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根据设计的电路流程选择的系统方案是： （1）：采用 STC89C52 作为主控芯片； （2）：显示模块使用 LCD1602 液晶显示； （3）：输入模块使用 4*4 矩阵键盘输入； 选取此种设计方案，可以基本满足任务要求，并且在电路板焊接中更清晰明
了的知道该如何去焊接电路。但是，这种方案还是存在着不足，如：①按键的缺 少导致取消了一些特殊函数的实现。和我们真正可以的计算器有很大的差距，功 能的单一，在实际中没有使用价值。②使用 3 字节的浮点数表示，不可避免的带 来了数表示的不精确，加上有效数字比较少，因此计算结果很容易产生误差，尤 其是进行连续多次运算后。
4.2.1 矩阵按键.................................................................................................4 4.2.2 STC89C52 主芯片..................................................................................4 4.2.3 LCD 显示................................................................................................6 4.3 软件设计...........................................................................................................7 4.3.1 键盘模块................................................................................................7 4.3.2 计算模块................................................................................................8 4.3.3 显示模块................................................................................................9 五.制作及调试过程.......................................................................................................9 5.1 制作过程......................................................................................................10 5.2 软件调试........................................................................................................10 5.3 硬件调试........................................................................................................11 结论..............................................................................................................................12 致谢..............................................................................................................................13 参考文献......................................................................................................................13 附件..............................................................................................................................14 附录 1.程序代码...................................................................................................14 附录 2.元器件清单...............................................................................................22
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一、设计任务目的
设计一个计算器，可以进行简易的四则运算。
二、计任务要求
1、能够进行简单的四则运算，包括带负数的运算。用 LCD 显示数据和结果 （6 位即可）
2、采用键盘输入方式，键盘包括数字键（0～9）、符号 （+、-、×、÷）、 清除键(c)和等号键（=），故只需要 16 个按键即可。
3、在执行过程中，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。
华侨大学厦门工学院
单片机控制系统 课程设计报告
题 目： 基于 51 单片机的简易计算器
专业、班级：
通信 3 班
学生姓名：
学 号：
指导教师：
2014 年 月 日
目录
一、设计任务目的........................................................................................................2 二、计任务要求............................................................................................................2 三、设计方案选取与论证............................................................................................2 四、电路设计................................................................................................................3
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 OV；当除数为 0 时，计算器会在 LCD 上提示 ERR。
三、设计方案选取与论证
根据功能和指示要求，本系统选用 51 单片机为主控机。通过扩展必要的外 围电路接口实现计算的设计。具体如下：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，故采用 4*4 按键。3、执行程序：开机显示字符串，等待键入数值，当键入数值，通过 LCD 显示，当键入+、-、* 、/时计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键 入数值并等待执行等号程序。整个系统可分为三个主要的功能模块：一、实时键 盘扫描；二、数据转换成显示器显示；三、显示器的动态显示。其系统结框图如 下：
4.1 总体电路图.......................................................................................................3 4.2 硬件设计..........................................................................................................4
外部方式的时钟电路如图 4—2（b）所示，RXD 接地，TXD 接外部振荡器。 对外部振荡信号无特殊要求，只要求保证脉冲宽度，一般采用频率低于 12MHz 的方波信号。片内时钟发生器把振荡频率两分频，产生一个两相时钟 P1 和 P2， 供单片机使用。
（a）外部方式时钟电路 （b）内部方式时钟电路
复位及复位电路：（1）复位操作，复位是单片机的初始化操作。其主要功 能是把 PC 初始化为 0000H，使单片机从 0000H 单元开始执行程序。除了进入系 统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时， 为摆脱困境，也需按复位键重新启动。除 PC 之外，复位操作还对其他一些寄存 器有影响，；（2）复位信号及其产生，RST 引脚是复位信号的输入端。复位信号 是高电平有效，其有效时间应持续 24 个振荡周期(即二个机器周期)以上。若使 用颇率为 6MHz 的晶振，则复位信号持续时间应超过 4us 才能完成复位操作。整 个复位电路包括芯片内、外两部分。外部电路产生的复位信号(RST)送至施密特 触发器，再由片内复位电路在每个机器周期的 S5P2 时刻对施密特触发器的输出 进行采样，然后才得到内部复位操作所需要的信号。 复位操作有上电自动复位 相按键手动复位两种方式。本系统的复位电路采用上电复位方式。