单片机 十进制计算器

单片机 十进制计算器
单片机 十进制计算器

姓名学号

时间 2015.05.14 地点 B526

实验题目简易十进制计算器

一、实验目的

1. 掌握单片机编程和调试方法。

2. 掌握键盘、LED显示接口工作原理及编程方法。

二、实验内容

利用MCS-51单片机,设计一个简易十进制计算器,完成一位十进制有符号数的加、减、乘、除运算。

16个按键的安排:10个数字键(0-9),用于输入运算的数字;5个功能键:+、-、×、÷、=、清零(符号选择)。

本实验要求显示:输入的十进制数字及符号,正数不显示符号,负数在数的前面显示“-”;运算符显示(显示字形自定);运算结果显示,包括数字和符号。

三、实验电路连线

P0

P1

P2.0-P2.3

四、实验说明

本实验采用动态显示电路,即6个数码管分时循环工作,刷新频率≥25Hz 。键盘采用矩阵式电路,L1-L4作为输出,H1-H4作为输入。(详细工作原理请参考教材第10章)。

要求所有的程序预先在WA VE 仿真调试通过,达到设计要求后下载程序到单片机芯片在实验板上实际运行。

程序的下载由实验室提供编程器统一烧写,单片机芯片由实验室提供,调试完成后交回。

五、实验仪器和设备

PC 机、WA VE 软件、仿真器、实验板、编程器、电源等。

六、程序流程图及程序

P2.4-P2.7

YJ EQU 50H ;结果存放

YJ1 EQU 51H ;中间结果存放GONG EQU 52H ;功能键存放

ORG 00H

START: MOV R3,#0 ;初始化显示为空MOV GONG,#0

MOV 32H,#00H

MOV 33H,#00H

MOV 34H,#00H

MLOOP: CALL DISP ;调显示子程序WAIT: CALL TESTKEY ;判断有无按键JZ WAIT

CALL GETKEY ;读键

INC R3 ;按键个数

CJNE A,#0,NEXT1 ;判断是否数字键

LJMP E1 ;转数字键处理NEXT1: CJNE A,#1,NEXT2

LJMP E1

NEXT2: CJNE A,#2,NEXT3

LJMP E1

NEXT3: CJNE A,#3,NEXT4

LJMP E1

NEXT4: CJNE A,#4,NEXT5

LJMP E1

NEXT5: CJNE A,#5,NEXT6

LJMP E1

NEXT6: CJNE A,#6,NEXT7

LJMP E1

NEXT7: CJNE A,#7,NEXT8

LJMP E1

NEXT8: CJNE A,#8,NEXT9

LJMP E1

NEXT9: CJNE A,#9,NEXT10

LJMP E1

NEXT10: CJNE A,#10,NEXT11 ;判断是否功能键

LJMP E2 ;转功能键处理NEXT11: CJNE A,#11,NEXT12

LJMP E2

NEXT12: CJNE A,#12, NEXT13

LJMP E2

NEXT13: CJNE A,#13,NEXT14

LJMP E2

NEXT14: CJNE A,#14,NEXT15

LJMP E2

NEXT15: LJMP E3 ;判断是否清除键

E1: CJNE R3,#1,N1 ;判断第几次按键LJMP E11 ;为第一个数字

N1: CJNE R3,#2,N2

LJMP E12 ;为第二个数字

N2: CJNE R3,#3,N3

LJMP E13 ;为第三个数字

N3: LJMP E3 ;第四个数字转溢出E11: MOV R4,A ;输入值暂存R4

MOV 34H,A ;输入值送显示缓存

MOV 33H,#00H

MOV 32H,#00H

LJMP MLOOP ;等待再次输入

E12: MOV R7,A ;个位数暂存R7

MOV B,#10

MOV A,R4

MUL AB ;十位数

ADD A,R7

MOV R4,A ;输入值存R4

MOV 32H,#00H ;输入值送显示缓存

MOV 33H,34H

MOV 34H,R7

LJMP MLOOP

E13: MOV R7,A

MOV B,#10

MOV A,R4

MUL AB

JB OV,E3 ;输入溢出

ADD A,R7

JB CY,E3 ;输入溢出

MOV R4,A

MOV 32H,33H ;输入值送显示缓存

MOV 33H,34H

MOV 34H,R7

LJMP MLOOP

E3: MOV R3,#0 ;按键次数清零

MOV R4,#0 ;输入值清零

MOV YJ,#0 ;计算结果清零

MOV GONG,#0 ;功能键设为零

MOV 32H,#00H ;显示清空

MOV 33H,#00H

MOV 34H,#00H

LJMP MLOOP

E2: MOV 34H,#00H

MOV 33H,#00H

MOV 32H,#00H

MOV R0,GONG ;与上次功能键交换

MOV GONG,A

MOV A,R0

CJNE A,#10,N21 ;判断功能键

LJMP JIA ;"+"

N21: CJNE A,#11,N22

LJMP JIAN ;"-"

N22: CJNE A,#12,N23

LJMP CHENG ;"*"

N23: CJNE A,#13,N24

LJMP CHU ;"/"

N24: CJNE A,#0,N25

LJMP FIRST ;首次按功能键

N25: LJMP DEN ;"="

N4: LJMP E3

FIRST: MOV YJ,R4 ;输入值送结果

MOV R3,#0 ;按键次数清零

LJMP DISP1 ;结果处理

JIA: MOV A,YJ ;上次结果送累加器

ADD A,R4 ;上次结果加输入值

JB CY,N4 ;溢出

MOV YJ,A ;存本次结果

MOV R3,#0 ;按键次数清零

LJMP DISP1

JIAN: MOV A,YJ

SUBB A,R4 ;上次结果减输入值

JB CY,N4 ;负数溢出

MOV YJ,A

MOV R3,#0

LJMP DISP1

CHENG: MOV A,YJ

MOV B,A

MOV A,R4

MUL AB ;上次结果乘输入值

JB OV,N4 ;溢出

MOV YJ,A

LJMP DISP1

CHU: MOV A,R4

MOV B,A

MOV A,YJ

DIV AB ;上次结果除输入值

MOV YJ,A

MOV R3,#0

LJMP DISP1

DEN: MOV R3,#0

LJMP DISP1

DISP1: MOV B,#10

MOV A,YJ ;结果送累加器

DIV AB ;结果除10

MOV YJ1,A ;暂存"商"

MOV A,B ;取个位数

MOV 34H,A ;个位数送显示缓存

MOV A,YJ1

JZ DISP11

MOV B,#10

MOV A,YJ1

DIV AB

MOV YJ1,A

MOV A,B

MOV 33H,A ;十位送显示缓存

MOV A,YJ1

JZ DISP11 ;结果是否为二位数

MOV 32H,A ;百位数送显示缓存DISP11: LJMP MLOOP

DISP: MOV R0,#34H

DIR1: MOV DPTR,#SEGTAB

MOV A,@R0

MOVC A,@A+DPTR

MOV P0,A

CJNE R0,#34H,DIR2

SETB P2.0

CALL D1MS

CLR P2.0

DEC R0

SJMP DIR1

DIR2: CJNE R0,#33H,DIR3

SETB P2.1

CALL D1MS

CLR P2.1

DEC R0

SJMP DIR1

DIR3: SETB P2.2

CALL D1MS

CLR P2.2

RET

D1MS: MOV R7,#02H

DMS: MOV R6,#0F0H

DJNZ R6,$

DJNZ R7,DMS

RET

SEGTAB: DB 0C0H, 0F9H, 0A4H, 0B0H

DB 99H, 92H, 82H, 0F8H

DB 80H, 90H, 88H, 83H

DB 0C6H, 0A1H, 86H, 8EH

TESTKEY:ACALL DISP

MOV P1,#0FH ;读入键状态

MOV A,P1

CPL A

ANL A,#0FH ;高四位不用

RET

KEYTABLE:

DB 0EEH,0EDH,0DDH,0BDH ;键码定义

DB 0EBH,0DBH,0BBH,0E7H

DB 0D7H,0B7H,0DEH,0BEH

DB 07EH,07DH,07BH,077H

GETKEY: MOV R6,#10 ;读键子程序

ACALL DELAY

MOV P1,#0FH

MOV A,P1

CJNE A,0FH,K12

LJMP MLOOP

K12: MOV B,A

MOV P1,#0EFH

MOV A,P1

CJNE A,#0EFH,K13

MOV P1,#0DFH

MOV A,P1

CJNE A,#0DFH,K13

MOV P1,#0BFH

MOV A,P1

CJNE A,#0BFH,K13

MOV P1,#07FH

MOV A,P1

CJNE A,#07FH,K13

LJMP MLOOP

K13: ANL A,#0F0H

ORL A,B

MOV B,A

MOV R1,#16

MOV R2,#0

MOV DPTR,#KEYTABLE K14: MOV A,R2

MOVC A,@A+DPTR

CJNE A,B,K16

MOV P1,#0FH

K15: MOV A,P1

CJNE A,#0FH,K15

MOV R6,#10

ACALL DELAY

MOV A,R2

RET

K16: INC R2

DJNZ R1,K14

AJMP MLOOP DELAY: MOV R7,#10

TS1: MOV R6,#0FFH

TS2: NOP

NOP

DJNZ R6,TS2

DJNZ R7,TS1

RET

END

七、实验报告

1、硬件电路设计(画出电路图),分析电路工作原理;

矩阵键盘的工作原理:计算器的键盘布局如图所示:一般有16个键组成,在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能,这种形式在单片机系统中也最常用。

2、总结

刚开始接到这个计算器的课程设计任务时,因为以前做过类似的题目,于是在脑海中初步构建了编写程序的一些控制程序。但在编写程序的过程中,遇到了很多问题,因为以前用的是熟悉的C语言,而这次用的是汇编语言,使我发现自己以前学习上存在的不足,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,对单片机汇编语言掌握得不够好。还有就是显示符号这个功能没有做出来,还得多多学习单片机知识。

基于51单片机的计算器设计

目录 第一章引言 (3) 1.1 简述简易计算器 (3) 1.2 本设计主要任务 (3) 1.3 系统主要功能 (4) 第二章系统主要硬件电路设计 (4) 2.1 系统的硬件构成及功能 (4) 2.2 键盘电路设计 (5) 2.3 显示电路设计 (6) 第三章系统软件设计 (7) 3.1 计算器的软件规划 (7) 3.2 键盘扫描的程序设计 (7) 3.3 显示模块的程序设计 (8) 3.4 主程序的设计 (9) 3.5 软件的可靠性设计 (9) 第四章调试 (9) 第五章结束语 (10) 参考文献 (11) 附录源程序 (11)

第一章引言 1.1 简述简易计算器 近几年单片机技术的发展很快,其中电子产品的更新速度迅猛。计算器是日常生活中比较的常见的电子产品之一。如何才能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呢? 本设计是以AT89S52单片机为核心的计算器模拟系统设计,输入采用4×6矩阵键盘,可以进行加、减、乘、除9位带符号数字运算,并在LCD1602上显示操作过程。 科技的进步告别了以前复杂的模拟电路,一块几厘米平方的单片机可以省去很多繁琐的电路。现在应用较广泛的是科学计算器,与我们日常所用的简单计算器有较大差别,除了能进行加减乘除,科学计算器还可以进行正数的四则运算和乘方、开方运算,具有指数、对数、三角函数、反三角函数及存储等计算功能。计算器的未来是小型化和轻便化,现在市面上出现的使用太阳能电池的计算器, 使用ASIC设计的计算器,如使用纯软件实现的计算器等,未来的智能化计算器将是我们的发展方向,更希望成为应用广泛的计算工具。 1.2 本设计主要任务 以下是初步设定的矩阵键盘简易计算器的功能: 1.扩展4*6键盘,其中10个数字,5个功能键,1个清零 2.强化对于电路的焊接 3.使用五位数码管接口电路 4. 完成十进制的四则运算(加、减、乘、除); 5. 实现结果低于五位的连续运算; 6. 使用keil 软件编写程序,使用汇编语言; 7. 最后用ptoteus模拟仿真; 8.学会对电路的调试

定时器实验报告

电子信息工程学系实验报告 课程名称:单片机原理及接口应用Array实验项目名称:51定时器实验实验时间: 班级:姓名:学号: 一、实验目的: 熟悉keil仿真软件、protues仿真软件的使用和单片机定时程序的编写。了解51单片机中定时、计数的概念,熟悉51单片机内部定时/计数器的结构与工作原理。掌握中断方式处理定时/计数的工作过程,掌握定时/计数器在C51中的设置与程序的书写格式以及使用方法。 二、实验环境: 软件:KEIL C51单片机仿真调试软件,proteus系列仿真调试软件 三、实验原理: 1、51单片机定时计数器的基本情况 8051型有两个十六位定时/计数器T0、T1,有四种工作方式。MCS-51系列单片机的定时/计数器有几个相关的特殊功能寄存器: 方式控制寄存器TMOD; 加法计数寄存器TH0、TH1 (高八位);TL0、TL1 (低八位); 定时/计数到标志TF0、TF1(中断控制寄存器TCON) 定时/计数器启停控制位TR0、TR1(TCON) 定时/计数器中断允许位ET0、ET1(中断允许寄存IE) 定时/计数器中断优先级控制位PT0、PT1(中断优IP) 2、51单片机的相关寄存器设置 方式控制寄存器TMOD: TMOD的低四位为T0的方式字,高四位为T1的方式字。TMOD不能位寻址,必须整体赋值。TMOD各位的含义如下: 1. 工作方式选择位M1、M0 3、51单片机定时器的工作过程(逻辑)方式一 方式1:当M1M0=01时,定时器工作于方式1。

T1工作于方式1时,由TH1作为高8位,TL1作为低8位,构成一个十六位的计数器。若T1工作于定时方式1,计数初值为a,晶振频率为12MHz,则T1从计数初值计数到溢出的定时时间为t =(216-a)μS。 4、51单片机的编程 使用MCS-51单片机的定时/计数器的步骤是: .设定TMOD,确定: 工作状态(用作定时器/计数器); 工作方式; 控制方式。 如:T1用于定时器、方式1,T0用于计数器、方式2,均用软件控制。则TMOD的值应为:0001 0110,即0x16。 .设置合适的计数初值,以产生期望的定时间隔。由于定时/计数器在方式0、方式1和方式2时的最大计数间隔取决于使用的晶振频率fosc,如下表所示,当需要的定时间隔较大时,要采用适当的方法,即将定时间隔分段处理。 计数初值的计算方法如下,设晶振频率为fosc,则定时/计数器计数频率为fosc/12,定时/计数器的计数总次数T_all在方式0、方式1和方式2时分别为213 = 8192、216 = 65536和28 = 256,定时间隔为T,计数初值为a,则有 T = 12×(T_all – a)/fosc a = T_all – T×fosc/12 a = – T×fosc/12 (注意单位) THx = a / 256;TLx = a % 256; .确定定时/计数器工作于查询方式还是中断方式,若工作于中断方式,则在初始化时开放定时/计数器的中断及总中断: ET0 = 1;EA = 1; 还需要编写中断服务函数: void T0_srv(void)interrupt 1 using 1 { TL0 = a % 256; TH0 = a / 256; 中断服务程序段} .启动定时器:TR0(TR1)= 1。 四、实验内容过程及结果分析: 利用protues仿真软件设计一个可以显示秒表时间的显示电路。利用实验板上的一位led数码管做显示,利用中断法编写定时程序,控制单片机定时器进行定时,所定时间为1s。刚开始led数码管显示9,每过一秒数码管显示值减一,当显示到0时返回9,依此反复。然后设计00-59的两位秒表显示程序。 (1)实现个位秒表,9-0

AT89C51单片机简易计算器的设计

AT89C51单片机简易计算器的设计 单片机的出现是计算机制造技术高速发展的产物,它是嵌入式控制系统的核心,如今,它已广泛的应用到我们生活的各个领域,电子、科技、通信、汽车、工业等。本设计是基于51系列单片机来进行的数字计算器系统设计,可以完成计算器的键盘输入,进行加、减、乘、除六位数范围内的基本四则运算,并在LCD上显示相应的结果。设计电路采用AT89C51单片机为主要控制电路,利用MM74C922作为计算器4*4键盘的扫描IC读取键盘上的输入。显示采用字符LCD静态显示。软件方面使用C语言编程,并用PROTUES仿真。 一、总体设计 根据功能和指标要求,本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路,实现对计算器的设计。具体设计如下:(1)由于要设计的是简单的计算器,可以进行四则运算,为了得到较好的显示效果,采用LCD 显示数据和结果。 (2)另外键盘包括数字键(0~9)、符号键(+、-、×、÷)、清除键和等号键,故只需要16 个按键即可,设计中采用集成的计算键盘。 (3)执行过程:开机显示零,等待键入数值,当键入数字,通过LCD显示出来,当键入+、-、*、/运算符,计算器在内部执行数值转换和存储,并等待再次键入数值,当再键入数值后将显示键入的数

值,按等号就会在LCD上输出运算结果。 (4)错误提示:当计算器执行过程中有错误时,会在LCD上显示相应的提示,如:当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时,计算器会在LCD上提示溢出;当除数为0时,计算器会在LCD 上提示错误。 系统模块图: 二、硬件设计 (一)、总体硬件设计 本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分:采用LCD 静态显示。按键部分:采用4*4键盘;利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC,读取输入的键值。 总体设计效果如下图:

基于51单片机的计算器设计程序代码汇编

DBUF EQU 30H TEMP EQU 40H YJ EQU 50H ;结果存放 YJ1 EQU 51H ;中间结果存放GONG EQU 52H ;功能键存放 ORG 00H START: MOV R3,#0 ;初始化显示为空MOV GONG,#0 MOV 30H,#10H MOV 31H,#10H MOV 32H,#10H MOV 33H,#10H MOV 34H,#10H MLOOP: CALL DISP ;PAN调显示子程序WAIT: CALL TESTKEY ; 判断有无按键JZ WAIT CALL GETKEY ;读键 INC R3 ;按键个数 CJNE A,#0,NEXT1 ; 判断就是否数字键 LJMP E1 ; 转数字键处理NEXT1: CJNE A,#1,NEXT2 LJMP E1 NEXT2: CJNE A,#2,NEXT3 LJMP E1 NEXT3: CJNE A,#3,NEXT4 LJMP E1 NEXT4: CJNE A,#4,NEXT5 LJMP E1 NEXT5: CJNE A,#5,NEXT6 LJMP E1 NEXT6: CJNE A,#6,NEXT7 LJMP E1 NEXT7: CJNE A,#7,NEXT8 LJMP E1 NEXT8: CJNE A,#8,NEXT9 LJMP E1 NEXT9: CJNE A,#9,NEXT10 LJMP E1 NEXT10: CJNE A,#10,NEXT11 ;判断就是否功能键LJMP E2 ;转功能键处理NEXT11: CJNE A,#11,NEXT12 LJMP E2 NEXT12: CJNE A,#12, NEXT13 LJMP E2

单片机实验报告 计算器

单片机原理及其应用实验报告基于51单片机的简易计算器的设计 班级:12电子1班 姓名:金腾达 学号:1200401123 2015年1月6日

摘要 一个学期的51单片机的课程已经随着期末的到来落下了帷幕。“学以致用”不仅仅是一句口号更应该是践行。本设计秉承精简实用的原则,采用AT89C51单片机为控制核心,4X4矩阵键盘作为输入,LCD1602液晶作为输出组成实现了基于51单片机的简易计算器。计算器操作方式尽量模拟现实计算器的操作方式,带有基本的运算功能和连续运算能力。并提供了良好的显示方式,与传统的计算器相比,它能够实时显示当前运算过程和上一次的结果,更加方便用户记忆使用。本系统制作简单,经测试能达到题目要求。 关键词:简易计算器、单片机、AT89C51、LCD1602、矩阵键盘

目录 一、系统模块设计......................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1 单片机最小系统 (1) 1.2 LCD1602液晶显示模块 (1) 1.3 矩阵按键模块 (2) 1.4 串口连接模块 (1) 二、C51程序设计 (2) 2.1 程序功能描述及设计思路 (2) 2.1.1按键服务函数 (2) 2.1.2 LCD驱动函数 (2) 2.1.3 结果显示函数 (2) 2.1.4状态机控制函数 (2) 2.1.5串口服务函数 (2) 2.2 程序流程图 (3) 2.2.1系统总框图 (3) 2.2.2计算器状态机流程转换图 (3) 三、测试方案与测试结果 (4) 3.1测试方案 (4) 3.3 测试结果及分析 (7) 4.3.1测试结果(仿真截图) (7) 4.3.2测试分析与结论 (7) 四、总结心得 (7) 五、思考题 (8) 附录1:整体电路原理图 (9) 附录2:部分程序源代码 (10)

单片机课程设计 简易计算器的设计

目录 摘要 (1) 绪论 (1) 1.设计要求及功能分析 (1) 1.1 设计要求 (1) 1.2 基本功能 (2) 2.设计方案 (2) 2.1 硬件部分设计方案 (2) 2.1.1 单片机部分 (2) 2.1.2 按键部分 (2) 2.1.3 显示部分 (2) 2.2 软件部分设计方案 (2) 3.系统的硬件总体设计 (4) 3.1 系统的总体硬件设计 (4) 3.2 键盘连接电路 (4) 3.3 显示屏连接电路 (5) 3.4 单片机芯片AT89C51 (6) 3.5 外接电路 (7) 4.系统的软件总体设计 (8) 4.1 键盘识别程序设计 (8) 4.2 显示程序 (11) 4.3 运算程序 (11) 5.元器件清单及程序清单 (12) 5.1 元器件清单 (12) 5.2 程序清单 (12) 6.软件仿真 (18) 6.1 仿真验证 (18) 6.2 性能分析 (20) 6.3 出现故障及其原因 (20) 6.4 解决方法 (20) 结论 (20) 参考文献 (21) 致谢 (21) 附录PCB图 (22)

简易计算器的设计 学生:李飞马鹏超舒宏超 指导老师:王孝俭 摘要:单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上,但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件:CPU、内存、内部和外部总线系统,目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器,实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机内部也用和电脑功能类似的模块,比如CPU,内存,并行总线,还有和硬盘作用相同的存储器件,不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多,不过价钱也是低的,一般不超过10元即可,用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影!它主要是作为控制部分的核心部件。它是一种在线式实时控制计算机,在线式就是现场控制,需要的是有较强的抗干扰能力,较低的成本,这也是和离线式计算机的(比如家用PC)的主要区别。单片机比专用处理器最适合应用于嵌入式系统,因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机,复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作!单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合,甚至比人类的数量还要多。 关键词:单片机、计算器、控制电路、仿真。 绪论 设计要求掌握数码管移位动态扫描显示的编程方法,掌握矩阵扫描的编程方法,掌握数据在内部运算的编程方法。设计任务实现最大8位正整数加、减、乘、除,具备清零、等于功能,16个按键功能依次为:数字0、数字1、数字2、数字3、数字4、数字5、数字6、数字7、数字8、数字9、清零、等于、加、减、乘、除。 1.设计要求及功能分析 1.1设计要求: 本次单片微型计算机与接口技术课程设计做的是利用C51单片机为主体的计算器,实现了简单的加、减、乘、除功能。采取的是键盘输入和液晶显示屏的输出结果显示。主要硬件构成部分由四个,一个AT89C51单片机芯片,一个液晶显示屏,一个4*4键盘和一个排阻(10K)做P0口的上拉电阻,可以实现16位的数值操作计算。 1.2基本功能: 首先,计算器可现实8位数字,开机运行时,只有数码管最低位显示为“0”,其他位全部不显示;

基于单片机的简易计算器设计

目录 引言 (1) 第一章设计原理及要求 (2) 1.1设计方案的确定 (2) 1.2系统的设计方案 (2) 1.3系统的设计要求 (2) 第二章硬件模块设计 (4) 2.1单片机AT89C51 (4) 2.1.1 AT89C51芯片的特点 (5) 2.1.2 管脚说明 (5) 2.1.3 振荡器特性 (7) 2.1.4 芯片擦除 (7) 2.2键盘控制模块 (7) 2.2.1 矩阵键盘的工作原理 (8) 2.2.2 键盘电路主要器件介绍 (8) 2.3LCD显示模块 (10) 2.3.1 显示电路 (11) 2.3.2 LCD1602主要技术参数 (11) 2.3.3 引脚功能说明 (11) 2.4运算模块(单片机控制) (12) 第三章软件设计 (14) 3.1功能介绍 (14) 3.2系统流程图 (14) 3.3程序 (16) 第四章系统调试 (17) 4.1软件介绍 (17) 4.1.1 Keil uVision2仿真软件简介 (17) 4.1.2 protues简介 (17)

4.2软件调试 (18) 4.2.1 软件分析及常见故障 (18) 4.2.2 仿真结果演示 (20) 4.3硬件调试 (21) 结束语 (23) 参考文献 (24) 附录 (25) 致谢 (36)

引言 计算工具最早诞生于中国,中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策,也被叫做算筹。这种算筹多用竹子制成,也有用木头,兽骨充当材料的,约二百七十枚一束,放在布袋里可随身携带。另外直到今天仍在使用的珠算盘,是中国古代计算工具领域中的另一项发明,明代时的珠算盘已经与现代的珠算盘几乎相同。 17世纪初,西方国家的计算工具有了较大的发展,英国数学家纳皮尔发明的“纳皮尔算筹”,英国牧师奥却德发明了圆柱型对数计算尺,这种计算尺不仅能做加、减、乘、除、乘方和开方运算,甚至可以计算三角函数、指数函数和对数函数。这些计算工具不仅带动了计算器的发展,也为现代计算器发展奠定了良好的基础,成为现代社会应用广泛的计算工具。1642年,年仅19岁的法国伟大科学家帕斯卡引用算盘的原理,发明了第一部机械式计算器,在他的计算器中有一些互相联锁的齿轮,一个转过十位的齿轮会使另一个齿轮转过一位,人们可以像拨电话号码盘那样,把数字拨进去,计算结果就会出现在另一个窗口中,但是它只能做加减运算。1694年,莱布尼兹在德国将其改进成可以进行乘除的计算。此后,一直到20世纪50年代末才有电子计算器的出现。

单片机设计简易计算器

简易计算器 Simply Calculator 1 设计思想 此计算器有键盘部分、单片机、显示部分三部分组成,键盘部分主要完成输入功能;单片机主要完成数据处理功能,包括确定按键,完成运算,以及输出数据;显示器部分主要完成单片机输出的显示。 本设计的思路是利用单片机性能好,稳定性强的优点来实现系统的运行。设计大致可以分为三个步骤:第一步,硬件的选取和设计;第二步,程序的设计和调试;第三步,Protues 系统仿真。 硬件是设计的骨骼,不仅关系到设计总体方向的确定,还要综合考虑节能,环保,以及稳定性和经济性等各种因素。因此需要花费大量的时间。硬件的选取最为重要,包括选用的芯片,显示设备的选取,输入设备的选取等。本设计是通过单片机来实现的,因此选用了ATMEGA16单片机作为主体,输入设备选用矩阵键盘。程序是硬件的灵魂,是实现设计的中心环节。本设计使用的程序语言是C语言,在“ICC AVR”中运行,调试,直到运行出正确结果,然后输出后缀名为.HEX格式的文件,以备在Protues中仿真使用。程序是设计的关键,程序的调试需要大量的时间,耐心,还够要有足的细心才能成功。本设计中就出现了大量的错误,经过认真修改,最终才能运行出正确结果。最后的系统仿真是设计是否成功的验证,是设计不可缺少的重要环节。这就要求能掌握Protues的一些基本操作。2原理分析 矩阵键盘的扫描 —

》 图矩阵键盘图 如图所示,单片机的8个I/O口和矩阵键盘相连,用8个I/O口来控制矩阵键盘的16个按键是非常有意思的,首先我们设置单片机的PD0—PD7为输出,且PD0—PD3依次设置为低电平,而PD4—PD7设置为高电平,然后我们设置PD4—PD7为输入,而PD0—PD3仍然为输出,假如此时M1键按下,则PD0与PD4相连,因为PD0是低电平,而PD4是输入,所以PD4会被拉为低电平,同理,如果M2被按下,则PD5会被拉低,M3按下,PD6会被拉低,M4按下,PD7被拉低。这是判断有无键盘按下的过程,当我们判断是那一个键盘按下时,我们首先设置8个I/O口为输出,输出为FE,即,PD0为低电平,其他全为高电平,然后我们设置PD4—PD7为输入,如果M1被按下,则PD4会比被拉为低电平,此时会变成EE,同理可以知道M2被按下时会变为DE,M3被按下时会变为BE,M4被按下时会变为7E。同理我们可以设置8个I/O口输出FD来检测M5—M8是否被按下,设置8个I/O口输出FC来来检测M9—M12,设置8个I/O口输出F7来检测M13—M16,如果M1—M4没有被按下,就继续检测M4—M8,一次类推,就可以检测出16个按键了。在这次设计中,16个按键M1—M16所对应检测值分别为:EE,DE,BE,7E,ED,DD,BD,7D,EB,DB,BB,7B,E7,D7,B7,77。 数字显示与计算 本次设计选用的显示器是1602液晶显示器,此液晶显示器能显示32个字符,VSS接地,VDD接电源正极,E为时使能信号,R/W为读写选择端(H/L),RS为数据/命令选择端(H/L),D0—D7为数据I/O口。 首先我们初始化液晶显示器,然后显示出第一个被按下的数,并且使光标右移,如果有第二个数按下,则据继续显示,以此类推,然后把所有显示出来的数换算成一个数,如果按下“+”号,则显示出“+”,并且同理显示出“+”号后面按下的数字,然后调用加子程序,运算出结果,如果按下的是“-”,则调用减子程序,如果按下“*”,则调用乘子程序,如果按下“/”,则调用除子程序。然后再调用显示结果子程序,显示出结果。 《

51单片机简易计算器程序

#include <reg51.h>#include <intrins.h> #include <ctype.h> #include <stdlib.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar operand1[9], operand2[9]; uchar operator; void delay(uint); uchar keyscan(); void disp(void); void buf(uint value); uint compute(uint va1,uint va2,uchar optor); uchar code table[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff}; uchar dbuf[8] = {10,10,10,10,10,10,10,10}; void delay(uint z) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--)

for(y=110;y>0;y--); } uchar keyscan() { uchar skey; P1 = 0xfe; while((P1 & 0xf0) != 0xf0) { delay(3); while((P1 & 0xf0) != 0xf0) { switch(P1) { case 0xee: skey = '7'; break; case 0xde: skey = '8'; break; case 0xbe: skey = '9'; break; case 0x7e: skey = '/'; break; default: skey = '#'; }

基于51单片机的数字计算器的设计

《单片机技术及其应用》课程设计报告 专业:通信工程 班级:09312班 姓名:某某某 学号:09031069 指导教师: 二0一二年六月十八日

目录 1设计目的 (1) 2 设计题目描述与要求 (1) 3 设计过程 (2) 4硬件总体方案及说明 (6) 5 软件总体方案及设计流程 (9) 6 调试与仿真 (13) 7 心得体会 (14) 8 指导老师意见 (15) 9 参考文献 (16) 附录一 (16) 附录二 (21)

基于51单片机的数字计算器的设计 1设计目的 简易计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后,我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用,但对单片机的硬件实际应用和单片机完整程序设计还不清楚,实际动手能力不够,因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。单片机课程设计既巩固了课本学到的理论,还学到了单片机硬件电路和程序设计,简易计算器课程设计通过自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真,来加深对单片机的认识,充分发挥我们的个人创新和动手能力,并提高我们对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。 本设计是基于51系列的单片机进行的简易计算器系统设计,可以完成计算器的键盘输入,进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算,并在LED 上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件选择AT89C51单片机和74ls164,输入用4×4矩阵键盘。显示用5位7段共阴极LED静态显示。软件从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。选用编译效率最高的Keil软件进行编程,并用proteus仿真。 2 设计题目描述与要求 基于AT89C51数字计算器设计的基本要求与基本思路: (1)扩展4*4键盘,其中10个数字,5个功能键,1个清零 (2)使用五位数码管接口电路

C51单片机定时器及数码管控制实验报告

理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告 (201 — 201学年第1 学期) 课程名称:单片机技术

一、实验目的 1.掌握定时器T0、T1 的方式选择和编程方法,了解中断服务程序的设计方法,学会实时程序的调试技巧。 2.掌握LED 数码管动态显示程序设计方法。 二、实验原理 1.89C51 单片机有五个中断源(89C52 有六个),分别是外部中断请求0、外部中断请求1、定时器/计数器0 溢出中断请求、定时器/计数器0 溢出中断请求及串行口中断请求。每个中断源都对应一个中断请求位,它们设置在特殊功能寄存器TCON 和SCON 中。当中断源请求中断时,相应标志分别由TCON 和SCON 的相应位来锁寄。五个中断源有二个中断优先级,每个中断源可以编程为高优先级或低优先级中断,可以实现二级中断服务程序嵌套。在

同一优先级别中,靠部的查询逻辑来确定响应顺序。不同的中断源有不同的中断矢量地址。 中断的控制用四个特殊功能寄存器IE、IP、TCON (用六位)和SCON(用二位),分别用于控制中断的类型、中断的开/关和各种中断源的优先级别。中断程序由中断控制程序(主程序)和中断服务程序两部分组成:1)中断控制程序用于实现对中断的控制; 2)中断服务程序用于完成中断源所要求的中断处理的各种操作。 C51 的中断函数必须通过interrupt m 进行修饰。在C51 程序设计中,当函数定义时用了interrupt m 修饰符,系统编译时把对应函数转化为中断函数,自动加上程序头段和尾段,并按MCS-51 系统中断的处理方式自动把它安排在程序存储器中的相应位置。 在该修饰符中,m 的取值为0~31,对应的中断情况如下: 0——外部中断0 1——定时/计数器T0 2——外部中断1 3——定时/计数器T1 4——串行口中断 5——定时/计数器T2 其它值预留。 89C51 单片机设置了两个可编程的16 位定时器T0 和T1,通过编程,可以设定为定时器和外部计数方式。T1 还可以作为其串行口的波特率发生器。

单片机简易计算器课程设计

课程设计 题目名称简易计算器设计 课程名称单片机原理及应用 学生姓名 班级学号 2018年6 月20日

目录 一设计目的 本设计是基于51系列单片机来进行的简单数字计算器设计,可以完成计算器的键盘输入,进行加、减、乘、除六位整数数范围内的基本四则运算,并在LED上显示相应的结果。软件方面使用C语言编程,并用PROTUES仿真。 二总体设计及功能介绍 根据功能和指标要求,本系统选用MCS-51系列单片机为主控机,实现对计算器的设计。具体设计及功能如下: 由于要设计的是简单的计算器,可以进行四则运算,为了得到较好的显示效果,采用LED显示数据和结果; 另外键盘包括数字键(0~9)、符号键(+、-、×、÷)、清除键和等号键,故只需要16个按键即可,设计中采用集成的计算键盘; 执行过程:开机显示零,等待键入数值,当键入数字,通过LED显示出来,当键入+、-、*、/运算符,计算器在内部执行数值转换和存储,并等待再次键入数值,当再键入数值后将显示键入的数值,按等号就会在LED上输出运算结果。

三硬件仿真图 硬件部分比较简单,当键盘按键按下时它的那一行、那一列的端口为低电平。因此,只要扫描行、列端口是否都为低电平就可以确定是哪个键被按下。 四主程序流程图 程序的主要思想是:将按键抽象为字符,然后就是对字符的处理。将操作数分别转化为字符串存储,操作符存储为字符形式。然后调用compute()函数进行计算并返回结果。具体程序及看注释还有流程图 五程序源代码 #include #include #include/* isdigit()函数*/ #include/* atoi()函数*/ #define uchar unsigned char #define uint unsigned int

AT89C51单片机C实现简易计算器

AT89C51单片机简易计算器的设计 一、总体设计 根据功能和指标要求,本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路,实现对计算器的设计。具体设计如下:(1)由于要设计的是简单的计算器,可以进行四则运算,为了得到较好的显示效果,采用LCD 显示数据和结果。 (2)另外键盘包括数字键(0~9)、符号键(+、-、×、÷)、清除键和等号键,故只需要16 个按键即可,设计中采用集成的计算键盘。 (3)执行过程:开机显示零,等待键入数值,当键入数字,通过LCD显示出来,当键入+、-、*、/运算符,计算器在内部执行数值转换和存储,并等待再次键入数值,当再键入数值后将显示键入的数值,按等号就会在LCD上输出运算结果。 (4)错误提示:当计算器执行过程中有错误时,会在LCD上显示相应的提示,如:当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时,计算器会在LCD上提示溢出;当除数为0时,计算器会在LCD 上提示错误。 系统模块图:

二、硬件设计 (一)、总体硬件设计 本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分:采用LCD 静态显示。按键部分:采用4*4键盘;利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC,读取输入的键值。 总体设计效果如下图:

(二)、键盘接口电路 计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键,如果采用独立按键的方式,在这种情况下,编程会很简单,但是会占用大量的I/O 口资源,因此在很多情况下都不采用这种方式,而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用四条I/O 线作为行线,四条I/O 线作为列线组成键盘,在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为4×4个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O 口的利用率。 矩阵键盘的工作原理: 计算器的键盘布局如图2所示:一般有16个键组成,在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能,这种形式在单片机系统中也最常用。 图 2 矩阵键盘布局图 矩阵键盘内部电路图如图3所示:

基于单片机的计算器设计(DOC)

专业:电子信息工程1111班

指导老师: 姓名: 学号: 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,本次设计是用AT89S51单片机、LCD显示器、控制按键为元件来设计的计算器。利用此设计熟悉单片机微控制器及C语言编程,对其片资源及各个I/O端口的功能和基本用途的了解。掌握Microsoft Visual C++ 6.0应用程序开发环境,常用的LCD显示器的使用方法和一般键盘的使用方法。 关键字:AT89C51 LCD 控制按键 第一章简介 1.1 课题简介 当今社会,随着人们物质生活的不断提高,电子产品已经走进了家家户户,无论是生活或学习,还是娱乐和消遣几乎样样都

离不开电子产品,大型复杂的计算能力是人脑所不能胜任的,而且比较容易出错。计算器作为一种快速通用的计算工具方便了用户的使用。计算器可谓是我们最亲密的电子伙伴之一。本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤,并从实践经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。 单片机由于其微小的体积和极低的成本,广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。在工业生产中。单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支,也是颇具生命力的机种。单片微型计算机简称单片机,特别适用于控制领域,故又称为微控制器。 本系统就是充分利用了8051芯片的I/O引脚。系统以采用MCS-51系列单片机Intel8051为中心器件来设计计算器控制器,实现了能根据实际输入值显示并存储的功能,计算程序则是参照教材。至于位数和功能,如果有需要可以通过设计扩充原系统来实现。 1.2 设计目的 通过本次课题设计,应用《单片机应用基础》、《计算机应用基础》等所学相关知识及查阅资料,完成简易计算器的设计,以达到理论与实践更好的结合、进一步提高综合运用所学知识和设计的能力的目的。 通过本次设计的训练,可以使我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有一个比较感性的认识,并具备一定程度的设计能力。

单片机定时器实验报告

( 2009 —2010 学年第二学期) 课程名称:单片机开课实验室: 2010年 5月14日 一.实验目的: 掌握定时器T0、T1的方式选择和编程方法,了解中断服务程序的设计方法,学会实时程序的调试技巧。 二.实验原理: MCS-51单片机内设置了两个可编程的16位定时器T0和T1,通过编程,可以设定为定时器和外部计数方式。T1还可以作为其串行口的波特率发生器。 定时器T0由特殊功能寄存器TL0和TH0构成,定时器T1由TH1和TL1构成,特殊功能寄存器TMOD控制定时器的工作方式,TCON控制其运行。定时器的中断由中断允许寄存器IE,中断优先权寄存器IP中的相应位进行控制。定时器T0的中断入口地址为000BH,T1的中断入口地址为001BH。 定时器的编程包括: 1)置工作方式。 2)置计数初值。 3)中断设置。 4)启动定时器。 定时器/计数器由四种工作方式,所用的计数位数不同,因此,定时计数常数也就不同。 在编写中断服务程序时,应该清楚中断响应过程:CPU执行中断服务程序之前,自动

将程序计数器PC内容(即断点地址)压入堆栈保护(但不保护状态寄存器PSW,更不保护累加器A和其它寄存器内容),然后将对应的中断矢量装入程序计数器PC使程序转向该中断矢量地址单元中以执行中断服务程序。定时器T0和T1对应的中断矢量地址分别为000BH 和001BH。 中断服务程序从矢量地址开始执行,一直到返回指令“RETI”为止。“RETI”指令的操作一方面告诉中断系统该中断服务程序已经执行完毕,另一方面把原来压入堆栈保护的断点地址从栈顶弹出,装入到程序计数器PC,使程序返回到被到中断的程序断点处,以便继续执行。 因此,我们在编写中断服务程序时注意。 1.在中断矢量地址单元放一条无条件转移指令,使中断服务程序可以灵活地安排在64K 字节程序存储器的任何空间。 2.在中断服务程序中应特别注意用软件保护现场,以免中断返回后,丢失原寄存器、累加器的信息。 3.若要使执行的当前中断程序禁止更高优先级中断,可以先用软件关闭CPU中断,或禁止某中断源中断,在返回前再开放中断。 三.实验内容: 编写并调试一个程序,用AT89C51的T0工作方式1产生1s的定时时间,作为秒计数时间,当1s产生时,秒计数加1;秒计数到60时,自动从0开始。实验电路原理如图1所示。 计算初值公式 定时模式1 th0=(216-定时时间) /256 tl0=(216-定时时间) mod 256

单片机简易计算器设计

单片机简易计算器设计 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

一、设计要求 1.设计4*4的键盘,其中10个数字键0~9,其余6个为“+”“-”“*”“/”“=”和“C” 2.设计2位LED接口电路 3.实现1位数的简单运算 二、硬件系统设计 1、LED接口电路 简易计算器需要2位8段码LED显示电路。用8031单片机经8255A扩展2位8段码LED显示器,用8255A的A口作为段码(字形代码)数据口,PB0和PB1作为位控制端口。在位控制口加集电极开路的反相高压驱动器74LS06以提供驱动LED显示器所需的足够大的电流,然后接至各数码显示器的共阴极端。同理,在段码数据口集电极开路的正相高压驱动器74LS07提供足够大的电流,然后接到数码显示器的各段。逻辑电路结构如下:

2、键盘接口电路 简易计算器需要4*4的行列式键盘。用8031单片机经8255A扩展4*4行列式键盘,8255A的B口和C口用于扩展键盘接口,B口高4位作为输出口,C口低4位作为输入口。逻辑电路结构如下: 3、计算器逻辑电路图 将LED接口电路和键盘接口电路结合到一起就是简易计算器的逻辑电路图,如下: 三、软件设计 1、LED显示程序设计 LED显示器由七段发光二极管组成,排列成8字形状,因此也成为七段LED显示器,器排列形状如下图所示:

为了显示数字或符号,要为LED显示器提供代码,即字形代码。七段发光二极管,再加上一个小数点位,共计8段,因此提供的字形代码的长度正好是一个字节。简易计算器用到的数字0~9的共阴极字形代码如下表: 0~9七段数码管共阴级字形代码 2位LED显示的程序框图如下: 2、读键输入程序设计 为了实现键盘的数据输入功能和命令处理功能,每个键都有其处理子程序,为此每个键都对应一个码——键码。为了得到被按键的键码,现使用行扫描法识别按键。其程序框图如下: 3、主程序设计 (1)数值送显示缓冲程序设计 简易计算器所显示的数值最大位两位。要显示数值,先判断数值正负,如果是负值,则符号位显示“-”,然后将数值除以10,余数送显最最低位,判断商是否为0,若为0则返回,若不为0,则将商除以10,将余数送显高位。程序框图如下: (2)运算主程序设计

基于单片机的简易计算器设计

2013 - 2014 学年_一_学期 山东科技大学电工电子实验教学中心 创新性实验研究报告 实验项目名称__基于51单片机的简易计算器设计_ 2013 年12 月27 日

四、实验内容

2、实验内容 (一)、总体硬件设计 本设计选用AT89C52单片机为主控单元。显示部分:采用六位LED动态数码管显示。按键部分:采用2*8键盘;利用2*8的键盘扫描子程序,读取输入的键值。 (二)、键盘接口电路 计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键,如果采用独立按键的方式,在这种情况下,编程会很简单,但是会占用大量的I/O 口资源,因此在很多情况下都不采用这种方式,而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用两条I/O 线作为行线,八条I/O 线作为列线组成键盘,在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为2×8个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O 口的利用率。 矩阵键盘的工作原理: 计算器的键盘布局如图2所示:一般有16个键组成,在单片机中正好可以用一个P口和另一个P口的两个管脚实现16个按键功能,这种形式在单片机系统中也最常用。 矩阵键盘布局图: 矩阵键盘内部电路图如下图所示:

(三)、LED显示模块 本设计采用LED数码显示来显示输出数据。通过D0-D7引脚向LED写指令字或写数据以使LED实现不同的功能或显示相应数据。 (四)运算模块(单片机控制) MCS-51 单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多功能I/O等一台计算机所需要的基本功能部件。如果按功能划分,它由如下功能部件组成,即微处理器(CPU)、数据存储器(RAM)、程序存储器(ROM/EPROM)、并行I/O 口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器(SFR)。 单片机是靠程序运行的,并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能,尤其是特殊的独特的一些功能,通过使用单片机编写的程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!因此我们采用单片机作为计算器的主要功能部件,可以很快地实现运算功能。

单片机计数器实验报告

单片机实验报告 (计数器) 学院: 物理与机电工程学院专业: 电子科学与技术班级: 2013级2班 学号: 201310530231 姓名: xxx 指导老师: xx

1.实验目的: 1.学会设置计数器相关参数 2.学会使用计数器控制LED的明灭 3.学会使用计数中断 4.2.试验环境及设备 设备:EL-EMCU-I试验箱、EXP-89S51/52/53 CPU板。 编程:在设置完相关参数后再等待计数中断的出现,当计数中断出现后即马上跳到相应中断服务子程序,执行想要得到的服务3.实验内容 内容:用计数器控制LED的明灭 步骤: 1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上,跳线帽JP2短接在上侧。 2、连线:用导线将试验箱上的的IO1连接输出端子K1,连接好仿真器。 3、实验箱上电,在PC机上打开Keil C环境,打开实验程序文件夹IO_INPUT下的工程文件IO_INPUT.Uv2编译程序,上电,在程序注释处设置断点,进入调试状态,打开窗口Peripherals-->IO-Port-->P0,按计数按钮,两次后运行程序到断点 处,观察窗口的数值与开关的对应关系。 程序:

ORG 0000H AJMP MAIN ORG 000BH LJMP TIME ORG 0030H MAIN: MOV SP,#80H MOV TMOD,#06H MOV TH0,#0FBH MOV TL0,#0FBH SETB ET0 SETB EA SETB TR0 SJMP $ TIME: CPL P0,0 RETI END 4.实验结果: 如上程序运行结果:调试运行时,按五下计数按钮后,LED亮,再按五下后,LED灭。 5.实验结论

单片机简易计算器设计

一、设计要求 1.设计4*4的键盘,其中10个数字键0~9,其余6个为“+”“-”“*”“/”“=”和“C” 2.设计2位LED接口电路 3.实现1位数的简单运算 二、硬件系统设计 1、LED接口电路 简易计算器需要2位8段码LED显示电路。用8031单片机经8255A扩展2位8段码LED显示器,用8255A的A口作为段码(字形代码)数据口,PB0和PB1作为位控制端口。在位控制口加集电极开路的反相高压驱动器74LS06以提供驱动LED显示器所需的足够大的电流,然后接至各数码显示器的共阴极端。同理,在段码数据口集电极开路的正相高压驱动器74LS07提供足够大的电流,然后接到数码显示器的各段。逻辑电路结构如下:

2、键盘接口电路 简易计算器需要4*4的行列式键盘。用8031单片机经8255A扩展4*4行列式键盘,8255A的B口和C口用于扩展键盘接口,B口高4位作为输出口,C口低4位作为输入口。逻辑电路结构如下:

3、计算器逻辑电路图 将LED接口电路和键盘接口电路结合到一起就是简易计算器的逻辑电路图,如下:

8255A PA0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7 PB0PB1 PB4PB5PB6PB7PC0PC1PC2PC3 74LS373 G CS A1A0 D0~D7 WR RD RESET WR RD RST ALE P2.78031 +5V Q2~Q7Q1Q0 A2~A7A1A0D0~D7A8~A11 OE CE P0.0~P0.7 P2.0~2.3PSEN +5V 2732 XTAL2 XTAL1晶振6MHZ 8X74LS07 2X74LS06 4X4键盘 三、软件设计 1、LED 显示程序设计 LED 显示器由七段发光二极管组成,排列成8字形状,因此也成为七段LED 显示器,器排列形状如下图所示: 为了显示数字或符号,要为LED 显示器提供代码,即字形代码。七段发光二极管,再加上一个小数点位,共计8段,因此提供的字形代码的长度正好是一个字节。简易计算器用到的数字0~9的共阴极字形代码如下表:

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