图5-2
在内部方式时钟电路中，必须在XTAL1和XTAL2引脚两端跨接石英晶体振荡器和两个微调电容构成振荡电路， C1和C2取 30pF左右，晶振的频率取值范围1.2MHz~12MHz。根据实际情况，本设计采用12MHz作为系统的外部晶振，电容值取22pF。
二、复位电路
单片机复位是使CPU和系统中的其他功能部件都处在一个确定的初始状态，并从这个状态开始工作。无论是单片机刚开始接上电源时，还是断电后或者发生故障后都要复位。所以，必须弄清楚MCS-51单片机复位的条件、复位电路和复位后的状态。
柳州铁道职业技术学院
毕业设计（论文）
论文题目简易计算器的设计
系别电子工程系
专业班级09级电子信息工程技术7班
学号9305007161 9305007141 9305007052
姓名何强云原梦苓伍宣亮
指导Байду номын сангаас师许真珠
2011年12月19日
简易计算器的设计
【摘要】随着经济的发展，不断推动着科技的发展，而科技的发展又带动了电子行业，各种各样的电子产品纷纷涌出。计算器作为日常生活中常使用的电子产品之一，它的功能化、小型化、轻便化已成为未来智能化计算器的发展方向。
2
光标返回
0
0
0
0
0
0
0
0
1
*
3
置输入模式
0
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0
0
0
0
1
I/D
S
4
显示开/关控制
0
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0
0
0
0
1
D
C
B
5
光标或字符移位
0
0
0
0
0
1
S/C
R/L
*
*
6
置功能
0
0
0
0
1
DL
N
F
*
*
7
置字符发生存贮器地址
0
0
0
1
字符发生存贮器地址
8
置数据存贮器地址
0
0
1
显示数据存贮器地址
9
读忙标志或地址
0
1
BF
计数器地址
四、显示电路
显示电路由液晶显示器LCD1602取代普通的数码管完成。P0口作为液晶显示的数据端口，P3.4、P3.5、P3.6作为其控制端口，控制LCD液晶显示屏显示输出数据。其电路如图5-5所示。
图5-5
第六章
设计程序时，首先初始化参数，送LED低位显示“Welcome commentsof Teachers”，高位不显示。延时5S后清屏，按下数字键输入数值，在LCD1602显示，然后按下“+ - / *”符号键，再输入数值并在LED显示器上显示，最后按下“=”键得出运算结果。若再次计算，需按下清除键“ON/C”清屏后再按数字键输入数值开始计算。程序流程图如6-1所示。
图5-3
按键复位电路除具有上电复位功能外，若要复位，只需要按下S9键，在RST端产生一个复位高电平。
三、键盘电路
在键盘中按键数量较多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式，如图5-4所示。
图5-4
在矩阵式键盘电路中，行连接线和列连接线分别占用4条I/O口线，共连接16个按键。行线连接的接口为输入口，用于输入按键的行位置信息，列线连接的接口为输出口，用于输出扫描电平。
图7-2 硬件初始化显示参数
图7-3延时5S后清屏
图7-4运算结果最小值-214743647
图7-5 硬件实现运算结果最小值-214743647
图7-6运算结果最大值2147483647
图7-7运算结果低于-2147483647出现乱码
图7-8硬件中运算结果低于-2147483647出现乱码
图7-9两数相除
三、国内外研究现状
计算器作为一种电子产品，早已广泛应用于各种商店、超市、商店。计算器随着供应量的增多、用户使用方便度日益更新，从又大又重到又小又轻，从复杂的模拟电路到一块几厘米的单片机，从简单的加减乘除运算到乘方、开方运算，指数、对数、三角函数、反三角函数的计算不断的变化着。现今，市面上已经出现了使用太阳能电池的计算器，使用ASIC设计的计算器。轻便化、小型化、智能化已经成为计算器未来的发展方向。
单片机复位的条件是：必须使RST/Vpd或RST引脚（9脚）加上持续两个机器周期（即24个振荡周期）的高电平。例如，若时钟频率为12MHz,每机器周期为1us，则只需2us以上时间的高电平。在RST引脚出现高电平后的第二个周期执行复位。单片机常见的复位电路有上电复位电路和按键复位电路。为了方便系统的硬件初始化，我们采用按键复位电路。如图5-3所示。
由于AT89S52价格实惠，又可实现系统需要，因此采用方案一。
二、
方案一：使用8位LED数码管来做显示。LED显示器是由发光二极管显示字段组成的显示器件，在单片机应用系统中通常使用的是七段LED，这种显示器有共阴极和共阳极两种，它具有成本低廉、配置灵活和单片机接口方便等特点。
方案二：使用LCD1602液晶显示器来显示。液晶是介于固态和液态间的有机化合物，将其加热会变成透明液态，冷却后变成结晶的混作固态。在点击的作用下，产生冷热变化，从而影响它的透光性，来达到显示的目的。LCD1602液晶显示器还具有以下几个优点：低压、微功耗、显示信息量大、长寿命、无辐射、无污染。
图7-10硬件中两数相除
总结
通过这次的毕业设计，我们懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，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C语言掌握得不够好。
11~14
DB4~DB7
高4位总线
配合DB0~DB3的8位输入数据、命令及地址
15
LED+
背光源正极
+5V
16
LED-
背光源负极
0V
（三）
1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如表3-2所示。
表 3-2控制命令表
序号
指令
RS
R/W
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
1
清显示
0
0
0
0
0
0
0
0
0
1
支持低功耗及掉电模式；
支持中断从掉电模式唤醒；
内置看门狗；双数据指针；
工业级产品，温度范围(-40°C到85°C)，PU为无铅环保产品。
另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。其PDIP图如下图3-1所示：
1、上电后，屏幕初始化，显示Welcome commentsof Teachers。
2、5S后清屏，开始进入计算。
3、计算。按下0~9中的数字键，屏幕显示要运算的第一个数值，再按下“+ - * /”中一个符号键，然后再按下数字键，屏幕显示要运算的第二个数值，最后按下“=”键，屏幕显示计算结果。
4、再次计算时，先按下清除键“ON/C”，清除屏幕上的计算结果，再重新计算。
考虑到是否能清晰地实现本系统的要求，我们决定采用方案二实现本系统的显示功能。
三、按键部分的选择方案和论证
方案一：使用独立式键盘。对于独立式键盘来说，当某个按键按下时，对应的单片机I/O口线为低电平，反之为高电平，但会占用大量的I/O口。
方案二：使用矩阵式键盘。矩阵式键盘不会占用很多的I/O口，是一种比较节省资源的方法。
10
写数到CGRAM或DDRAM）
1
0
要写的数据内容
11
从CGRAM或DDRAM读数
1
1
读出的数据内容
第四章
一、系统设计结构图
简易计算器主要由AT89S52主控制器、键盘电路、显示电路等部分组成。其中键盘电路用于数字法号的输入，进行加减乘除运算。简易计算器的系统设计结构图如4-1所示。
图4-1
二、简易计算器工作流程
方案二：采用STC12C5A60S2系列单片机。STC12C5A60S2系列单片机是高速、低功耗、超强抗干扰的新一代8051单片机，指令代码完全兼容8051，但速度快8—12倍。内部集成MAX810专用复用电路，2路PWM，8路10位高速A/D转换（80K/S），针对电机控制，强干扰场合。STC12C5A60S2系列单片机适合程序大，储存器容量大使用，但价格较昂贵。
为了能减少所占用的I/O口，我们采用方案二。
第三章
一、
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。AT89S52使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统 可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，AT89S52拥有灵巧的8 位CPU和在系统可编程Flash，使AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能：
与MCS51兼容；
8K支持在线编程(ISP)的FLASH结构程序存储器，1000次擦写寿命；
工作电压为4.0V~5.5V；
全静态工作：0~24MHz；
3级程序安全加密保护；
256*8位内部RAM；
32个可编程I/O端口；
3个16位定时器/计数器；
8个中断源；
一个全双工异步串口；