基于 AT89C52 单片机的计算器设计

简易计算器主要用于加减乘除;科学计算器,又增添了初等函数运算。随着微电子技术的不断发展,微处理芯片的集成程度越来越高,单片机已可以在一片芯片上同时集成cpu,存储器,定时器,计数器,并行和串行接口,看门狗,前置放大器,A|D 转换器,D|A 转换器等多种电路。

电子设计大赛训练

设计报告

基于AT89C52 单片机的计算器设计 指导老师： 曾祥志.管立新.许粮 作者：黄红平

学校：赣 南师范学院 物理与电子信息工程 完成时间 2011年8月20日

摘 要

计算器是微型电子计算机的一种特殊类型。它与一般通用计算机的主要区 别在于程序输入方式的不同。计算器的程序一般都已经固定，只需按键输入数据 和运算符号就会得出结果，很容易就能掌握。而一般计算机的程序可以根据需要 随时改动，或重新输入新的程序。

简易计算器主要用于加减乘除；科学计算器，又增添了初等函数运算。随着 微电子技术的不断发展，微处理芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一片 芯片上同时集成cpu，存储器，定时器，计数器，并行和串行接口，看门狗，前 置放大器，A|D 转换器，D|A 转换器等多种电路。

关键词：计算器、at89s52、液晶显示1602

1.简易计算器的设计方案

1.1 硬件部分设计方案

1. 单片机以AT89S52 来作为核心元器件

2．按键部分采用4*4 行列式键盘，分别设定数字键和功能键。

3. 显示部分

方案一：使用8 位LED 数码管来做显示。LED 显示器是由发光二极管显示字段组

成的显示器件，在单片机应用系统中通常使用的是七段LED，这种显示器有共阴 极和共阳极两种，它具有成本低廉、配置灵活和单片机接口方便等特点。 方案二：使用液晶显示器来显示。液晶是介于固态和液态间的有机化合物，将其 加热会变成透明液态，冷却后变成结晶的混作固态。在点击的作用下，产生冷热 变化，从而影响它的透光性，来达到显示的目的。LED 还具有以下几个优点：低压、微功耗、显示信息量大、长寿命、无辐射、无污染。后选择的显示是液晶显示。

大致原理图如下。（后改用AT89S52 代替AT89C51 ）

简易计算器主要用于加减乘除;科学计算器,又增添了初等函数运算。随着微电子技术的不断发展,微处理芯片的集成程度越来越高,单片机已可以在一片芯片上同时集成cpu,存储器,定时器,计数器,并行和串行接口,看门狗,前置放大器,A|D 转换器,D|A 转换器等多种电路。

总的电路设计方案以单片机 AT89S52 来作为核心元器件，外围采用4*4 行列 式键盘作为输入，采用led1602 液晶显示来做输出。

这里重点介绍液晶输出地管脚，因为一开始本打算用数码管来做显示，后改 为液晶，不是很熟悉。它是一个双行显示的液晶显示器。其采用标准的16 脚接 口。

1. vss 为地电源

2. vdd 接5v 正电源

3. vo 为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对 江西师范大学理电学院电子系07 级电子综合实践文稿

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比度最高，对比度过高会产生影子，使用时可以通过一个10k 的电位器调 整对比度

4. rs 为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器

5. rw 为读写信号线，高电平时选择读操作，低电平时选择写操作。当rs 和rw 共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当rs 为低电平rw 为高 电平时可以读忙信号，当rs 为高点平rw 为低电平时可以写入数据。

6. e 端为使能端，当e 端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令

7. 7~14 d0~d7 为8 位双向数据线

8. 15~16 分别为背光灯正负极，A 接正极，K 接负极

1.2 软件部分

1.采用汇编语言编写计算器程序

2.采用c 语言编写计算器程序

简易计算器主要用于加减乘除;科学计算器,又增添了初等函数运算。随着微电子技术的不断发展,微处理芯片的集成程度越来越高,单片机已可以在一片芯片上同时集成cpu,存储器,定时器,计数器,并行和串行接口,看门狗,前置放大器,A|D 转换器,D|A 转换器等多种电路。

最终选择了 c 语言编写计算器程序,主程序见附录

2.调试与仿真

下面用 KEIL uVision 与porteus 仿真软件实现简易计算器的仿真与调试。 keil 软件的介绍

单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程序 要变为CPU 可以执行的机器码有两种方法，一种是手工汇编，另一种是机器汇编，

目前已极少使用手工汇编的方法了。机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器 码，用于MCS-51 单片机的汇编软件有早期的A51，随着单片机开发技术的不断 发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不 断发展，Keil 软件是目前最流行开发MCS-51 系列单片机的软件，这从近年来各

仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil 即可看出。Keil 提供了包括C 编译器、宏汇 编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过 一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。运行Keil 软件需要 Pentium 或以上的CPU，16MB 或更多RAM、20M 以上空闲的硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP 等操作系统。掌握这一软件的使用对于使用51 系列单片机的爱

好者来说是十分必要的，如果你使用C 语言编程，那么Keil 几乎就是你的不二 之选（目前在国内你只能买到该软件、而你买的仿真机也很可能只支持该软件）， 即使不使用C 语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿

真调试工具也会令你事半功倍。

1. 系统概述

Keil C51 是美国Keil Software 公司出品的51 系列兼容单片机C 语言软件 开发系统，与汇编相比，C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显

的优势，因而易学易用。用过汇编语言后再使用C 来开发，体会更加深刻。Keil C51 软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows 界面。

另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51 生 成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。在开 发大型软件时更能体现高级语言的优势。下面详细介绍Keil C51 开发系统各部 分功能和使用。

2. Keil C51 单片机软件开发系统的整体结构

C51 工具包的整体结构中，其中uVision 与Ishell 分别是C51 for Windows 和for Dos 的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等 整个开发流程。开发人员可用IDE 本身或其它编辑器编辑C 或汇编源文件。然后

分别由C51 及A51 编译器编译生成目标文件(.OBJ)。目标文件可由LIB51 创建生

成库文件，也可以与库文件一起经L51 连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。ABS 文件由OH51 转换成标准的Hex 文件，以供调试器dScope51 或tScope51 使用

简易计算器主要用于加减乘除;科学计算器,又增添了初等函数运算。随着微电子技术的不断发展,微处理芯片的集成程度越来越高,单片机已可以在一片芯片上同时集成cpu,存储器,定时器,计数器,并行和串行接口,看门狗,前置放大器,A|D 转换器,D|A 转换器等多种电路。

进

行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程 序存贮器如EPROM 中。

3. 采用KEIL 开发的89c51 单片机应用程序一般需要以下步骤：

（1） 在 uVision 集成开发环境中创建新项 …… 此处隐藏：3000字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……