基于單片機控制的簡(jiǎn)易計算器

　　摘要：本文論述了如何設計并制作一臺基于單片機控制的簡(jiǎn)易計算器，簡(jiǎn)單介紹了51單片機的各種I/O接口電路的形式及工作原理，概括分析了計算器控制程序編寫(xiě)的一般思路，重點(diǎn)講解了鍵盤(pán)掃描程序、LED動(dòng)態(tài)顯示程序的編寫(xiě)以及軟、硬件聯(lián)調的的方法。

　　計算器功能要求

　　該計算器鍵盤(pán)上有10個(gè)“數字按鍵0~9”，6個(gè)“功能按鍵(+、-、*、/、=、AC)”。要求當“數字按鍵”按下時(shí)，對應的數值能顯示出來(lái);“功能按鍵”按下時(shí)，計算器能夠計算輸入的數值并顯示結果;而且每個(gè)按鍵按下后，計算器都能發(fā)出“嘟”的一聲。

　　硬件電路設計

　　為了實(shí)現上述功能，可采用多種電路方案，無(wú)論采用哪種形式，計算器都有三個(gè)基本的組成部分，即輸入電路、輸出電路與控制電路。

　　輸入電路主要完成信息的采集，如圖1所示，本文采用16鍵的4*4矩陣式鍵盤(pán)來(lái)實(shí)現，它由16個(gè)分別位于行和列的按鍵組成，其中4條列線(xiàn)分別接單片機的P1.0～P1.3，4條行線(xiàn)分別接單片機的P1.4～P1.7。

　　輸出電路由顯示部分和發(fā)聲部分組成，如圖2所示。其中顯示部分采用的是兩位LED數碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示電路，兩個(gè)數碼管均為共陽(yáng)型，筆段a～dp分別接在一起，并與單片機的P0口相連，公共端分別受單片機的P2.0、P2.1控制;當CPU向P0口送出字型碼時(shí)，兩個(gè)數碼管接收相同的字型碼，但只有當P2.0或P2.1為低電平時(shí)，與數碼管公共端相連的三極管才會(huì )導通，對應的數碼管才會(huì )被點(diǎn)亮。發(fā)聲電路由蜂鳴器實(shí)現，由于人耳能感覺(jué)到的音頻范圍約在20Hz～20kHz之間，可以利用程序使單片機的P2.2輸出高、低變化的電平，則在該I/O口線(xiàn)上就能產(chǎn)生一定頻率的矩形波，將此I/O口線(xiàn)接蜂鳴器后，蜂鳴器就能發(fā)出聲音;由于單片機的I/O口線(xiàn)輸出的電流不足以驅動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲，因此需要在兩者之間加入功率驅動(dòng)電路，如三極管。

　　控制電路對輸入的信息進(jìn)行分析，按照計算器的功能要求實(shí)現相應的控制，可采用51系列單片機來(lái)實(shí)現?！　?/p>