1、项目八 综合应用基于51单片机的计算器设计与仿真项目八项目八 综合应用综合应用基于基于51单片机的计算器设计与仿真单片机的计算器设计与仿真项目八 综合应用基于51单片机的计算器设计与仿真1设计内容本电路设计采用AT89C51单片机为核心,利用晶振产生频率为12MHz的时钟脉冲信号,利用LCD1602液晶屏显示计算及其时间信息,通过对AT89C51单片机的编程控制LCD1602液晶屏的显示。显示计算和简易计算的信息同在LCD1602上显示,通过按键切换选择。外部按键可及时设置需要计算的信息。(1)采用AT89C51作为主控芯片;(2)显示模块使用LCD1602液晶显示屏;(3)输入模块使用44矩
2、阵键盘;(4)AC清零按键使用独立按键并接入单片机外部中断引脚;(5)声音提示开关按键使用独立按键并接入单片机外部中断引脚;(6)平方和开方按键由开发板上的独立按键实现;(7)电源采用LM7805稳压电路。2系统结构本设计主要包含单片机控制模块、输入模块、运算模块、电源模块及显示模块。1)按键调整电路矩阵式按键输入模块的特点是:电路和软件稍复杂,但相比之下,键数越多,越节约I/O口,比较节省资源。项目八 综合应用基于51单片机的计算器设计与仿真计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键,如果采用独立按键的方式,在这种情况下,编程会很简单,但是会占用大量的I/O 口资源,因此在很多情况下都不采用
3、这种方式,而是采用矩阵键盘的方案。计算器将通过按键输入数字和运算符,利用单片机不断扫描键盘。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。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O 口的利用率。P1口:作为输入口,与键盘连接,实现数据的输入。项目八 综合应用基于51单片机的计算器设计与仿真2)显示模块LCD1602液晶显示屏的特点是:可以调节其背光亮度,这种显示方式接口,编程虽然有些麻烦,但管理较方便,占用的I/O口资源线也不多。在计算器运算中,需显示的数字、符号较多,虽然LCD1602液晶显示屏在价格上的确是稍贵于LED数码
4、管,但数码管在硬件设计电路中会因线太多、线路复杂而过于繁琐,此时一般舍弃LED数码管,选择LCD液晶显示屏。3)硬件资源分配主要用到的硬件:单片机AT89C51、液晶显示屏LCD1602、44按键键盘。硬件分配:(1)P1口:作为输入口,与键盘连接,实现数据的输入;(2)P0、P2口:作为输出口(P2口为高位,P0口为低位),控制LCD液晶显示屏显示数据的结果;(3)液晶显示屏LCD1602显示输出。3硬件电路设计元器件清单:晶振(CRYSTAL)、电阻(RES)、电容(CAP)、电解电容(CAP-ELEC)、单片机(AT89C51)、按键(Button)、排阻(RESPACK-8)、滑动变阻器(POT-HG)。项目八 综合应用基于51单片机的计算器设计与仿真项目八 综合应用基于51单片机的计算器设计与仿真项目八 综合应用基于51单片机的计算器设计与仿真5仿真效果矩阵键盘16个按键分别包含数字09,加减乘除及复位等16个功能。6功能拓展利用剩余I/O口再增加矩阵键盘实现科学型计算器,实现开根号、平方等功能。