單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告---多功能計(jì)算器

1、<p><b>　　單片機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p><b>　　——多功能計(jì)算器</b></p><p>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p><b>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí)： </b></p>

2、<p>　　日 期： 2011年3月29日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論2</b></p><p>　　1.1 課題簡(jiǎn)介2</p><p>　　1.2 設(shè)計(jì)目的2</p><p>　　1.

3、3 設(shè)計(jì)任務(wù)2</p><p>　　1.4 設(shè)計(jì)方法3</p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求4</p><p>　　第三章 方案論證與比較5</p><p>　　3.1 控制部分的設(shè)計(jì)方案論證與選擇-----------------------------------------------------5</p>

4、<p>　　3.2 鍵盤(pán)設(shè)計(jì)方案與選擇--------------------------------------------------------------------6</p><p>　　第四章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)7</p><p>　　4.1 鍵盤(pán)接口電路7</p><p>　　4.2 7段LED數(shù)碼管8</p><p&g

5、t;　　4.3 程序下載接口8</p><p>　　4.4 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片8</p><p>　　4.5、單片機(jī)時(shí)鐘電路8</p><p>　　4.6、單片機(jī)復(fù)位電路9</p><p>　　第五章 軟件設(shè)計(jì)10</p><p>　　5.1 匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言的特點(diǎn)及選擇10</p><p&

6、gt;　　5.2 鍵掃程序設(shè)計(jì)10</p><p>　　5.3 算術(shù)運(yùn)算程序設(shè)計(jì)11</p><p>　　5.4 LED顯示原理12</p><p>　　第六章 系統(tǒng)調(diào)試與存在的問(wèn)題13</p><p>　　6.1 硬件調(diào)試13</p><p>　　6.2 軟件調(diào)試13</p><p&g

7、t;<b>　　總 結(jié)14</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)15</b></p><p>　　附錄------------------------------------------------------------------------------------16</p><p><b>　

8、　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 課題簡(jiǎn)介</b></p><p>　　當(dāng)今社會(huì)，隨著人們物質(zhì)生活的不斷提高，電子產(chǎn)品已經(jīng)走進(jìn)了家家戶(hù)戶(hù)，無(wú)論是生活或?qū)W習(xí)，還是娛樂(lè)和消遣幾乎樣樣都離不開(kāi)電子產(chǎn)品，大型復(fù)雜的計(jì)算能力是人腦所不能勝任的，而且比較容易出錯(cuò)。計(jì)算器作為一種快速通用的計(jì)算工具方便了用戶(hù)的使用。計(jì)算器可謂是我們最親密的電子

9、伙伴之一。本設(shè)計(jì)著重在于分析計(jì)算器軟件和開(kāi)發(fā)過(guò)程中的環(huán)節(jié)和步驟，并從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)出發(fā)對(duì)計(jì)算器設(shè)計(jì)做了詳細(xì)的分析和研究。</p><p>　　單片機(jī)由于其微小的體積和極低的成本，廣泛的應(yīng)用于家用電器、工業(yè)控制等領(lǐng)域中。在工業(yè)生產(chǎn)中。單片微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是頗具生命力的機(jī)種。單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱(chēng)為微控制器。</p><p>　　本系統(tǒng)就是充分利

10、用了8051芯片的I/O引腳。系統(tǒng)以采用MCS-51系列單片機(jī)Intel8051為中心器件來(lái)設(shè)計(jì)計(jì)算器控制器，實(shí)現(xiàn)了能根據(jù)實(shí)際輸入值顯示并存儲(chǔ)的功能，計(jì)算程序則是參照教材。至于位數(shù)和功能，如果有需要可以通過(guò)設(shè)計(jì)擴(kuò)充原系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn) 。</p><p><b>　　1.2 設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　通過(guò)本次課題設(shè)計(jì)，應(yīng)用《單片機(jī)原理及應(yīng)用》等所學(xué)相關(guān)知識(shí)及查閱資

11、料，完成簡(jiǎn)易計(jì)算器的設(shè)計(jì)，以達(dá)到理論與實(shí)踐更好的結(jié)合、進(jìn)一步提高綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)和設(shè)計(jì)的能力的目的。</p><p>　　通過(guò)本次設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，可以使我在基本思路和基本方法上對(duì)基于MCS-51單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)有一個(gè)比較感性的認(rèn)識(shí)，并具備一定程度的設(shè)計(jì)能力。</p><p><b>　　1.3 設(shè)計(jì)任務(wù)</b></p><p>　　在本次課程

12、設(shè)計(jì)中，主要完成如下方面的設(shè)計(jì)任務(wù)：</p><p>　　1、簡(jiǎn)要闡述單片機(jī)技術(shù)發(fā)展的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及LED動(dòng)態(tài)顯示和矩陣鍵盤(pán)基本原理；</p><p>　　2、掌握MCS-51系列某種產(chǎn)品（例如8051）的最小電路及外圍擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)方法；</p><p>　　3、了解單片機(jī)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換功能及工作過(guò)程；</p><p>　　4、完成主要功能模塊的硬

13、件電路設(shè)計(jì)及必要的參數(shù)確定；</p><p>　　5、用protel軟件完成原理電路圖的繪制；</p><p><b>　　1.4 設(shè)計(jì)方法</b></p><p>　　電路采用動(dòng)態(tài)顯示，由八位共陽(yáng)極數(shù)碼管通過(guò)P0口，P2口與單片機(jī)分別相連，且數(shù)碼管A,B,C,D,E,F,G分別依次與單片機(jī)的P0口相連，P0口做為字碼控制端，數(shù)碼管的1，2，3

14、，4，5，6，7，8各引腳分別與單片機(jī)的P2.0—P2.7相連，P2口做為數(shù)碼管的位控制端，動(dòng)態(tài)顯示是每次數(shù)碼管只顯示一位，由于人的視覺(jué)停留是0.05到0.2秒之間，當(dāng)數(shù)碼管依次點(diǎn)亮各個(gè)位時(shí)，使循環(huán)的頻率高于人的視覺(jué)停留時(shí)間，人們就會(huì)認(rèn)為數(shù)碼管是同時(shí)點(diǎn)亮的，就可以達(dá)到動(dòng)態(tài)顯示的效果。</p><p>　　輸入鍵盤(pán)采用4*4鍵盤(pán)。采用軟件識(shí)別鍵值并執(zhí)行相應(yīng)的操作，程序運(yùn)行時(shí)依次掃描各行，查詢(xún)是否有鍵按下，如果有則進(jìn)

15、入鍵盤(pán)識(shí)別處理程序，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的運(yùn)算，然后通過(guò)數(shù)碼管輸出結(jié)果，如果沒(méi)有按鍵就調(diào)用顯示程序顯示一個(gè)0，等待按鍵按下，在進(jìn)入按鍵掃描程序。這樣循環(huán)執(zhí)行。</p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求</p><p><b>　　基本功能：</b></p><p>　　利用89c51作為主控器組成一個(gè)四則運(yùn)算的計(jì)算器。</p><p&

16、gt;<b>　　可選器件：</b></p><p>　　51系列單片機(jī)、6264、7段LED數(shù)碼管、74LS244或74LS240、與非門(mén)等</p><p>　　第三章 方案論證與比較</p><p>　　3.1控制部分的設(shè)計(jì)方案論證與選擇</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，控制器主要用于紅外信號(hào)的接收和辨認(rèn)、控制步

17、進(jìn)電機(jī)的動(dòng)作，控制顯示步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速等。對(duì)于控制器的選擇有以下三種方案。</p><p>　　方案一：采用計(jì)算器專(zhuān)用芯片實(shí)現(xiàn)。用計(jì)算器專(zhuān)用芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)并編程實(shí)現(xiàn)。這種設(shè)計(jì)方案計(jì)算效率高、速度快、而且成本也相對(duì)較低，是廠家做計(jì)算器的最佳方案。但是本人對(duì)計(jì)算器專(zhuān)用芯片掌握的不夠，還不足以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)計(jì)算器，所以這個(gè)方案不可去。</p><p>　　方案二：采用FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列）作為系統(tǒng)的

18、控制器。FPGA將所有器件集成到一塊芯片上，體積小，節(jié)省空間，提高了穩(wěn)定性；直接面向用戶(hù)，具有極大的靈活性和通用性，使用方便，硬件測(cè)試和實(shí)現(xiàn)快捷，開(kāi)發(fā)效率高，工作可靠性好?？梢詫?shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能，規(guī)模大，密度高，采用并行的輸入輸出方式，系統(tǒng)處理速度高，適合作為大規(guī)模實(shí)時(shí)系統(tǒng)的控制核心。由FPGA內(nèi)部編程實(shí)現(xiàn)計(jì)算器功能，本設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)據(jù)處理速度的要求不是很高，F(xiàn)PGA的高速處理的優(yōu)勢(shì)得不到充分的體現(xiàn)，由于其集成度高，使其成本偏高，同時(shí)由于

19、芯片的引腳較多，實(shí)物電路板布線復(fù)雜，加重了電路設(shè)計(jì)和實(shí)際焊接的工作。并且FPGA的價(jià)格相對(duì)較高，性?xún)r(jià)比太低。</p><p>　　方案三、用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。由于單片機(jī)集成了運(yùn)算器電路、控制電路、存儲(chǔ)器、中斷系統(tǒng)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器以及輸入/輸出口電路等，所以用單片機(jī)設(shè)計(jì)控制電路省去了很多分立元器件。由于單片機(jī)是可編程芯片，并且它可以運(yùn)用C語(yǔ)言編寫(xiě)，對(duì)于一些復(fù)雜的計(jì)算功能，可以調(diào)用C語(yǔ)言庫(kù)函數(shù)。使編寫(xiě)程序變得非常簡(jiǎn)單。所以

20、該課題用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，不僅功能易于實(shí)現(xiàn)，而且精確度高，穩(wěn)定性好，抗干擾能力強(qiáng)。并且由于其成本低、體積小、技術(shù)成熟和功耗小等優(yōu)點(diǎn)，且技術(shù)比較成熟。性?xún)r(jià)比也相當(dāng)高。更重要的是本人經(jīng)過(guò)幾年的學(xué)習(xí)，對(duì)單片機(jī)已有深刻的理解，并且可以靈活運(yùn)用。</p><p>　　綜上所述，并通過(guò)各個(gè)方面綜合比較為達(dá)到最佳效果。我們采用方案三利用單片機(jī)控制器。</p><p>　　3.2鍵盤(pán)設(shè)計(jì)方案與選擇</p&

21、gt;<p>　　方案一：獨(dú)立鍵盤(pán)。獨(dú)立鍵盤(pán)為一端接地，另一端接I/O口，并且要接上拉電阻。這種鍵盤(pán)的硬件都很容易實(shí)現(xiàn)，但每一個(gè)按鍵就要用一個(gè)I/O口，非常的浪費(fèi)單片機(jī)的I/O口資源，不適合本次設(shè)計(jì)。</p><p>　　方案二：自制編碼鍵盤(pán)。編碼鍵盤(pán)的電路如圖1-9所示，這種鍵盤(pán)有編程簡(jiǎn)單，占用資源少，但其硬件比較復(fù)雜，要用很多的二極管，不是很理想。</p><p>　　圖

22、1-9、自制編碼鍵盤(pán)電路圖</p><p>　　方案三：4*4矩陣式鍵盤(pán)。其電路圖如圖圖1-10所示，這種鍵盤(pán)的硬件簡(jiǎn)單，使用的I/O口也不多，而且這種鍵盤(pán)的編程方法已很成熟。</p><p>　　所以本次設(shè)計(jì)采用這種矩陣式鍵盤(pán)。</p><p>　　第四章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成微機(jī)系統(tǒng)的實(shí)體和裝置，通常由運(yùn)算器

23、、控制器、存儲(chǔ)器、輸入接口電路和輸入設(shè)備、輸出接口電路和輸出設(shè)備等組成。單片機(jī)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)硬件的芯片，在實(shí)際應(yīng)用中，通常很難直接和被控對(duì)象進(jìn)行電氣連接，必須外加各種擴(kuò)展接口電路、外部設(shè)備、被控對(duì)象等硬件和軟件，才能構(gòu)成一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)選用以AT89S51單片機(jī)為主控單元。顯示部分：采用7段LED動(dòng)態(tài)顯示。按鍵部分，采用4*4鍵盤(pán)。 </p><p>　　4.1 鍵盤(pán)接口電路</p><

24、;p>　　計(jì)算機(jī)輸入數(shù)字和其他功能按鍵時(shí)要用到很多按鍵，在這種情況下，編程會(huì)很簡(jiǎn)單，但是會(huì)占用大量的I/O口資源，因此在很多情況下都不采用這樣的方式，而是采用矩陣鍵盤(pán)的方式。矩陣鍵盤(pán)采用四條I/O線作為行線，四條I/O線作為列線組成鍵盤(pán)，在行線和列線的每個(gè)交叉點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)按鍵。這樣鍵盤(pán)上按鍵的數(shù)量就為4*4個(gè)。這樣行列式鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)能有效的提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O口的利用率。</p><p>　　計(jì)算器的鍵盤(pán)布局

25、如圖3.2所示：一般有16個(gè)鍵組成，在單片機(jī)中正好有一個(gè)P端口實(shí)現(xiàn)16個(gè)按鍵功能，這種形式在單片機(jī)系統(tǒng)中最常用。</p><p>　　圖3.2 矩陣鍵盤(pán)內(nèi)部電路</p><p>　　4.2 7段LED數(shù)碼管</p><p>　　利用集成的LED數(shù)碼管（四位）</p><p>　　4.3 程序下載接口</p><p>　

26、　利用串行口芯片232燒錄入程序</p><p>　　4.4 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)芯片</p><p>　　利用244芯片驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示</p><p>　　4.5、單片機(jī)時(shí)鐘電路</p><p>　　時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)，單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下嚴(yán)格地按時(shí)序進(jìn)

27、行工作。</p><p>　　在MCS-51芯片內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳X1，輸出端為引腳X2，在芯片的外部跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。 此電路采用12MHz的石英晶體。時(shí)鐘電路如下圖2-2：</p><p><b>　　圖2.2時(shí)鐘電路</b></p><p>　　4.6、單片

28、機(jī)復(fù)位電路</p><p>　　復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H，使單片機(jī)從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤是系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵以重新啟動(dòng)。</p><p>　　RST引腳是單片機(jī)復(fù)位信號(hào)的輸入端，復(fù)位信號(hào)是高電平有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù)24個(gè)振蕩周期（即2個(gè)機(jī)器周期）以上，若使用

29、頻率為12MHz的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過(guò)4s才能完成復(fù)位操作。復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種方式。上電自動(dòng)復(fù)位是通過(guò)外部復(fù)位電路的電容充電來(lái)實(shí)現(xiàn)的。按鍵電平復(fù)位是通過(guò)使復(fù)位端經(jīng)電阻與Vcc電源接通而實(shí)現(xiàn)的。在本設(shè)計(jì)中采用了按鍵電平復(fù)位方式，其復(fù)位電路如下圖2-3。</p><p><b>　　圖2-3、復(fù)位電路</b></p><p><b&g

30、t;　　第五章 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　5.1 匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言的特點(diǎn)及選擇</p><p>　　本設(shè)計(jì)是硬件電路和軟件編程相結(jié)合的設(shè)計(jì)方案，選擇合適的編程語(yǔ)言是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。在單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，常用的是匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言。機(jī)硬件，程序可讀性和可移植性比較差。而C語(yǔ)言雖然執(zhí)行效率沒(méi)有匯編語(yǔ)言高，但語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，使用方便，靈活，運(yùn)算豐富，表達(dá)化類(lèi)型多樣化，數(shù)據(jù)

31、結(jié)構(gòu)類(lèi)型豐富，具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句，程序設(shè)計(jì)自由度大，有很好的可重用性，可移植性等特點(diǎn)。在本設(shè)計(jì)中采用C語(yǔ)言編寫(xiě)軟件程序。主程序的設(shè)計(jì)詳見(jiàn)附錄三。 </p><p>　　5.2 鍵掃程序設(shè)計(jì)</p><p>　　鍵掃程序的過(guò)程為：開(kāi)始時(shí)，先判斷是否有鍵閉合，無(wú)鍵閉合時(shí)，返回繼續(xù)判斷，有鍵閉合時(shí)，先去抖動(dòng)，然后確定是否有鍵按下，若無(wú)鍵按下，則返回繼續(xù)判斷是否有鍵閉合，若有鍵按下，則判斷鍵號(hào)，

32、然后釋放，若釋放按鍵完畢，則返回，若沒(méi)有釋放按鍵，則返回繼續(xù)釋放。其流程圖如圖4.1所示。</p><p>　　圖4.1 鍵掃程序流程圖</p><p>　　5.3 算術(shù)運(yùn)算程序設(shè)計(jì)</p><p>　　算術(shù)運(yùn)算程序的過(guò)程為：先判斷輸入的運(yùn)算符是+、-、*、/ 中的哪一個(gè)，若是+或-，則要判斷運(yùn)算結(jié)果是否溢出，溢出則顯示錯(cuò)誤信息，沒(méi)溢出就顯示運(yùn)算結(jié)果，若是/，則要先

33、判斷除數(shù)是否為零，為零就顯示錯(cuò)誤信息，不為零則顯示運(yùn)算結(jié)果，若是-，則直接顯示運(yùn)算結(jié)果。其流程圖如圖4.2所示。</p><p>　　圖4.2 算術(shù)運(yùn)算程序設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　5.4 LED顯示原理</p><p>　　LED 點(diǎn)陣顯示器亦稱(chēng)LED 矩陣板,具有亮度高、發(fā)光均勻、可靠性好、接線簡(jiǎn)單、拼裝方便等優(yōu)點(diǎn),能構(gòu)成各種尺寸的大屏幕顯示器。因此,它被

34、廣泛應(yīng)用于大型LED 智能顯示屏、智能儀器儀表和機(jī)電一體化設(shè)備的顯示單元中,取得了較好的效果。由于它經(jīng)濟(jì)、小型的顯示系統(tǒng),同時(shí)要求使用方便靈活，方便地組成了由多塊大屏幕LED 顯示器構(gòu)成的顯示系統(tǒng),該系統(tǒng)可廣泛用于商場(chǎng)、車(chē)站、碼頭及其它公共場(chǎng)合。LED 顯示屏由 ED 點(diǎn)陣顯示器(常見(jiàn)型號(hào)為P2158A) 構(gòu)成。它是以發(fā)光二極管為像素,按照行與列的順序排列而成的顯示器件,采用逐行(或逐列) 掃描方式工作,由峰值較大的窄脈沖驅(qū)動(dòng),從上到下

35、逐次不斷地對(duì)顯示屏的各行進(jìn)行選通,同時(shí)又向各列送出表示圖形或文字信息的脈沖信號(hào),反復(fù)循環(huán)以上操作,就可顯示各種圖形或文字信息</p><p>　　此設(shè)計(jì)中LED數(shù)碼管的顯示為動(dòng)態(tài)顯示。各數(shù)碼管在顯示過(guò)程中輪流得到送顯信號(hào)，與各數(shù)碼管接口的I/O口線是共用的。動(dòng)態(tài)顯示優(yōu)點(diǎn)是用元器件少，占I/O線少。但缺點(diǎn)是 有閃爍，必須掃描，花費(fèi)CPU時(shí)間，編程復(fù)雜。LED多數(shù)情況用于顯示十進(jìn)制數(shù)字，要將0～9的數(shù)字用7段顯示，必

36、須將數(shù)字轉(zhuǎn)換為L(zhǎng)ED對(duì)應(yīng)七段碼的信息，比如，要顯示“0”，就是讓a、b、c、d、e和f段發(fā)光，顯示“1”，讓b和c段發(fā)光，等等如表所示。然后根據(jù)LED是共陰極還是共陽(yáng)極接法確定LED各輸入端應(yīng)接邏輯1還是邏輯0，我選用的是共陰接法，要顯示“0” 時(shí)，a、b、c、d、e和f段就要輸入邏輯1，即其段碼為3F， 將待顯示內(nèi)容“翻譯”為L(zhǎng)ED段碼的過(guò)程，可以由軟件查表方法實(shí)現(xiàn)譯碼。</p><p>　　第六章

37、系統(tǒng)調(diào)試與存在的問(wèn)題</p><p><b>　　6.1 硬件調(diào)試</b></p><p><b>　　常見(jiàn)故障：</b></p><p>　　1、邏輯錯(cuò)誤：它是由設(shè)計(jì)錯(cuò)誤或加工過(guò)程中的工藝性錯(cuò)誤所造成的。這類(lèi)錯(cuò)誤包括錯(cuò)線、開(kāi)路、短路等。</p><p>　　2、元器件失效：有兩方面的原因：一是器件

38、本身已損壞或性能不符合要求；二是組裝錯(cuò)誤造成元件失效，如電解電容、集成電路安裝方向錯(cuò)誤等。</p><p>　　3、可靠性差：因其可靠性差的原因很多，如金屬化孔、接插件接觸不良會(huì)造成系統(tǒng)時(shí)好時(shí)壞，經(jīng)不起振動(dòng)；走線和布局不合理也會(huì)引起系統(tǒng)可靠性差。</p><p>　　4、電源故障：若樣機(jī)由電源故障，則加電后很容易造成器件損壞。電源故障包括電壓值不符合設(shè)計(jì)要求，電源引線和插座不對(duì)，功率不足，

39、負(fù)載能力差等。</p><p>　　調(diào)試方法：包括多級(jí)調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試。在調(diào)試過(guò)程中要針對(duì)可能出現(xiàn)的故障認(rèn)真分析，直至檢查出原因并排除。</p><p>　　本次硬件調(diào)試過(guò)程中，對(duì)所出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了認(rèn)真的分析和改正，最后能夠很好的達(dá)到設(shè)計(jì)要求的效果。</p><p><b>　　6.2 軟件調(diào)試</b></p><p>　

40、　軟件調(diào)試一般分為以下四個(gè)階段：1、 編寫(xiě)程序并查錯(cuò)；2、在C語(yǔ)言的編譯系統(tǒng)中編譯源程序3、對(duì)程序進(jìn)行編譯連接，并及時(shí)發(fā)現(xiàn)程序中存在的錯(cuò)誤；4、改正錯(cuò)誤。</p><p>　　在軟件調(diào)試過(guò)程中，對(duì)出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行了認(rèn)真的分析和修改，多次調(diào)試成功后，能夠很好的達(dá)到既定的設(shè)計(jì)效果。</p><p>　　此系統(tǒng)可以改進(jìn)為增加小數(shù)點(diǎn)和負(fù)數(shù)以及一種科學(xué)計(jì)算功能，這是一個(gè)比較難的挑戰(zhàn)。</p>

41、;<p><b>　　總 結(jié)</b></p><p>　　這次單片機(jī)課程設(shè)計(jì)不僅鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)，掌握了一種系統(tǒng)的研究方法，可以進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的編程。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。同時(shí)在

42、設(shè)計(jì)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，例如對(duì)以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，學(xué)習(xí)了單片機(jī)C語(yǔ)言。</p><p>　　經(jīng)過(guò)一周的努力，順利的完成了單片機(jī)課設(shè)。這是一個(gè)磨練意志的過(guò)程。從課題的選擇開(kāi)始，計(jì)算器的設(shè)計(jì)、硬件和軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、到最后的Proteus軟件仿真完成，這其中經(jīng)歷了很多困難，但是更重要的是在這個(gè)過(guò)程中我得到了很大的鍛煉。一方面通過(guò)C51單片機(jī)等一些器件的設(shè)計(jì)讓我學(xué)習(xí)和掌握了單片機(jī)技術(shù)

43、的基礎(chǔ)知識(shí)和技術(shù)要點(diǎn)，也使以前學(xué)的很多知識(shí)都得到了運(yùn)用；另一方面在用Proteus軟件畫(huà)電路圖時(shí)，然后再轉(zhuǎn)換成一維的WORD中進(jìn)行編輯，這個(gè)過(guò)程中讓我掌握了計(jì)算機(jī)輔助的設(shè)計(jì)技術(shù)。當(dāng)然，這是一個(gè)需要不斷的嘗試，不斷的校核，不斷的修改，最后完成一個(gè)合理的設(shè)計(jì)的過(guò)程。需要的是細(xì)心和耐心。在很大程度上培養(yǎng)了我拼搏的工作精神。使我受益匪淺，更加明確了自己專(zhuān)業(yè)的方向。</p><p>　　通過(guò)本次課設(shè)，我不僅學(xué)到了關(guān)于單片機(jī)

44、技術(shù)方面的許多專(zhuān)業(yè)知識(shí)，同時(shí)也讓我感覺(jué)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。其實(shí)如何有效和快速的找到資料也是課設(shè)給我的啟發(fā)，利用好圖書(shū)館和網(wǎng)絡(luò)，是資源的到最好的利用。與他人交流思想是取得成功的關(guān)鍵，在交流中，不僅強(qiáng)化了自己原有的知識(shí)體系，也擴(kuò)展了自己的思維。課設(shè)是一個(gè)通過(guò)思考、發(fā)問(wèn)、自己解惑并動(dòng)手、提高的過(guò)程。我會(huì)在以后的學(xué)習(xí)中不斷學(xué)習(xí)，積累經(jīng)驗(yàn)，完善自己。</p><p>　　這里我要感謝實(shí)驗(yàn)室的指導(dǎo)老師，沒(méi)有老師的細(xì)致講解和耐

45、心的檢查，也就沒(méi)有我的計(jì)算器出來(lái)，非常感謝！</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]徐愛(ài)鈞.智能化測(cè)量控制儀表原理與設(shè)計(jì)（第二版）．北京航天航空大學(xué)出版社,2004.9 </p><p>　　[2]楊恢先 黃輝先著.單片機(jī)原理與應(yīng)用.人民郵電出版,2009.7</p><p>　　[3]

46、朱定華著.單片機(jī)原理與接口技術(shù).電子工業(yè)出版社,2001.4 </p><p>　　[4]王威著.HCS12微控制器原理及應(yīng)用.北京航空航天大學(xué)出版社,2007.10 </p><p>　　[5]龔運(yùn)新著.單片機(jī)C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)技術(shù).北京清華大學(xué)出版社,2006.10 </p><p>　　[6]胡洪波著.單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)驗(yàn)教程.湘潭大學(xué)出版社，2009.7</p

47、><p><b>　　附 錄</b></p><p>　　附錄一：計(jì)算器硬件連線圖</p><p><b>　　附錄二：源程序</b></p><p>　　#include "reg51.h"</p><p>　　sbit P3_0=P3^0;</p&g

48、t;<p>　　sbit P3_1=P3^1;</p><p>　　sbit P3_2=P3^2;</p><p>　　sbit P3_3=P3^3;</p><p>　　sbit P3_4=P3^4;</p><p>　　sbit P3_5=P3^5;</p><p>　　sbit P3_6=P3^6;

49、</p><p>　　sbit P3_7=P3^7;</p><p>　　unsigned char sz[11],xs1[4],xs2[4],sj;</p><p>　　int i,j,cs,bb,t1,t2,fh,s1,s2;</p><p>　　void chushihua() //初始化</p><p>

50、<b>　　{</b></p><p>　　bb=1; //bb是標(biāo)志為第一或者第二個(gè)操作數(shù)</p><p>　　xs1[0]=10;xs1[1]=10;xs1[2]=10;xs1[3]=10; //xs數(shù)組是要顯示的數(shù)</p><p>　　xs2[0]=10;xs2[1]=10;xs2[2]=10;xs2[3]=10;</p

51、><p>　　t1=0;t2=0;s1=s2=0;</p><p>　　fh=0; //符號(hào)</p><p><b>　　cs=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void xianshi(unsigned char xs[4])

52、 //顯示子程序</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int i,j;</b></p><p>　　unsigned char zy;</p><p>　　zy=0x08; //位選信號(hào)</p><p>　　for (i=0;i<4

53、;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　P2=zy;</b></p><p>　　P1=sz[xs[i]]; //查表得到顯示的代碼</p><p>　　zy=(zy>>1); //右移一位</p><p&g

54、t;　　for (j=0;j<100;j++); //顯示延時(shí)</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//for (i=0;i<100;i++);</p><p><b>　　return;</b></p><p><b>　　}</b>

55、</p><p>　　unsigned char saomiao() //掃描子程序</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int i;</b></p><p>　　unsigned char pp;</p><p>　　for (i=0;

56、i<1000;i++);</p><p><b>　　P0=0xfe;</b></p><p><b>　　P3=0x0f;</b></p><p><b>　　pp=P3;</b></p><p>　　if (P3_0==0) {P3=0x0f;pp=P3;while

57、 (P3_0==0);for (i=0;i<1000;i++);return 7;} //判斷按鍵，含消抖過(guò)程。下同</p><p>　　if (P3_1==0) {P3=0x0f;pp=P3;while (P3_1==0);for (i=0;i<1000;i++);return 8;}</p><p>　　if (P3_2==0) {P3=0x0f;pp=P3;wh

58、ile (P3_2==0);for (i=0;i<1000;i++);return 9;}</p><p>　　if (P3_3==0) {P3=0x0f;pp=P3;while (P3_3==0);for (i=0;i<1000;i++);return 11;}</p><p>　　//==========1</p><p><b>　　P

59、0=0xfd;</b></p><p><b>　　P3=0x0f;</b></p><p><b>　　pp=P3;</b></p><p>　　if (P3_0==0) {P3=0x0f;pp=P3;while (P3_0==0);for (i=0;i<1000;i++);return 4;}<

60、;/p><p>　　if (P3_1==0) {P3=0x0f;pp=P3;while (P3_1==0);for (i=0;i<1000;i++);return 5;}</p><p>　　if (P3_2==0) {P3=0x0f;pp=P3;while (P3_2==0);for (i=0;i<1000;i++);return 6;}</p><p&g

61、t;　　if (P3_3==0) {P3=0x0f;pp=P3;while (P3_3==0);for (i=0;i<1000;i++);return 12;}</p><p>　　//==========2</p><p><b>　　P0=0xfb;</b></p><p><b>　　P3=0x0f;</b>

62、</p><p><b>　　pp=P3;</b></p><p>　　if (P3_0==0) {P3=0x0f;pp=P3;while (P3_0==0);for (i=0;i<1000;i++);return 1;}</p><p>　　if (P3_1==0) {P3=0x0f;pp=P3;while (P3_1==0);fo

63、r (i=0;i<1000;i++);return 2;}</p><p>　　if (P3_2==0) {P3=0x0f;pp=P3;while (P3_2==0);for (i=0;i<1000;i++);return 3;}</p><p>　　if (P3_3==0) {P3=0x0f;pp=P3;while (P3_3==0);for (i=0;i<1000

64、;i++);return 13;}</p><p>　　//==========3</p><p><b>　　P0=0xf7;</b></p><p><b>　　P3=0x0f;</b></p><p><b>　　pp=P3;</b></p><p&g

65、t;　　if (P3_0==0) {P3=0x0f;pp=P3;while (P3_0==0);for (i=0;i<1000;i++);return 16;}</p><p>　　if (P3_1==0) {P3=0x0f;pp=P3;while (P3_1==0);for (i=0;i<1000;i++);return 0;}</p><p>　　if (P3_2==0

66、) {P3=0x0f;pp=P3;while (P3_2==0);for (i=0;i<1000;i++);return 15;}</p><p>　　if (P3_3==0) {P3=0x0f;pp=P3;while (P3_3==0);for (i=0;i<1000;i++);return 14;}</p><p>　　//===========4</p>

67、<p>　　return 10; //沒(méi)按鍵，返回10</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void chuli(unsigned char x) //處理程序</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　int i;

68、</b></p><p>　　if (x==16)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　cs=0;</b></p><p><b>　　return ;</b></p><p><b>　　}<

69、/b></p><p>　　if (x>=0 && x<10) //輸入為數(shù)字</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if (bb==1) //為第一個(gè)操作數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p

70、>　　if (s1==4) {cs=0;return ;}</p><p>　　else //輸入數(shù)字沒(méi)有四位，則左移一位</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for (i=3;i>0;i--)</p><p>　　xs1[i]=xs1[i-1];</p><

71、p><b>　　xs1[0]=x;</b></p><p><b>　　s1++;</b></p><p>　　t1=t1*10+x;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p&

72、gt;　　if (bb==2) //與上同</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if (s2==4) {cs=0;return ;}</p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p

73、>　　for (i=3;i>0;i--)</p><p>　　xs2[i]=xs2[i-1];</p><p><b>　　xs2[0]=x;</b></p><p><b>　　s2++;</b></p><p>　　t2=t2*10+x;</p><p>&l

74、t;b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if (x>10) //輸入為符號(hào)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　i

75、f (bb==1) {fh=x;bb=2;return;}</p><p>　　if (bb==2)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if (fh==11) t1=t1/t2;</p><p>　　if (fh==12) t1=t1*t2;</p><p>　　if (

76、fh==13) t1=t1-t2;</p><p>　　if (fh==14) t1=t1+t2;</p><p>　　if (t1>=10000) {cs=0;return;}</p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><

77、;p>　　if (t1>=0 && t1<10) {xs1[0]=t1;xs1[1]=10;xs1[2]=10;xs1[3]=10;} //取顯示的數(shù)的各位，下同</p><p>　　if (t1>=10 && t1<100) {xs1[0]=t1%10;xs1[1]=t1/10;xs1[2]=10;xs1[3]=10;}</p>

78、<p>　　if (t1>=100 && t1<1000) {xs1[0]=t1%10;xs1[1]=(t1-(t1/100)*100)/10;xs1[2]=t1/100;xs1[3]=10;}</p><p>　　if (t1>=1000 && t1<10000) {xs1[0]=t1%10;xs1[1]=t1%100/10;xs1[2]

79、=(t1-(t1/1000)*1000)/100;xs1[3]=t1/1000;}</p><p><b>　　bb=2;</b></p><p><b>　　s2=0;</b></p><p><b>　　t2=0;</b></p><p>　　xs2[0]=10;xs2[1

80、]=10;xs2[2]=10;xs2[3]=10;</p><p>　　fh=x; //保存輸入符號(hào)</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b

81、>　　}</b></p><p>　　void main() //主程序</p><p><b>　　{</b></p><p>　　sz[0]=0xfc; //數(shù)碼管顯示代碼</p><p>　　sz[1]=0x60;</p><p>　　sz[2]=0xda;&l

82、t;/p><p>　　sz[3]=0xf2;</p><p>　　sz[4]=0x66;</p><p>　　sz[5]=0xb6;</p><p>　　sz[6]=0xbe;</p><p>　　sz[7]=0xe0;</p><p>　　sz[8]=0xfe;</p><p&

83、gt;　　sz[9]=0xf6;</p><p>　　sz[10]=0x00; </p><p><b>　　cs=0;</b></p><p><b>　　for (;;)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　if (c

84、s==0) chushihua();</p><p>　　if (cs==1) sj=saomiao(); //sj為鍵盤(pán)掃描到的值</p><p>　　if (cs==1 && sj!=10) chuli(sj);</p><p>　　if (cs==1 &&(bb==1 || bb==2 && s2==0))