基于c51单片机简易计算器的课程设计论文(编辑修改稿)

基于c51单片机简易计算器的课程设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

数码管点亮的字位码。 由于采用的是共阴数码管，所以只有该位数码管对应的 为 1，其他位 位 0，点亮延时 10MS。 然后 P1 口输出数值十位七段码， 位 1，数值十位数码管点亮，延时 10MS。 接着 P1 口输出数值百位七段码， 为 1，数值百位数码管点亮，延时 10MS。 最后 P1 口输出数值千位七段码， 为 1，数值千位数码管点亮，延时 10MS。 发光二极管 LED 是单片机应用系统中的一种简单而最常 用的输出设备，其在系统中的主要作用是显示单片机的输出数据、状态等。 因而作为典型的外围器件，LED 显示单元是反映系统输出和操作输入的有效元器件。 LED 具备数字接口可以方便的和单片机引脚连接；它的优点是价格低，寿命长，对电压电流的要求低以及容易实现多路等，因而在单片机应用系统中获得了广泛的应用，所以在此设计中我首先选用了 LED作为显示器件。 如图 310所示： 图 36 数码显示管 11 4. 程序设计 本方案中的程序设计采用了模块化设计，各部分程序都分别进行独立的设计，最后主程序通过调用各模块程序来运行，编 程中所使用的语言全部都是 C语言，可以 利用 keil 软件进行灵活的编译，编译完成后也可生成 HEX 文件，利用 ISP编程软件通过串口写到单片机中。 本方案程序设计中部分 包括主程序模块、液晶显示模块、功能按键和控制输出等部分。 下面仅仅叙述了各部分程序设计的基本思想和流程图，详细程序请参阅附录。 读键输入程序流程图 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。 列扫描信号进行读入行的信号判断该列是否有列的输出 —— 是则进行按照行列计算键盘的值，查表取得键码并返回 —— 若否则进行再次扫描。 程序框图如下 4— 1 图： 12 键盘输入流程图 4— 1 开始 初始化地址 读入行扫描信号 输出列扫描信号 等待按键释放 该列有信号。 四列扫描完。 返回 根据行列计算键值 返回 列扫描信号位移 查表得键码 是 否 是 否 13 LED显示程序流程图设计 LED 数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们需要的数位，因此根据 LED 数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。 A、 静态显示驱动： 静态驱动也称直流驱动。 静态驱动是指每个数码管的每一个段码都由一个单片机的 I/O 埠进行驱动，或者使用如 BCD 码二 十进位 *器 *进行驱动。 静态驱动的优点是编程简单，显示亮度高，缺点是占用 I/O 埠多，如驱动 5个数码管静态显示则需要 5 8=40 根 I/O埠来驱动，要知道一个 89S51 单片机可用的 I/O埠才 32 个呢。 故实际应用时必须增加 *驱动器进行驱动，增加了硬体电路的复杂性。 B、 动态显示驱动： 数码管动态显示介面是单片机中应用最为广泛的一种显示方式之一，动态驱动是将所有数码管的 8 个显示笔划 a,b,c,d,e,f,g,dp 的同名端连在一起，另外为每个数码管的公共极 COM 增加位元选通控制电路，位元选通由各自独立的I/O 线控制，当单片机输出字形码时，所有数码管都接收到相同的字形码，但究竟是哪个数码管会显示出字形，取决于单片机对位元选通 COM 端电路的控制，所以我们只要将需要显示的数码管的选通控制打开，该位元就会显示出字形，没有选通的数码管就不会亮。 透过分时轮流控制各个 LED 数码管的 COM 端，就使各个数码管轮流受控显示，这就是动态驱动。 在轮流显示过程中，每位元数码管的点亮时间为 1～ 2ms，由于人的视觉暂留现象及发光二极体的余辉效应，尽管实际上各位数码管并非同时点亮，但只要扫描的速度足够快，给人的印象就是一组稳定的显示资料，不会有闪烁感，动态显示的效果和静态显示是一样的，能够节省大量的 I/O 埠，而且功耗更低。 综上所述我们在本设计方案中选用了动态显示。 14 6 位 LED 显示的程序框图如图 42所示： 图 42 LED显示 流程图 主程序进行程序中用到的一些存储单元的初始化，数值显示和 4*4键盘扫描。 首先，进行存储单元初始化，给数码管显示单元 30H33H 赋予“ 0000”字形数据，将数值计数单元，存储单元， 23H25H,34H37H,38H,39H,3AH,3BH,3CH,赋予初值零。 之后，调用键盘扫描子程序，和数码管显示数据转换程序，数码管动态显示子程序。 主程序不断进行键盘扫描，数码管显示数据转换子程序和动态显示子程序。 首先初始化参数，送 LED 低位显示“ 0”，功能键（“ +” 、“ ” 、“ *” 、“ /” 、 “ +” ）位不显示。 然后扫描键盘看是否有键输入，若有，读取键码。 判断键码是数字键、清零键还是“ +” 、“ — ” 、“ *” “ /” ，是数值键则送 LED 显示并保存数值，是清零键则做清零处理，是功能键则又判断是“ =”还是运算键，若是“ =”则计算最后结果并送 LED 显示，若是运算键则保存相对运算程序的首地址。 15 运算主程序框图如 43所示： 图 43 运算主程序框图 在程序设计方法上，模块化程序设计是单片机应用中最常用的程序设计方法。 设计的中心思想是把一个复杂应用程序按整体功能 划分成若干相对独立的程序模块，各模块可以进行单独的设计、编程和调试，然后组合起来。 这种方法便于设计和调试，容易实现多个程序共存，但各个模块之间的连接有一定的难度。 根据需要我们可以采取自上而下的程序设计方法，此方法先从主程序开始设计，然后再编制各从属程序和子程序，层层细化逐步完成，最终完成一个复杂程序的设计。 这种方法比较符合人们的日常思维，缺点是一级的程序错误会对整个程序 16 产生影响。 功能和操作：加减乘除运算和显示。 A： 上电后，屏幕初始化，按下“ ON/C”键。 B: 计算。 按下数字键，屏幕显示要运算的第一个 数字，再按下符号键，然后再按下 数字键，屏幕显示要运算的第二个数字，最后按下 “﹦ ”号键，屏幕上显示出计算结果。 C:如果要再次计算，可以按下 “ON/C”键清零，或者按下单片机的复位键，重新初始化。 硬件联系图如下图： 硬件连线图 17 5 结论 课程设计是培养学生运用所学的专业知识，发现，提出，分析和解决实际问题，锻炼实际动手能力的重要。