1、单片机实训报告简易计算器姓 名 * 学 号 * 专 业 * 学 校 * 指导教师 * 实训时间 2014.06.23-2014.06.29 目录中文摘要 1关键词 11 实训任务 11.1 主要功能设计 11.2 任务目的 12 整体设计方案 12.1 方案论证 12.2 系统框图 23 控制软件设计 2 3.1 程序时序总图 23.2 液晶显示软件设计 33.3 键盘输入软件设计 53.4 计算函数设置 74 软件调试 8个人小结 8 参考文献 9 附录 91摘 要：计算器是人们的日常生活中是最常见的电子产品之一，它应用极广、发展迅猛，并且不断出现着拥有更加强大功能的计算器。为了解和研究计算
2、器，本次实训设计制作了一个简易计算器，能够在五位的计算范围内进行“+” 、 “-”、 “*”、 “/”的基本运算，能进行负数的精确结果显示。该计算器以AT89C51 单片机芯片作为核心。采用 LCD1602 工业字符液晶进行显示。完成的计算器经过检验能够完整的实现预设功能，各种细节完善，具有很高的使用价值。关键词：单片机;简易计算器；AT89C51；LCD16021 实训任务1.1 主要功能设计以 AT89C51 单片机芯片为核心来制作一个简易计算器，外部由 4*4 矩阵键盘和一个 LCD1602 工业字符型液晶显示屏构成，内部由一块 AT89C51 单片机构成，通过软件编程可实现简单加减乘除
3、。1.2 任务目的通过本次实训提高我们的单片机硬件设计、软件编程能力，自主学习到更多的单片机应用知识。2 整体设计方案2.1 方案论证计算器电路包括三个部分：显示电路、4*4 键扫描电路、单片机微控制电路。 具体如下：（1）LCD显示电路LCD1602 作为一个成熟的产品，使用简单，模式固定，便于移植到各种类型的程序，但是初学者往往要注意结合 LCD 本身的时序图来完善初始化程序。2又以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，故采用 LCD.（2）4*4键盘扫描电路对键盘上的某一行送低电平，其他行为高电平，然后读取列值。若列值中有一位是低，则表明该行与低电平对应列的键被按下；否则，
4、扫描下一行。根据读到的值组合就可以查表 1 得到的键码，因为编程的方式，本次实训采用逐行扫描来读取键值，方便程序编写。（3）单片机微控制电路:微控制电路就是以 AT89C51 为核心的控制核心，主要注意晶振电路的接法和复位电路的接法。2.2 系统框图51 系列单片机系统4*4 键盘LCD 显示时钟电路复位电路系统框图3 控制软件设计：实训中采用 C 语言对单片机进行编程，采用的是自下而上的设计方式，先设计出每一个模块（子程序） ，然后再慢慢扩大，最后组成程序。3.1 程序总时序图33.2 液晶显示软件设计（1）显示流程液晶初始化调用显示字序液晶显示结束开始4（2）1602 液晶显示时序图，通过
5、时序图，所有编程问题都可以得以解决。（3）由时序图可以写出液晶的初始化函数、功能设置函数、清屏函数、写指令函数、写数据函数。void delay1() /采用软件实现延时， 5 个机器周期_nop_();_nop_();_nop_();void int1() /LCD 初始化lcd_w_cmd(0x3c);lcd_w_cmd(0x0c);lcd_w_cmd(0x01);lcd_w_cmd(0x06);lcd_w_cmd(0x80);unsigned char lcd_r_start() /读状态字unsigned char s;RW=1;delay1();RS=0;delay1();E=1;d
6、elay1();s=P1;delay1();E=0;delay1();5RW=0;delay1();return(s);void lcd_w_cmd(unsigned char com) /写命令字unsigned char g;dog=lcd_r_start();g=gdelay(2);while(g!=0);RW=0;delay1();RS=0;delay1();E=1;delay1();P1=com;delay1();E=0;delay1();RW=1;delay(255);void lcd_w_dat (unsigned char dat) /写数据unsigned char g;do
7、g=lcd_r_start();g=gdelay(2);while(g!=0);RW=0;delay1();RS=1;delay1();E=1;delay1();P1=dat;delay1();E=0;delay1();RW=1;delay(255);63.3 键盘输入软件设计（1）键盘输入程序运行时序图（2）键盘扫描程序unsigned char scan_key()unsigned char i,temp,m,n,k;bit find=0;P0=0xff;k=0x01;for(i=0;i=b)q=0;return(a-b);if(a9) /四则运算的判断m=1; w=a2i;if(a2i1
8、0if(a2i=13|o=1) /清零o=0;lcd_w_cmd(0x01);lcd_w_cmd(0x80);a=0;b=0;wan=0;qian=0;bai=0;shi=0;ge=0;m=0;sum=0;if(a2i=14) /等号l+;p=jian(); /调用减法函数switch(w)case 10:sum=a/b;break; /除法case 11:sum=a*b;break; /乘法case 12:sum=p;if(q=1)lcd_w_dat(-);break; /减法case 15:sum=a+b;break; /加法default:break;wan=sum/10000; /万位
9、qian=(sum-wan*10000)/1000; /千位bai=(sum-wan*10000-qian*1000)/100; /百位8shi=(sum-wan*10000-qian*1000-bai*100)/10; /十位ge=sum%10; /个位if(wan!=0) /万位显示lcd_w_dat(a1wan);lcd_w_dat(a1qian);lcd_w_dat(a1bai);lcd_w_dat(a1shi);lcd_w_dat(a1ge);if(wan=0lcd_w_dat(a1bai);lcd_w_dat(a1shi);lcd_w_dat(a1ge);if(wan=0lcd_w
10、_dat(a1shi);lcd_w_dat(a1ge);if(wan=0lcd_w_dat(a1ge);if(wan=0if(l%2!=0) /换行lcd_w_cmd(0xc0);if(l%2=0) /换屏lcd_w_cmd(0x80);o=1;a=0;b=0;wan=0;qian=0;bai=0;shi=0;ge=0;m=0;sum=0; /运算完一次全部清零4 软件调试：（1）编程前先画了流程图，这样思路清晰，能按部就班的完成。（2）子函数有显示部分、键盘扫描部分和计算部分，编写好后综合在一起。（3）在将程序写在一起的过程中，使用 ISIS 进行了仿真，仿真过程模拟了键盘的输入，同时观察各
11、种情况时液晶的输出情况。个人小结：第一天：刚开始不知道实训室的电脑不行，走很多弯路，弄了整整一天，只是把教材的程序搬了上去，仅此而已，可以说，毫无收获。第二天：早上也是毫无收获，下午才发现电脑的问题，一下子就搞好了键盘输入。可是新的问题又出现了，我根本就不会用四则运算，所以那天又被困住了。第三天：上午通过老师的详细讲解，初步运用了四则运算，下午进一步完善，但是还有负数没有弄好，晚上回到宿舍就成功完成了实训内容。9参考文献教材单片机应用技术（C 语言版） 附件硬件设计电路的元件清单器件名称 数量AT89C51 1按键 16自锁开关 1不自锁开关 1电容 22uF 1LCD1602 1晶振 12MHz 1电容 30pF 2发光二极管 1510 电阻 10
