《51单片机的应用(1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《51单片机的应用(1)（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于51单片机的设计应用摘 要：本计算器是以MCS-5系列801单片机为核心构成的简易计算器系统。该系统通过单片机控制,实现对*4键盘扫描进行实时的按键检测，并把检测数据存储下来.整个计算器系统的工作过程为:首先存储单元初始化，显示初始值和键盘扫描,判断按键位置，查表得出按键值,单片机则对数据进行储存与相应处理转换,之后送入LED显示器动态显示。整个系统可分为三个主要功能模块:功能模块一,实时键盘扫描；功能模块二，数据转换成显示器显示；功能模块三，显示器静态显示。关键字:AT89C51 单片机 按键控制 E显示第一章 引言 计算器一般由运算器、控制器、存储器、键盘、显示器、电源和一些可选外围设
2、备及电子配件通过人工或机器设备组成.低档计算器的运算器、控制器由数字逻辑电路实现简单的串行运算，其随机存储器只有一、二个单元,供累加存储用。高档计算器由微处理器和只读存储器实现各种复杂的运算程序,有较多的随机存储单元以存放输入程序和数据。 本计算器整个系统可分为三个主要功能模块:功能模块一,实时键盘扫描；功能模块二，数据转换成显示器显示；功能模块三,显示器动态显示.具体设计如下:1、由于要设计的是简单的计算器,可以进行四则运算，为了得到教好的显示效果，采用LCD显示数据和结果.2、另外键盘包括数字键（0)、符号键(+、*、/）、清除键和等号键，故只需要个按键即可，设计中采用集成的计算机键盘.3
3、、执行程序：开机显示零,等待键入数值，当键入数字,通过LCD显示出来，当键入+、-、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LD上输出运算结果。、错误提示：当单片机执行程序中有错误时,会在上显示相应的提示，如:当输入的数值或计算器得到的结果大于计算器的显示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为时，计算器会在LCD上提示错误.第二章 系统硬件结构设计硬件系统是指构成微机系统的实体和装置，通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成.单片机实质上是一个硬件的芯片，在实际应用中，通常很难直接和被控对象进行
4、电气连接，必须外加各种扩展接口电路、外部设备、被控对象等硬件和软件，才能构成一个单片机应用系统。本设计选用以AT8C51单片机为主控单元。显示部分：采用C静态显示。按键部分,采用44键盘.硬件电路如下:2.1 键盘接口电路计算机输入数字和其他功能按键时要用到很多按键，在这种情况下,编程会很简单，但是会占用大量的I/O口资源，因此在很多情况下都不采用这样的方式,而是采用矩阵键盘的方式.矩阵键盘采用四条IO线作为行线,四条I/线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键.这样键盘上按键的数量就为4个.这样行列式键盘结构能有效的提高单片机系统中/O口的利用率。计算器的键盘布局所示:一般
5、有6个键组成，在单片机中正好有一个端口实现1个按键功能，这种形式在单片机系统中最常用。矩阵键盘内部电路如下：2.1 CD显示模块本设计采用LCD液晶显示器来显示输出数据.的特性有：、5V电压，对比可调度;2、内含复位电路；3、提供各种控制命令，如:清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能；4、有80字节显示数据存储器DM;5、内建有160个5X7点阵的字型的字符发生器GM;6、个可由用户自定义的57的字符发生器GRAM。本设计通过D0-7引脚向LCD写指令字或写数据以使LC实现不同的功能或显示相应的数据。接口电路如下：21 运算模块MC51单片机是在一块芯片中集成了CU、M、定时器计数器和
6、多功能IO等计算机所需要的基本功能部件。如果按功能划分,它由以下功能部件组成，即微处理器(CP),数据存储器(AM)，程序存储器（OM/PRO），并行/口，串行口，定时器/计数器,中断系统及特殊功能寄存器（SFR）。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的一些功能,通过使用单片机编写的程序可以实现高智能、高效率以及高可靠性,因此采用单片机作为计算器的主要功能部件,可以很快的实现运算功能。运算模块由键盘和显示屏组成。单片机通过按键来实现输入数据和操作方式的控制，在运算过程中，对所设的数据进行四则运算时，要先确定选用的是哪一个运算符，若是+或，则要判断结果是否
7、会溢出，溢出则显示错误提示，没有溢出则显示运算结果,若是/,则要判断除数是否为零，为零时显示错误提示，不为零显示运算结果。第三章 系统软件设计.1 键扫程序设计YN开始有键闭合否？去抖动确有键按下判断键号释放返回返回YNYN键扫程序的过程为：开始时,先判断是否有键闭合，无键闭合时，返回继续判断，有键闭合时，先去抖动,然后确定是否有键按下,若无键按下,则返回继续判断是否有键闭合，若有键按下,则判断键号，然后释放,若释放按键完毕，则返回，若没有释放按键，则返回继续释放。流程图如下：3.1 算术运算程序设计算术运算程序的过程为：先判断输入的运算符是+、-、*、/ 中的哪一个，若是或-，则要判断运算结
8、果是否溢出，溢出则显示错误信息,没溢出就显示运算结果,若是/，则要先判断除数是否为零,为零就显示错误信息，不为零则显示运算结果，若是,则直接显示运算结果，流程图:开始运算符是？加乘减除运算结溢出？除数为0？错误信息送显示 缓冲显示结果YYNN 11显示程序设计 显示程序的过程为：显示开始时，先进行LCD的初始化，判断是否显示，若不显示,则返回,若有显示则进行相应功能的设置,然后送地址和数据，再判断是否显示完，显示完则返回,没有显示完则继续送地址。流程图： 显示开始NY返回送数据送地址相应功能设置是否显示完显示C初始化3。11C程序的图片 第四章系统软件结构设计要求1、由于要设计的是简单的计算器
9、,可以进行四则运算，为了得到教好的显示效果，采用LCD显示数据和结果.2、另外键盘包括数字键(0）、符号键(+、/）、清除键和等号键，故只需要16个按键即可，设计中采用集成的计算机键盘.、执行程序：开机显示零,等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来,当键入+、/运算符,计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在CD上输出运算结果.4、错误提示:当单片机执行程序中有错误时,会在L上显示相应的提示，如：当输入的数值或计算器得到的结果大于计算器的显示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为0时,计算器会在LCD上提示错误。第五章实验结果分析调试一般分为以下四个阶段:1、编写程序并查错；2、在C语言的编译系统中编译源程序、对程序进行编译连接，并及时发现程序中存在的错误;4、改正错误； 5 、仿真在本次调试中出现的问题有：1、在程序中有的函数名未定义;2、在抄录程序时,少录入一些字符,如:“;”、“、“-”等符号,而出现错误；、有一些函数名录入时少写一个字母或顺序颠倒；、没有注意函数名的调用及定义；参考文献1. 谭浩强C语言第二版2. 王静霞 单片机应用技术3. 龚运新 单片机C语言开发技术仿真图仿真图:仿真图2: /
