at89s52单片机的简易计算器系(院)机电工程系
目录
引言 1
一、简易计算器的介绍 2
二、整体系统设计方案 3
(一)设计目的 3
(二)设计要求 3
(三)实现思路 3
三、系统硬件设计 3
(一)基本原理图 3
(二)电路中元器件的考虑与选择 4
四、系统软件设计 7
(一)软件设计思路 7
(二)软件功能的一些完善 9
五、硬件系统与软件系统的调试 10
(一)可能潜在的硬件问题以及解决方法 10
(二)软件的调试以及问题的解决 10
总结 12
致谢 13
参考文献 14
附录 15
引言
遵循着摩尔定律，现代集成电路的价格越来越低，有很多在几十年甚至十几年普通老百姓想都不敢想的东西，现在已经进入到普通老百姓家中，最典型的例子就是微型电子计算机。微型电子计算机的普及，让寻常百姓有了与世界沟通的机会，彻底改变了人们的生活习惯。但让人忽略的恰恰是以单片机集成芯片为核心的那些看起来微不足道的设备，比如电子计算器，电子表，日光灯镇流器等等。简易计算机主要运用于加减乘除计算；科学计算机，又增添了初等函数运算。现代电子计算机首次问世在1963年，那时候的计算机是台式的，在美国波士顿的电子博览会上被展示出来。与计算机相比较，他小巧玲珑，计算迅速，一般的问题不必事先编写复杂的程序。随着微电子技术的不断更新，微处理器芯片的集成程序越来越高，单片机可以在同一块芯片上基层cpu、定时器、储存器、并行和串行接口等多种电路这很简单就将计算机技术和测量控制技术相结合，组成智能化测量控制系统。作为二十一世纪的学生高职学生，我们有必要学习独立开发一些简单的实际应用，这不仅锻炼我们的动手制作能力，更让我们学会和掌握一个产品的开发流程，让我们更好的适应这个全球化、多元化的世界。在本次项目中，我查阅了大量书籍和文献，很多东西都是从零学期，例如电路图绘制程序 protues ，单片机编程工具Keil C等等，通过这次事件，我领悟到了作为设计者的压力和孜孜不倦求索的品质，让我懂得了认真和严谨的重要性。
一、简易计算器的介绍
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
简单的实际应用，这不仅锻炼我们的动手制作能力，更让我们学会和掌握一个产品的开发流程，让我们更好的适应这个全球化、多元化的世界。在本次项目中，我查阅了大量书籍和文献，很多东西都是从零学期，例如电路图绘制程序 protues ，单片机编程工具Keil C等等，通过这次事件，我领悟到了作为设计者的压力和孜孜不倦求索的品质，让我懂得了认真和严谨的重要性。
一、简易计算器的介绍
本项目基于ATMEL公司的单片机AT89S52，使用微动开关作为输入设备，使用1062LCD作为输出装置，配合常用逻辑电路和其他元器件制作而成，由于受限于单片机的阵脚端口等问题，无法在项目中集成太多按键，所以仅设计能够实现加减乘除四则运算等。AT89S52作为MSC-51核心的单片机，采用复杂指令系统，始终频率大约1MHz，能够实现1.2 MIPS的运算速度，这个性能在个人PC机上来看是及其微弱的，但作为简单的计算部件或者控制部件，基本可以完成所有常见操作。
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高并且价廉的方案。
二、整体系统设计方案
设计目的
单片机在目前的应用十分广泛，在未来的用武之地会越来越多，我们希望通过这个课题设计，基本领略单片机以及其他智能设备的一般设计开发流程，同时锻炼我们的动手实践能力，提升整体竞争力。同时希望能够留下相关资料，供他人参阅我们遇见的错误和教训。
设计要求
本次设计为一个简易计算器，通过4*4的按键点阵来作为输入，通过1602LCD作为输出设备，结合无缘蜂鸣器等其他元件，实现基本的加减乘除四则运算。在使用按键输入的过程中，要使用程序算法来避免因微动开关不灵敏造成的电平抖动等问题，使用程序控制进行连续的运算。
实现思路
本课题主要为了实现四则运算，因此不需要太多的按键，16个按键足以，按键采用的是微动开关，这种开关十分小巧，适合单片机使用；显示部分使用1602的液晶显示器，这种显示器可以显示字符，双排显示，功耗十分低，稳定性高；核心运算部分采用ATMEL公司的AT89S52单片机，这种单片机价格适合，能满足本项目的需求。整体系统框架如图2-1所示。
图2-1 系统整体框架图
这种设计实现起来比较容易，在线路图中清晰，在实现过程中不会产生逻辑错误。但同时也存在着不足，例如：按键的不足，导致无法实现很多函数功能，和我们在实际生活中使用的计算器有很大差距；在除法中使用的双字节浮点数来表示，会不可避免的造成除法运算的误差，尤其是在连续运算之后，误差就会显现出来。
三、系统硬件设计
基本原理图
整体电路图由专业电路图绘制工具Protues绘制而成，如图3-1所示。
图3-1 整体电路图
电路中元器件的考虑与选择
1. 矩阵按键
键盘是输入设备，是人机交互的必要设备，本次键盘矩阵采用4*4规格，在这16个按键中，有0~9十个数字、+、-、*、/、=、C 这些功能键组成。这16个按键使用8条数据线将信号输入到单片机中，这意味着键盘矩阵的检测不是实时的，而是逐行
引言 1
一、简易计算器的介绍 2
二、整体系统设计方案 3
(一)设计目的 3
(二)设计要求 3
(三)实现思路 3
三、系统硬件设计 3
(一)基本原理图 3
(二)电路中元器件的考虑与选择 4
四、系统软件设计 7
(一)软件设计思路 7
(二)软件功能的一些完善 9
五、硬件系统与软件系统的调试 10
(一)可能潜在的硬件问题以及解决方法 10
(二)软件的调试以及问题的解决 10
总结 12
致谢 13
参考文献 14
附录 15
引言
遵循着摩尔定律，现代集成电路的价格越来越低，有很多在几十年甚至十几年普通老百姓想都不敢想的东西，现在已经进入到普通老百姓家中，最典型的例子就是微型电子计算机。微型电子计算机的普及，让寻常百姓有了与世界沟通的机会，彻底改变了人们的生活习惯。但让人忽略的恰恰是以单片机集成芯片为核心的那些看起来微不足道的设备，比如电子计算器，电子表，日光灯镇流器等等。简易计算机主要运用于加减乘除计算；科学计算机，又增添了初等函数运算。现代电子计算机首次问世在1963年，那时候的计算机是台式的，在美国波士顿的电子博览会上被展示出来。与计算机相比较，他小巧玲珑，计算迅速，一般的问题不必事先编写复杂的程序。随着微电子技术的不断更新，微处理器芯片的集成程序越来越高，单片机可以在同一块芯片上基层cpu、定时器、储存器、并行和串行接口等多种电路这很简单就将计算机技术和测量控制技术相结合，组成智能化测量控制系统。作为二十一世纪的学生高职学生，我们有必要学习独立开发一些简单的实际应用，这不仅锻炼我们的动手制作能力，更让我们学会和掌握一个产品的开发流程，让我们更好的适应这个全球化、多元化的世界。在本次项目中，我查阅了大量书籍和文献，很多东西都是从零学期，例如电路图绘制程序 protues ，单片机编程工具Keil C等等，通过这次事件，我领悟到了作为设计者的压力和孜孜不倦求索的品质，让我懂得了认真和严谨的重要性。
一、简易计算器的介绍
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
简单的实际应用，这不仅锻炼我们的动手制作能力，更让我们学会和掌握一个产品的开发流程，让我们更好的适应这个全球化、多元化的世界。在本次项目中，我查阅了大量书籍和文献，很多东西都是从零学期，例如电路图绘制程序 protues ，单片机编程工具Keil C等等，通过这次事件，我领悟到了作为设计者的压力和孜孜不倦求索的品质，让我懂得了认真和严谨的重要性。
一、简易计算器的介绍
本项目基于ATMEL公司的单片机AT89S52，使用微动开关作为输入设备，使用1062LCD作为输出装置，配合常用逻辑电路和其他元器件制作而成，由于受限于单片机的阵脚端口等问题，无法在项目中集成太多按键，所以仅设计能够实现加减乘除四则运算等。AT89S52作为MSC-51核心的单片机，采用复杂指令系统，始终频率大约1MHz，能够实现1.2 MIPS的运算速度，这个性能在个人PC机上来看是及其微弱的，但作为简单的计算部件或者控制部件，基本可以完成所有常见操作。
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高并且价廉的方案。
二、整体系统设计方案
设计目的
单片机在目前的应用十分广泛，在未来的用武之地会越来越多，我们希望通过这个课题设计，基本领略单片机以及其他智能设备的一般设计开发流程，同时锻炼我们的动手实践能力，提升整体竞争力。同时希望能够留下相关资料，供他人参阅我们遇见的错误和教训。
设计要求
本次设计为一个简易计算器，通过4*4的按键点阵来作为输入，通过1602LCD作为输出设备，结合无缘蜂鸣器等其他元件，实现基本的加减乘除四则运算。在使用按键输入的过程中，要使用程序算法来避免因微动开关不灵敏造成的电平抖动等问题，使用程序控制进行连续的运算。
实现思路
本课题主要为了实现四则运算，因此不需要太多的按键，16个按键足以，按键采用的是微动开关，这种开关十分小巧，适合单片机使用；显示部分使用1602的液晶显示器，这种显示器可以显示字符，双排显示，功耗十分低，稳定性高；核心运算部分采用ATMEL公司的AT89S52单片机，这种单片机价格适合，能满足本项目的需求。整体系统框架如图2-1所示。
图2-1 系统整体框架图
这种设计实现起来比较容易，在线路图中清晰，在实现过程中不会产生逻辑错误。但同时也存在着不足，例如：按键的不足，导致无法实现很多函数功能，和我们在实际生活中使用的计算器有很大差距；在除法中使用的双字节浮点数来表示，会不可避免的造成除法运算的误差，尤其是在连续运算之后，误差就会显现出来。
三、系统硬件设计
基本原理图
整体电路图由专业电路图绘制工具Protues绘制而成，如图3-1所示。
图3-1 整体电路图
电路中元器件的考虑与选择
1. 矩阵按键
键盘是输入设备，是人机交互的必要设备，本次键盘矩阵采用4*4规格，在这16个按键中，有0~9十个数字、+、-、*、/、=、C 这些功能键组成。这16个按键使用8条数据线将信号输入到单片机中，这意味着键盘矩阵的检测不是实时的，而是逐行
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