使用几个按键开关来实现数字和运算符的输入。
通过对按键的检测,我们可以将用户输入的数字和运算符转化为字符形式,并保存到内存中。
运算模块:我们需要根据用户输入的数字和运算符,进行相应的运算。
我们可以使用栈来实现这个功能。
栈是一种常用的数据结构,具有"先进后出"的特点。
我们可以将用户输入的数字和运算符按照一定的规则入栈,然后按照相应的顺序进行出栈和运算。
最后将结果保存到内存中。
存储模块:我们可以使用内部RAM来保存运算结果。
51单片机的内部RAM具有一定的存储能力,可以满足我们的基本需求。
在编写程序时,我们可以使用汇编语言或者C语言。
通过合理的编程,我们可以实现计算器的各项功能。
总结一下,基于51单片机的简易计算器主要包括数码管显示模块、键盘输入模块、运算模块和存储模块。
我们可以通过合理的编程,将这些模块相互配合,实现一个功能完善的计算器。
这个计算器不仅可以进行基本的加减乘除运算,还可以显示结果,方便用户进行计算。
基于51单片机的简易计算器论文设计

基于51单片机的简易计算器论文设计摘要:计算器是一种常见的电子设备,用于数学计算。
随着科技的迅速发展,计算器不再是一种巨大且笨重的机械设备。
相反,它们变得迷你、便携且功能强大。
本论文旨在设计和实现一种基于51单片机的简易计算器。
该设计利用了51单片机的优点,如低功耗、成本低廉和易于学习等特点。
本论文介绍了设计和实现的过程,包括硬件电路设计、软件程序编写以及性能测试等方面。
1.引言计算器广泛应用于日常生活和学习中,人们常常需要进行加减乘除等简单的数学计算。
为了提供便捷的计算功能,传统计算器使用专用的集成电路设计。
然而,这种计算器成本较高,体积较大,且功能有限。
为了满足市场需求,我们设计了一款基于51单片机的简易计算器。
2.硬件电路设计2.1键盘模块键盘模块采用矩阵键盘设计,包括数字键0-9、运算符键+、-、*、/以及等于键=。
采用矩阵建构可以减少IO口资源的使用,并简化设计。
2.2显示模块显示模块采用液晶显示器,能够清晰地显示数字、运算符和结果。
为了实现更好的用户交互体验,还可以添加背光模块。
2.3控制电路控制电路由51单片机和其他常用电子元件组成,可以通过编程控制键盘的输入和显示模块的输出。
其中,51单片机充当了控制中心的作用,负责接收键盘输入、解析用户命令、进行数学计算和控制显示模块的显示。
2.4电源电路电源电路用于提供稳定的电源给整个计算器系统。
电源电路由电池、稳压电路和滤波电路组成,能够为计算器提供稳定的电压和电流。
3.软件程序设计软件程序设计是整个计算器系统的核心。
主要功能包括接收键盘输入、解析输入、进行数学计算、控制显示模块的显示和处理异常情况。
3.1键盘输入接收软件程序通过扫描键盘矩阵来接收键盘输入。
当用户按下一些键时,软件程序会检测到相应的按键信号,并将其转换为数值或运算符。
3.2输入解析软件程序能够解析用户的输入,判断用户输入的是数字还是运算符,并将其保存在相应的变量中。
同时,软件还可以处理异常输入,如除以零等情况。
基于51单片机计算器设计

基于51单片机计算器设计计算器是一种常见的电子设备,可以进行数学运算、数据处理等功能。
本文将基于51单片机进行计算器设计。
一、设计目标:1.实现基本的数学运算功能,如加减乘除、取余等。
2.能够进行复杂的数学运算,如平方、开方等。
3.具备记忆功能,能够存储中间结果和运算符号。
4.设置输入界面,允许用户输入数字和操作符。
5.显示运算结果和中间过程。
二、硬件系统设计:1.使用51单片机作为主控芯片,具有高集成度和处理能力。
2.连接光栅液晶显示屏,用于显示数值和操作符。
3.连接矩阵键盘,用于获取用户的输入。
4.连接电源电路,保证计算器正常运行。
三、软件系统设计:1.确定界面设计,包括数值显示区、操作符显示区和功能键区。
2.设计输入处理模块,根据用户输入获取相应的数值和操作符,并进行相应的处理。
3.设计运算模块,根据用户输入的操作符进行相应的数学运算,并将结果存储起来。
4.设计显示模块,将计算结果和中间过程显示在液晶屏上。
5.设计存储模块,用来存储中间运算结果和操作符号。
四、软件流程设计:1.系统初始化:包括设置显示模式、清零中间结果等。
2.输入处理:通过矩阵键盘输入数字和操作符,并进行相应的处理。
3.运算处理:根据用户输入的操作符,进行相应的数学运算,并将结果存储起来。
4.结果显示:将计算结果和中间过程显示在液晶屏上。
5.存储结果:将计算结果和操作符存储起来,以备后续计算。
五、测试和调试:在设计完成后,需要进行系统测试和调试,确保计算器的各项功能正常运行。
首先进行单元测试,验证各个模块的功能是否按照设计要求正确执行。
然后进行综合测试,模拟用户输入各种情况下的运算过程,检测是否能够正确进行运算并显示结果。
如果发现问题,则进行调试和修改,直到计算器满足设计要求。
六、总结:基于51单片机进行计算器设计,可以实现基本的数学运算功能,并具备记忆功能。
设计步骤包括确定硬件系统和软件系统设计,设计界面、输入处理、运算处理、显示和存储模块,进行测试和调试确保计算器功能正常运行。
基于51单片机的简易计算器设计

基于51单片机的简易计算器设计基于51单片机的简易计算器设计一、引言随着微电子技术和嵌入式技术的发展,越来越多的智能化设备被应用于日常生活中。
其中,基于51单片机的简易计算器设计具有广泛的应用价值。
本文将介绍如何使用51单片机设计一个简易计算器,实现加减乘除的基本运算功能。
二、设计方案1.硬件组成:本设计采用51单片机作为主控芯片,与键盘、显示器等外围设备相连。
键盘用于输入数字和运算符,显示器则用于显示运算结果。
2.软件设计:软件部分包括主程序和子程序。
主程序负责初始化硬件、读取键盘输入和显示运算结果。
子程序包括加减乘除的运算子程序,可根据输入的运算符和操作数进行相应的运算。
3.算法实现:在加减乘除的运算子程序中,采用基本的数学运算方法实现。
对于加法,直接将两个操作数相加;对于减法,将两个操作数相减;对于乘法,采用循环相乘的方法;对于除法,采用循环相除的方法。
三、实验结果在实验中,我们成功地使用51单片机设计了一个简易计算器,实现了加减乘除的基本运算功能。
在测试过程中,我们输入了不同的数字和运算符,得到了正确的运算结果。
同时,我们也测试了计算器的稳定性,发现其在连续运算时表现良好,没有出现明显的误差或故障。
四、结论基于51单片机的简易计算器设计具有简单易行、实用性强等优点。
通过实验测试,我们验证了其可行性和稳定性。
此外,该设计还可以根据需要进行扩展和优化,例如增加更多的运算功能、优化算法等。
未来,我们可以进一步研究如何提高计算器的运算速度和精度,以及如何将其应用于更多的实际应用场景中。
五、改进意见与展望1.增加更多的运算功能:例如实现括号、开方、指数等高级运算,满足更复杂的数学计算需求。
2.优化算法:针对现有的加减乘除运算算法进行优化,提高运算速度和精度。
例如采用更高效的除法算法,减少运算时间。
3.增加存储功能:在计算器中加入存储单元,使得用户可以在多个步骤之间进行数据传递和保存。
4.增强人机交互界面:优化显示器的显示效果,增加用户输入的便捷性,提高用户体验。
基于51单片机简易计算器课程设计报告

基于51单片机简易计算器课程设计报告
基于51单片机简易计算器课程设计报告
1. 研究背景
•计算器是人们日常生活和工作中常用的工具之一。
•通过设计简易计算器,可以加深学生对51单片机的理解和应用。
2. 目标和需求
•设计一个基于51单片机的简易计算器,能够进行基本的四则运算和开方运算。
•要求计算器能够显示输入和计算结果。
•要求计算器具备简单的界面和操作。
3. 设计方案
•使用51单片机作为计算器的控制核心。
•通过键盘输入数字和运算符,并显示在液晶屏上。
•根据输入的运算符,进行相应的计算,并将结果显示在液晶屏上。
4. 硬件设计
•使用51单片机作为主控芯片。
•连接液晶屏模块,用于显示输入和计算结果。
•连接键盘模块,用于输入数字和运算符。
5. 软件设计
•使用C语言进行编程。
•设计主程序,包括初始化、输入处理和计算输出等功能。
•设计函数,实现基本的四则运算和开方运算。
6. 实验结果
•成功设计并实现了基于51单片机的简易计算器。
•可以正常进行基本的四则运算和开方运算。
•输入和计算结果能够准确显示在液晶屏上。
7. 总结与展望
•通过设计这个简易计算器,学生对51单片机的理解和应用能力有了提高。
•下一步可以考虑增加更多的功能,如科学计算和数据存储等。
以上是本次基于51单片机简易计算器课程设计的报告。
通过这个实验,学生对51单片机的应用能力得到了提升,进一步增强了对计算器的理解。
在未来的课程设计中,可以进一步拓展功能,提升计算器的实用性和功能性。
基于51单片机的计算器设计

基于51单片机的计算器设计一、引言计算器(Calculator)是一种专用的电子计算设备,用于简便地进行基本数学计算。
随着科技的发展,计算器的功能也逐渐丰富,并在日常生活中得到广泛应用。
本文将介绍一种基于51单片机的计算器设计方案,以满足人们对计算器的基本需求。
二、设计方案1.硬件设计(1)51单片机:作为计算器的核心,负责处理各项计算任务。
(2)显示屏:用于显示用户输入的数据和计算结果。
(3)按键模块:用于接收用户输入的数字和操作符。
(4)存储器:用于存储用户输入的数据和计算结果。
(5)电源模块:用于为计算器供电。
2.软件设计计算器的软件设计主要包括输入处理、运算处理和输出显示三个模块。
(1)输入处理:当用户按下数字键或操作符键时,计算器会根据当前输入的字符进行相应的处理。
例如,数字键按下后,将数字添加到当前输入的数字中;操作符键按下后,将当前输入的数字和操作符添加到存储器中。
(2)运算处理:当用户按下等号键时,计算器会根据存储器中的数字和操作符进行相应的运算处理。
例如,当存储器中包含两个数字和一个操作符时,计算器会根据操作符进行相应的运算,并将结果保存到存储器中。
(3)输出显示:当计算器完成运算处理后,将结果显示在显示屏上供用户查看。
同时,计算器还需要提供清除键和退格键等功能,以方便用户进行操作。
三、实现步骤1.初始化:将51单片机的各引脚设置为输入或输出,并设置相应的初始参数。
同时,初始化存储器、显示屏和按键模块等硬件设备。
2.输入处理:通过按键模块检测用户输入,并根据当前输入的字符进行相应的处理。
例如,当用户按下数字键时,将数字添加到当前输入的数字中;当用户按下操作符键时,将当前输入的数字和操作符添加到存储器中。
3.运算处理:当用户按下等号键时,计算器会根据存储器中的数字和操作符进行相应的运算处理。
例如,当存储器中包含两个数字和一个操作符时,计算器会根据操作符进行相应的运算,并将结果保存到存储器中。
51单片机简易计算器设计报告(一)

51单片机简易计算器设计报告(一)背景介绍在数字化时代,计算器作为一种简单易用的工具,越来越得到人们的关注和热爱。
而基于51单片机的简易计算器,不仅可以成为一种学习电子技术的手段,还具有满足简单计算需求的实用性。
设计思路本计算器采用键盘输入和数码管输出的电路设计,为用户提供加、减、乘、除、小数点、退位以及等于等功能。
1.键盘输入采用矩阵键盘的方式,将所有按键按行列排列,并利用51单片机中断方式来读取键值。
2.计算处理通过编写相应的程序代码,计算出用户输入的两个数值及操作符的结果,并将结果存储在数据缓存器中,最后将其输出至数码管。
3.数码管显示根据计算结果的数据类型,将其经过相应的转换处理后,通过数码管将结果输出至用户。
设计技术1.软件编写软件编写方面,采用汇编语言进行编写,代码总长度为2.2KB 左右。
其中,以中断方式读取键值、实现数值存储与判断、计算处理、数码管的结果输出等作为关键点进行编写。
2.硬件搭建硬件搭建方面,需要按照电路图进行搭建,并将51单片机与相关周边电路进行连接。
根据设计思路,将键盘、数码管、电源、指示灯等设备按照需求进行连接。
可改进之处虽然 51单片机的简易计算器的搭建能够满足基本计算需求,但其在以下几方面还有可改进之处:•添加计算科学函数,如三角函数、对数函数等。
•改进操作方式,使其更加符合人体工程学原理。
•添加储存器,使用户能够将计算结果进行存储和调用。
总结通过本次对基于51单片机的简易计算器的设计与实现,我们深入了解了电子技术的基本概念和硬件搭建原理,并了解到了简单嵌入式系统的工作原理。
虽然该计算器在功能和效率方面还有待改进,但对于初学者来说,其对于电子技术的学习和实验还是很有价值和意义的。
•编写的汇编代码过于繁琐,可考虑使用高级语言编写以提高效率和易读性。
•在电路搭建时需注意布线的合理性,尽量避免出现干扰和信号损失的问题。
综上所述,基于51单片机的简易计算器的设计和实现虽存在一些不足,但还是很有价值的。
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基于单片机的简易计算器设计摘要2关键字:80C51 LCD1602 4*4矩阵键盘计算器2第一章绪论21。
1系统开发背景21。
2系统开发意义21.3设计目的21。
4设计任务2第二章单片机发展现状22.1目前单片机的发展状况22。
1。
1单片机的应用场合32.2计算器系统现状42.3简易计算器系统介绍4第三章系统硬件设计及说明43。
1系统组成及总体框图53.2AT89S52单片机介绍63。
3其它器件介绍及说明83.3.1 LCD1602液晶显示83。
3.2 4*4矩阵扫描按键9第四章 PROTEUS模拟仿真11第五章系统硬件设计及说明11第六章软件设计116.1汇编语言和C语言的特点及选择116.2源程序代码12摘要近年来随着科技的飞速发展,单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,但仅单片机方面的知识是不够的,还应根据具体硬件结构、软硬件结合,来加以完善。
计算机在人们的日常生活中是比较常见的电子产品之一.可是它还在发展之中,以后必将出现功能更加强大的计算机,基于这样的理念,本次设计主要以80C51单片机为控制芯片,用C语言进行编程实现,通过4*4矩阵键盘控制,输出用液晶屏LCD1602显示,该计算器可以实现一般的加减乘除四则混合运算。
关键字:80C51 LCD1602 4*4矩阵键盘计算器第一章绪论1.1 系统开发背景随着社会的发展,科学的进步,人们的生活水平在逐步的提高,尤其是微电子技术的发展,犹如雨后春笋般的变化。
电子产品的更新速度快就不足惊奇了。
计算器在人们的日常中是比较的常见的电子产品之一。
如何使计算器技术更加的成熟,充分利用已有的软件和硬件条件,设计出更出色的计算器,使其更好的为各个行业服务,成了如今电子领域重要的研究课题.1.2 系统开发意义今天,人们的日常生活中已经离不开计算器了,社会的各个角落都有它的身影,比如商店,办公室,学校……。
因此设计一款简单实用的计算器会有很大的实际意义。
1。
3 设计目的通过本次硬件与软件相结合的实践,运用《单片机基础》、《MCS-51系列单片微型计算机及其应用》所学知识及查阅相关资料,完成简单专用计算器的设计,达到理论知识与实践更好的结合、提高综合运用所学知识和设计能力的目的。
通过本次设计训练,可以使我们在基本思路和基本方法上对基于MCS-51单片机的嵌入式系统设计和按键操作有一个比较感性的认识,并具备一定程度的设计能力。
1.4 设计任务在本次设计实践中,主要完成如下方面的设计任务:1)简要综述单片机技术发展的国内外现状及液晶屏显示和矩阵键盘基本原理;2)掌握MCS-51系列某种产品(例如AT89S52)的最小电路及外围扩展电路的设计方法;3)了解单片机数据转换功能及工作过程;4)完成主要功能模块的硬件电路设计及必要的参数确定;第二章单片机发展现状2。
1 目前单片机的发展状况单片机的发展趋势:低功耗CMOS化;微型单片化;主流与多品种共存;单片机从8位、16位到32位,数不胜数,应有尽有,有与主流C51系列兼容的,也有不兼容的,但它们各具特色,互成互补,为单片机的应用提供广阔的天地。
纵观单片机的发展过程,可以预示单片机的发展趋势,大致有:1)信低功耗CMOS化MCS—51系列的8051推出时的功耗达630mW,而现在的单片机普遍都在100mW左右,随着对单片机功耗要求越来越低,现在的各个单片机制造商基本都采用了CMOS(互补金属氧化物半导体工艺)。
象80C51就采用了HMOS(即高密度金属氧化物半导体工艺)和CHMOS(互补高密度金属氧化物半导体工艺).CMOS 虽然功耗较低,但由于其物理特征决定其工作速度不够高,而CHMOS则具备了高速和低功耗的特点,这些特征,更适合于在要求低功耗象电池供电的应用场合.所以这种工艺将是今后一段时期单片机发展的主要途径.2)微型单片化现在常规的单片机普遍都是将中央处理器(CPU)、随机存取数据存储(RAM)、只读程序存储器(ROM)、并行和串行通信接口,中断系统、定时电路、时钟电路集成在一块单一的芯片上,增强型的单片机集成了如A/D转换器、PMW(脉宽调制电路)、WDT(看门狗)、有些单片机将LCD(液晶)驱动电路都集成在单一的芯片上,这样单片机包含的单元电路就更多,功能就越强大。
甚至单片机厂商还可以根据用户的要求量身定做,制造出具有自己特色的单片机芯片。
此外,现在的产品普遍要求体积小、重量轻,这就要求单片机除了功能强和功耗低外,还要求其体积要小。
现在的许多单片机都具有多种封装形式,其中SMD (表面封装)越来越受欢迎,使得由单片机构成的系统正朝微型化方向发展。
3)主流与多品种共存现在虽然单片机的品种繁多,各具特色,但仍以80C51为核心的单片机占主流,兼容其结构和指令系统的有PHILIPS公司的产品,ATMEL公司的产品和中国台湾的Winbond系列单片机。
所以C8051为核心的单片机占据了半壁江山。
而Microchip公司的PIC精简指令集(RISC)也有着强劲的发展势头,中国台湾的HOLTEK公司近年的单片机产量与日俱增,与其低价质优的优势,占据一定的市场分额。
此外还有MOTOROLA公司的产品,日本几大公司的专用单片机.在一定的时期内,这种情形将得以延续,将不存在某个单片机一统天下的垄断局面,走的是依存互补,相辅相成、共同发展的道路。
2.1。
1单片机的应用场合智能仪器仪表单片机用于各种仪器仪表,一方面提高了仪器仪表的使用功能和精度,使仪器仪表智能化,同时还简化了仪器仪表的硬件结构,从而可以方便地完成仪器仪表产品的升级换代。
如各种智能电气测量仪表、智能传感器等。
1)智能仪器仪表机电一体化产品是集机械技术、微电子技术、自动化技术和计算机技术于一体,具有智能化特征的各种机电产品。
单片机在机电一体化产品的开发中可以发挥巨大的作用。
典型产品如机器人、数控机床、自动包装机、点钞机、医疗设备、打印机、传真机、复印机等。
2)实时工业控制单片机还可以用于各种物理量的采集与控制。
电流、电压、温度、液位、流量等物理参数的采集和控制均可以利用单片机方便地实现。
在这类系统中,利用单片机作为系统控制器,可以根据被控对象的不同特征采用不同的智能算法,实现期望的控制指标,从而提高生产效率和产品质量。
典型应用如电机转速控制、温度控制、自动生产线等。
3)家用电器家用电器是单片机的又一重要应用领域,前景十分广阔.如空调器、电冰箱、洗衣机、电饭煲、高档洗浴设备、高档玩具等.另外,在交通领域中,汽车、火车、飞机、航天器等均有单片机的广泛应用。
如汽车自动驾驶系统、航天测控系统、黑匣子还有分布式系统的前端模块等等。
2。
2 计算器系统现状计算器一般由运算器、控制器、存储器、键盘、显示器、电源和一些可选外围设备及电子配件通过人工或机器设备组成.低档计算器的运算器、控制器由数字逻辑电路实现简单的串行运算,其随机存储器只有一、二个单元,供累加存储用。
高档计算器由微处理器和只读存储器实现各种复杂的运算程序,有较多的随机存储单元以存放输入程序和数据。
键盘是计算器的输入部件,一般采用接触式或传感式。
为减小计算器的尺寸,一键常常有多种功能。
显示器是计算器的输出部件,有发光二极管显示器或液晶显示器等。
除显示计算结果外,还常有溢出指示、错误指示等。
计算器电源采用交流转换器或电池,电池可用交流转换器或太阳能转换器再充电。
为节省电能,计算器都采用CMOS工艺制作的大规模集成电路(见互补金属-氧化物-半导体集成电路),并在内部装有定时不操作自动断电电路。
计算器可选用的外围设备有微型打印机、盒式磁带机和磁卡机等.2。
3 简易计算器系统介绍本计算器是以51系列8051单片机为核心构成的简易计算器系统。
该系统通过单片机控制,实现对4*4键盘扫描进行实时的按键检测,并把检测数据存储下来。
整个计算器系统的工作过程为:首先存储单元初始化,显示初始值和键盘扫描,判断按键位置,查表得出按键值,单片机则对数据进行储存与相应处理转换,之后送入LCD显示。
整个系统可分为三个主要功能模块:功能模块一,实时键盘扫描;功能模块二,LCD显示;功能模块三,计算。
第三章系统硬件设计及说明为了更好的实现系统得功能,硬件电路的设计应该遵循以下原则:1、优化硬件电路采用软件设计与硬件设计相结合的方法;尽管采用软件来实现硬件系统的功能时,也许响应时间会比单纯使用硬件时长,而且还要占用微处理器(MCU)的时间;但是,用软件实现硬件的功能可以简化硬件结构,提高电路的可靠性.所以,在设计本系统得时候,在满足可靠性和实时性的前提下,尽可能的通过软件来实现硬件功能。
2、可靠性及抗干扰设计根据可靠性设计理论,系统所用芯片数量越少,系统的平均无故障时间越长。
而且,所用芯片数量越少,地址和数据总线在电路板上受干扰的可能性也就越小。
因此,系统的设计思想是在满足功能的情况下力争使用较少数量的芯片。
3、灵活的功能扩展功能扩展是否灵活是衡量一个系统优劣的重要指标.一次设计往往不能完全考虑到系统的各个方面,系统需要不断完善以及进行功能升级。
进行功能扩展时,应该在原有设计的基础上,通过修改软件程序和少量硬件完成。
对于本系统而言,就是要求在系统硬件不变的情况下,能够通过修改软件程序,完成功能的升级和扩展。
根据第提出的系统设计方案,结合以上三条原则,确定了系统硬件的设计。
计算器主要由以下一些功能模块构成:非编码键盘模块、LCD液晶显示屏模块等。
该系统的硬件设计采用了模块化的设计方法。
AT89S52 单片机与LCD液晶显示屏显示电路是整个电路的核心,它们实现系统的功能要求。
简易计算器主要包括:键盘电路,显示电路.下图为总体硬件结构前面叙述了该系统的设计说明,系统采用了比较简单的设计方案,所以该系统的硬件设计的总外围电路不会产生过多的干扰。
在下面的阐述中,对系统的外围电路分别予以介绍.键盘部分采用编码键盘,显示部分采用LCD液晶显示屏完全能够很好的实现显示方面的要求.3.1 系统组成及总体框图线路原理框图3。
2 AT89S52单片机介绍图3.2.1-1 单片机AT89S521、主要性能:(1)• 8031 CPU与MCS-51 兼容• 8K字节可编程FLASH存储器(寿命:1000写/擦循环) •全静态工作:0Hz—33MHz•三级加密程序存储器• 128*8位内部RAM• 32条可编程I/O线•三个16位定时器/计数器•八个中断源•全双工UART串行通道•低功耗的闲置和掉电模式•掉电后中断可唤醒•看门狗定时器•双数据指针•掉电标识符•片内振荡器和时钟电路(2)管脚说明:VCC:供电电压。
GND:接地。
2、AT89S52的功能特性描述AT89S52 是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。