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1、目录摘要.1 关键字.1 Abstract.1 Keywords.1 引言.1 1 系统设计.2 1.1 功能介绍.2 1.1.1 基本功能.2 1.1.2 扩展功能.2 1.2 总体设计方案.2 1.2.1 总体设计思路.2 1.2.2 方案论证与比较.2 1.2.3 系统组成.5 2 重要器件的知识介绍.5 2.1 单片机的知识介绍.5 2.1.1 单片机的主要性能.5 2.1.2 单片机的功能特性描叙.6 2.1.3 单片机的内部结构方框图及芯片引脚图.6 2.1.4 单片机各引脚功能说明.7 2.1.5 单片机时钟电路.8 2.1.6 单片机复位电路.9 2.1.7 单片机下载口电路.
2、9 3 程序流程图.11 致 谢.14 参考文献.15 附录 1 系统原理图 .16 附录 2 程序清单 .171基于单片机的计算器设计电子工程专业学生 勾艳玲指导教师 曾实现摘要：本设计采用单片机作为控制芯片，用 C 语言对其进行编程实现，输入由 4*4 矩阵式键盘控制， 输出采用人性化的 SBY12864K-ZK 型液晶实现。该计算器为多功能计算器，在未进行计算时，它是 一个万年历时钟，并且带脑钟和星期显示，所以数据均可随时进行校准，校准数据采用的是独立式 键盘，是将 4*4 矩阵式键盘的一根线拉低，然后读取与这根线交叉的 4 根线的所处状态来判断按键 是否被按下，而这 4 个按键中只有
3、3 个按键用于万年历的校准和对脑钟的控制，另一个按键则用来 切换进入计算模式。 对于计算这个部分我采用的是矩阵键盘，10 个数字键，一个小数点键，四个符号键，一个多 功能键，通过判别该多功能键连续按的次数来决定该键此时的命令。由于 C 语言库函数繁多，所以 我采用调用 C 语言库函数来解决多种运算类型，这样编程更简单，运行起来也更可靠。关键字：单片机，点阵图形液晶，矩阵键盘，C 语言库函数。Based on single-chip computer designStudent majoring in Electronic engineering GouYanlingTutor ZengShix
4、ianAbstract： The design uses a single-chip microcomputer as the control chip, using C programming language of its input from 4 * 4 matrix keyboard control, the output of the use of human SBY12864K-ZK- type liquid crystal to achieve. Multi-function calculator for the calculator, before the calculatio
5、n, it is a calendar clock and bell and weeks with the brain showed that there may at any time calibration data, calibration data is used in stand-alone keyboard, is a 4 * 4 matrix keyboard down one line, and then read with the root of the cross-line 4-line state to determine which button has been pr
6、essed, which is only four keys for the three calendar button calibration and the control of the brain clock, and the other button is used to switch into the mode of calculation. For this part of the calculation I used the keyboard matrix, 10 numeric keys, a decimal point key, four symbol keys, a mul
7、ti-function keys, multi-function through the identification of the row by the number of keys to determine the order of the key at this time. C language library function as a result of many, so I used to call C language library function to solve a wide range of operator types, such programming is muc
8、h simpler it is also more reliable. Keywords: Single-chip, dot-matrix graphic LCD, matrix keyboard, C language library function.2引言 说起计算器，值得我们骄傲的是，最早的计算工具诞生在中国。中国古代最 早采用的一种计算工具叫筹策，又被叫做算筹。这种算筹多用竹子制成，也有用木头， 兽骨充当材料的。约二百七十枚一束，放在布袋里可随身携带。直到今天仍在使用的 珠算盘，是中国古代计算工具领域中的另一项发明，明代时的珠算盘已经与现代的珠 算盘几乎相同。17 世纪初，西方国家的
9、计算工具有了较大的发展，英国数学家纳皮尔 发明的“纳皮尔算筹“，英国牧师奥却德发明了圆柱型对数计算尺，这种计算尺不仅能 做加减乘除、乘方、开方运算，甚至可以计算三角函数，指数函数和对数函数，这些 计算工具不仅带动了计算器的发展，也为现代计算器发展奠定了良好的基础，成为现 代社会应用广泛的计算工具。1 系统设计1.1 功能介绍 1.1.1 基本功能 根据所学知识，自行设计一个计算器，要求自行设计供电电源，该计算器能够实现 加减乘除四则混合运算，能够实现连续计算。 1.1.2 扩展功能 （1）该计算器能够实现浮点数的运算。 （2）该计算器在不进行计算时能够当时钟用，并且该时钟可显示星期和日历，同
10、时能够修改其值。 （3）该计算器能够实现加减乘除以外的其他运算。 1.2 总体设计方案 1.2.1 总体设计思路 本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。 1.2.2 方案论证与比较 （1）控制部分的设计方案论证与选择 根据设计要求，控制器主要用于红外信号的接收和辨认、控制步进电机的动作， 控制显示步进电机的转速等。对于控制器的选择有以下二种方案。 方案一：采用计算器专用芯片实现。用计算器专用芯片进行设计并编程实现。这 种设计方案计算效率高、速度快、而且成本
11、也相对较低，是厂家做计算器的最佳方案。 但是本人对计算器专用芯片掌握的不够，还不足以实现设计计算器，所以这个方案不 可去。 方案二、用单片机实现。由于单片机集成了运算器电路、控制电路、存储器、中 断系统、定时器/计数器以及输入/输出口电路等，所以用单片机设计控制电路省去了 很多分立元器件。由于单片机是可编程芯片，并且它可以运用 C 语言编写，对于一些 复杂的计算功能，可以调用 C 语言库函数。使编写程序变得非常简单。所以该课题用 单片机实现，不仅功能易于实现，而且精确度高，稳定性好，抗干扰能力强。并且由 于其成本低、体积小、技术成熟和功耗小等优点，且技术比较成熟。性价比也相当高。 更重要的是本人经过几年的学习，对单片机已有深刻的理解，并且可以灵活运用。 综上所述，并通过各个方面综合比较为达到最佳效果。我们采用方案二利用单片 机控制器。 （2）显示电路的设计方案论证与选择 方案一：数码管显示方案。数码管显示使用两个四位一体动态数码管显示方案，3此设计电路如图 1-1 所示。采用动态数码管显示，具有程序简单， 对外界环境要求低， 易于维护，同时其精度比较高，精确可靠，操作简单。显示直观的特点。但只能显示 数字和一些代码，不能显示汉字及一些常用的符号，且硬件设计比较复杂。A11 B7 C4 D2 E1 F10 G5H3112283946JP2Q129012Q179
