多功能計(jì)算器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

中文題目：多功能計(jì)算器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 外文題目：DESIGN AND IMPLEMENTATION OF MULTI-FUNCTIONAL CALCULATOR畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）共 92 頁(yè)（其中：外文文獻(xiàn)及譯文 16 頁(yè)） 圖紙共 1 張 完成日期 2013 年 6 月 15 日 答辯日期 2013 年 6 月 20 日I摘 要當(dāng)今社會(huì)，隨著人們物質(zhì)生活的不斷提高，電子產(chǎn)品已經(jīng)走進(jìn)了家家戶戶，無(wú)論是生活或?qū)W習(xí)，還是娛樂(lè)和消遣幾乎樣樣都離不開(kāi)電子產(chǎn)品。大型復(fù)雜的計(jì)算能力是人腦所不能勝任的，而且比較容易出錯(cuò)。計(jì)算器作為一種快速通用的計(jì)算工具方便了用戶的使用。計(jì)算器是人們?nèi)粘７浅Ｊ煜さ囊豢铍娮赢a(chǎn)品，同時(shí)溫度和時(shí)間也是人們生活中的兩大要素。本設(shè)計(jì)著重在于分析計(jì)算器軟件和硬件開(kāi)發(fā)過(guò)程中的環(huán)節(jié)和步驟，附加了兩個(gè)功能，即時(shí)間和溫度，為人們的生活帶來(lái)了方便。該設(shè)計(jì)系統(tǒng)由時(shí)鐘/日歷電路、LCD顯示電路、按鍵調(diào)整電路和溫度檢測(cè)電路四部分組成。具體實(shí)現(xiàn)上，硬件系統(tǒng)平臺(tái)采用單片機(jī) STC89C52， 液晶顯示器 LCD1602，時(shí)鐘芯片 DS1302 及溫度傳感器 DS18B20 和鍵盤(pán)，構(gòu)成了一個(gè)多功能計(jì)算器系統(tǒng)。52 系列單片機(jī)技術(shù)成熟，功能強(qiáng)大，應(yīng)用廣泛。使用單片機(jī)作為控制核心，可以簡(jiǎn)化硬件電路，采用軟件編程控制單片機(jī)實(shí)現(xiàn)硬件電路的功能，降低能耗，降低成本。關(guān)鍵詞：STC89C52；計(jì)算器；時(shí)鐘日歷芯片 DS1302；溫度傳感器 DS18B20IIAbstractIn todays society, with the constant improvement of the people material life, electronic products has entered into every family, whether in life or study, or entertainment and recreation almost everything without electronic products. Large, complex calculation ability is not up to the brain, and relatively easy to get wrong. Calculator as a fast general-purpose computing tools make it easy to use for the user. Calculator is one of Peoples Daily are very familiar with electronic products, at the same time, temperature and time are two elements in peoples lives. This design is to analyze emphatically the calculator software and hardware development process in the link and steps, attached two functions, namely, time and temperature, for the life of people brought convenient. The design system by the clock/calendar circuit, LCD display circuit, button adjust circuit and temperature detection circuit four parts. Concrete implementation on the hardware system platform USES the microcontroller STC89C52, LCD display LCD1602, clock chip DS1302 and temperature sensor DS18B20 and keyboard, form a multi-function calculator system. 52 series microcontroller technology is mature, powerful, wide application. Using single chip microcomputer as control core, can simplify the hardware circuit, single-chip microcomputer using software programming control can realize the function of hardware circuit, reduce the energy consumption and reduce costs.Key words:STC89C52; calculator ;Calendar Clock Chip DS1302;Temperature sensor DS18B20目錄0 前言 .11 概述 .21.1 硬件概述 .21.1.1 單片機(jī)的由來(lái)與發(fā)展 .21.1.2 LCD 發(fā)展?fàn)顩r .31.1.3 DS1302 時(shí)鐘芯片簡(jiǎn)介 .31.1.4 DS18B20 溫度傳 感器簡(jiǎn)介 .41.2 選題 .41.2.1 選題的背景和意義 .41.3 系統(tǒng)概述 .51.3.1 系統(tǒng)的工作過(guò)程 .52 需求分析 .62.1 用戶需求 .62.2 市場(chǎng)需求 .63 總體設(shè)計(jì) .73.1 總體結(jié)構(gòu)概述 .73.1.1 硬件結(jié)構(gòu) .73.1.2 軟件結(jié)構(gòu) .73.2 總體結(jié)構(gòu)框圖 .73.2.1 硬件結(jié)構(gòu)框圖 .73.2.2 軟件結(jié)構(gòu)框圖 .8II4 硬件詳細(xì)設(shè)計(jì) .94.1 單片機(jī)最小系統(tǒng) .94.1.1 STC89C52 單片機(jī)的特性 .94.1.2 STC89C52 單片機(jī)的引腳及功能 .104.1.3 時(shí)鐘電路 .134.1.4 復(fù)位電路 .134.2 時(shí)鐘/日歷電路 .144.2.1 DS1302 簡(jiǎn)要說(shuō)明 .144.2.2 DS1302 引腳說(shuō)明 .144.2.3 DS1302 控制字和讀寫(xiě)時(shí)序說(shuō)明 .164.2.4 DS1302 片內(nèi)寄存器說(shuō)明 .184.2.5 時(shí)鐘電路與單片機(jī)的連接 .194.3 環(huán)境溫度采集電路的設(shè)計(jì) .204.3.1 溫度傳感器選擇 .204.3.2 DS18B20 的特性與功能 .204.3.3 DS18B20 控制字和 讀寫(xiě)時(shí)序說(shuō)明 .224.3.4 溫度采集電路與單片機(jī)的連接 .244.4 顯示電路 .254.4.1 LCD1602 特點(diǎn)與簡(jiǎn)介 .254.4.2 顯 示電路與單片機(jī)的連接 .294.5 按鍵電路 .305 軟件詳細(xì)設(shè)計(jì) .325.1 系統(tǒng)軟件的詳細(xì)概述 .325.2 主程序 .325.3 初始化模塊 .335.3 鍵盤(pán)模塊 .335.4 時(shí)鐘/日歷模塊 .345.5 計(jì)算器模塊 .355.6 溫度采集模塊 .366 系統(tǒng)調(diào)試 .386.1 單片機(jī)基礎(chǔ)電路調(diào)試 .386.2 顯示電路的調(diào)試 .396.3 DS1302 電路的調(diào)試 .396.4 環(huán)境溫度采集電路的調(diào)試 .396.5 按鍵電路的調(diào)試 .397 結(jié)論 .40致 謝 .41參考文獻(xiàn) .42附錄 A 中文文獻(xiàn) .43附錄 B 外文文獻(xiàn) .49附錄 C 總設(shè)計(jì)原理圖 .57附錄 D 多功能計(jì)算器仿真圖 .58附錄 E 標(biāo)準(zhǔn)字符庫(kù) .59附錄 F 程序 .60遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10 前言計(jì)算器在人們的日常生活中是比較常見(jiàn)的電子產(chǎn)品之一?？墒撬€在發(fā)展之中，以后必將出現(xiàn)功能更加強(qiáng)大的計(jì)算器。時(shí)間是人類生活必不可少的元素，對(duì)人們來(lái)說(shuō)時(shí)間是那么的寶貴，如果沒(méi)有時(shí)間的觀念，人們的生活就會(huì)紊亂，社會(huì)秩序也將不會(huì)有井有條。從古代的水漏到后來(lái)的機(jī)械鐘再到當(dāng)今的石英鐘，都充分體現(xiàn)了時(shí)間的重要，同時(shí)也代表著科技的發(fā)展進(jìn)步。溫度也是人們生活中必不可少的元素，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上也有很多場(chǎng)合要測(cè)量環(huán)境溫度，所以我設(shè)計(jì)了一個(gè)以計(jì)算為主的，同時(shí)可以顯示時(shí)間和顯示周圍溫度的多功能計(jì)算器，這對(duì)于我們的生活將有著重要的意義。該設(shè)計(jì)的計(jì)算部分主要是簡(jiǎn)單計(jì)算，可以實(shí)現(xiàn)加減乘除。時(shí)間部分是數(shù)字時(shí)鐘，它是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)年、月、日、時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無(wú)機(jī)械裝置，具有更長(zhǎng)的使用壽命。隨著數(shù)字集成電路的發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字的精度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)老式鐘表，且鐘表的數(shù)字化給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便。溫度部分是測(cè)量周圍環(huán)境的溫度，可以應(yīng)用到很多領(lǐng)域，比如溫室大棚等，該設(shè)計(jì)將成為人們生活中不可少的必需品。本設(shè)計(jì)主要為實(shí)現(xiàn)一款可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單計(jì)算，并且可以正常顯示時(shí)鐘和實(shí)時(shí)測(cè)量環(huán)境溫度的多功能計(jì)算器，并且可以依靠按鍵隨時(shí)對(duì)日期進(jìn)行調(diào)整，以確保顯示的正確性、實(shí)時(shí)性。該設(shè)計(jì)采用 STC89C52 作為核心處理芯片分別對(duì)時(shí)鐘芯片 DS1302、溫度傳感器DS18B20 進(jìn)行讀寫(xiě)控制，并將讀到的數(shù)據(jù)送給 LCD1602 顯示出來(lái)，計(jì)算部分通過(guò)判斷按鍵直接顯示在 LCD 上。：多功能計(jì)算器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)21 概述1.1 硬件概述1.1.1 單片機(jī)的由來(lái)與發(fā)展單片機(jī)誕生于 1971 年，經(jīng)歷了 SCM、MCU、SoC 三大階段，早期的 SCM 單片機(jī)都是 8 位或 4 位的。其中最成功的是 INTEL 的 8031，此后在 8031 上發(fā)展出了 MCS51 系列MCU 系統(tǒng)?；谶@一系統(tǒng)的單片機(jī)系統(tǒng)直到現(xiàn)在還在廣泛使用。隨著工業(yè)控制領(lǐng)域要求的提高，開(kāi)始出現(xiàn)了 16 位單片機(jī)，但因?yàn)樾詢r(jià)比不理想并未得到很廣泛的應(yīng)用。90 年代后隨著消費(fèi)電子產(chǎn)品大發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)得到了巨大提高。隨著 INTEL i960 系列特別是后來(lái)的 ARM 系列的廣泛應(yīng)用，32 位單片機(jī)迅速取代 16 位單片機(jī)的高端地位，并且進(jìn)入主流市場(chǎng)。而傳統(tǒng)的 8 位單片機(jī)的性能也得到了飛速提高，處理能力比起 80 年代提高了數(shù)百倍。高端的 32 位 Soc 單片機(jī)主頻已經(jīng)超過(guò) 300MHz，性能直追 90 年代中期的專用處理器，而普通的型號(hào)出廠價(jià)格跌落至 1 美元，最高端的型號(hào)也只有 10 美元。當(dāng)代單片機(jī)系統(tǒng)已經(jīng)不再只在裸機(jī)環(huán)境下開(kāi)發(fā)和使用，大量專用的嵌入式操作系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用在全系列的單片機(jī)上。而在作為掌上電腦和手機(jī)核心處理的高端單片機(jī)甚至可以直接使用專用的 Windows 和 Linux 操作系統(tǒng)。單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit）， 常用英文字母的縮寫(xiě) MCU 表示單片機(jī)，單片機(jī)又稱單片微控制器，它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片，而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上。單片機(jī)由運(yùn)算器，控制器，存儲(chǔ)器，輸入輸出設(shè)備構(gòu)成，相當(dāng)于一個(gè)微型的計(jì)算機(jī)（最小系統(tǒng)），和計(jì)算機(jī)相比，單片機(jī)缺少了外圍設(shè)備等。概括的講：一塊芯片就成了一臺(tái)計(jì)算機(jī)。它的體積小、質(zhì)量輕、價(jià)格