基于C51单片机简易计算器的课程设计论文
基于51单片机简易计算器毕业论文

基于51单片机简易计算器设计引言计算器(Calculator)是微型电子计算机的一种特殊类型。
它与一般通用计算机的主要区别在于程序输入方式的不同。
计算器的程序一般都已经固定,只需按键输入数据和运算符号就会得出结果,很容易就能掌握。
而一般计算机的程序可以根据需要随时改动,或重新输入新的程序。
简易计算器主要用于加减乘除;科学计算器,又增添了初等函数运算(有的还带有数据总加、求平均值等统计运算)。
现代电子计算器首次问世是1963年。
那时的计算器是台式的,在美国波士顿的电子博览会上展出过。
与计算机相比,它小巧玲珑,计算迅捷,一般问题不必事先编写复杂的程序。
随着微电子技术的不断发展,微处理器芯片的集成程度越来越高,单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器/计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A/D转换器、D/A转换器等多种电路,这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合,组成智能化测量控制系统。
这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展,目前人们已经完全可以设计并制造出具有某些特殊功能的简易智能机器人。
随着社会需求,计算器也从原有单一的数字加减计算演变为复杂的多种运算。
现在不在单一的在某一方面而是涉及到生活的方方面面.由于我对知识掌握的不够熟练,重点不够清楚,导致在重点与非重点处花费的时间不成比例,进度缓慢,这是设计没能全部完成的部分原因。
目前只做到按键与显示的结合(即在显示器上可以显示数字键还有命令键+-*/ =清零);加法子程序已经编写成功并严整无误,但在整体调试中未能圆满实现,本部分正在调试中。
等调试成功后,其它运算子程序的问题将迎刃而解。
1.简易计算器的设计方案1.1硬件部分设计方案1 单片机部分单片机以AT89C51来做为核心元器件。
2 按键部分设计思路:采用4*4行列式键盘,分别设定数字键和功能键,采用查询方式,每次有键按下时,先判断是实数字键还是功能键。
但是这种方式采用了大量的I/O口线。
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。
51单片机简易计算器论文

51单片机简易计算器论文摘要:本篇论文基于51单片机设计并实现了一款简易计算器。
该计算器具有基本的加、减、乘、除四则运算功能,并支持小数点运算和括号运算。
通过设计合理的菜单界面和使用者友好的操作方式,使得计算器更加易用。
本文介绍了计算器的硬件设计和软件设计,并对其进行了功能测试和性能评估。
实验结果表明,该计算器具有较好的计算精度和运算速度,能够满足一般计算需求。
关键词:51单片机,简易计算器,四则运算,菜单界面1.引言随着计算机技术的发展和普及,计算器作为一种便携式计算工具得到了广泛应用。
无论是学生、工程师还是商务人士,都离不开计算器的帮助。
本文旨在设计一款基于51单片机的简易计算器,以满足用户日常计算需求。
2.硬件设计本文采用51单片机作为计算器的主控芯片,搭配LCD显示屏、按键和外部存储器等外围电路。
通过合理的电路连接和引脚设置,实现计算器的功能。
3.软件设计3.1主程序设计计算器的主程序采用C语言编写。
主程序主要包括菜单界面设计、按键响应和运算处理等功能。
通过LCD显示屏输出菜单选项,并通过按键输入执行相应的功能。
3.2加法运算加法运算是计算器最基本的功能之一、在软件设计中,通过读取按键输入的数值,并使用加法运算符将数值累加,最后显示结果。
3.3减法运算减法运算与加法运算类似,通过读取按键输入的数值,并使用减法运算符将数值相减,最后显示结果。
3.4乘法运算乘法运算是计算器的扩展功能之一、在软件设计中,定义乘法运算函数,通过读取按键输入的数值,并使用乘法运算符将数值相乘,最后显示结果。
3.5除法运算除法运算也是计算器的扩展功能之一、在软件设计中,定义除法运算函数,通过读取按键输入的数值,并使用除法运算符将数值相除,最后显示结果。
3.6小数点运算和括号运算为了提高计算器的实用性,本文还添加了小数点运算和括号运算功能。
在软件设计中,通过读取按键输入的数值,并进行相应的运算处理和显示结果。
4.功能测试和性能评估为了验证计算器的功能和性能,本文进行了一系列的功能测试和性能评估。
基于51单片机设计简易计算器毕业设计论文

基于51单片机设计简易计算器毕业设计论文计算器是一种广泛应用的电子设备,它能够进行数学运算、计算结果的显示和储存等功能,是人们日常生活和工作中必不可少的工具之一、随着科技的发展,计算器的功能也得到了不断的升级和改善。
本论文将基于51单片机设计一个简易的计算器,并对其硬件设计、软件设计以及实现的功能进行详细的介绍和分析。
一、引言计算器是一种电子设备,可以进行各种数学运算,如加法、减法、乘法、除法等。
随着计算机技术的发展,计算器的功能越来越强大,不仅可以进行基本的数学运算,还可以进行复杂的科学计算和运算结果的储存等。
本论文将基于51单片机设计一个简易的计算器,实现加法、减法、乘法、除法等基本运算,并对计算结果进行显示和存储。
二、设计要求1.实现基本的加法、减法、乘法、除法运算功能。
2.采用键盘输入数字和运算符。
3.采用液晶显示计算结果。
4.可以储存计算结果。
三、设计方案1.硬件设计本设计采用51单片机作为计算器的控制核心。
单片机通过与键盘和液晶屏的连接,实现对键盘输入和计算结果的显示。
键盘采用矩阵按键,通过扫描矩阵键盘的方式,检测用户的输入。
液晶屏采用4位8段数码管,可以显示计算结果。
2.软件设计计算器的软件设计主要包括键盘扫描、运算处理和液晶显示三个部分。
首先进行键盘的扫描,检测用户输入的数字和运算符。
然后进行运算处理,根据用户输入的运算符进行相应运算,并将运算结果存储起来。
最后通过液晶显示出计算结果。
四、实现和测试根据设计方案,我们完成了计算器的硬件和软件的搭建。
通过测试发现,计算器能够正确地进行加法、减法、乘法和除法运算,并将结果正确地显示出来。
此外,计算器还可以储存计算结果,并在需要的时候进行读取和显示。
综合测试结果,计算器的功能和性能均符合设计要求。
五、总结本论文基于51单片机设计了一个简易的计算器,实现了加法、减法、乘法和除法等基本运算,并将计算结果显示在液晶屏上。
通过测试发现,计算器的功能和性能均符合设计要求。
基于C51的简易计算器

单片机原理与应用课程设计(论文)题 目 基于C51单片机设计的简易计算器______________姓 名 XXX学 号 309040XXXX专业班级 09通信工程3班指导教师 李林功分 院 信息科学与工程分院完成日期 2012年5月20日宁波理工学院摘要随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研等各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种用单片机设计的计算器。
这个计算器除了会加减乘除的运算功能以外,还具有连续运算的功能。
当键入值或运算结果大于255时,它会自动清零,可以重新输入新值。
正文中首先简单描述了硬件系统的工作原理,且附以硬件系统的设计框图,论述了本次毕业设计所应用的各种硬件接口技术和各个接口模块的功能及工作过程, 并具体描述了外接电路接口的软、硬件调试。
其次阐述了程序的流程和实现过程。
本设计就是以单片机的基本语言汇编语言来进行软件设计,软件的设计采用模块化结构,使程序设计的逻辑关系更加简洁明了。
使硬件在软件的控制下协调运作。
本文撰写的主导思想是软、硬件相结合,以硬件为基础,来进行各功能模块的编写。
关键词:计算器,单片机,AT89C51,汇编语言,模块化目录摘要 (I)第一章、设计要求与方案论证 (3)1.1 设计要求: (3)1.2 方案的比较与论证 (3)1.2.1单片机芯片的选择方案和论证: (3)1.2.2 显示模块选择方案和论证: (3)1.2.3 电路设计最终方案决定 (3)第二章、系统的硬件设计与实现 (4)2.1总体框图设计 (4)2.2 主要单元电路的设计 (4)2.2.2 单片机最小应用系统 (4)2.3 4X4键盘控制电路 (6)2.3.1 对矩阵式键盘的认识 (6)2.3.2 矩阵式键盘的按键识别方法 (7)2.4 LCD显示电路 (8)2.4.1显示模块的设计(详细资料) (8)第三章系统软件设计(程序设计) (17)3.1设计思路 (17)3.2 总体流程图 (18)结论 (19)附录 (20)致谢 (21)第一章、设计要求与方案论证1.1 设计要求:为了满足一般计算器的要求,本设计要求可以实现进行基本的加减乘除运算,数据归零和错误提示。
单片机课程设计——基于C51简易计算器

单片机双字节十六进制减法实验设计摘要本设计是基于51系列的单片机进行的双字节十六进制减法设计,可以完成计算器的键盘输入,进行加、减、3位无符号数字的简单运算,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。
硬件方面从功能考虑,首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机,输入采用5个键盘。
显示采用3位7段共阴极LED动态显示。
软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。
编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析,针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现,最终选用KEIL公司的μVision3软件,采用汇编语言进行编程,并用proteus 仿真。
引言十六进制减法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设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚,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。
单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论,还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计,使所学的知识更深一层的理解,十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件,编写和调试,最后仿真用户程序,来加深对单片机的认识,充分发挥学生的个人创新能力,并提高学生对单片机的兴趣,同时学习查阅资料、参考资料的方法。
关键词:单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减目录摘要 (01)引言 (01)一、设计任务和要求.............................1、1 设计要求1、2 性能指标1、3 设计方案的确定二、单片机简要原理.............................2、1 AT89C51的介绍2、2 单片机最小系统2、3 七段共阴极数码管三、硬件设计...................................3、1 键盘电路的设计3、2 显示电路的设计四、软件设计...................................4、1 系统设计4、2 显示电路的设计五、调试与仿真.................................5、1 Keil C51单片机软件开发系统5、2 proteus的操作六、心得体会....................................参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单..................................一、设计任务和要求1.1 设计要求本次课程设计,我选择的课题是单片机十进制加法计算器软硬件设计,设计任务为:设计一键盘显示装置,键盘上除需定义16个十六进制数字键外还要相应的功能键,其它键不定义无响应。
基于51单片机的简易计算器论文设计

毕业设计(论文)题目:基于51单片机的简易计算器系(部)信息技术系专业班级08电子信息工程技术专业学号********学生姓名 * * * * 指导教师职称高级讲师2011 年3 月14 日基于51单片机的简易计算器摘要:工程实践教学环节是为了学生能够更好地巩固和实践所学专业知识而设置的,在本次工程实践中,我以《智能化测量控制仪表原理与设计》、《MCS-51系列单片微型计算机及其应用》课程中所学知识为基础,设计了简易计算器。
本系统以MCS-51系列中的8051单片机为核心,能够实现两位数的四则运算。
该系统通过检测矩阵键盘扫描,判断是否按键,经数据转换把数值送入数码管动态显示。
本系统的设计说明重点介绍了如下几方面的内容:1)基于单片机简易计算器的基本功能,同时对矩阵键盘及数码管动态显示原理进行了简单的阐述;2)介绍了系统的总体设计、给出了系统的整体流程框图,并对其进行了功能模块划分及所采用的元器件进行了详细说明;3)对系统各功能模块的软、硬件实现进行了详细的设计说明。
关键词:MCS-51 8051单片机;计算器;加减乘除目录目录第一章绪论 (1)1.2设计目的 (1)1.3设计任务 (1)1.4章节安排说明 (1)第二章计算器系统简介 (2)2.1单片机发展现状 (2)2.2计算器系统现状 (2)2.3简易计算器系统简介 (3)第三章主要器件简介 (4)3.1MCS-51系列单片机简介 (4)3.2其它器件简介 (7)3.2.1数码管显示 (7)3.2.2矩阵按键 (7)第四章计算器系统设计 (9)4.1计算器硬件电路设计 (9)4.2计算器程序设计 (9)4.2.1存储单元分配 (9)4.2.2主程序设计 (9)4.2.3数码管显示数据转换子程序 (9)4.2.4数码管动态显示子程序 (9)4.3系统总框图: (10)4.4程序源代码: (10)4.5硬件连线图: (19)结语 (20)参考文献 (21)第一章绪论第一章绪论1.1课题简介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。
基于C51单片机的简易计算器设计

基于单片机的简易设计原理专业:通信专业班级:通信1班姓名:刘民学号:1304041127摘要:按下键盘,通过键盘扫描程序,在LCD液晶显示屏上显示按键的操作过程,最终显示计算结果,实现计算器的基本功能。
本文详细介绍LCD显示屏、矩阵键盘与C51单片机接口的应用,并介绍如何通过C51单片机实现计算器的算法。
关键字:C51单片机,键盘,LCD液晶,计算器一、设计任务:本次实验是要以51系列单片机为核心实现一个简易计算器,它的结构简单,外部主要由4*4矩阵键盘和一个液晶显示屏构成,内部由一块STC90C51单片机构成,通过软件编程可实现简单加、减、乘、除、清除结果。
实现对计算器的设计,具体设计如下:1、采用6位显示,最大显示值为“999999”,设计16个按键的矩阵键盘,按键包括‘0~9’、‘+’、‘-’、‘*’、‘/’、‘=’、‘C’。
2、加减法做四字节运算;乘法做双字节运算;除法被除数为四字节,除数为两字节。
3、当运算结果超出显示范围时,显示ERROR!。
4、上述运算输入值均为整数,当结果带有小数时,可以采用四舍五入方式处理,也可以带小数显示。
二、方案论证经分析,计算器电路包括三个部分:显示电路、、4*4键扫描电路、单片机微控制电路。
具体如下:⒈)LCD显示电路LCD1602作为一个成熟的产品,使用简单,模式固定,便于移植到各种类型的程序,但是初学者往往要注意结合LCD本身的时序图来完善初始化程序。
又以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点,故采用LCD.⒉)4*4键盘扫描电路(中断式,扫描式,反转式)用户设计行列键盘接口,一般常采用3 种方法读取键值。
一种是中断式,外两种是扫描法和反转法。
扫描法:对键盘上的某一行送低电平,其他行及列全为高电平,然后读取列值,检查各列线点评的变化,如果某列线电平为低电平,就可以确定此行此列交叉点处的按键被按下,采用延时去抖动。
⒊)单片机微控制电路微控制电路就是以AT89C51为核心的控制核心,主要注意晶振电路的接法和复位电路的接法。
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赣南师范学院基于C51单片机的简易计算器目录1. 绪论 (3)2. 系统软件设计方案 (4)2.1设计目标和实现方法 (4)2.2整体方案论证 (4)3. 系统硬件的设计与介绍 (5)3.1复位电路的设计与运用 (5)3.2时钟振荡器电路的设计与运用 (6)3.3输入电路的设计 (6)3.4输出电路的设计 (8)4. 系统程序的设计与介绍 (11)4.1 LED显示程序流程图设计 (11)4.2读键输入程序流程图设计 (13)4.3主程序流程图设计 (14)4.4仿真与调试 (15)5. 结论......................................................... .. (17)元件清单 (18)附录1简易计算器源程序 (19)1.绪论中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策,又被叫做算筹。
这种算筹多是用竹子制成,也有用木头,兽骨充当材料的。
大约二百七十枚一束,放在布袋里可以随身携带。
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,明代时期的珠算盘已经与现代的珠算盘几乎没有差别。
17世纪初,西方国家的计算工具已经有了较大的发展,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、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快速发展,也为实现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,发明了世界上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外一个窗口中,但是只能做加减计算。
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,一直要到20世纪50年代末才有了电子计算器的出现。
2. 软件设计方案2.1 设计目标和实现方法为了满足简易计算器的基本要求,可以进行基本的运算(加减乘除),数据归零和出错警告提示,我们采用基于51单片机设计计算器,并用七段共阴级LED 数码管显示数据,4*4的矩阵键盘实现数据的输入。
2.2 整体方案论述根据简单计算器的功能和本方案中的设计指标要求,本系统选用了MCS 51 单片机为主控机。
通过扩展必要的外围接口电路,实现对简单计算器的设计。
具体设计考虑如下:①由于要设计的是简单的计算器,可以进行基本的四则运算,对数字的大小范围要求不高,故我们采用可以进行四位数字的运算,选用8 个LED 数码管显示数据和运算结果。
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。
系统模块图:图2-1 系统模块图3. 系统硬件的设计3.1 复位电路的设计上电复位的原理:VCC上电时,C充电,在10K电阻上出现了电压,使单片机复位;几个毫秒后,C充满,10K电阻上电流降为0,电压也为0,使得单片机进入工作状态。
手动复位的原理:工作期间,按下S,C放电。
S松手,C又充电,在10K电阻上出现电压,使得单片机复位。
几个毫秒后,单片机进入工作状态。
如SW复位键按下时:RST经1k电阻接VCC,获得10k电阻上所分得电压,形成高电平,进入“复位状态”。
当SW复位键断开时:RST经10k电阻接地,电流降为0,电阻上的电压也将为0,RST降为低电平,开始正常工作。
对于成熟产品,从降低成本角度,可以使用上电复位。
另外,作为产品,最好使用上电复位。
因为使用者通常没有专业知识,就知道断电通电,对他们来说,按键复位成了摆设。
按键复位比较适合样品制作或者实验室调试场合,上电复位电路成本也低一些。
综上所述我们在本方案中选用了上电自动复位电路。
上位自动复位电路图和手动复位电路图如下图两种复位方式如图3—1:3.2 时钟振荡电路的设计能够产生振荡电流的电路叫做振荡电路。
一般由电阻、电感、电容等元件和电子器件所组成。
由电感线圈l和电容器c相连而成的lc电路是最简单的一种振荡电路,其固有频率为f=[sx(]1[]2πlc。
§一种不用外加激励就能自行产生交流信号输出的电路。
它在电子科学技术领域中得到广泛地应用,如通信系统中发射机的载波振荡器、接收机中的本机振荡器、医疗仪器以及测量仪器中的信号源等。
XTAL1:反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2:来自反向振荡器的输出。
XTAL1和XTAL2分别为反向放大器的输入和输出。
该反向放大器可以配置为片内振荡器。
石晶振荡和陶瓷振荡均可采用此振动器。
如采用外部时钟源驱动器件,XTAL2应不接。
有余输入至内部时钟信号要通过一个二分频触发器,因此对外部时钟信号的脉宽无任何要求,但必须保证脉冲的高低电平要求的宽度。
使用片内振荡器,可以节省IO引脚,减少成本,但是内部振荡器使用阻容震荡,导致它的精度不高,如果使用了串口、或者PWM等对时钟比较敏感的功能,最好还是使用外部晶体振荡。
在本方案中我们选择了内部时钟方式,如下图:两种时钟方式如图3—2:3.3 输入电路的设计每一个按键都有它的行值和列值,行值和列值的组合就是识别这个按键的编码。
矩阵的行线和列线分别通过两并行接口和CPU通信。
键盘的一端(列线)通过电阻接VCC,而接地是通过程序输出数字“0”实现的。
键盘处理程序的任务是:确定有无键按下,判断哪一个键按下,键的功能是什么?还要消除按键在闭合或断开时的抖动。
两个并行口中,一个输出扫描码,使按键逐行动态接地;另一个并行口输入按键状态,由行扫描值和回馈信号共同形成键编码而识别按键,通过软件查表,查出该键的功能。
当无按键闭合时,P10~P13 与P14~P17 之间开路;当有键闭合时,与闭合键相连的两条I/O 口线之间短路。
判断有无按键按下的方法是:第一步,置列线P14~P17 为输入状态,从行线P10~P13 输出低电平,读入列线数据,若某一列线为低电平,则该列线上有键闭合。
第二步,行线轮流输出低电平,从列线P14~P17 读入数据,若有某一列为低电平,则对应行线上表示有键按下。
综合一二两步的结果,可以确定按键编号。
但是键闭合一次只能进行一次键功能操作,因此须等到按键释放后,再进行键功能操作,否则按一次键,有可能会连续多次进行同样的键操作。
键盘是单片机系统中常用的人机对话输入设备,用户通过键盘向单片机输入数据或者指令。
键盘控制程序需要完成的任务有:监测是否有键按下,有键按下时,在无硬件去抖的动电路时,应用软件延时方法消除按键抖动影响;当有多个键同时按下时,只处理一个按键,不管一次按键持续多长时间,仅执行一次按键功能程序。
矩阵按键扫描程序是一种节省IO口的方法,按键数目越多节省IO口就越可观,思路:先判断某一列(行)是否有按键按下,再判断该行(列)是那一只键按下。
但是,在程序的写法上,采用了最简单的方法,使得程序的效率最高。
本程序中,如果检测到了某个键按下了,就不再检测其它的按键,这完全能满足绝大多数需要,又能节省大量的CPU时间。
本键盘扫描程序的优点在于:不使用专门的按键延时程序,提高了CPU效率,也不用中断来扫描键盘,节省了硬件资源。
另外,本键盘扫描程序,每次扫描占用CPU时最短,不论有键按下或者无键按下都可以在很短的时间完成一次扫描。
本键盘扫描子程序名叫key,每次要扫描时用lcall key调用即可。
键盘可分为两类:编码键盘和非编码键盘。
编码键盘是较多按键(20个以上)和专用驱动芯片的组合,当按下某个键时,它能够处理按键抖动、连击等问题,直接输出按键的编码,无需系统软件干预。
通用PC机使用的标准键盘就是编码键盘。
在智能仪器中,使用并行接口芯片8279或串行接口芯片HD7279均可以组成编码键盘,同时还可以兼顾数码管的显示驱动,其相关的接口电路和接口软件均可以在相关资料中得到。
当系统功能比较复杂,案件数量很多时,采用编码键盘可以简化软件设计。
但大多数智能仪器和电子产品的按键数目都不很多(20个以内),为了降低成本和简化电路通常采用非编码键盘。
非编码键盘的电路由设计者根据需要自己决定,按键信息通过接口软件来获取。
本课题需要16个按键,故选择非编码键盘,为了减少所占用的端口,由P1口采用4*4矩阵式键盘。
图3-3 键盘样式3.4 输出电路设计数码管按段数分为七段数码管和八段数码管,八段数码管比七段数码管多一个发光二极管单元(多一个小数点显示);按能显示多少个“8”可分为1位、2位、4位等等数码管;按发光二极管单元连接方式分为共阳极数码管和共阴极数码管。
共阳级数码管是指将所有发光二极管的阳极接到一起形成公共阳极(COM)的数码管。
共阳级数码管在应用时应将公共极COM接到+5V,当某一字段发光二极管的阴极为低电平时,相应字段就点亮。
当某一字段的阴极为高电平时,对应的字段就不亮。
共阴数码管是指将所有发光二极管的阴极接到一起形成公共阴极(COM)的数码管。
共阴数码管在应用时应将公共极COM接到地线GND上,当某一字段发光二极管的阳极为高电平时,相应字段就点亮。
当某一字段的阳极为低电平时,对应的字段就不亮。
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:图3-4 LED段码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3-1所示:显示字型g f e d c B a 段码0 0 1 1 1 1 1 1 3fh1 0 0 0 0 1 1 0 06h2 1 0 1 1 0 1 1 5bh3 1 0 0 1 1 1 1 4fh4 1 1 0 0 1 1 0 66h5 1 1 0 1 1 0 1 6dh6 1 1 1 1 1 0 1 7dh7 0 0 0 0 1 1 1 07h表3-5 0~9七段数码管共阴级字形代码由于数值单元存放的是二进制数,而我们大家熟悉的是十进制数,所以应将数值单元中的二进制数字转换为十进制数字,即BCD码。
要通过数码管显示出当前的数值,还必须将BCD码进一步转换为七段码,转换的最终结果数据存放于显示缓冲区30H-33H单元中,其中30H单元存放数值的个位七段码,31H单元存放数值的十位七段码,32H单元存放数值的百位七段码,33H单元存放数值的千位七段码。
本方案设计中由P1口输出字形码,P0口输出字位码。
先将存放于30H单元的数值个位七段码由P1口输出,同时P0口输出使数值个位显示数码管点亮的字位码。