基于单片机的多功能计算器的设计与实现

2016-08-31礼成都理工大学

数码世界 2016年8期

关键词：蜂鸣器计算器串口

袁　礼成都理工大学

基于单片机的多功能计算器的设计与实现

袁礼
成都理工大学

单片机是计算机制造技术高速发展下所诞生的产物，它是嵌入式系统的控制核心，如今，它已被广泛的应用于国民经济建设、军工产品及家用电器之中，而计算器作为一种方便快捷的计算工具在生活中得到了普遍使用。

单片机计算器矩阵键盘 LCD

1　设计要求

在本次设计中，主要完成以下几方面的设计要求：

（1）了解单片机最小系统的构成以及如何搭建单片机外围扩展电路的方法；

（2）实现计算器的加、减、乘、除基本四则运算；

（3）实现对温度的测量；

（4）实现时钟的显示和设定。

2　方案的论证和选择

2.1方案一采用PLC控制

PLC是可编程逻辑控制器的简称，最早出现于60年代末期的美国，目的是用于取代继电器。可以执行计时、计数、算数运算和逻辑判断等操作指令，并通过模拟量和数字量的输入和输出，实现对各种类型机械和生产设备的控制。但PLC外围扩展模块的使用方法麻烦且体积相对较大，保密性不好，就本次设计的需求来说，使用PLC设计从经济性来说成本过高，从实用性来说不易于携带，因此不被采用。

2.2方案二采用STC89C52控制

单片机是一种集成电路芯片，全称为单片微型计算机，它的制造采用的是超大规模集成电路工艺将中央处理器CPU、只读存储器ROM、随机存储器RAM、以及各种I/O接口电路集成到一块半导体芯片上。因此，单片机以重量轻、功耗小、价格低、体积小、可靠性高、易于扩展、计算速度快和控制功能强等优点在各个领域得到了广泛的应用。

2.3方案的比较和选择

通过对上述两种方案的比较，结合设计的实用性、便携性和成本考虑，选择以STC89C52作为主控芯片，通过添加外围电路来实现多功能计算器的设计更加符合实际需求。

3　Keil C51编程软件

美国Keil Software公司出品的Keil C51，是一款能够兼容51系列单片机的C语言软件开发系统，它使用的开发环境接近于C语言并且集编辑、编译、仿真等于一体，编程界面与VC++界相似，与汇编语言相比，C语言在其可读性、可维护性、可移植性上等方面都比汇编语言有着十分明显的优势，Keil C51凭借着其简单易学，而且能够缩短单片机项目的开发周期提高编程者的工作效率，还可以在程序编写的关键位置嵌入汇编程序，使得Keil C51编写的程序执行效率接近于汇编程序，因此得以推广。

4　Proteus仿真软件

由英国Labcenter electronics公司出品的软件Proteus，是一款实用性很好的EDA Proteus工具软件。它能对单片机及其外围电路构成的系统进行仿真，因此在单片机开发工作者和广大单片机爱好者中深受好评。Proteus集成了诸多功能与一身，在编译方面它支持MATLAB、Keil C51和IAR等多种编译。