中文題目：多功能計算器的設計與實現 外文題目：DESIGN AND IMPLEMENTATION OF MULTI-FUNCTIONAL CALCULATOR畢業設計（論文）共 92 頁（其中：外文文獻及譯文 16 頁） 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 要當今社會，隨著人們物質生活的不斷提高，電子產品已經走進了家家戶戶，無論是生活或學習，還是娛樂和消遣幾乎樣樣都離不開電子產品。大型復雜的計算能力是人腦所不能勝任的，而且比較容易出錯。計算器作為一種快速通用的計算工具方便了用戶的使用。計算器是人們日常非常熟悉的一款電子產品，同時溫度和時間也是人們生活中的兩大要素。本設計著重在于分析計算器軟件和硬件開發過程中的環節和步驟，附加了兩個功能，即時間和溫度，為人們的生活帶來了方便。該設計系統由時鐘/日歷電路、LCD顯示電路、按鍵調整電路和溫度檢測電路四部分組成。具體實現上，硬件系統平臺采用單片機 STC89C52， 液晶顯示器 LCD1602，時鐘芯片 DS1302 及溫度傳感器 DS18B20 和鍵盤，構成了一個多功能計算器系統。52 系列單片機技術成熟，功能強大，應用廣泛。使用單片機作為控制核心，可以簡化硬件電路，采用軟件編程控制單片機實現硬件電路的功能，降低能耗，降低成本。關鍵詞：STC89C52；計算器；時鐘日歷芯片 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 單片機的由來與發展 .21.1.2 LCD 發展狀況 .31.1.3 DS1302 時鐘芯片簡介 .31.1.4 DS18B20 溫度傳 感器簡介 .41.2 選題 .41.2.1 選題的背景和意義 .41.3 系統概述 .51.3.1 系統的工作過程 .52 需求分析 .62.1 用戶需求 .62.2 市場需求 .63 總體設計 .73.1 總體結構概述 .73.1.1 硬件結構 .73.1.2 軟件結構 .73.2 總體結構框圖 .73.2.1 硬件結構框圖 .73.2.2 軟件結構框圖 .8II4 硬件詳細設計 .94.1 單片機最小系統 .94.1.1 STC89C52 單片機的特性 .94.1.2 STC89C52 單片機的引腳及功能 .104.1.3 時鐘電路 .134.1.4 復位電路 .134.2 時鐘/日歷電路 .144.2.1 DS1302 簡要說明 .144.2.2 DS1302 引腳說明 .144.2.3 DS1302 控制字和讀寫時序說明 .164.2.4 DS1302 片內寄存器說明 .184.2.5 時鐘電路與單片機的連接 .194.3 環境溫度采集電路的設計 .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 讀寫時序說明 .224.3.4 溫度采集電路與單片機的連接 .244.4 顯示電路 .254.4.1 LCD1602 特點與簡介 .254.4.2 顯 示電路與單片機的連接 .294.5 按鍵電路 .305 軟件詳細設計 .325.1 系統軟件的詳細概述 .325.2 主程序 .325.3 初始化模塊 .335.3 鍵盤模塊 .335.4 時鐘/日歷模塊 .345.5 計算器模塊 .355.6 溫度采集模塊 .366 系統調試 .386.1 單片機基礎電路調試 .386.2 顯示電路的調試 .396.3 DS1302 電路的調試 .396.4 環境溫度采集電路的調試 .396.5 按鍵電路的調試 .397 結論 .40致 謝 .41參考文獻 .42附錄 A 中文文獻 .43附錄 B 外文文獻 .49附錄 C 總設計原理圖 .57附錄 D 多功能計算器仿真圖 .58附錄 E 標準字符庫 .59附錄 F 程序 .60遼寧工程技術大學畢業設計（論文）10 前言計算器在人們的日常生活中是比較常見的電子產品之一。可是它還在發展之中，以后必將出現功能更加強大的計算器。時間是人類生活必不可少的元素，對人們來說時間是那么的寶貴，如果沒有時間的觀念，人們的生活就會紊亂，社會秩序也將不會有井有條。從古代的水漏到后來的機械鐘再到當今的石英鐘，都充分體現了時間的重要，同時也代表著科技的發展進步。溫度也是人們生活中必不可少的元素，工農業生產上也有很多場合要測量環境溫度，所以我設計了一個以計算為主的，同時可以顯示時間和顯示周圍溫度的多功能計算器，這對于我們的生活將有著重要的意義。該設計的計算部分主要是簡單計算，可以實現加減乘除。時間部分是數字時鐘，它是一種用數字電路技術實現年、月、日、時、分、秒計時的裝置，與機械式時鐘相比具有更高的準確性和直觀性，且無機械裝置，具有更長的使用壽命。隨著數字集成電路的發展和石英晶體振蕩器的廣泛應用，使得數字的精度，遠遠超過老式鐘表，且鐘表的數字化給人們的生產生活帶來了極大的方便。溫度部分是測量周圍環境的溫度，可以應用到很多領域，比如溫室大棚等，該設計將成為人們生活中不可少的必需品。本設計主要為實現一款可以實現簡單計算，并且可以正常顯示時鐘和實時測量環境溫度的多功能計算器，并且可以依靠按鍵隨時對日期進行調整，以確保顯示的正確性、實時性。該設計采用 STC89C52 作為核心處理芯片分別對時鐘芯片 DS1302、溫度傳感器DS18B20 進行讀寫控制，并將讀到的數據送給 LCD1602 顯示出來，計算部分通過判斷按鍵直接顯示在 LCD 上。：多功能計算器的設計與實現21 概述1.1 硬件概述1.1.1 單片機的由來與發展單片機誕生于 1971 年，經歷了 SCM、MCU、SoC 三大階段，早期的 SCM 單片機都是 8 位或 4 位的。其中最成功的是 INTEL 的 8031，此后在 8031 上發展出了 MCS51 系列MCU 系統。基于這一系統的單片機系統直到現在還在廣泛使用。隨著工業控制領域要求的提高，開始出現了 16 位單片機，但因為性價比不理想并未得到很廣泛的應用。90 年代后隨著消費電子產品大發展，單片機技術得到了巨大提高。隨著 INTEL i960 系列特別是后來的 ARM 系列的廣泛應用，32 位單片機迅速取代 16 位單片機的高端地位，并且進入主流市場。而傳統的 8 位單片機的性能也得到了飛速提高，處理能力比起 80 年代提高了數百倍。高端的 32 位 Soc 單片機主頻已經超過 300MHz，性能直追 90 年代中期的專用處理器，而普通的型號出廠價格跌落至 1 美元，最高端的型號也只有 10 美元。當代單片機系統已經不再只在裸機環境下開發和使用，大量專用的嵌入式操作系統被廣泛應用在全系列的單片機上。而在作為掌上電腦和手機核心處理的高端單片機甚至可以直接使用專用的 Windows 和 Linux 操作系統。單片微型計算機簡稱單片機，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit）， 常用英文字母的縮寫 MCU 表示單片機，單片機又稱單片微控制器，它不是完成某一個邏輯功能的芯片，而是把一個計算機系統集成到一個芯片上。單片機由運算器，控制器，存儲器，輸入輸出設備構成，相當于一個微型的計算機（最小系統），和計算機相比，單片機缺少了外圍設備等。概括的講：一塊芯片就成了一臺計算機。它的體積小、質量輕、價格