基于C51单片机的计算器系统设计 论文.doc

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目录

TOC \o "1-3" \h \z \u 引言: 4

1. 设计任务 4

2. 方案论证 5

3.电路硬件设计 5

3.1 系统框图 5

3.2 选择微处理器 5

3.3 电源模块 6

3.4 AT89C51单片机参数 6

3.5 键盘的设计 8

3.6 设计复位电路 9

3.7 振荡电路的设计 9

3.8 数字显示和驱动电路 9

4. 电路调试及结论 11

4.1 具体电路系统图 11

4.2 复位电路测试 11

4.3 振荡电路及端口试验 12

4.4 电源的测试 12

4.5数字显示电路和测试 13

5.软件设计部分 14

5.1 软件设计总宽图 14

5.2 程序流程图 15

6.本次设计的经验和经验 16

6.1 设计应考虑以下几点 16

6.2 硬件系统稳定性应考虑哪些问题？ 16

6.3 软件编程注意事项 17

6.4 C语言编程与汇编编程的比较 18

7.本课程的设计已完成以下功能 20

8．结论： 21

参考文献 21

附录一：PCB的3D效果： 22

附录二：总的程序 23

附录3：元件清单表 38

致 谢 39

基于C51单片机计算器系统设计

名字：杜兴荣 学号：0310402005 专业：电子信息科学与技术

引言:

随着社会的发展和科学的进步，人们的生活水平逐渐提高，尤其是微电子技术的发展，如雨后春笋般涌现。电子产品的快速更新并不奇怪。

计算器是人们日常生活中常见的电子产品之一。然而，它仍在发展中，未来将会有一个功能更强大的计算器。基于这一概念，本设计是由单片机设计的两位数计算器。该设计系统为AT89C51为单片机， P1口作为输入端，外接4X4键盘通过键盘扫描控制输入数P0口，P二口连接驱动电路。用来保证LED正常工作。计算器具有加、减、乘、除等功能。

系统还设置了一个功能键，开始显示0，按下键进入计算状态，然后按下键进入时钟状态。当然，还有一些缺点，这个设计不能用小数计算。除法操作只能计算除数是除数的整数倍。但硬件的设计是可以实现的。例如，设置几个功能键，也可以实现时间调整、频率计、秒表等。

1. 设计任务

基于AT89C51芯片的应用和端口的扩展实现了两位数的计算，即加、减、乘、除等功能；在时钟显示等硬件的基础上进行扩展。

2. 方案论证

方案一:计算器系统采用分立元件，分别采用4X4键盘、加法器、移位寄存器、译码器、存储器、4个1位共阴LED显示管；其中乘法运算是用加法和移位两种操作实现，除法运算可用减法和移位操作来实现。

方案二:采用AT89C51为核心，4x4键盘显示计算值，共阴四位，其中数码管段码驱动电路为74LS245，UN2003做位置选择。对两种方案进行比较后，本设计应用方案二实现计算器系统。

3.电路硬件设计

3.1 系统框图

键盘输入

键盘输入

驱动芯片

数码显示

AT89C51

3.1 系统框图

3.2 选择微处理器

1.使用控制中心AT89C51来实现。

2．驱动是用74LS245 ， UN2003来实现。

3.显示器由四位数字管共阴完成。

4.稳压用7805提供 5V电源(实际上是 4.98V)，符合设计要求。

3.3 电源模块

图3.3电源模块

变压器选择原理：VI比VO一般高出2-6V；D1-D四是普通整流二极管，D五是发光二极管；C1取1000UF-4700uf电解电容；C2，C4取0.1-1uf无极电容；C3取100-470uf；该系统的元件参数如上图3所示.3。

在7805的1和3端，可以添加一个二极管来有效地保护电路。当电流过大时，可以保护7805的耐压性烧毁7805芯片。在C当电容增大时，可以提高电路的稳压效应，当然也不是说越大越好。还受其使用电路的限制，C2是一个滤波电容可以有效的滤掉高平信号产生的干扰。D5是一根发光的二极管，上电时可以看到电路是否导通。C3和C4构成电容反馈，有效过滤低平波，保护电路。

3.4 AT89C51单片机参数

Vcc正常运行电压为5v的电源，Vss 为地端。I/O总线，P0口，P1口，P2口，P3口。AT89C51是MCS-51产品兼容，ROM、128字节ROM，32根I/O每个端口都有一个8位数据锁和一个输入缓冲器