1、二一六二一七 学年 第 一 学期信息科学与工程学院电子技术综合设计（二）课程设计报告 班 级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 二一六年十二月一日1、课程设计内容及要求：蜂鸣计算器设计利用普中科技HC6800-ES V2.0单片机开发板设计一款带蜂鸣器的电子计算器。主要使用开发板上的数码管、LED点阵、矩阵键盘、蜂鸣器等模块功能。开发板配有光盘，里面有各个模块的使用说明和程序范例可供参考。设计要求：1) 每2位同学分工协作。2) 上电开机或者复位键按下之后，2个4位数码管分别自动显示2个同学学号的后4位。3) 定义矩阵键盘的S1-S9代表数字按键1-9，键盘S10代表数字按键0，键盘S11-S
2、16分别代表按键+、-、=、C，其中C按键为计算器清零按键，按下C键计算器开始新的计算。4) 计算器计算过程中，用LED点阵显示+、-、运算符号，用8位数码管显示键入的数字和运算的结果。键入时依次显示并自动移位，例如18+9=27，先键入1，显示1，再键入8，1自动左移一位显示18，键入+，LED点阵显示+，键入9，数码管之前显示的18消失并重新显示为9，键入=，数码管显示运算结果27。5) 为这16个矩阵键盘的按键分配不同的蜂鸣器频率，使得按下不同的按键蜂鸣器响声不同，便于识别按键。6) 按键应具有一定的消除抖动功能。7) 所有单片机程序代码都用C语言编写，并烧写到单片机中上电自动运行。报告
3、要求: (1) 在报告中应对蜂鸣计算器系统的设计思想、设计方法用文字详细说明。 (2) 在报告中应有完整的程序清单(必需加注释)。 (3) 在报告中应有完整的程序流程框图。(4) 在报告中应有专门的段落说明2位同学各自的工作内容。2个同学合写一个报告即可，但封面要有2位同学的名字和学号、班级。 (5) 谈谈自己通过这次设计实践的收获和体会。 2、课程考核方式考查要求：提交课程设计报告，设计报告内容包括设计任务，设计要求，软件设计，程序结果描述。1) 每2位同学合作完成题目的基本功能。包括设计报告和程序清单(带注释)，运行结果及有关运行说明。2) 程序检查及功能演示。分优、良、中、及格、不及格
4、如为不及格，下学期需进行重修。3) 课程设计报告，正规书写打印，否则不计成绩。4) 设计报告禁止雷同，验收时每位同学现场演示设计结果，指导老师随时针对电路设计、程序调试、代码功能等各个方面进行提问。5) 验收时回收开发板及全部附属设备，以备下一级同学使用，请不要损坏开发板设备。3、报告正文（1）设计思想：计算器计算过程中，用LED点阵显示+、-、运算符号，用8位数码管显示键入的数字和运算的结果。键入时依次显示并自动移位，例如18+9=27，先键入1，显示1，再键入8，1自动左移一位显示18，键入+，LED点阵显示+，键入9，数码管之前显示的18消失并重新显示为9，键入=27。数码管显示键入的数
5、字和结果0；LED点阵显示加减乘除符号；44矩阵键盘分别代表按键：按键S0S9代表数字按键1-9，按键S10代表数字按键0，按键S11-S16代表 +、C，其中C按键为计算器清零按键；这16个矩阵键盘的按键分配不同的蜂鸣器频率，使得其按下时有不同的声音以便分别。（2）设计方法：89C52单片机数码管LED点阵矩阵键盘蜂鸣器编写一段程序，在上电之后或按复位键之后2个4位数码管分别自动显示2个同学学号的后4位。通过矩阵键盘，LED点阵，数码管完成计算器功能。数字及结果在数码管上显示，、在LED点阵上显示，C键为清零键，每个按键对应不同的音频。（3）程序流程图：89C52单片机：C89C52有40个
6、引脚，4个8位并行I/O口，1个全双工异步串行口，同时内含5个中断源，2个优先级，2个16位定时/计数器。STC89C52的存储器系统由4K的程序存储器（ROM)，和128B的数据存储器(RAM)组成。STC89C52引脚图：数码管：这类数码管可以分为共阳极与共阴极两种，共阳极就是把所有LED的阳极连接到共同接点com，而每个LED的阴极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点）；共阴极则是把所有LED的阴极连接到共同接点com，而每个LED的阳极分别为a、b、c、d、e、f、g及dp（小数点），如下图所示。图中的8个LED分别与上面那个图中的ADP各段相对应，通过控制各个LED的亮灭来
7、显示数字。LED点阵：矩阵键盘：首先辨别键盘中有无键按下，有单片机I/O口向键盘送全扫描字，然后读入行线状态来判断。方法是：向行线输出全扫描字00H，把全部列线置为低电平，然后将列线的电平状态读入累加器A中。如果有按键按下，总会有一根行线电平被拉至低电平从而使行线不全为1。判断键盘中哪一个键被按下使通过将列线逐列置低电平后，检查行输入状态来实现的。方法是：依次给列线送低电平，然后查所有行线状态，如果全为1，则所按下的键不在此列；如果不全为1，则所按下的键必在此列，而且是在与零电平行线相交的交点上的那个键。4、 程序清单：/* 实 验 名 : 计算器* 使用的IO : 数码管使用P0,P2.2,
8、P2.3,P2.4 键盘使用P1 点阵使用p3.6,p3.5,p3.4 蜂鸣器使用p1.5* 实验效果 : * 注 意 ：*/#include#include #include#include #define GPIO_DIG P0#define GPIO_KEY P1sbit Beep = P15 ;sbit LSA=P22;sbit LSB=P23;sbit LSC=P24;sbit SRCLK=P36;sbit RCLK=P35;sbit SER=P34;/-列选通控制-/unsigned char code TAB8 = 0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0x
9、fd,0xfe;/-点阵字码-/unsigned char code CHARCODE48=0x20,0x20,0xf8,0x20,0x20,0x00,0x00,0x00, /加0x20,0x20,0x20,0x20,0x20,0x00,0x00,0x00, /减0x88,0x50,0x20,0x50,0x88,0x00,0x00,0x00, /乘0x20,0x20,0xa8,0x20,0x20,0x00,0x00,0x00, /除;unsigned char code tone =115,102,91,86,77,68,61,57,50,45; /09按键音unsigned char cod
10、e DIG_CODE11=0x00,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x3f;/无显示、1、2、3、4、5、6、7、8、9、0的显示码unsigned char KeyValue;/用来存放读取到的键值unsigned long shu;/存放显示的数unsigned char KeyState;/记录按键的状态，0没有，1有unsigned char DisplayData8;/用来存放要显示的8位数的值void Delay10ms(); /延时10msvoid KeyDown(); /检测按键函数void DigDisplay();
11、 /动态显示函数void xianshi(unsigned long shu); /存入数void dian(unsigned int j); /点阵显示void delay(unsigned int time); /延时void Hc595SendByte(unsigned char dat);/发送一个字节的数据void sound (unsigned char);/发声函数void delay8us (unsigned char); /发声函数配套延时函数/* 函 数 名 : main* 函数功能 : 主函数* 输 入 : 无* 输 出 : 无*/void main(void) unsi
12、gned char i,c,e;unsigned long num,a,b,d,n2,xuehao;xuehao=70057007; /显示学号xianshi(xuehao);KeyState=0;init:num=n2=0;i=0,e=0;while(1)KeyDown(); if(KeyState=1&KeyValue10&i=0)/将第一个数存入num并显示KeyState=0;switch(KeyValue)case(0):num=num*10+1;sound(0);break;case(1):num=num*10+2;sound(1); break;case(2):num=num*1
13、0+3;sound(2); break;case(3):num=num*10+4;sound(3); break;case(4):num=num*10+5;sound(4); break;case(5):num=num*10+6;sound(5); break;case(6):num=num*10+7;sound(6); break;case(7):num=num*10+8;sound(7); break;case(8):num=num*10+9;sound(8); break;case(9):num=num*10+0;sound(9); break;xianshi(num);if(KeySt
14、ate=1&KeyValue10&i=1)KeyState=0;switch(KeyValue) /将第一个数存入n2并显示case(0):n2=n2*10+1;sound(0); break;case(1):n2=n2*10+2;sound(1); break;case(2):n2=n2*10+3;sound(2); break;case(3):n2=n2*10+4;sound(3); break;case(4):n2=n2*10+5;sound(4); break;case(5):n2=n2*10+6;sound(5); break;case(6):n2=n2*10+7;sound(6);
15、 break;case(7):n2=n2*10+8;sound(7); break;case(8):n2=n2*10+9;sound(8); break;case(9):n2=n2*10+0;sound(9); break;xianshi(n2);else if(KeyState=1&KeyValuea)d=b-a;e=1; else d=a-b; break;/ 计算减法case(12):d=a*b; break;/计算减法case(13):d=a/b; break;/计算除法 xianshi(d); /显示结果else if(KeyState=1&KeyValue=15)/复位goto i
16、nit;DigDisplay();/* 函 数 名 : sound* 函数功能 : 使用蜂鸣器发出声音* 输 入 : 频率* 输 出 : 无*/void sound(unsigned char x) unsigned char i; for(i=0;i60;i+)/执行60次 Beep=0;delay8us(tonex);/蜂鸣器动作 Beep=1;delay8us(tonex); /蜂鸣器不动作 /* 函 数 名 : delay8us* 函数功能 : 延时* 输 入 : 时长* 输 出 : 无*/void delay8us (unsigned char x) unsigned char i,
17、j; for(i=0;ix;i+) for(j=0;j1;j+);/* 函 数 名 : DigDisplay* 函数功能 : 使用数码管显示* 输 入 : 无* 输 出 : 无*/void DigDisplay()unsigned char i;unsigned int j;for(i=0;i8;i+)switch(i) /位选，选择点亮的数码管，case(0):LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;/显示第0位case(1):LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;/显示第1位case(2):LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;/显示第2位case(3):
18、LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;/显示第3位case(4):LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;/显示第4位case(5):LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;/显示第5位case(6):LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;/显示第6位case(7):LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;/显示第7位GPIO_DIG=DisplayDatai;/发送段码j=10; /扫描间隔时间设定while(j-);GPIO_DIG=0x00;/消隐/* 函 数 名 : KeyDown* 函数功能 : 检测有按键按下并读取键值* 输 入
19、 : 无* 输 出 : 无*/void KeyDown(void)unsigned int a=0;GPIO_KEY=0x0f;if(GPIO_KEY!=0x0f) Delay10ms();a+;a=0;if(GPIO_KEY!=0x0f)KeyState=1;/有按键按下/测试列GPIO_KEY=0X0F;/ Delay10ms();switch(GPIO_KEY)case(0X07):KeyValue=0;break;case(0X0b):KeyValue=1;break;case(0X0d): KeyValue=2;break;case(0X0e):KeyValue=3;break;/d
20、efault:KeyValue=17;/检测出错回复17意思是把数码管全灭掉。/测试行GPIO_KEY=0XF0;Delay10ms();switch(GPIO_KEY)case(0X70):KeyValue=KeyValue;break;case(0Xb0):KeyValue=KeyValue+4;break;case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+8;break;case(0Xe0):KeyValue=KeyValue+12;break;/default:KeyValue=17;while(a0;c-) for(b=38;b0;b-) for(a=130;a0;a-);/* 函 数 名 : xianshi* 函数功能 : 将数字存入* 输 入 : 数* 输 出 : 无*/void xianshi(unsigned long shu) unsigned char i,j; for(i=0;i8;i+) j=shu%10;shu/=10;if(j=0&shu!=0) j=10;DisplayDatai=DIG_CODEj;/*
