毕业论文基于单片机的简易计算器设计.pptx

基于单片机的简易计算器设计 1.计算器的设计背景与意义1.1 设计背景由于科技的发展，人们的生活水平在不断地提高，特别是微电子技术的发展，犹如雨后春笋般快速增长。计算器已经成为在人们的日常生活中常见的电子产品之一，如何充分地利用我们现在已有的硬件和软件条件，使计算器技术变得更加成熟，设计出比以往都更加出色的计算器，成为了当今电子领域中非常重要的一个研究课题。 1.2 设计意义如今计算器已经成为在人们的日常生活中常见的电子产品之一，咱们生活中的各个角落都有它的身影，比如在超市、商店、餐馆酒店、办公室、农贸市场和学校等。过去的计算器只有简单的计算功能，这已经不能满足现代人们的需求了，因此本设计在原有的计算基础上加入了语音播报功能，使其在使用过程中更加便利，更好地为生活中的各行业服务。 2.总体概述本次设计使用STC89C52实现一基于单片机的简易计算器的设计，其主要具有如下功能：1、键盘输入；2、数值显示；3、加、减、乘、除四则运算；4、对错误的控制及提示；5、具有语音播报功能； 3. 总体设计方案3.1 设计思路简易计算器的设计主要由四个部分组成：4*4矩阵键盘电路、LCD1602显示电路、STC89C52主控芯片接口电路和ISD4002语音模块。另外还有电源电路，下载接口电路等。设计原理框图如下： 3.2硬件电路设计3.2.1 显示电路本设计采用LCD1602液晶显示器来显示输出数据，即可以显示两行，每行16个字符。通过D0-D7引脚向LCD写指令字或写数据以使LCD实现不同的功能或显示相应的数据。 3.2.2 4*4矩阵键盘电路矩阵键盘采用四条I/O线作为行线，四条I/O线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的数量就为4*4个。这样行列式键盘结构能有效的提高单片机系统中I/O口的利用率。 3.2.3 ISD4002语音模块通过命令选择从不同地址开始录音或放音，由单片机给芯片传送这命令即可进行录放音。ISD4002一共有600段地址，这次设计共用了240段地址。将0-9等语音信号存储在段地址中，在计算过程中提取各语音信号的地址然后播放语音。语音信号存储地址如表所示： 整体电路图 整个程序的流程为：先判断是否有键输入，如果没键输入则返回继续判断，若有键输入则读取键值，当键值为数字键或符号键时，LCD显示屏显示相应的数字或符号，若输入的为等号键时，先判断是否满足运算条件，不满足则提示错误，满足则进行运算，然后LCD显示运算结果。如果按下的为清零键，则状态清零，LCD显示清空。3.3 计算流程图 算术运算程序的过程为：先判断输入的运算符是+、-、*、/ 中的哪一个，若是+或*，则要判断运算结果是否溢出，溢出则显示错误信息，没溢出就显示运算结果，若是/，则要先判断除数是否为零，为零就显示错误信息，不为零则显示运算结果，若是-，则直接显示运算结果。3.3.1 算术运算流程图 键扫程序的过程为：开始时，先判断是否有键闭合，无键闭合时，返回继续判断，有键闭合时，先去抖动，然后确定是否有键按下，若无键按下，则返回继续判断是否有键闭合，若有键按下，则判断键号，然后释放，若释放按键完毕，则返回，若没有释放按键，则返回继续释放3.3.2 按键程序流程图 4. 主要的设计实施过程1、选用STC公司的单片机STC89C52，以及选购其他电子元器件。2、使用Altium Designer 软件设计硬件电路原理图。3、使用Keil uVision4软件编写单片机的C语音程序和软件调试。4、程序优化，扩展功能设计，最后，联合软硬件调试电路板,完成本次毕业设计。 5.结论本设计的系统包含了STC89C52、LCD1602、ISD4002语音模块和输入部件（键盘）等部分，通过键盘输入数据在LCD上，并通过扬声器播报语音，基本完成了预期想要的效果。由于个人在知识面和能力方面还有限，再加上条件的限制，计算器各功能的完善还需要进一步的研究和开发，此外在完成基本功能的基础上，还需要提高软件的效率、硬件系统的稳定性、进一步降低系统功耗等。 谢 谢 谢 谢