基于C51单片机的简易计算器.doc

期末课程设计

学院：软件学院_____

专业：软件工程_____

年级：2009级____

课程：＿单片机应用技术_____

老师：＿林丽玉_____

姓名：＿苏志彬______

学号：＿

二〇一二年六月

基于C51单片机的简易计算器

苏志彬

摘要：按下键盘，通过键盘扫描程序，在LCD液晶显示屏上显示按键的操作过程，最终显示计算结果，实现计算器的基本功能。本文详细介绍LCD显示屏、矩阵键盘、独立键盘与C51单片机接口的应用，并介绍如何通过C51单片机实现计算器的算法。

关键字：C51单片机，键盘，LCD液晶，计算器

1.引言

本次实验是要以51系列单片机为核心实现一个简易计算器，它的结构简单，外部主要由3*4矩阵键盘外加2*4独立键盘和一个液晶显示屏构成，内部由一块STC90C51单片机构成，通过软件编程可实现简单加、减、乘、除、平方、立方、开根号、清除结果。

在现实生活中我们用到计算器的频率很高，且并不陌生，计算器电路包括三个部分：LCD显示电路、键盘扫描电路、单片机微控制电路。

2.LCD显示

1、LCD显示器介绍

LCD显示器，它是利用液晶经过处理后能改变光线的传输方向的特性实现信息的显示。液晶显示器具有体积小、重量轻、功耗低、显示内容丰富灯特点，在单片机的应用系统中得到广泛的应用，液晶显示器按功能可分为三类：笔段式液晶显示器、字符型液晶显示器和图像点阵式液晶显示器。前两种可显示数字、字符和符号等，而图形点阵式液晶显示器还可以显示汉字和任意图行，达到图文并茂的效果，本次实验是采用LCD1602字符型液晶显示器，LCD1602能够同时显示16x2即32个字符。1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔每行之间也有间隔起到了字符间距和行间距的作用。

2、LCD1602管脚功能

1602采用标准的16脚接口，其中：

第1脚：VSS为电源地；

第2脚：VDD接5V电源正极；

第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。

第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。

第5脚：RW为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作。

第6脚：E(或EN)端为使能(enable)端。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据端。

第15～16脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。

3、LCD1602字符点阵

LCD1602内已经存储了160个不同的点阵字符图形，实现阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用符号和日文字符的显示

3.键盘检测原理与应用

1、键盘电路图

3、独立键盘、矩阵键盘（中断式，扫描式，反转式）在实验中应用。

STC90C51单片机矩阵键盘是3*4=12按键，实现计算器的功能需要约20个按键，12个明显不够，这时考虑用红外遥控来控制，这虽然可以实现，但是在实际中，我们很少用红外的遥控来进行计算，因为容易受到外界的干扰，所以最终采用3*4矩阵键盘和8个独立键盘共同实现。

设计行列键盘接口，一般常采用3种方法读取键值。一种是中断式，另外两种是扫描法和反转法。

中断式：在键盘按下时产生一个外部中断通知CPU，并由中断处理程序通过不同的地

址读取数据线上的状态，判断哪个案件被按下。

扫描法：对键盘上的某一行送低电平，其他行为高电平，然后读取列值。若列值中有一

位是低，则表明该行与低电平对应列的键被按下；否则，扫描下一行。

反转法：先将所有行扫描线输出低电平，读列值。若列值有一位是低，则表明有键按下，读列值；然后所有列扫描线输出低电平，再读行值。根据读到的值组合就可以查表得到的键码。

4.实现：

4.1LCD初始化

显示初始化，在这一步进行初始化及设置显示模式等操作，包括以下步骤：设置

=1\*GB3①显示方式：设置LCD为16X2显示,5X7点阵,八位数据接口

=2\*GB3②延时

=3\*GB3③清理显示缓存：清除LCD的显