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基于单片机设计的计算器毕业论文
目 录
摘要 ............................................................................ I ABSTRACT ...................................................................... II 第一章 引言 ..................................................................... 2
1.1 选题的依据及课题的意义 .................................................. 2
1.2 研究概况及发展趋势综述 .................................................. 2 1.3 实验设计要求 ............................................................. 3 1.4.总体设计思路 ............................................................. 3
第二章 设计方案论证与选择 .................................................. 4
2.1 控制部分的设计方案论证与选择 ........................................... 4 2.2 显示电路的设计方案论证与选择 ........................................... 4 2.3 单片机电源部分的设计方案论证与选择 .................................... 6 2.4 键盘设计方案论证与选择 .................................................. 8 2.5 单片机复位电路的设计方案论证与选择 .................................... 9 2.6 系统组成 ................................................................. 10
第三章 重要器件的知识介绍 ................................................ 11
3.1 单片机的知识介绍 ........................................................ 11
3.1.1单片机功能特性 .................................................... 11 3.1.2单片机各引脚功能说明 ............................................. 11 3.1.3单片机时钟电路 .................................................... 15 3.1.4 LED提示电路 ....................................................... 16 3.2 1602液晶显示资料 ....................................................... 17
第四章 计算器的软件编程 .................................................... 18
4.1 程序设计思想 ............................................................ 18 4.2 4*5键盘扫描程序 ........................................................ 19 4.3 1602液晶显示程序 ....................................................... 20
第五章 计算器使用说明 ..................................................... 21 结 语 ............................................................................ 20 参考文献 ........................................................................ 21 致 谢 ............................................................................ 22
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附录 .............................................................................. 25
第一章 引言
单片机设计的计算器在人们的日常中是比较的常见的电子产品之一。其特点是携带方便与价格廉价,因此广泛运用于商业交易与生活实用中,可是它还在发展之中,以后必将出现功能更加强大的计算器,基于这样的理念,本次设计用单片机来设计一个六位数的计算器。
1.1 选题的依据及课题的意义
单片机也被称为微控制器(Microcontroller),是因为它最早被用在工业控制领域。单片机由芯片仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中,使计算机系统更小,更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。
通过编程可加深对C语言的理解及51单片机系列的硬件、及其指令,还有从硬件上了解单片机是如何扩展外部电路的。如:这次用到了1602液晶,掌握了1602的硬件原理后我们可以使其与单片机相连,通过对单片机的控制,给1602发出指令或数据。通过这次毕业设计可以学到一种学习方法,对于一块陌生的芯片,我们可通过提供给的芯片资料,了解其运作,然后达到运用的目的。
1.2 研究概况及发展趋势综述
单片机设计的计算器有输入单元(按键)运算单元(MCU)显示单元(LCD)三大部分组成,键盘执行数据采集以及操作的输入,MCU按照固化好的程序运算出结果送入LCD显示。
早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031,因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求
.参考资料.
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的提高,开始出现了16位单片机,但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展,单片机技术得到了巨大的提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用,32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位,并且进入主流市场。目前,高端的32位单片机主频已经超过300MHz性能直追90年代中期的专用处理器,而普通的型号出厂价格跌落至1美元,最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用,大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。
1.3实验设计要求
根据设计要求,设计一个计算器,预计所能达到功能如下 (1)该计算器能进行六位数的运算,即运算结果可从0到999999; (2)能进行加减乘除4种运算,精确到小数点后三位;
(3)能对错误进行提示,比如被除数等于0,乘法运算结果大于999999等; (4)含有清除单个最低位数据和全部输入数据的功能;
(5)能够实现加减乘除四则混合运算,能够实现连续计算,并能判断运算优先级; (6)进行正负数运算;
1.4 总体设计思路
设计主要采用以下基本模块来实现,控制器模块,输入模块,输出模块和电源模块。通过对控制器进行编程,使其对输入模块的信号进行处理计算,然后通过输出模块反馈给使用者以计算结果。该系统的结构框图如下图所示
.参考资料.