基于STC89C52RC单片机的简易计算器设计.doc

PAGE 36 电子设计 实验名称：基于STC89C52RC单片机的简易计算器设计 姓 名： __ 学 号： 指导老师： 目录 一、HYPERLINK \l _Toc282616890 可行性研究……………………………………………………………..3 二、设计方案简述4 2.1、功能介绍4 基本功能4 扩展功能4 2.2、总体设计方案5 总体设计思路…………………………………………………………………..……5 方案论证与比较…………………………………………………………………6 系统组成…………………………………………………………………..……7 三、详细设计12 1.各个模块设计12 输入模块：键盘扫描13 运算模块：单片机控制14 显示模块：LCD1602显示15 2.硬件电路设计………………………………………………………………..………..16 硬件连接………………………………………………………………………16 3.元件的介绍……………………………………………………………………………17 STC89C52单片机组成17 复位和复位电路18 LCD1602显示器19 4.PCB设计以及结果显示22 总结………………………………………………………………………………………24 附录 主要程序代码……………………………………………………………………………25 一、设可行性分析： 1.2.1 经济可行性 由于只是实验性质的编程，所以在设计和开发都不需要过多的经费，但是系统投入运行以后，硬件维护和损耗所造成的耗费是必须的，但是数目也不会很大。所以经过初步分析，经济上基本上是可行的 1.2.2技术可行性 在技术方面，因为都学习了C语言，硬件课程设计等课程，对于开发语言c语言也有一定的掌控能力，应该能够完成相应的任务。 1.2.3 运行可行性 该成果简单易操作，非常容易使用。 1.2.4 法律可行性 由于我们需要完成的功能相对简单，没有太多涉及到很专业方面的内容，更没有计划将系统利用到商业用途，所以不存在侵权或者版权纠纷方面的问题。 1.2.5结论 该系统的软硬件都比较容易理解和实现，所以，具有实现一计算器的可行性。 二、设计方案简述 2.1功能概述 系统基本功能： （1）由于设计的计算器要进行四则运算，为了得到较好的显示效果，经综合分析后，最后采用LCD 显示数据和结果。 （2）采用键盘输入方式，键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键(on\c)和等号键（=），故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）在执行过程中，开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LCD上输出运算结果。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示overflow；当除数为0时，计算器会在LCD上提示error。 扩展功能：加上括号的混合运算 2.2总体设计思路 本设计主要采用以下基本模块来实现： 控制器模块，输入模块，输出模块和电源模块。 通过对控制器进行编程。使其对输入模块的信号进行处理计算，然后通过输出模块反馈给使用者以计算结果。 STC89C52单片机 STC89C52单片机 4*4键盘 LCD显示 晶振电路 复位电路 线路原理框图 方案论证与比较 控制部分的设计方案论证与选择 根据设计要求，控制器主要用于红外信号的接收和辨认、控制步进电机的动作，控制显示步进电机的转速等。对于控制器的选择有以下三种方案。 方案一：采用计算器专用芯片实现。用计算器专用芯片进行设计并编程实现。这种设计方案计算效率高、速度快、而且成本也相对较低，是厂家做计算器的最佳方案。但是本人对计算器专用芯片掌握的不够，还不足以实现设计计算器，所以这个方案不可去。 方案二：采用FPGA（现场可编程门阵列）作为系统的控制器。FPGA将所有器件集成到一块芯片上，体积小，节省空间，提高了稳定性；直接面向用户，具有极大的灵活性和通用性，使用方便，硬件测试和实现快捷，开发效率高，工作可靠性好。可以实现各种复杂的逻辑功能，规模大，密度高，采用并行的输入输出方式，系统处理速度高，适合作为大规模实时系统的控制核心。由FPGA内部编程实现计算器功能，本设计对数据处理速度的要求