基于51單片機(jī)的簡(jiǎn)易計(jì)算器設(shè)計(jì)(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 算機(jī)的顯示器和液晶電視等。電子密碼鎖中需要顯示的信息比較多，為了能直觀的看到結(jié)果，并且為了設(shè)計(jì)顯的美觀，使用總線和排阻進(jìn)行簡(jiǎn)化連接方式，本設(shè)計(jì)采用液晶顯示屏 LCD 進(jìn)行顯示，具體連接方式如圖 所示： 主電路 控制電路即 單片機(jī) 電路 ， 主要由 MCS51 單片機(jī)組成 ， 單片機(jī)運(yùn)行系統(tǒng)程序 ， 結(jié)合外部輸入來(lái)控制顯示電路 ， 顯示相應(yīng)運(yùn)算結(jié)果 。結(jié)合鍵盤(pán)電路、顯示電路，主圖 6 鍵盤(pán)電路圖 圖 7 顯示 電路 8 電路設(shè)計(jì)如下： 軟件設(shè)計(jì)方案 軟件的設(shè)計(jì)是關(guān)乎整個(gè)系統(tǒng)能否達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)的關(guān)鍵因素 ，軟件設(shè)計(jì)需要注意的地方很多，其中首先要考慮的就是設(shè)計(jì)語(yǔ)言的選擇，編程語(yǔ)言的難易程度也是設(shè)計(jì)軟件的因素，有的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言會(huì)占用過(guò)多的存儲(chǔ)空間，而且執(zhí)行速度也會(huì)大大受影響；其次就是對(duì)于編程者而言，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng)選擇設(shè)計(jì)語(yǔ)言是最重要的，對(duì)于本系統(tǒng)，程序執(zhí)行速度沒(méi)有太高的要求，但考慮到單片機(jī)實(shí)際內(nèi)存，所以語(yǔ)言的選擇很重要。 C語(yǔ)言是適合于單片機(jī)運(yùn)行的一種面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言，其優(yōu)點(diǎn)是語(yǔ)句簡(jiǎn)單，程序設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化，執(zhí)行時(shí)間短，容易掌握其編程技巧，而且對(duì)于大規(guī)模程序而言， C語(yǔ)言能夠明顯減少程序語(yǔ)句，使得程序不過(guò)于繁瑣。 圖 8 系統(tǒng)主電路 9 匯編語(yǔ)言是面向硬件的設(shè)計(jì)語(yǔ)言 ， 匯編語(yǔ)言的優(yōu)點(diǎn)是基于硬件基礎(chǔ) ， 能夠有效使用硬件資源 ， 程序效率較高 ；但對(duì)于一般編程人員而言，要充分掌握硬件資源后才能展開(kāi)編程，而且當(dāng)實(shí)現(xiàn)功能過(guò)于復(fù)雜時(shí)會(huì)使得成語(yǔ)句過(guò)多，運(yùn)行時(shí)間變長(zhǎng)。 通過(guò)對(duì)比以上兩種編程語(yǔ)言后 ， 根據(jù)實(shí)際設(shè)計(jì)目標(biāo) ， 選擇 C 語(yǔ)言作為軟件設(shè)計(jì)語(yǔ)言。 系統(tǒng) 程序 設(shè)計(jì) 流程圖 根據(jù)設(shè)計(jì)方案及實(shí)際功能 ，程序設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，分為主程序和運(yùn)算程序兩部分，主程序設(shè)計(jì)流程圖如下： 單片機(jī)是一塊芯片中集成了 CPU、 RAM、 ROM、圖 9 主程序 設(shè)計(jì)流程圖 10 定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、和多功能 I/O 等一臺(tái)計(jì)算器所需要的基本功能部分。如果按功能劃分，它由如下功能部分組成，即微處理器（ CPU）、數(shù)據(jù)處理器（ RAM）、程序處理器（ ROM/CPROM）、并行 I/O 口、串行口、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)及特殊功能寄存器（ SFR）。單片機(jī)是靠程序運(yùn)行的，并且可以修改。通過(guò)不同的程序?qū)崿F(xiàn)不同的功能，尤其是特殊一些功 能，通過(guò)使用單片機(jī)編寫(xiě)的程序可以凸顯高智能、高效率以及高可靠性， 可以很快實(shí)現(xiàn)運(yùn)算功能。 運(yùn)算程序設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)運(yùn)算功能 ， 運(yùn)算結(jié)果通過(guò) 顯示電路顯示 ， 流程圖如下 ： 安裝順序 按照元件選擇清單買(mǎi)好元件后 ， 首先要做的工作就是檢查買(mǎi)回元件的好壞，各元件的檢測(cè)方法各異 ， 應(yīng)當(dāng)細(xì)心操作 ， 按各元件的檢測(cè)方法分別進(jìn)行檢測(cè)，一定要仔細(xì)認(rèn)真。 而且要認(rèn)真核對(duì)原理圖是否一致，在檢查好后才可上件、焊件，防止出現(xiàn)錯(cuò)誤焊件后不便改正。 、焊接 各元件 按照電路設(shè)計(jì) 原理圖的位置放置各元件，在放置過(guò)程中要先放置、焊接位置形狀圖 10 運(yùn)算 程序設(shè)計(jì)流程圖 11 較低的元件，后焊較高的和要求較高的元件。特別是容易損壞的元件要后焊，在焊集成芯片時(shí)連續(xù)焊接時(shí)間不要超過(guò) 10s，另外要特別注意芯片的安裝方向。下面是安裝實(shí)際效果圖： 故障原因及排除方法 焊接時(shí)，因?yàn)閷?duì)于原件結(jié)構(gòu)沒(méi)有了解清楚，導(dǎo)致在焊接好之后才發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)位置放錯(cuò) 針對(duì)這個(gè)故障 ，我們的解決方法是卸載重新安裝，因?yàn)楹稿a與萬(wàn)用板結(jié)合之后不容易去掉，因此。我們借助吸錫器來(lái)幫助去掉殘留在萬(wàn)用板上的焊錫，通過(guò)一系列工作，最終重新安裝上開(kāi)關(guān)按鍵。 LCD1602 因?yàn)轶w積稍微偏大，如果貼板安裝就會(huì)使得單片機(jī)安裝變得困難 針對(duì)這個(gè)問(wèn)題 ， 我們的解決方法是讓 LCD1602 一邊固定，一邊不固定，這樣圖 11 實(shí)際安裝 效果圖 12 LCD1602 就不能妨礙單片機(jī)的安裝。 ，發(fā)現(xiàn)使用的導(dǎo)線數(shù)量不夠 針對(duì)這個(gè)問(wèn)題 ， 我們才要美好量體裁衣的方法來(lái)解決 ， 對(duì)于每一段導(dǎo)線都盡量使它緊貼萬(wàn)用板面 ， 這樣不僅能夠節(jié)省線的長(zhǎng)度 ，還 可以使得結(jié)構(gòu)更美觀，便于查錯(cuò)。 調(diào)試結(jié)果 在安裝成功之后 ， 通過(guò) 加載程序進(jìn)行 調(diào)式 ， 能夠滿足設(shè)計(jì)要求 。 課程設(shè)計(jì)是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí) ,發(fā)現(xiàn) ,提出 ,分析和解決實(shí)際問(wèn)題 ,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié) ,是對(duì)學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過(guò)程 。通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，讓我們了解到學(xué)習(xí)不僅僅是理論，更多的是理論聯(lián)系實(shí)際，通過(guò)各種課程設(shè)計(jì)將自己學(xué)到的理論知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中，一方面可以很好地理解理論知識(shí)，另一方面可以更好地鍛煉自己的動(dòng)手能力。作為工科學(xué)生，尤其需要掌握這種能力。 回顧起此次單片機(jī)課程 設(shè)計(jì)， 從選題到定稿，從理論到實(shí)踐，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我 門(mén) 懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我 門(mén) 得到了一次用專(zhuān)業(yè)知識(shí)、專(zhuān)業(yè)技能分析和解決問(wèn)題全面系統(tǒng)的鍛煉。使我們?cè)趩纹瑱C(jī)的基本原理、單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程，以及在常用編程設(shè)計(jì)思路技巧的掌握方面都能向前邁了一大步，為日后成為合格的應(yīng)用型人才打下良好的基礎(chǔ)。隨 著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，單片機(jī)已經(jīng)成為當(dāng)今計(jì)算機(jī)應(yīng)用中空前活躍的領(lǐng)域， 在生活中可以說(shuō)得是無(wú)處不在。因此作為二十一世紀(jì)的大學(xué)來(lái)說(shuō)掌握單片機(jī)的開(kāi)發(fā)技術(shù)是十分重要的。 通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，是的我們對(duì)單片機(jī)的相關(guān)知識(shí)有了更為全面的理解與掌握。 [1] 陳桂友 . 單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)基礎(chǔ) . 機(jī)械工業(yè)出版社 , 2020 [2] 魏二友 . 單片機(jī) 應(yīng)用 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 與實(shí)現(xiàn)教程 . 清華大學(xué)出版社 , 2020 [3] 鄧世建 . 微機(jī)原理與應(yīng)用 . 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社 , 2020 [4] 周立功 . 項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)：?jiǎn)纹瑱C(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)基礎(chǔ) . 北京航空航天大學(xué) 出版社 , 2020 [5] 陳萌 . C 語(yǔ)言編程思維 . 清華 大學(xué)出版社 , 2020 13 附錄一 圖片 附錄二 Proteus 仿真電路圖 14 附錄三 系統(tǒng)程序 部分設(shè)計(jì)程序 include include include include include define uint unsigned int define uchar unsigned char sbit batt = P3^5。 float num1。 // 保存第一個(gè)數(shù) float num2。 // 保存第二個(gè)數(shù) uchar jjcc。 // 加減乘除標(biāo)志變量 uchar idata Lcd_Str[17]。 // 顯示區(qū)緩存 uchar idata Num_str[17]。 uchar Lcd_num2_add = 0。 // 第二個(gè)數(shù)據(jù)開(kāi)始位的增量 uchar Lcd_dis1_i = 0。 // 記錄顯示第一行字符 uchar Lcd_num1_i = 0。 // 記錄 num1 是幾位數(shù) uchar Lcd_num2_i = 0。 // 記錄 num2 是幾位數(shù) uchar Dian_i = 0。 // 小數(shù)點(diǎn)位數(shù) //函數(shù)名稱： delayms。函數(shù)功能：延時(shí) z 毫秒；形 參： z (延時(shí)時(shí)間參數(shù) ) void delayms(uchar z) { uint x,y。 for(x=z。x0。x) for(y=110。y0。y)。 } uchar Key_io。 // 暫存 IO 值 uchar Key_jl。 // 松手檢測(cè)自鎖變量 uchar Key_value。 // 返回鍵值 uchar Key_D_bit。 15 uchar saom(void) { Key_value=18。 P2=0xf0。 // 拉低第四位 Key_io=P2。 if(Key_io!=0xf0) // 查看搞四位是否有低電平 { Key_io|=0x0f。 // 保持高四位出現(xiàn)低電平的管腳，拉高第四位