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摘要 本設(shè)計利用紅外線作為傳輸介質(zhì)，利用紅外遙控其實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入。其次用單片機處理數(shù)據(jù)，計算結(jié)果采用1602液晶顯示器顯示，可支持負數(shù)的輸出。系統(tǒng)基本實現(xiàn)了計算器的加減乘除功能。
目錄 1系統(tǒng)方案 1.1 紅外部分的論證與選擇
1.2 顯示部分的論證與選擇 1.3 控制系統(tǒng)的論證與選擇 2系統(tǒng)理論分析與計算 3電路與程序設(shè)計 3.1電路的設(shè)計 3.1.1系統(tǒng)總體框圖 3.1.2控制部分子系統(tǒng)框圖與電路原理圖 3.1.3 紅外部分子系統(tǒng)框圖與電路原理圖 3.1.4 1602顯示子系統(tǒng)框圖與電路原理圖 3.1.5電源 3.2程序的設(shè)計 3.2.1程序功能描述與設(shè)計思路 3.2.2程序流程圖
4測試方案與測試結(jié)果 4.1測試方案 4.2 測試結(jié)果及分析 附錄1：源程序
基于STC89C516RD+的紅外計算器 【技術(shù)部】 1系統(tǒng)方案本系統(tǒng)主要由紅外部分、控制系統(tǒng)部分、顯示部分組成，電源直接使用5V直流電。下面分別論證這幾個模塊的選擇。 1.1 紅外部分的論證與選擇由于采用矩陣鍵盤的輸入方式會浪費單片機過多的IO口，且鍵盤掃描函數(shù)過于冗長。所以本系統(tǒng)摒棄了矩陣鍵盤的輸入，采用紅外遙控輸入。紅外輸入用紅外遙控器，接收用一體化紅外接收頭。整個紅外接收只用了3個IO口，使系統(tǒng)的電路設(shè)計個更為簡便。 1.2 顯示部分的論證與選擇系統(tǒng)顯示部分采用市場出售的基于HD44780液晶芯片的1602液晶顯示器。此類顯示器可顯示數(shù)字和常用的字符。適合用于計算器的設(shè)計。 1.3 控制部分的論證與選擇控制部分采用單片機STC90C516RD+實現(xiàn)。由于該計算器程序所用的ROM和RAM較小，沒有必要用增強型的1T單片機例如STC12C5A60S2。所以用普通的51單片機即可。系統(tǒng)采用了12M的晶振。實現(xiàn)了對數(shù)據(jù)的有效處理。 2系統(tǒng)理論分析與計算 開啟系統(tǒng)之后，單片機就一直檢測有無紅外數(shù)據(jù)的輸入，若有則在單片機中實現(xiàn)數(shù)據(jù)的處理，后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)?602顯示屏顯示出來。 3電路與程序設(shè)計3.1電路的設(shè)計3.1.1系統(tǒng)總體框圖由于本系統(tǒng)在普中開發(fā)板上實現(xiàn)，沒有另外焊接電路，故系統(tǒng)電路圖省略。 3.1.2 控制部分子系統(tǒng)框圖與電路原理圖
1、控制部分子系統(tǒng)框圖
圖1 控制部分子系統(tǒng)框圖 3.1.3 紅外子系統(tǒng)框圖與電路原理圖1、紅外子系統(tǒng)框圖 圖3 紅外子系統(tǒng)框圖 3.1.4LCD1602顯示子系統(tǒng)框圖與電路原理圖 圖3 LCD1602顯示子系統(tǒng)框圖
3.1.5電源電源直接使用（普中單片機開發(fā)板上的）直流5V供電，確保電路的正常穩(wěn)定工作。這部分電路比較簡單，故不作詳述。 3.2程序的設(shè)計3.2.1程序功能描述與設(shè)計思路1、程序功能描述 根據(jù)題目要求軟件部分主要實現(xiàn)紅外解碼，計算函數(shù)和顯示函數(shù)。 1）紅外解碼及將鍵值顯示為指定字符。 2）計算器核心計算部分。 3）顯示輸入的算式及結(jié)果。 2、程序設(shè)計思路 3.2.2程序流程圖1、主程序流程圖 4測試方案與測試結(jié)果4.1測試方案1、硬件測試 基于普中單片機開發(fā)測試儀測試
4.2 測試結(jié)果及分析此設(shè)計符合原先設(shè)想，一切正常。 綜上所述，本設(shè)計達到設(shè)計要求。
參考文獻《新概念51單片機c語言教程》 ， 《C程序設(shè)計》
附錄1：源程序
單片機源程序如下:
- /****************************************************************************/
- /* 紅外線計算器 */
- /*功能：可實現(xiàn)整數(shù)的加減乘除（由紅外遙控輸入，1602顯示） */
- /* 可實現(xiàn)負數(shù)的結(jié)果輸出 */
- /* */
- /*作者： */
- /****************************************************************************/
-
-
- /****************************頭文件*******************************************/
- #include<reg52.h>
- /*****************************宏定義******************************************/
- #define uchar unsigned char
- #define uint unsigned int
- #define lin P0 //宏定義數(shù)據(jù)口
-
- /******************************位定義*****************************************/
- sbit BEEP = P1^5; //定義蜂鳴器端口
- sbit IRIN=P3^2; //定義紅外使用的中斷
- sbit lcd1602e=P2^7; //1602使能端
- sbit lcd1602rw=P2^5; // 1602讀寫選擇端
- sbit lcd1602rs=P2^6; // 1602數(shù)據(jù)命令選擇端
-
- /******************************函數(shù)聲明***************************************/
- void delay(uint c); //延時函數(shù)
- void writeorder(uchar order); //寫命令函數(shù)
- void writedata(uchar dat); //寫數(shù)據(jù)函數(shù)
- void initialize(); //1602初始化函數(shù)
- void beep(); //蜂鳴器發(fā)聲函數(shù)
- void IrInit(); //紅外初始化函數(shù)
- void outwork(int a); //結(jié)果顯示函數(shù)
- void IRdelay(unsigned char x); //紅外解碼延時函數(shù)
-
-
- /******************************定義全局變量或數(shù)組*****************************/
- unsigned char IRCOM[6]; //定義紅外解碼所用數(shù)組
-
- /*******************************主函數(shù)****************************************/
-
- void main(void) //主函數(shù)
- {
- uchar codedata[]=" welcome you "; //定義初始顯示界面
- uchar codedata1[]=" lin chuang wei ";
-
- uint flag=0,lin0,lin1,k=0; //定義局部變量
- uchar flagfu,fuhao=0,beeplin=0,i,j;
- int a=0,b=0,c=0;
-
- initialize(); //1602初始化
-
- for(j=100;j>0;j--)
- {
- writeorder(0x80); //設(shè)置數(shù)據(jù)指針起點，顯示在第一行
- for(i=0;i<16;i++)
- writedata(codedata1[i]);
- writeorder(0x80+0x40); //設(shè)置數(shù)據(jù)指針起點，顯示在第二行
- for(i=0;i<14;i++)
- {
- writedata(codedata[i]);
- }
- }
-
-
- IrInit(); //紅外初始化
- initialize(); //1602初始化
- writeorder(0x80); //設(shè)置顯示位置
-
-
- while(1)
- { //紅外解碼
- writeorder(0x06); //設(shè)置指針加1
-
- IRCOM[5]=IRCOM[2]>>4; //高位
- IRCOM[6]=IRCOM[2]&0x0f; //低位
- if(IRCOM[5]>9)
- {
- lin0=0x37+IRCOM[5]; //將數(shù)值轉(zhuǎn)換為該顯示的ASCII碼
- }
- else
- {
- lin0=IRCOM[5]+0x30; //將數(shù)值轉(zhuǎn)換為該顯示的ASCII碼
- }
- if(IRCOM[6]>9)
- {
- lin1=IRCOM[6]+0x37; //將數(shù)值轉(zhuǎn)換為該顯示的ASCII碼
- }
- else
- {
- lin1=IRCOM[6]+0x30; //將數(shù)值轉(zhuǎn)換為該顯示的ASCII碼
- }
- if((lin0==49)&&(lin1==54))writedata(flagfu='0'); //顯示0
- else if((lin0==48)&&(lin1==67))writedata(flagfu='1'); //顯示1
- else if((lin0==49)&&(lin1==56))writedata(flagfu='2'); //顯示2
- else if((lin0==53)&&(lin1==69))writedata(flagfu='3'); //顯示3
- else if((lin0==48)&&(lin1==56))writedata(flagfu='4'); //顯示4
- else if((lin0==49)&&(lin1==67))writedata(flagfu='5'); //顯示5
- else if((lin0==53)&&(lin1==65))writedata(flagfu='6'); //顯示6
- else if((lin0==52)&&(lin1==50))writedata(flagfu='7'); //顯示7
- else if((lin0==53)&&(lin1==50))writedata(flagfu='8'); //顯示8
- else if((lin0==52)&&(lin1==65))writedata(flagfu='9'); //顯示9
- else if((lin0==52)&&(lin1==53)) //刪除所有顯示
- {
- writeorder(0x01); //清屏
- writeorder(0x80); //設(shè)置數(shù)據(jù)指針起點
- a=0;b=0; //初始化a，b，避免計算出錯
- }
- //else if((lin0==52)&&(lin1==54)) //剩下1個空按鍵
- else if((lin0==52)&&(lin1==55))beeplin=1; // 關(guān)聲音
- else if((lin0==52)&&(lin1==52))writedata(flagfu='='); //顯示=
- else if((lin0==52)&&(lin1==48))writeorder(0x10); //光標左移1位
- else if((lin0==52)&&(lin1==51))writeorder(0x14); //光標右移1位
- else if((lin0==48)&&(lin1==55)) //刪除一位數(shù)
- {
- writeorder(0x10);
- writedata(' ');
- writeorder(0x10);
- }
- else if((lin0==49)&&(lin1==53))writedata(flagfu='-'); //顯示-
- else if((lin0==48)&&(lin1==57))writedata(flagfu='+'); //顯示+
- else if((lin0==49)&&(lin1==57))writedata(flagfu='*'); //顯示*
- else if((lin0==48)&&(lin1==68))writedata(flagfu='/'); //顯示/
-
- if(beeplin==0) //如果beeplin=0則蜂鳴器發(fā)聲
- beep();
-
- switch(flagfu) //計算函數(shù)
- {
- case '=': switch(fuhao)
- { case'+':a=b+a;outwork(a);break;
- case'-':a=b-a;outwork(a);break;
- case'*':a=a*b;outwork(a);break;
- case'/':a=b/a;outwork(a);break;
- default:break;
- }
- break;
- case '+':fuhao='+';b=a;k=0;break;
- case '-':fuhao='-';b=a;k=0;break;
- case '*':fuhao='*';b=a;k=0;break;
- case '/':fuhao='/';b=a;k=0;break;
- case '0':
- case '1':
- case '2':
- case '3':
- case '4':
- case '5':
- case '6':
- case '7':
- case '8':
- case '9':a=(flagfu-'0')+a*k*10;k=1;; break; //可實現(xiàn)多位數(shù)的輸入
-
- }
-
-
-
- while(IRIN); //如果沒有發(fā)生中斷則一直停在這里，避免while（1）重復執(zhí)行
- }
- }
-
- /******************************延時函數(shù)*****************************************/
- void delay(uint c)
- { uchar a,b;
- for(a=c;a>0;a--)
- for(b=110;b>0;b--);
- }
-
- /*******************************發(fā)聲函數(shù)****************************************/
- void beep()
- {
- unsigned char i;
- for (i=0;i<20;i++)
- {
- delay(5);
- BEEP=!BEEP; //BEEP取反
- }
- BEEP=1; //關(guān)閉蜂鳴器
- }
-
- /*******************************紅外初始化函數(shù)**********************************/
- void IrInit()
- {
- IT0=1;//下降沿觸發(fā)
- EX0=1;//打開中斷0允許
- EA=1; //打開總中斷
-
- IRIN=1;//初始化端口
- }
-
- /********************************紅外延時函數(shù)************************************/
- void IRdelay(unsigned char x) //x*0.14MS
- {
- unsigned char i;
- while(x--)
- {
- for (i = 0; i<13; i++) {}
- }
- }
-
- /********************************1602寫命令函數(shù)***********************************/
- void writeorder(uchar order) //寫入命令
- {
-
- lcd1602rs = 0; //選擇發(fā)送命令
- lcd1602rw = 0; //選擇寫入
-
- lin=order; //放入命令
- delay(1); //等待數(shù)據(jù)穩(wěn)定
-
- lcd1602e = 1; //寫入時序
- delay(5); //保持時間
- lcd1602e=0;
- }
-
- /********************************1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)************************************/
- void writedata(uchar dat) //寫入數(shù)據(jù)
- {
-
- lcd1602rs = 1; //選擇輸入數(shù)據(jù)
- lcd1602rw = 0; //選擇寫入
-
- lin = dat; //寫入數(shù)據(jù)
- delay(1);
-
- lcd1602e= 1; //寫入時序
- delay(5); //保持時間
- lcd1602e=0;
- }
-
- /**********************************1602初始化函數(shù)************************************/
- void initialize() //LCD初始化子程序
- { lcd1602e = 0; //使能
- writeorder(0x38); //開顯示
- writeorder(0x0f); //開顯示不顯示光標
- writeorder(0x06); //寫一個指針加1
- writeorder(0x01); //清屏
- }
-
- /***********************************顯示函數(shù)******************************************/
- void outwork(int a)
- {
- uchar i,shu[6];
- uint k=0;
- if(a<0) //若是負數(shù)，顯示負號
- {writeorder(0x80+0x49);
- writedata('-');
- a=-a;
- }
- //分離結(jié)果
- shu[0]='0'+a/100000; //十萬
- shu[1]='0'+a/10000%10; //萬
- shu[2]='0'+a/1000%10; //千
- shu[3]='0'+a/100%10; //百
- shu[4]='0'+a/10%10; //十
- shu[5]='0'+a%10; //個
-
- writeorder(0x80+0x4a);
- for(i=0;i<5;i++) //如果前面幾位為0就顯示空格
- if(shu[i]=='0')
- shu[i]=' ';
- else
- break;
- for(i=0;i<6;i++)
- writedata(shu[i]);
- }
- /* while(c!=0)
- { //另一種思路的顯示函數(shù)
- write_date(0x30+c%10);
- c=c/10;
- }
- */
-
-
-
- /*******************************紅外中斷函數(shù)****************************************/
- void IR_IN(void) interrupt 0 // 進入中斷，開始處理紅外信號
- {
- unsigned char j,k,N=0;
- EX0 = 0; //進入中斷后先關(guān)掉中斷
-
- IRdelay(5);
- if (IRIN==1) // 這里是避免干擾信號影響，如出現(xiàn)干擾信號，將會屏蔽掉
- {
- EX0 =1;
- return;
- }
- //確認IR信號出現(xiàn)
- while (!IRIN) //等IR變?yōu)楦唠娖�，跳過9ms的前導低電平信號。
- {
- IRdelay(1);
- }
- ……………………
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基于單片機-的紅外簡易計算器設(shè)計1.doc
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