51单片机的应用.doc

51单片机的应用
D
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。
计算器的键盘布局所示：一般有16个键组成，在单片机中正好有一个端口实现16个按键功能，这种形式在单片机系统中最常用。矩阵键盘内部电路如下：
LCD显示模块
本设计采用LCD液晶显示器来显示输出数据。LCD的特性有：1、+5V电压，对比可调度；2、内含复位电路；3、提供各种控制命令，如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能；4、有80字节显示数据存储器DDRAM;5、内建有160个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM;6、8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM。
本设计通过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。接口电路如下：
运算模块
MCS-51单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多功能I/O等计算机所需要的基本功能部件。如果按功能划分，它由以下功能部件组成，即微处理器(CPU)，数据存储器(RAM)，程序存储器（ROM/EPROM），并行I/O口，串行口，定时器/计数器，中断系统及特殊功能寄存器（SFR）。单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的一些功能，通过使用单片机编写的程序可以实现高智能、高效率以及高可靠性，因此采用单片机作为计算器的主要功能部件，可以很快的实现运算功能。
运算模块由键盘和显示屏组成。单片机通过按键来实现输入数据和操作方式的控制，在运算过程中，对所设的数据进行四则运算时，要先确定选用的是哪一个运算符，若是+或*，则要判断结果是否会溢出，溢出则显示错误提示，没有溢出则显示运算结果，若是/，则要判断除数是否为零，为零时显示错误提示，不为零显示运算结果。
第三章 系统软件设计
键扫程序设计
Y
N
开始
有键闭合否？
去抖动
确有键按下
判断键号
释放
返回
返回
Y
N
Y
N
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。流程图如下：
算术运算程序设计
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，流程图：
开始
运算符是？
加
乘
减
除
运算结溢出？
除数为0？
错误信息送显示 缓冲
显示结果
Y
Y
N
N

显示程序设计
显示程序的过程为：显示开始时，先进行LCD的初始化，判断是否显示，若不显示，则返回，若有显示则进行相应功能的设置，然后送地址和数据，再判断是否显示完,显示完则返回，：

显示开始
N
Y
返回
送数据
送地址
相应功能设置
是否显示完
显示
LCD
初始化
C程序的图片

第四章 系统软件结构设计要求
1、由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到教好的显示效果，采用LCD显示数据和结果。
2、另外键盘包括数字键（0-9）、符号键（+、-、*、/）、清除键和等号键，故只需要16个按键即可，设计中采用集成的计算机键盘。
3、执行程序：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