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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書</p><p> 題目: 基于單片機(jī)簡(jiǎn)易計(jì)算機(jī)</p><p><b> 任務(wù)與要求: </b></p><p> 以JHC-51單片機(jī)為核心構(gòu)成的簡(jiǎn)易計(jì)算機(jī)對(duì)鍵盤進(jìn)行掃描與儲(chǔ) </p><p&g
2、t; 存及相應(yīng)處理,轉(zhuǎn)換之后送入LED顯示器動(dòng)態(tài)顯示。 </p><p> 時(shí)間: 2011 年 12 月 03 日 至 2011 年 12 月 24 日共 3 周</p><p> 所屬系部: 自動(dòng)化工程系</p>&
3、lt;p> 學(xué)生姓名: *** 學(xué) 號(hào): 09602613</p><p> 專業(yè): 機(jī)電一體化</p><p> 指導(dǎo)單位或教研室: 自動(dòng)化工程系</p><p> 指導(dǎo)教師:** 職 稱: 講師</p><p>&l
4、t;b> 單片機(jī)簡(jiǎn)易計(jì)算機(jī)</b></p><p><b> 摘 要</b></p><p> 近年來(lái)隨著科技的飛速發(fā)展,單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷深入,同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)技術(shù)日益更新。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中,單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件來(lái)使用,但僅單片機(jī)方面的知識(shí)是不夠的,還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)、軟硬件結(jié)合,來(lái)加以完善。</p&
5、gt;<p> 計(jì)算機(jī)在人們的日常生活中是比較常見(jiàn)的電子產(chǎn)品之一。可是它還在發(fā)展之中,以后必將出現(xiàn)功能更加強(qiáng)大的計(jì)算機(jī),基于這樣的理念,本次設(shè)計(jì)是用JHC-51單片機(jī)、LCD顯示器、控制按鍵為元件來(lái)設(shè)計(jì)的計(jì)算器。利用此設(shè)計(jì)熟悉單片機(jī)微控制器及C語(yǔ)言編程,對(duì)其片資源及各個(gè)I/O端口的功能和基本用途的了解。掌握Microsoft應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境,常用的LCD顯示器的使用方法和一般鍵盤的使用方法。</p><
6、;p> 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說(shuō)明重點(diǎn)介紹如下幾方面的內(nèi)容:</p><p> 1)基于單片機(jī)簡(jiǎn)易計(jì)算器的基本功能,同時(shí)對(duì)鍵盤及數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示原理進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述;</p><p> 2)介紹系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、給出系統(tǒng)的整體流程框圖,并對(duì)其進(jìn)行功能模塊劃分及所采用的元器件進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明;</p><p> 3)對(duì)系統(tǒng)各功能模塊的軟、硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)說(shuō)明。&
7、lt;/p><p> 關(guān)鍵詞:51單片機(jī);LCD ;控制按鍵;計(jì)算機(jī)。</p><p><b> Sbstract</b></p><p> Summary in recent years, with rapid development of science and technology, are deepening the applicat
8、ion of single-chip, driving traditional control technology increasingly updates. In real-time detection and control of single chip computer application system, MCU is often used as a core part, but only SCM knowledge is
9、not enough, it should be according to the specific combination of hardware, software and hardware, to be perfect. Computers in people's everyday life is one of the more common ele</p><p> This system de
10、sign specification focuses on the following contents: </p><p> 1) simple calculator based on single chip microcomputer basic functions, keyboard and at the same time the digital dynamic showed a simple expo
11、sition of principles;</p><p> 2) describes the overall design of the system, giving overall flow diagram of the system, and function module partition and used by the components for a detailed description;
12、 </p><p> 3) on all functional modules of the system software and hardware implementation of a detailed design specification. </p><p> Keywords: 51 single-chip computer; LCD; control keys, co
13、mputer.</p><p><b> 目錄</b></p><p> 1. 單片機(jī)開發(fā)板概述</p><p> 1.11單片機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀</p><p> 單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì):低功耗CMOS化;微型單片化;主流與多品種共存;單片機(jī)從8位、16位到32位,數(shù)不勝數(shù),應(yīng)有盡有,有與主流C51系列兼容的,也有不兼容的,
14、但它們各具特色,互成互補(bǔ),為單片機(jī)的應(yīng)用提供廣闊的天地。 縱觀單片機(jī)的發(fā)展過(guò)程,可以預(yù)示單片機(jī)的發(fā)展趨勢(shì),大致有:</p><p> 1)低功耗CMOS化 MCS-51系列的8051推出時(shí)的功耗達(dá)630mW,而現(xiàn)在的單片機(jī)普遍都在100mW左右,隨著對(duì)單片機(jī)功耗要求越來(lái)越低,現(xiàn)在的各個(gè)單片機(jī)制造商基本都采用了CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。象80C51就采用了HMOS(即高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工
15、藝)和CHMOS(互補(bǔ)高密度金屬氧化物半導(dǎo)體工藝)。CMOS雖然功耗較低,但由于其物理特征決定其工作速度不夠高,而CHMOS則具備了高速和低功耗的特點(diǎn),這些特征,更適合于在要求低功耗象電池供電的應(yīng)用場(chǎng)合。所以這種工藝將是今后一段時(shí)期單片機(jī)發(fā)展的主要途徑。 </p><p> 2)微型單片化 現(xiàn)在常規(guī)的單片機(jī)普遍都是將中央處理器(CPU)、隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)(RAM)、只讀程序存儲(chǔ)器(ROM)、并行和串行
16、通信接口,中斷系統(tǒng)、定時(shí)電路、時(shí)鐘電路集成在一塊單一的芯片上,增強(qiáng)型的單片機(jī)集成了如A/D轉(zhuǎn)換器、PMW(脈寬調(diào)制電路)、WDT(看門狗)、有些單片機(jī)將LCD(液晶)驅(qū)動(dòng)電路都集成在單一的芯片上,這樣單片機(jī)包含的單元電路就更多,功能就越強(qiáng)大。甚至單片機(jī)廠商還可以根據(jù)用戶的要求量身定做,制造出具有自己特色的單片機(jī)芯片。 此外,現(xiàn)在的產(chǎn)品普遍要求體積小、重量輕,這就要求單片機(jī)除了功能強(qiáng)和功耗低外,還要求其體積要小?,F(xiàn)在的許多單片機(jī)
17、都具有多種封裝形式,其中SMD(表面封裝)越來(lái)越受歡迎,使得由單片機(jī)構(gòu)成的系統(tǒng)正朝微型化方向發(fā)展。</p><p> 3)主流與多品種共存 現(xiàn)在雖然單片機(jī)的品種繁多,各具特色,但仍以80C51為核心的單片機(jī)占主流,兼容其結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)的有PHILIPS公司的產(chǎn)品,ATMEL公司的產(chǎn)品和中國(guó)臺(tái)灣的Winbond系列單片機(jī)。所以C8051為核心的單片機(jī)占據(jù)了半壁江山。而Microchip公司的PIC精簡(jiǎn)指令
18、集(RISC)也有著強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭,中國(guó)臺(tái)灣的HOLTEK公司近年的單片機(jī)產(chǎn)量與日俱增,與其低價(jià)質(zhì)優(yōu)的優(yōu)勢(shì),占據(jù)一定的市場(chǎng)分額。此外還有MOTOROLA公司的產(chǎn)品,日本幾大公司的專用單片機(jī)。在一定的時(shí)期內(nèi),這種情形將得以延續(xù),將不存在某個(gè)單片機(jī)一統(tǒng)天下的壟斷局面,走的是依存互補(bǔ),相輔相成、共同發(fā)展的道路。</p><p> 1.12計(jì)算器系統(tǒng)現(xiàn)狀</p><p> 計(jì)算器一般由運(yùn)算器、
19、控制器、存儲(chǔ)器、鍵盤、顯示器、電源和一些可選外圍設(shè)備及電子配件通過(guò)人工或機(jī)器設(shè)備組成。低檔計(jì)算器的運(yùn)算器、控制器由數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的串行運(yùn)算,其隨機(jī)存儲(chǔ)器只有一、二個(gè)單元,供累加存儲(chǔ)用。高檔計(jì)算器由微處理器和只讀存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的運(yùn)算程序,有較多的隨機(jī)存儲(chǔ)單元以存放輸入程序和數(shù)據(jù)。鍵盤是計(jì)算器的輸入部件,一般采用接觸式或傳感式。為減小計(jì)算器的尺寸,一鍵常常有多種功能。顯示器是計(jì)算器的輸出部件,有發(fā)光二極管顯示器或液晶顯示器等。除顯
20、示計(jì)算結(jié)果外,還常有溢出指示、錯(cuò)誤指示等。計(jì)算器電源采用交流轉(zhuǎn)換器或電池,電池可用交流轉(zhuǎn)換器或太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換器再充電。為節(jié)省電能,計(jì)算器都采用CMOS工藝制作的大規(guī)模集成電路(見(jiàn)互補(bǔ)金屬-氧化物-半導(dǎo)體集成電路),并在內(nèi)部裝有定時(shí)不操作自動(dòng)斷電電路。計(jì)算器可選用的外圍設(shè)備有微型打印機(jī)、盒式磁帶機(jī)和磁卡機(jī)等。</p><p> 1.13 簡(jiǎn)易計(jì)算器系統(tǒng)簡(jiǎn)介</p><p> 本計(jì)算器是以MC
21、S-51系列8051單片機(jī)為核心構(gòu)成的簡(jiǎn)易計(jì)算器系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過(guò)單片機(jī)控制,實(shí)現(xiàn)對(duì)4*4鍵盤掃描進(jìn)行實(shí)時(shí)的按鍵檢測(cè),并把檢測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)下來(lái)。整個(gè)計(jì)算器系統(tǒng)的工作過(guò)程為:首先存儲(chǔ)單元初始化,顯示初始值和鍵盤掃描,判斷按鍵位置,查表得出按鍵值,單片機(jī)則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存與相應(yīng)處理轉(zhuǎn)換,之后送入數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示。整個(gè)系統(tǒng)可分為三個(gè)主要功能模塊:功能模塊一,實(shí)時(shí)鍵盤掃描;功能模塊二,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為了數(shù)碼管顯示;功能模塊三,數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示。</p>
22、;<p> 1.2本款51單片機(jī)學(xué)習(xí)開發(fā)板,擁有豐富的資源和例程。每個(gè)例程都做了詳細(xì)的注釋。本板的單片機(jī)I/O口全部引出,拔去上面的跳線帽就是一個(gè)最小系統(tǒng),方便再次開發(fā)使用。</p><p> 本款51單片機(jī)開發(fā)板套件的標(biāo)準(zhǔn)配置為:</p><p> 1、STCLY5A-L2A學(xué)習(xí)板一塊</p><p><b> 2、USB線一條&l
23、t;/b></p><p><b> 3、串口線一條</b></p><p><b> 4、STC芯片一塊</b></p><p><b> 5、光盤一張</b></p><p> 圖1-1 51單片機(jī)開發(fā)板套件</p><p><
24、;b> 板上資源列表</b></p><p> 圖1-2 LY5A-V2單片機(jī)</p><p> 1.10個(gè)5色環(huán)電阻(1k)</p><p> 2. 8個(gè)紅色發(fā)光二極管(3mm)</p><p> 3. 7個(gè)5色環(huán)電阻(5.1k)</p><p> 4.6個(gè)三極管S8550</
25、p><p> 5.5個(gè)獨(dú)石電容105</p><p> 6.2個(gè)瓷片電容104</p><p><b> 7.3個(gè)短接帽</b></p><p><b> 8.3個(gè)3p圓孔座</b></p><p> 9.2個(gè)瓷片電容22P</p><p>
26、10.2個(gè)雙排針6P</p><p> 11.1個(gè)單片機(jī)STC89C52</p><p> 12.1個(gè)PCB板L2A</p><p> 13.1個(gè)MAX232</p><p> 14.1個(gè)IC鎖緊座40P</p><p> 15.2個(gè)晶陣(12M+11.0592M)</p><p>
27、 16.1個(gè)USB接口母座</p><p> 17.1個(gè)ISP座10P</p><p> 18.1個(gè)普通IC座16P</p><p> 19.1個(gè)DC5V蜂鳴器</p><p> 20.1個(gè)繼電器DC5V</p><p> 21.1個(gè)肖特基二極管1N5819</p><p> 22.
28、1個(gè)單排線16P</p><p> 23.1個(gè)電解電容100uF</p><p> 24.1個(gè)自鎖開關(guān)6腳</p><p> 圖1-3 匯編語(yǔ)言</p><p><b> 圖1-4 C語(yǔ)言</b></p><p><b> 二 制作過(guò)程</b></p&g
29、t;<p><b> 焊接</b></p><p><b> 2.1焊前準(zhǔn)備:</b></p><p> 對(duì)照電路圖和元件清單仔細(xì)查對(duì)元器件。(各元件圖請(qǐng)看光盤內(nèi)圖片、)</p><p> 仔細(xì)分析電路圖,預(yù)設(shè)各個(gè)元器件的擺放位置和焊接順序。</p><p> 準(zhǔn)備好制作工具
30、,萬(wàn)用表、鑷子、吸錫器、斜口鉗、剝線鉗、烙鐵、焊錫等。</p><p> 插上烙鐵,預(yù)熱。并將烙鐵頭鍍上焊錫以防止烙鐵頭氧化。</p><p><b> 2.2焊接步驟:</b></p><p> 2.21固定單片機(jī)插座。</p><p> 最好安放在電路板的中心位置,以方便其它外圍器件的安裝。焊接時(shí),把插座穩(wěn)定
31、插入電路板中,貼緊。焊接時(shí),先焊兩對(duì)角以固定插座,然后把其它針腳依次焊接好。事先弄清楚焊好后單片機(jī)如何插放在插座上,以分清插座各腳序號(hào)。單片機(jī)各腳序號(hào)如下圖,針腳放在桌上,從半圓凹槽左端第一腳逆時(shí)針是1—40號(hào)腳。</p><p><b> 2.22焊接插針。</b></p><p> 插針的焊接在電路圖中未表示出來(lái),我們?cè)谶@里安裝插針,是為了方便擴(kuò)展單片機(jī)的外圍
32、器件。當(dāng)我們做了其它功能模塊時(shí),只需在其它電路板上焊好模塊,把需要連接到單片機(jī)上的端口用導(dǎo)線引出,然后插在插針上,豈不很方便!這也大大提高了單片機(jī)的使用率。</p><p> 在插座旁并排焊接三排插針。第九腳,也就是你安放單片機(jī)時(shí)對(duì)應(yīng)的第九腳不接插針,此腳是做復(fù)位開關(guān)用的。除此之外,第18、19、20腳也不用焊插針,第18、19是接晶振用的,20腳接電源負(fù)極。還有,第40腳旁焊一根(旁還有一根),40腳接電源正
33、極,上方接負(fù)極,此種焊接有利于給其它功能模塊供電。</p><p> 焊盤面如圖連接,直接用焊錫接上即可。為了方便擴(kuò)展功能,用插針帽可以選擇片上和片外功能模塊。</p><p><b> 2.23焊接晶振</b></p><p> 晶振在強(qiáng)力碰撞容易損壞,所以焊接時(shí)要注意。晶振不分級(jí),把晶振兩腳直接和19、20腳連接。再把兩個(gè)瓷片電容按電
34、路圖接好。注意:兩電容相接的腳要接地。此時(shí)還沒(méi)有焊電源模塊,所以暫時(shí)擱置在那兒。</p><p> 2.24焊接電源模塊</p><p> 看清電路圖。此電路才用的是雙電源供電,一個(gè)是電池供電,另一個(gè)是電腦USB供電。電池供電是四節(jié)5號(hào)電池串接,提供電壓是1.5*4=6V,但單片機(jī)供電是標(biāo)準(zhǔn)的5V,所以要加7805穩(wěn)壓模塊。電腦USB供電就是5V,不需要7805進(jìn)行穩(wěn)壓,但要買一根連接
35、線。,因?yàn)?805穩(wěn)壓方式是降壓式的,對(duì)USB穩(wěn)壓時(shí),輸出電壓是二點(diǎn)幾伏,不能給單片機(jī)供電,一定要記住這一點(diǎn)。</p><p> JP2是開關(guān),R10下的發(fā)光二極管是電源指示燈。電池供電接口是兩針2.54(2.54是兩腳間距),注意公母口的正負(fù)極要對(duì)應(yīng)。USB正負(fù)極是固定的,把USB接口“四腳朝天”放置,并且口的朝向面對(duì)自己,中間四個(gè)腳從左到右是1234,1腳是負(fù)極(接地),4腳是正極。注意:由于USB針腳規(guī)格
36、和此電路板不是很相符,所以在安裝時(shí)要用螺絲刀把兩旁孔擴(kuò)大。</p><p><b> 焊接流水燈</b></p><p> 按電路圖焊接,這個(gè)非常簡(jiǎn)單。要注意的是要分清二極管的極性。電阻的安裝有圖示兩種,看情況自己選擇。二極管的陰極接在單片機(jī)插座1—8腳的第三排插針上。電阻都是1K。</p><p><b> 接復(fù)位開關(guān)<
37、/b></p><p> 當(dāng)單片機(jī)運(yùn)行時(shí),第9腳RST接收到高點(diǎn)位時(shí),單片機(jī)就會(huì)無(wú)條件復(fù)位。還有,當(dāng)給單片機(jī)通電瞬間,電流在瞬間升高,電容對(duì)變化的電流導(dǎo)通,9腳(RST)是高電位,單片機(jī)復(fù)位。即在給單片機(jī)上電時(shí),單片機(jī)復(fù)位,叫做上電復(fù)位。在焊接此電路時(shí),注意電容極性。電容值是22uF,電阻值是10K。</p><p><b> 2.3焊接數(shù)碼管</b><
38、;/p><p> 數(shù)碼管管腳如圖(四位共陰),正放著,從左下第一腳開始,逆時(shí)針依次為1—12。對(duì)應(yīng)的腳是1—E,2—D,3—DP,4—C,5—G,6—COM4,7—B,8—COM3,9—COM2,10—F,11—A,12—COM1。在電路圖中,數(shù)碼管左下端有ABCDEFG DP字母,把它們所對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管上的腳與單片機(jī)上32—39腳相連。例如第一個(gè)39/G,就是把單片機(jī)39腳與數(shù)碼管5腳相連。數(shù)碼管右下端有1234,
39、它們就是COM1、2、3、4。注:都與第三排排針相連。數(shù)碼管的各個(gè)引腳可以自己用萬(wàn)用表測(cè)出。</p><p> 單片機(jī)32—39腳右邊有接VCC的9腳器件是470*8的阻排,阻排上一端有白點(diǎn)的腳接VCC,它與另外任一腳間阻值是470Ω。注:與第三排排針相連。</p><p> 2.4其它元器件焊接</p><p> 除上面數(shù)碼管外,還有DS18B20數(shù)字溫度傳
40、感器、蜂鳴器、兩外部中斷按鍵和四個(gè)按鍵。還有31腳(EA)要接VCC,是單片機(jī)片內(nèi)程序存儲(chǔ)器選擇輸入信號(hào)端/編程電壓輸入端。(詳細(xì)請(qǐng)看光盤內(nèi)單片機(jī)教程)經(jīng)過(guò)上面的講解,這些都可以自己按照電路圖焊接完成。但在焊接時(shí)要注意一下幾點(diǎn):</p><p> 在焊DS18B20時(shí),不要把它和7805焊在一起。因?yàn)?805工作時(shí)會(huì)散熱,</p><p> 對(duì)DS18B20測(cè)溫會(huì)產(chǎn)生影響。DS18B2
41、0的講解請(qǐng)參看光盤資料——《常用電子元器件》。 </p><p> 在焊蜂鳴器時(shí),一定要注意蜂鳴器的正負(fù)極。</p><p> 在焊按鍵時(shí),一定要把按鍵的四個(gè)腳分清,哪兩組在內(nèi)部是短接的。這個(gè)可以用萬(wàn)用表直接測(cè)出來(lái)。</p><p> 所有和單片機(jī)相連的腳都
42、連在第三排排針上。</p><p> 2.5、簡(jiǎn)易串口通信的焊接</p><p> 這個(gè)電路不是很復(fù)雜,但看起來(lái)讓人眼花繚亂。所以在焊接此電路時(shí)一定要細(xì)心再細(xì)心,一邊焊一邊用萬(wàn)用表檢查,看幾個(gè)節(jié)點(diǎn)是否連接真確。左端與單片機(jī)連接的端口是P3.0(10腳)和P3.1(11腳)。右下角是三針2.54,它右邊的2 3 5 的意思是與DB9母頭上的2、3、5針相連,數(shù)字在DB9母頭上都有標(biāo)示。&
43、lt;/p><p> 2.6、串口線的制作</p><p> ?、賹B9母頭固定,把三根導(dǎo)線與母頭上2、3、5針腳焊接在一起。</p><p> ?、趯?dǎo)線另一端剝皮2—3mm,并把銅芯彎折。將導(dǎo)線卡在三針2.54母口的卡簧的卡槽里,用尖嘴鉗壓緊(見(jiàn)左圖),最后把對(duì)應(yīng)卡簧插入母口塑殼里。最好先把三針2.54的公母口對(duì)應(yīng)好,把導(dǎo)線順序排好,這樣做出來(lái)的串口線很美觀。&
44、lt;/p><p> ?、跠B9母口塑殼的安裝。(見(jiàn)下圖)</p><p><b> 2.7、線路的檢查</b></p><p> 一切都做好后,把所有插針帽插在1、2排插針上,然后對(duì)線路進(jìn)行檢測(cè)。</p><p> 單片機(jī)測(cè)試。給實(shí)驗(yàn)板接上電源(電池或USB供電),打開開關(guān),看八位流水燈是否三個(gè)三個(gè)的依次亮滅(STC
45、單片機(jī)在P1口有這樣的自檢程序)。如果有,說(shuō)明單片機(jī)基本接線正常(電源、晶振、復(fù)位);如果沒(méi)有,則要仔細(xì)從電源模塊檢查起,電源正負(fù)極性是否正確,每個(gè)模塊中要接VCC的和接低的是否接上,特別是晶振和復(fù)位開關(guān)處。單片機(jī)的20腳是否接地,四十腳是否接VCC。</p><p> 下載線測(cè)試。把電源線和下載線連接好,按照光盤內(nèi)“程序”文件夾里“STC|—ISP軟件的使用”說(shuō)明向單片機(jī)燒錄光盤內(nèi)的程序。如能下載成功,說(shuō)明下
46、載線和下載電路做的不錯(cuò)!恭喜!否則要仔細(xì)檢查電路和下載線了。</p><p> 單片機(jī)片上模塊測(cè)試。將光盤內(nèi)的程序燒錄到單片機(jī)里,看各模塊能否正常運(yùn)行。</p><p><b> 3通信</b></p><p> 3.1 當(dāng)我們把51單片機(jī)板焊接好之后,接下來(lái)就要給焊接板通電,首先連接好USB插口、MAX232電平轉(zhuǎn)換插口,按下電源開關(guān)
47、,紅燈指示就會(huì)亮,其次右擊我的電腦,左擊管理(G),雙擊設(shè)備管理器,再右邊框里尋找端口→USB-SER14L CH340(COM3)。如下圖所示:</p><p> 圖1- 通訊端口</p><p> 3.2打開桌面上的軟件文件夾,雙擊STC-ISPT下載軟件(STC51套餐)→STC芯片下載軟件綠色版→STC-ISP-V480,左擊→打開程序文件→桌面→JHC-51-A學(xué)習(xí)
48、板→程序目錄→簡(jiǎn)易計(jì)算機(jī)。如下圖所示:</p><p> 圖 1- </p><p> 3.3打開簡(jiǎn)易計(jì)算機(jī)之后,打開HEX文件,關(guān)閉焊接板電源,如下圖所示:</p><p> 3.4選擇COM串口,關(guān)閉電源,點(diǎn)擊Download/下載,如下圖所示:</p><p><b> 4原理</b></p
49、><p> 2. 簡(jiǎn)易計(jì)算器設(shè)計(jì)基本原理</p><p> 根據(jù)功能和指示要求,本系統(tǒng)選用以MCS-51單片機(jī)為主控機(jī)。通過(guò)擴(kuò)展必要的外圍接口電路,實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算器的設(shè)計(jì)。</p><p> 2.1 MCS-51系列單片機(jī)簡(jiǎn)介</p><p> 8051是MCS-51系列單片機(jī)的典型產(chǎn)品,以這一代表性的機(jī)型進(jìn)行系統(tǒng)的講解。8051單片機(jī)包含中
50、央處理器、程序存儲(chǔ)器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)等幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線等三大總線,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2.1所示,現(xiàn)在分別加以說(shuō)明:</p><p> 圖2.1 8051內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p><b> 中央處理器:</b></p><p> 中央處理器(CPU)是整個(gè)單片機(jī)
51、的核心部件,是8位數(shù)據(jù)寬度的處理器,能處理8位二進(jìn)制數(shù)據(jù)或代碼,CPU負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個(gè)單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作,完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。</p><p> 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM):</p><p> 8051內(nèi)部有128個(gè)8位用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元和128個(gè)專用寄存器單元,它們是統(tǒng)一編址的,專用寄存器只能用于存放控制指令數(shù)據(jù),用戶只能訪問(wèn),而不能用于存放用戶數(shù)據(jù),所以,用戶能使用的
52、RAM只有128個(gè),可存放讀寫的數(shù)據(jù),運(yùn)算的中間結(jié)果或用戶定義的字型表。</p><p> 程序存儲(chǔ)器(ROM):</p><p> 8051共有4096個(gè)8位掩膜ROM,用于存放用戶程序,原始數(shù)據(jù)或表格。</p><p><b> 定時(shí)/計(jì)數(shù)器:</b></p><p> 8051有兩個(gè)16位的可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)
53、器,以實(shí)現(xiàn)定時(shí)或計(jì)數(shù)產(chǎn)生中斷,用于控制程序轉(zhuǎn)向。</p><p> 并行輸入輸出(I/O)口:</p><p> 8051共有4組8位I/O口(P0、 P1、P2和P3),用于對(duì)外部數(shù)據(jù)的傳輸。</p><p><b> 全雙工串行口:</b></p><p> 8051內(nèi)置一個(gè)全雙工串行通信口,用于與其它設(shè)備間
54、的串行數(shù)據(jù)傳送,該串行口既可以用作異步通信收發(fā)器,也可以當(dāng)同步移位器使用。</p><p><b> 中斷系統(tǒng):</b></p><p> 8051具備較完善的中斷功能,有兩個(gè)外中斷、兩個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷和一個(gè)串行中斷,可滿足不同的控制要求,并具有2級(jí)的優(yōu)先級(jí)別選擇。</p><p><b> 時(shí)鐘電路:</b>&l
55、t;/p><p> 8051內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時(shí)鐘電路,用于產(chǎn)生整個(gè)單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時(shí)序,但8051單片機(jī)需外置振蕩電容。</p><p> 下圖是MCS-51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖2.2。</p><p> 圖2.2 MCS-51內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p> MCS-51的引腳說(shuō)明:</p><p>
56、 MCS-51系列單片機(jī)中的8031、8051及8751均采用40Pin封裝的雙列直插DIP結(jié)構(gòu),下圖是它們的引腳配置,40個(gè)引腳中,正電源和地線兩根,外置石英振蕩器的時(shí)鐘線兩根,4組8位共32個(gè)I/O口,中斷口線與P3口線復(fù)用?,F(xiàn)在對(duì)這些引腳的功能加以說(shuō)明:如圖2.3所示。</p><p> 圖2.3 雙列直插式封裝引腳圖</p><p> Pin9:RESET/Vpc復(fù)位信號(hào)復(fù)用
57、腳,當(dāng)8051通電,時(shí)鐘電路開始工作,在RESET引腳上出現(xiàn)24個(gè)時(shí)鐘周期以上的高電平,系統(tǒng)即初始復(fù)位。初始化后,程序計(jì)數(shù)器PC指向0000H,P0-P3輸出口全部為高電平,堆棧指針寫入07H,其它專用寄存器被清“0”。RESET由高電平下降為低電平后,系統(tǒng)即從0000H地址開始執(zhí)行程序。然而,初始復(fù)位不改變RAM(包括工作寄存器R0-R7)的狀態(tài),8051的初始態(tài)。</p><p> 如圖1-7所示的電路圖,
58、</p><p> 4.1現(xiàn)實(shí)生活中人們熟知的計(jì)算器,其功能主要如下:</p><p><b> 鍵盤輸入;</b></p><p><b> 數(shù)值顯示;</b></p><p> 加、減、乘、除四則運(yùn)算;</p><p> 對(duì)錯(cuò)誤的控制及提示;</p>
59、<p><b> 系統(tǒng)總框圖</b></p><p><b> 5程序源代碼:</b></p><p> DISPBUF EQU 30H ;顯示緩沖區(qū)首地址定義</p><p> 54ORG 0000H ;主程序的入口地址 </p>
60、<p> START:MOV DISPBUF,#0C0H ;4個(gè)數(shù)碼管顯示“0000”字形數(shù)據(jù)</p><p> MOV DISPBUF+1,#0C0H</p><p> MOV DISPBUF+2,#0C0H</p><p> MOV DISPBUF+3,#0C0H</p><p> MOV 37H,#00H
61、 ;數(shù)值初始化</p><p> MOV 27H,#00H</p><p> MOV 26H,#00H</p><p> MOV 25H,#00H</p><p> MOV 24H,#00H</p><p> MOV 23H,#00H</p><p> MOV R3
62、,#00H</p><p> MOV R5,#00H</p><p> MOV R4,#00H</p><p> LOOP: LCALL KEY ;調(diào)用鍵盤掃描子程序 </p><p> MOV R6,27H</p><p> CJNE R6,#00H,START ;清除鍵判
63、斷</p><p> MOV R6,26H</p><p> CJNE R6,#00H,FA ;顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序選擇 </p><p> LCALL CONV ;調(diào)用數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序</p><p> FA:LCALL DISPSCAN ;調(diào)用數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示子
64、程序</p><p><b> SJMP LOOP</b></p><p> KEY:MOV P2,#0FH ;鍵盤掃描子程序 </p><p><b> MOV A,P2</b></p><p> ANL A,#0FH</p><p> CJN
65、E A,#0FH,K10</p><p><b> RET</b></p><p> K10:JB P2.0,K20</p><p> K11:MOV P2,#0EFH</p><p> JB P2.0,K12</p><p> CJNE R5,#00H,L1</p>&l
66、t;p> MOV R4,#00H</p><p><b> INC R5</b></p><p> MOV R3,#1H</p><p> L1:LJMP CEND</p><p> K12: MOV P2,#0DFH</p><p> JB P2.0,K13</p>
67、<p> CJNE R5,#00H,L2</p><p> MOV R4,#00H</p><p><b> INC R5</b></p><p> MOV R3,#2H</p><p> L2:LJMP CEND</p><p> K13: MOV P2,#0BFH&l
68、t;/p><p> JB P2.0,K14</p><p> CJNE R5,#00H,L3</p><p> MOV R4,#00H</p><p><b> INC R5</b></p><p> MOV R3,#3H</p><p> L3:LJMP CEND
69、</p><p> K14: MOV P2,#7FH</p><p> JB P2.0,KIL</p><p> CJNE R5,#00H,L4</p><p> MOV R4,#00H</p><p><b> INC R5</b></p><p> MOV
70、R3,#4H</p><p> KIL:LJMP KEND</p><p> L4:LJMP CEND</p><p> K20:JB P2.1,K30</p><p> K21:MOV P2,#0EFH</p><p> JB P2.1,K22</p><p><b>
71、LJMP DYU</b></p><p> K22:MOV P2,#0DFH</p><p> JB P2.1,K23</p><p> MOV 25H,#3H</p><p><b> LJMP OPR</b></p><p> K23:MOV P2,#0BFH</p
72、><p> JB P2.1,K24</p><p> MOV 25H,#6H</p><p><b> LJMP OPR</b></p><p> K24:MOV P2,#7FH</p><p> JB P2.1,cctv</p><p> MOV 25H,#9H&
73、lt;/p><p><b> LJMP OPR</b></p><p> cctv:LJMP KEND</p><p> K30:JB P2.2,K40</p><p> K31: MOV P2,#0EFH</p><p> JB P2.2,K32</p><p>
74、 MOV 25H,#0H</p><p><b> LJMP OPR</b></p><p> K32:MOV P2,#0DFH</p><p> JB P2.2,K33</p><p> MOV 25H,#2H</p><p><b> LJMP OPR</b>&
75、lt;/p><p> K33:MOV P2,#0BFH</p><p> JB P2.2,K34</p><p> MOV 25H,#5H</p><p><b> LJMP OPR</b></p><p> K34:MOV P2,#7FH</p><p> JB
76、P2.2,KEND</p><p> MOV 25H,#8H</p><p><b> LJMP OPR</b></p><p> K40:JB P2.3,KEND</p><p> K41: MOV P2,#0EFH</p><p> JB P2.3,K42</p>&l
77、t;p><b> INC 27H</b></p><p><b> LJMP KEND</b></p><p> K42:MOV P2,#0DFH</p><p> JB P2.3,K43</p><p> MOV 25H,#1H</p><p><b&
78、gt; LJMP OPR</b></p><p> K43:MOV P2,#0BFH</p><p> JB P2.3,K44</p><p> MOV 25H,#4H</p><p><b> LJMP OPR</b></p><p> K44:MOV P2,#7FH&l
79、t;/p><p> JB P2.3,KEND</p><p> MOV 25H,#7H</p><p><b> LJMP OPR</b></p><p> OPR:INC R4 ;鍵值存儲(chǔ) </p><p> CJNE R5,#00H,CHANG</p
80、><p> CJNE R4,#2H,KBK</p><p> ZHI:MOV A,20H</p><p> MOV B,#0AH</p><p><b> MUL AB</b></p><p> MOV 20H,25H</p><p><b> ADD A
81、,20H</b></p><p> CJNE R5,#00H,CZH</p><p><b> MOV 23H,A</b></p><p><b> LJMP KEND</b></p><p> CZH: MOV 24H,A</p><p><b&g
82、t; LJMP KEND</b></p><p> KEND:MOV P2,#0FH</p><p><b> MOV A,P2</b></p><p> ANL A,#0FH</p><p> CJNE A,#0FH,KEND</p><p><b> RET&
83、lt;/b></p><p> CHANG:CJNE R4,#2H,HONG </p><p><b> AJMP ZHI</b></p><p> HONG:JNC CEND</p><p><b> INC R5</b></p><p> MOV 20H,
84、25H</p><p> MOV 24H,25H</p><p><b> LJMP CEND</b></p><p> KBK:JNC CEND</p><p> MOV 20H,25H</p><p> MOV 23H,25H</p><p><b>
85、; LJMP CEND</b></p><p> DYU:MOV R5,#00H ;結(jié)果計(jì)算</p><p> MOV R4,#00H</p><p> MOV 25H,#00H</p><p> CJNE R3,#1H,S</p><p><b> MOV
86、A,23H</b></p><p><b> ADD A,24H</b></p><p><b> MOV 23H,A</b></p><p><b> SJMP CEND</b></p><p> S:CJNE R3,#2H,S1</p>&
87、lt;p><b> CLR C</b></p><p><b> MOV A,23H</b></p><p> CJNE A,#00H,JIANFA</p><p> MOV 23H,#0EH</p><p><b> SJMP CEND</b></p&g
88、t;<p> JIANFA:SUBB A,24H</p><p><b> MOV 23H,A</b></p><p><b> SJMP CEND</b></p><p> S1:CJNE R3,#3H,S2</p><p><b> MOV A,23H</
89、b></p><p><b> MOV B,24H</b></p><p><b> MOV A,23H</b></p><p><b> MUL AB</b></p><p><b> MOV R6,B</b></p><
90、;p> CJNE R6,#00H,CHENG</p><p><b> MOV 23H,A</b></p><p><b> SJMP CEND</b></p><p> S2:CJNE R3,#4,CEND</p><p><b> MOV A,24H</b>
91、</p><p> CJNE A,#00H,ZY</p><p> MOV A,#00H</p><p><b> SJMP CEND</b></p><p> ZY:MOV A,23H</p><p><b> MOV B,24H</b></p>&
92、lt;p><b> DIV AB</b></p><p><b> MOV 23H,A</b></p><p> CEND:MOV P2,#0FH</p><p><b> MOV A,P2</b></p><p> ANL A,#0FH</p>
93、<p> CJNE A,#0FH,CEND</p><p><b> RET</b></p><p> CHENG:MOV R3,B</p><p> MOV B,#64H</p><p><b> DIV AB</b></p><p><b>
94、 MOV 36H,A</b></p><p><b> MOV A,B</b></p><p> MOV B,#0AH</p><p><b> DIV AB</b></p><p><b> MOV 35H,A</b></p><p&
95、gt;<b> MOV 34H,B</b></p><p> MOV DPTR,#TABLE</p><p> XIAN:MOV A,34H</p><p><b> ADD A,#6H</b></p><p> MOV B,#0AH</p><p><b&g
96、t; DIV AB</b></p><p><b> MOV 25H,A</b></p><p><b> MOV 34H,B</b></p><p><b> MOV A,B</b></p><p> MOVC A,@A+DPTR</p>
97、<p> MOV DISPBUF,A</p><p><b> MOV A,35H</b></p><p><b> ADD A,#5H</b></p><p><b> ADD A,25H</b></p><p> MOV B,#0AH</p>
98、<p><b> DIV AB</b></p><p><b> MOV 25H,A</b></p><p><b> MOV 35H,B</b></p><p><b> MOV A,B</b></p><p> MOVC A,@
99、A+DPTR</p><p> MOV DISPBUF+1,A</p><p><b> MOV A,36H</b></p><p><b> ADD A,#2H</b></p><p><b> ADD A,25H</b></p><p>
100、MOV B,#0AH</p><p><b> DIV AB</b></p><p><b> ADD A,37H</b></p><p><b> MOV 37H,A</b></p><p> MOVC A,@A+DPTR</p><p>
101、MOV DISPBUF+3,A</p><p><b> MOV 36H,B</b></p><p><b> MOV A,B</b></p><p> MOVC A,@A+DPTR</p><p> MOV DISPBUF+2,A</p><p> DJNZ R6
102、,XIAN</p><p> MOV 26H,#1H</p><p><b> AJMP CEND</b></p><p> CONV:CJNE R5,#02H,BEI ;數(shù)碼管顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序</p><p><b> MOV A,24H</b></p>&l
103、t;p><b> AJMP JING</b></p><p> BEI:MOV A,23H</p><p> JING:MOV B,#64H</p><p><b> DIV AB</b></p><p> MOV DPTR,#TABLE</p><p>
104、MOVC A,@A+DPTR</p><p> MOV DISPBUF+2,A</p><p><b> MOV A,B</b></p><p> MOV B,#0AH</p><p><b> DIV AB</b></p><p> MOVC A,@A+DPTR&
105、lt;/p><p> MOV DISPBUF+1,A</p><p><b> MOV A,B</b></p><p> MOVC A,@A+DPTR</p><p> MOV DISPBUF,A</p><p><b> RET</b></p><
106、p> DISPSCAN:MOV R0,#DISPBUF ;數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示子程序 </p><p> MOV R2,#4H</p><p><b> MOV A,#1H</b></p><p> SC:PUSH ACC</p><p><b> MOV A,@R0</b><
107、/p><p><b> MOV P1,A</b></p><p><b> POP ACC</b></p><p><b> MOV P0,A</b></p><p> LCALL DELAY1</p><p><b> RL A<
108、/b></p><p><b> INC R0</b></p><p> DJNZ R2,SC</p><p> MOV P0,#1H</p><p><b> RET</b></p><p> DEL12:MOV R6,#1EH</p><
109、;p> DEL2:MOV R7,#64H</p><p> DEL1:DJNZ R7,DEL1</p><p> DJNZ R6,DEL2</p><p><b> RET</b></p><p> DELAY1:MOV R6,#70</p><p> D2:MOV R7,#10
110、0</p><p><b> DJNZ R7,$</b></p><p> DJNZ R6,D2</p><p><b> RET</b></p><p> TABLE:DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H ;字符表</p><p> DB 9
111、2H,82H,0F8H,80H,90H</p><p> DB 88H,83H,0C6H,0A1H,86H</p><p><b> DB 8EH</b></p><p><b> END</b></p><p><b> 結(jié)束語(yǔ)</b></p><
112、p> 在一個(gè)多月的時(shí)間里通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)、圖書館的資料收集、并整理材料、今天終于可以順利的完成JHC-51系列單片機(jī)簡(jiǎn)易計(jì)算機(jī)的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)MAX232電平轉(zhuǎn)換軟件程序的下載,來(lái)完成單片機(jī)的基本功能。雖然在設(shè)計(jì)過(guò)程中也曾遇到很多難題,在指導(dǎo)老師王凱老師的熱心輔導(dǎo)下,詳細(xì)的給我講解了單片機(jī)的功能及其用法之后,使我得以順利的完成了本次設(shè)計(jì)。在程序設(shè)計(jì)好之后,我們經(jīng)過(guò)多次調(diào)試和驗(yàn)證后,各個(gè)方面都已達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求,本次的設(shè)計(jì)已圓滿完成。<
113、;/p><p> 通過(guò)本次,我也學(xué)到了很多新知識(shí),跨越了傳統(tǒng)方式下的教與學(xué)的體制束縛,在論文的寫作過(guò)程中,通過(guò)查資料和搜集有關(guān)的文獻(xiàn),培養(yǎng)了自學(xué)能力和動(dòng)手能力。并且由原先的被動(dòng)的接受知識(shí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)的尋求知識(shí),這可以說(shuō)是學(xué)習(xí)方法上的一個(gè)很大的突破。在以往的傳統(tǒng)的學(xué)習(xí)模式下,我們可能會(huì)記住很多的書本知識(shí),但是通過(guò)畢業(yè)論文,我們學(xué)會(huì)了如何將學(xué)到的知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己的東西,學(xué)會(huì)了怎么更好的處理知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合的問(wèn)題。</
114、p><p> 在論文的寫作過(guò)程中也學(xué)到了做任何事情所要有的態(tài)度和心態(tài),首先我明白了做學(xué)問(wèn)要一絲不茍,對(duì)于出現(xiàn)的任何問(wèn)題和偏差都不要輕視,要通過(guò)正確的途徑去解決,并且要一鼓作氣,在做事情的過(guò)程中要有耐心和毅力,不要一遇到困難就打退堂鼓,只要堅(jiān)持下去就可以找到思路去解決問(wèn)題的。在工作中要學(xué)會(huì)與人合作的態(tài)度,認(rèn)真聽取別人的意見(jiàn),這樣做起事情來(lái)就可以事倍功半。</p><p> 總之,此次論文的寫
115、作過(guò)程,我收獲了很多。此次論文的完成既為大學(xué)三年劃上了一個(gè)完美的句號(hào),也為將來(lái)的人生之路做好了一個(gè)很好的鋪墊。 </p><p><b> 謝 辭</b></p><p> 十分感謝指導(dǎo)老師**老師對(duì)我所做的這份畢業(yè)設(shè)計(jì)的指導(dǎo),老師給予的幫助使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)能夠順利完成。由于我經(jīng)驗(yàn)的不足,對(duì)單片機(jī)接觸少的限制,肯定會(huì)有不少欠缺的地方,但是我感覺(jué)我完全可以適應(yīng)這樣
116、的設(shè)計(jì)工作,勤能補(bǔ)拙,變不利以為有利,這是讓我著實(shí)喜出望外的。這要感謝老師的辛勤指導(dǎo),讓我從一個(gè)單片機(jī)的門外漢變成了一個(gè)可以勝任一般設(shè)計(jì)及操作業(yè)內(nèi)人士,老師平常的嚴(yán)格教育,使我對(duì)單片機(jī)知識(shí)有一定的了解,在做這個(gè)設(shè)計(jì)的時(shí)候我才發(fā)現(xiàn)里面的內(nèi)容全是老師著重強(qiáng)調(diào),也是現(xiàn)實(shí)有重要用途的知識(shí),再一次感謝我的老師們不遺余力的灌輸。</p><p> 論文的順利完成,也離不開其它各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心和幫助。在整個(gè)的論文寫
117、作中,各位老師、同學(xué)和朋友積極的幫助我查資料和提供有利于論文寫作的建議和意見(jiàn),在他們的幫助下,論文得以不斷的完善,最終幫助我完整的寫完了整個(gè)論文。 另外,要感謝在大學(xué)期間所有傳授我知識(shí)的老師,是你們的悉心教導(dǎo)使我有了良好的專業(yè)課知識(shí),這也是論文得以完成的基礎(chǔ)。</p><p> 最后衷心的感謝我的指導(dǎo)老師,也祝愿學(xué)校越辦越好!</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b&
118、gt;</p><p> [1]徐愛(ài)鈞.智能化測(cè)量控制儀表原理與設(shè)計(jì)(第二版).北京.北京航天航空大學(xué)出版社,2004</p><p> [2]孫育才等.MCS-51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用(第4版).上海.東南大學(xué)出版社,2004</p><p> [3]李萍等.智能儀器實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書.大連.大連交通大學(xué),2007</p><p>
119、[4]單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)(C語(yǔ)言).北京.中國(guó)勞動(dòng)社會(huì)保障出版社,2006</p><p> [5]武慶生,仇梅等著.單片機(jī)原理與應(yīng)用.北京.電子科技大學(xué)出版,1998 </p><p> [6]朱定華著.單片機(jī)原理與接口技術(shù).西安.電子工業(yè)出版社,2001</p><p> [7]王威著.HCS12微控制器原理及應(yīng)用.北京.北京航空航天大學(xué)出版社,2007<
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