单片机原理课程设计――OLED电子计算器

课程设计（论文）任务书电气与电子工程学院系自动化专业13班级1班一、课程设计（论文）题目计算器设计二、课程设计（论文）工作自2016年1月5日起至2016年1月15日止。三、课程设计（论文）的内容要求：实现五位数（可为带小数数）的加减乘除运算，通过按键输入十进制数据。利用八位数码管显示运算结果。学生签名：2016年1月日课程设计（论文）评审意见(1)题目复杂程度：复杂（）、较复杂（）、一般（）、简单（）(2)总体方案的选择是否正确：正确（）、较正确（）、欠正确（）、不正确（）(3)系统能否满足任务要求:满足（）、较满足（）、欠满足（）、不满足（）(4)元器件选择是否合理:合理（）、较合理（）、欠合理（）、不太合理（）(5)学习实践态度：好（）、较好（）、一般（）、不太好（）(6)独立工作能力:强（）、较强（）、一般（）、较差（）(7)回答问题是否正确：正确（）、较正确（）、基本正确（）、大多不正确（）(8)图表是否符合标准：符合（）、较符合（）、基本符合（）、大多不符合（）(9)撰写是否规范整洁：规范整洁（）、较规范（）、欠规范（）、不太规范（）总评成绩：优（）、良（）、中（）、及格（）、不及格（）评阅人职称副教授2016年1月日目录第一章课程设计题目分析............................................................................................11.1课程设计题目要求........................................................................................11.2课程设计题目要求分析................................................................................1第二章设计思想和设计说明........................................................................................22.1设计思想........................................................................................................22.2设计说明........................................................................................................2第三章硬件选型............................................................................................................33.1单片机选型....................................................................................................33.2LCD选型.........................................................................................................33.3其他器件选型................................................................................................33.4使用软件说明................................................................................................4第四章硬件原理............................................................................................................44.1硬件整体框图................................................................................................44.2矩阵键盘电路................................................................................................54.3复位电路........................................................................................................54.4晶振电路........................................................................................................64.5LCD电路.........................................................................................................6第五章程序设计原理....................................................................................................75.1程序设计流程................................................................................................75.2按键扫描程序................................................................................................85.3输入数据存储与转换算法............................................................................85.4LCD驱动.........................................................................................................8第六章系统功能描述....................................................................................................9第七章设计总结和心得体会......................................................................................10附录1STC89C52RC资料..................................................................................................12附录2器件选型.................................................................................................................13附录3硬件原理图.............................................................................................................14附录4程序清单.................................................................................................................15参考文献..............................................................................................................................271第一章课程设计题目分析1.1课程设计题目要求本次课程设计要求设计一个能实现五位数（可为带小数数）的加减乘除运算的计算器，通过按键输入十进制数据。利用八位数据码管显示运算结果。在经过指导老师的批准后，将题目要求改为用LCD显示运算的结果。1.2课程设计题目要求分析分析题目要求可知，本次设计要用到的知识有键盘的设计、单片机I/O口的操作、数制的转换与数值的运算、LCD的驱动显示。键盘设计部分的主要任务是设计一个用来输入数值、运算符以及结果显示操作的键盘。单片机的I/O口一是用来接收外部输入的数据，主要是键盘输入的数据，并对这些数据进行判断和处理，第二是用来输出处理过后的数据，主要是将数据输出到LCD上以驱动LCD显示相应的内容。数制转换与数值运算部分的主要任务有：将键盘输入的十进制数据进行十六进制以及二进制的转换，这些操作由单片机内部自动完成；输入数值的整型以及浮点型的处理，这部分需要通过编程实现；运算结果的整型以及浮点型的控制，这部分需要通过编程实现，LCD驱动数据的整型和浮点型向字符型的转换，这部分需要通过编程实现。LCD驱动显示部分主要用来显示输入的两个操作数、一个操作运算符及一个运算结果。通过以上分析可知，本次课程设计的难点在于数制转换与数值运算2部分以及LCD驱动显示部分。在进行课程设计之前需要准备的知识有：Keil软件的使用，AltiumDesigner软件的使用，数值转换与数值运算相关算法的了解，LCD接口以及驱动的了解。第二章设计思想和设计说明2.1设计思想从以上的分析可知，本次课程设计可分为两大部分，第一部分是键盘数据的输入及处理，第二部分是LCD部分的输出驱动及显示。按照上述分类，本次设计的硬件部分采用先分开调试后联合调试的方法，即先分开调试键盘部分和LCD部分的硬件电路，待各部分的电路都调试通过后，再将两部分电路联合调试，采用这种调试方法，不仅能提高设计的效率，降低出错率，还能在出现问题时快速找到问题的所在。考虑到LCD底层驱动程序较为复杂，以及本人对汇编语言的掌握不是太好，本次课程设计的程序语言采用C语言进行编写，并采用模块化编程的思想，将LCD的驱动以及键盘部分的驱动分为两个模块进行编写，同样采用先独立调试再联合调试的方法。2.2设计说明本次设计的详细软硬件资料见附录。设计报告中使用的简写如下：LCD：LiquidCrystalDisplay（液晶显示器）；ROM：Readonlymemory（只读存储器）；RAM：Randomaccessmemory（随机存取存储器）；SRAM：Staticrandomaccessmemory（静态随机存取存储器）；PCB：Printedcircuitboard（印制电路板）。3第三章硬件选型3.1单片机选型在设计初期采用AT89C51单片机进行调试，发现在LCD的驱动调试好以后占用的ROM已经接近4K，考虑到键盘部分的程序还未编写，所以最终的程序大小可能会超过4K，因此就需要扩展片外的ROM，为了节约设计的制作成本和简化设计的硬件电路，于是采用STC89C52