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单片机4X4键盘计算器课程设计
〈〈单片机课程设计报告》
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学号：存储器芯片，且使用方法复杂，保密性差，而其对于一个简单的计算器而言，使用一FPGAT点大材小用，成本太高。
方案二：采用AT89C51单片机是单片微型机的简称，故又称为微控制器MCU(MicroControlUnit)。通常由单块集成电路芯片组成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器CPU存储器和I/O接口电路等。因此，单片机只要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。单片机广泛应用于智能产品，智能仪表，测控技术，智能接口等，具有操作简单、实用方便、价格便宜等优点。
AT89C51是一种带4K字节FLASHY储器
(FPEROMFlashProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。
单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMELM密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU^H闪烁存储器组合在单个芯片中，ATME由勺AT89C51是一种高效微控制器。
、方案比较与选择
通过以上两种方案的论证和比较，从设计的实用性、方便性和成本等诸多方面考虑，最终选择了以AT89C51单片机作为中央处理单元进行计算器的设计，这样设计能够实现对六位整数、两位小数的加、减、乘、除的四则运算。
2、、方案构思
(1)方案一：采用独立式按键作为输入模块独立式按键输入模块，其特点是：直接用I/O口构成单个按键电路，接口电路配置灵活、按键识别和软件结构简单；但是当键数较多时，占用I/O口较多，比较浪费资源。其原理图如图
1所示。
图1独立的功能按键
(2)方案二：采用矩阵式键盘作为输入模块
图2矩阵键盘输入
矩阵式按键输入模块，其特点是：电路和软件稍复杂，但相比之下，当键数越多时，越节约I/O口，比较节省资源。其原理图如图2所示。
、方案比较与选择本设计中的输入模块使用的是矩阵键盘输入。
键盘输入预置用于计算，按键较多。若是采用独立按键，需频繁按键，为软件设计增加负担，且操作界面不友好；若是采用矩阵式按键，可以方便地输入一个数值，使操作界面更具有人性化，且节约了宝贵的I/O口资源。
通过对比，故采用方案二作为系统输入模块。
3、、方案构思
(1)方案一：采用LE或码管静态显示
采用LED数码管的静态显示，其特点是：其亮度较高；这种显示方式接口，编程容易且管理简单；不足的是，占用的I/O的线资源较多。如果采用单片机或CPLD/FPG妹控制的话，势必存在浪费I/O口资源的问题。如图3所示。
图34位数码管静态显示
(2)方案二：采用LE或码管动态显示
采用LED数码管的动态显示，其特点是：其亮度比静态显示的亮度要差一些；但其电路比较简单，适合于显示位数较多的情况。如图
图44位数码管的动态显示
4所示。
(2) 方案三：采用LCD1602®晶显示
采用LCD1602夜晶显示，其特点是：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。
、方案比较与选择
本设计中的显示模块使用的是LCD1602夜晶显示。
在计算器运算中，需显示的数字、符号较多，按很据个方面的特点，而后可以发现LCD液晶显示，虽然在价格上的确是稍贵于LED数码管；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，则舍弃LED数码管，选择LCD液晶显示。
通过对比，故采用方案三作为系统显示模块。
三、
依据系统分析及实现功能，硬件小系统方框图如图1所示：
图5
依据系统硬件设计，软件系统主要包括：
单片机控制程序模块：作为系统的主控制程序模块，用KeilC编程控制其他程序模块的协调工作；
键盘程序模块：用来输入用户的功能，使单片机完成相应的控制功能;
液晶显示模块：使用字符型液晶显示器显示用户的选择。
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单片机外围扩展电路程序模块
为了节约成本，本设计中液晶显示模块与单片机之间采用模拟口线的方式控制，键盘与单片机之间采用扫描的工作方式。
键盘程序流程图（扫描方式）键盘程序流程图如下所示：
LCM程序流程图如下所示: