計算器課程設(shè)計報告

1、<p>　　電子設(shè)計應(yīng)用軟件訓(xùn)練總結(jié)報告</p><p>　　學(xué)生姓名： </p><p>　　專 業(yè)： 電子信息工程 </p><p>　　班 級： </p><p>　　學(xué) 號： </p><p>　　指

2、導(dǎo)教師： </p><p>　　訓(xùn)練時間：2012年 7月16日至 2012年7月20日</p><p><b>　　一．任務(wù)說明</b></p><p>　　利用AT89C51單片機、8位共陽極藍色數(shù)碼管和計算器鍵盤構(gòu)成一個計算器系統(tǒng)，可以實現(xiàn)加減乘除功能。按照設(shè)計任務(wù)在Proteus 6 Professional中

3、繪制電路原理圖。根據(jù)設(shè)計任務(wù)的要求編寫程序，在Proteus下進行仿真，實現(xiàn)相應(yīng)功能。</p><p>　　此次任務(wù)需要完成電路原理圖的繪制、單片機C語言的編程。目的是通過本次設(shè)計熟悉Proteus軟件的工作環(huán)境，掌握基本的操作及流程以及對單片機匯編語言的進一步學(xué)習(xí)，使之前的學(xué)習(xí)得到鞏固。</p><p><b>　　二．原理圖繪制說明</b></p>

4、<p>　　要想實現(xiàn)其原理圖的繪制，首先需要安裝Proteus軟件。具體步驟如下：</p><p>　　1.打開此軟件，進入Proteus界面，會出現(xiàn)查看樣例設(shè)計對話框，點擊取消鍵。</p><p>　　2．畫圖之前要新建一個圖紙文件，在界面菜單欄中選擇File—New Design選項，會出現(xiàn)多種圖紙類型供選擇，在本次課程設(shè)計中選擇LandspaceA4紙張，鼠標(biāo)左鍵點中圖紙L

5、andspaceA4類型，然后點擊OK即可，操作如圖1所示:</p><p><b>　　圖1 紙張選擇</b></p><p>　　然后將文件保存到預(yù)先建立的文件夾中。設(shè)計窗口便新建完畢，如圖2所示:</p><p>　　圖2 新建的設(shè)計窗口</p><p>　　3. 元件的查找及放置。首先點擊工具箱左上角的“P”按

6、鈕，如圖3所示:</p><p>　　圖3按鈕“P”所在位置</p><p>　　彈出“Pick Devices”操作界面，如圖4所示:</p><p>　　圖4 “Pick Devices”操作界面</p><p>　　在關(guān)鍵字窗口輸入所需器件名稱，如AT89C51，系統(tǒng)會自動搜索到此元件,如圖5所示:</p><p&g

7、t;　　圖5 元件搜索界面</p><p>　　將所有元件搜索到以后按相應(yīng)位置在圖紙上放置好。本實驗所需的元器件如表1所示:</p><p>　　表1 元件器件清單</p><p>　　4.布線及調(diào)整。將鼠標(biāo)移至所要連接器件的管腳處，鼠標(biāo)箭頭會變成紅色虛線方框的樣式，此時按住鼠標(biāo)左鍵拖至將要連接的器件管腳處，松開左鍵即把兩器件連接。如果在連接器件時出現(xiàn)交叉或重疊

8、，可以對連線或元件位置進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。布線后電路圖如圖6所示:</p><p><b>　　圖6 電路原理圖</b></p><p>　　三．程序編譯說明及流程圖</p><p>　　1.MAIN程序說明</p><p>　　主程序中調(diào)用了三個子函數(shù)，分別是: 矩陣鍵盤掃描,數(shù)據(jù)顯示函數(shù)，字符輸入及轉(zhuǎn)換。程序流程圖如下

9、所示。</p><p>　　圖7 主程序流程圖</p><p>　　2. 加減乘除四則運算模塊程序說明</p><p>　　加減乘處四則運算子程序主要是用來識別輸入運算符號，并將輸入的第一個數(shù)和第二個數(shù)進行相應(yīng)的運算。程序流程圖如下所示：</p><p>　　圖8 加減乘除四則運算程序流程圖</p><p>　　2

10、. 運算結(jié)果轉(zhuǎn)換顯示模塊程序說明</p><p>　　程序主要是用來轉(zhuǎn)化輸入輸出的數(shù)據(jù)為BCD碼，并通過八位數(shù)碼管動態(tài)掃描顯示。程序流程圖如下所示：</p><p>　　圖9 運算結(jié)果轉(zhuǎn)換顯示程序流程圖</p><p>　　3. 矩陣鍵盤模塊程序說明</p><p>　　程序主要是用來對4*4鍵盤進行掃描并且編碼，該子程序的流程圖如下所示：

11、</p><p>　　圖10 矩陣鍵盤模塊程序流程圖</p><p>　　四．Proteus仿真說明</p><p>　　將此程序在Keil中進行編譯生成“.hex”文件，將其導(dǎo)入單片機中，OK確定。點擊“開始”按鍵，進行仿真。載入“.hex”文件如見圖11所示:</p><p>　　圖11 載入“.hex”文件</p>&

12、lt;p>　　導(dǎo)入程序后，開始仿真。輸入第一個數(shù)為3和第二個數(shù)4,顯示結(jié)果如圖12～13所示:</p><p>　　圖12 仿真結(jié)果數(shù)字3顯示</p><p>　　圖13 仿真結(jié)果數(shù)字4顯示</p><p>　　對輸入的第一個數(shù)和第二個數(shù)相加，仿真結(jié)果如圖14所示。</p><p>　　圖14 仿真結(jié)果數(shù)字7顯示</p>

13、;<p>　　對輸入的第一個數(shù)和第二個數(shù)相減，仿真結(jié)果如圖15所示。</p><p>　　圖15 仿真結(jié)果數(shù)字-1顯示</p><p>　　對輸入的第一個數(shù)和第二個數(shù)相乘，仿真結(jié)果如圖16所示。</p><p>　　圖16 仿真結(jié)果數(shù)字12顯示</p><p>　　對輸入的第一個數(shù)和第二個數(shù)相除，仿真結(jié)果如圖17所示。<

14、;/p><p>　　圖17 仿真結(jié)果數(shù)字1顯示</p><p><b>　　五．課程設(shè)計體會</b></p><p>　　在本次的Proteus應(yīng)用軟件訓(xùn)練中，主要是針對Proteus軟件工作環(huán)境的熟悉以及掌握基本的操作，實現(xiàn)電路原理圖的繪制及電路仿真的實現(xiàn)。在這次的課程設(shè)計過程中，使我對Proteus的使用和仿真電路有了一定的了解和體會，對單片

15、機的C語言編程和電路設(shè)計也有了新的認識，并且還鍛煉了自己的思考能力和動手能力。鞏固了在單片機課中所學(xué)的知識，而且還學(xué)會了一些在書本以外的知識，豐富了我的單片機知識。</p><p>　　通過這次的課程設(shè)計，我充分認識到理論與實際相結(jié)合的重要性，理論知識再豐富，沒有實際的操作經(jīng)驗，自身的能力是不會有所提高的。</p><p><b>　　參考文獻</b></p&g

16、t;<p>　　楊將新，李華軍，劉東駿等.單片機程序設(shè)計及應(yīng)用從基礎(chǔ)到實踐.北京：電子工業(yè)出版社，2006. </p><p>　　【2】張毅剛，劉杰.單片機原理及應(yīng)用[M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2008.</p><p>　　【3】郭天祥. 新概念51單片機C語言教程:入門、提高、開發(fā)、拓展全攻略[M].北京：電子工業(yè)出版社，2009.</p>&l

17、t;p>　　【4】沈德全等.MCS-51系列單片機接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗?北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2004.</p><p>　　【5】李學(xué)禮. 基于Proteus的8051單片機實例教程[M].北京：電子工業(yè)出版社，2008.6.</p><p>　　【6】李勛，林廣艷等.單片微型計算機大學(xué)讀本. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1998.11。</p><

18、p>　　附錄Ⅱ 源程序代碼</p><p>　　#include<reg52.h></p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　unsigned char code table[]=</p>

19、;<p><b>　　{</b></p><p>　　0x3f,0x06,0x5b,0x4f,</p><p>　　0x66,0x6d,0x7d,0x07,</p><p>　　0x7f,0x6f,0x77,0x7c,</p><p>　　0x39,0x5e,0x79,0x71,0x40</p>

20、<p><b>　　};</b></p><p><b>　　int i,r;</b></p><p>　　unsigned int z,key,flag,temp,symbol;</p><p>　　long int result,first,second,sum;</p><p&

21、gt;　　uchar n,m,d ,c,h,y,q,u;</p><p>　　int a[20],buff[20];</p><p>　　//***延時約250us***//</p><p>　　void dlms(void) </p><p><b>　　{</b></p><p>&l

22、t;b>　　uchar i;</b></p><p>　　for(i=0;i<250;i++)</p><p><b>　　{}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　//***鍵盤掃描延時函數(shù)***//</p><p>

23、　　void delay1(uint m) </p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　uint x,y;</b></p><p>　　for(x=m;x>0;x--)</p><p>　　for(y=110;y>0;y--);</p>

24、<p><b>　　}</b></p><p>　　//***LED動態(tài)掃描延時函數(shù)***//</p><p>　　void delay( z)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned int y;</p><p>　　for

25、(y=0;y<z;y++);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//***運算并顯示函數(shù)***// </p><p>　　void display()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(n==11&m=

26、=1) //判斷輸入的數(shù)正負</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　symbol=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>

27、;<b>　　symbol=0;</b></p><p>　　if(n<=9)//判斷輸入是否為數(shù)值，并顯示</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　flag++;</b></p><p><b>　　q=flag;</b

28、></p><p>　　a[flag]=n;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(n>9&n<15&n!=14) //判斷為運算符號，并清顯示</p><p><b>　　{</b></p><p>&

29、lt;b>　　c=1;</b></p><p><b>　　flag=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(c==0) //將前后倆次輸入的數(shù)值轉(zhuǎn)化為十進制</p><p><b>　　{</b></p&

30、gt;<p>　　first=a[7]*1000000+a[6]*100000+a[5]*10000+a[4]*1000+a[3]*100+a[2]*10+a[1]*1;</p><p>　　if(symbol==1)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　first=first*(-1);</p>

31、;<p>　　a[q+1]=16;//正數(shù)顯示1</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{first=first;</p><p><b>　　symbol=0;</b></p>

32、<p><b>　　//負數(shù)顯示0</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(c==1)</p><p><b>　　{</b></p><

33、p>　　second=a[7]*1000000+a[6]*100000+a[5]*10000+a[4]*1000+a[3]*100+a[2]*10+a[1]*1;</p><p>　　if(symbol==1)</p><p>　　{second=second*(-1);</p><p>　　a[q+1]=16;</p><p>&l

34、t;b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p>　　{second=second;</p><p><b>　　symbol=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

35、<b>　　}</b></p><p>　　switch(n)//將運算符號值存入變量保存</p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 10:h=1; //+</p><p><b>　　break;</b></p><p>

36、;　　case 11:h=2; //-</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 12:h=3; //x</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 13:h=4; //%</p><p><

37、;b>　　break;</b></p><p>　　case 0:h=0; //%</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　default:break;</p><p><b>　　} </b></p><p>　　if(fl

38、ag==0)</p><p><b>　　m++;</b></p><p>　　if(n==15) //對數(shù)值進行加減乘除運算</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　switch(h)</p><p><b>　　{</b&g

39、t;</p><p>　　case 1:result=first+second; //+</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 2:result=first-second; //-</p><p><b>　　break;</b></p>

40、<p>　　case 3:result=first*second; //x</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 4:result=first/second; //%</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case

41、 5:result=0;// rest</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　default:break;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(result<0) //對負數(shù)取絕對值，并顯示正負</p>&l

42、t;p><b>　　{</b></p><p>　　result=-result;</p><p><b>　　u=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p&

43、gt;<b>　　{</b></p><p><b>　　a[8]=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　a[7]=result/1000000;//將結(jié)果輸出顯示</p><p>　　a[6]=result%1000000/100000

44、 ;</p><p>　　a[5]=result%100000/10000 ;</p><p>　　a[4]=result%10000/1000 ; </p><p>　　a[3]=result%1000/100; </p><p>　　a[2]=result%100/10 ;</p><p>　　a[1]=resu

45、lt%10;</p><p>　　for(i=1;i<=8;i++)</p><p>　　{if( a[i]>0)</p><p>　　buff[i]=1;</p><p>　　sum=sum+buff[i];</p><p><b>　　}</b></p><p

46、><b>　　if(u==1)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　a[sum+1]=16;</p><p><b>　　u=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

47、;<b>　　y=1;</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(y==1&n==0)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　//first=0;</p><p>　　//second=0;&

48、lt;/p><p><b>　　flag=0;</b></p><p><b>　　y=0;</b></p><p><b>　　result=0;</b></p><p><b>　　symbol=0;</b></p><p><

49、;b>　　c=0;</b></p><p><b>　　h=0;</b></p><p><b>　　sum=0;</b></p><p>　　for(i=1;i<=8;i++)</p><p><b>　　{</b></p><p&

50、gt;<b>　　a[i]=0;</b></p><p>　　buff[i]=0;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　

51、uchar kbscan(void)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　uchar p,a;//無符號數(shù)</p><p>　　P3=0xf0;//高位置高，低位置低</p><p>　　if((P3&0xf0)!=0xf0) //有按鍵則高位不全為 </p>

52、<p><b>　　{</b></p><p>　　dlms();//延時以防干擾</p><p>　　if((P3&0xf0)!=0xf0)//確實有按鍵</p><p><b>　　{</b></p><p>　　p=0xfe; // p= 1111 1110從第1行開

53、始掃描</p><p>　　while((p&0x10)!=0)//當(dāng)?shù)谖粸闀r停止循環(huán)掃描，此時已掃描行</p><p><b>　　{</b></p><p>　　P3=p; //裝入行掃描值</p><p>　　if((P3&0xf0)!=0xf0)//如果此行有按鍵，接下去獲取鍵值</p&g

54、t;<p><b>　　{ </b></p><p>　　a=P3; //P口值送置a </p><p><b>　　//鍵碼對應(yīng)的數(shù)值</b></p><p>　　if(a==0xde)n=8;//數(shù)值為8 </p><p>　　if(a==0xed)n=4;//

55、數(shù)值為4 </p><p>　　if(a==0xdd)n=5;//數(shù)值為5 </p><p>　　if(a==0xbd)n=6;//數(shù)值為6 </p><p>　　if(a==0xeb)n=1;//數(shù)值為1 </p><p>　　if(a==0xdb)n=2;//數(shù)值為2 </p><p>　　if(a==0xbb)n

56、=3;//數(shù)值為3 </p><p>　　if(a==0xee)n=7;//數(shù)值為7 </p><p>　　if(a==0xbe)n=9;//數(shù)值為9</p><p>　　if(a==0xe7)n=0;//正負號</p><p>　　if(a==0xd7)n=14; //數(shù)值為0</p><p>　　if(a==0xb

57、7)n=15;// =</p><p>　　if(a==0x7e)n=13;// %</p><p>　　if(a==0x7d)n=12;//x</p><p>　　if(a==0x7b)n=11;//-</p><p>　　if(a==0x77)n=10;//+</p><p>　　while((P3&0x

58、f0)!=0xf0);//等待按鍵放開</p><p>　　display();//調(diào)用運算子函數(shù)</p><p>　　//return(n);//返回鍵值</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else //不在第行，左移繼續(xù)掃描</p><p>　　p=

59、(p<<1)|0x01;//左移后低位為，所以將其置</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　return(16);//無按鍵返回初值</p><

60、p><b>　　}</b></p><p>　　//***LED動態(tài)掃描函數(shù)***//</p><p>　　void LED()</p><p>　　{ for(i=0;i<=8;i++) //8個數(shù)碼管循環(huán)點亮 并顯示</p><p>　　{if(r>0x80)</p><p

61、><b>　　r=0x01;</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　r=r;</b></p><p>　　delay(40);</p><p><b>　　P2=r;</b></p><

62、p>　　switch(r) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0x01:P1=~table[a[1]];</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 0x02:P1=~table[a[2]];</

63、p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 0x04:P1=~table[a[3]];</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 0x08:P1=~table[a[4]];</p><p><b>　

64、　break;</b></p><p>　　case 0x10:P1=~table[a[5]];</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 0x20:P1=~table[a[6]];</p><p><b>　　break;</b></p>

65、;<p>　　case 0x40:P1=~table[a[7]];</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 0x80:P1=~table[a[8]];</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　default:brea

66、k;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　delay(40);</p><p><b>　　r=r<<1; </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b>

67、;</p><p>　　//***主函數(shù)***//</p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　r=0x01;//LED移位變量賦值</p><p><b>　　while(1)</b></p><

68、;p><b>　　{</b></p><p>　　kbscan(); //調(diào)用鍵盤掃描和運算程序</p><p>　　LED(); //調(diào)用LED顯示程序</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><