基于51单片机的蜂鸣计算器设计
一、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：
- 每位同学单独完成
- 上电开机或者复位键按下之后，2个4位数码管自动显示本人学号的后8位。
- 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-S16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。
- 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。
- 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。
- 按键应具有一定的消除抖动功能。
- 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。
二、系统的设计思想及框图
（一）框图
（二）系统的设计思想
本系统由数码管模块，点阵模块，按键模块和蜂鸣器模块组成；各模块相互约束，最后实现整个系统。
- 数码管模块
数码管采用中断扫描刷新的方式，当使用数码管时，使能相关中断，当不使用数码管时，为防止数码管干扰其他模块，失能相关中断；为满足不同的数码管显示要求，本系统的数码管显示函数分由三种。
①数码管显示无符号长整形数字：只显示有效位，其他位不显示，比如00000031，只显示31，高位的000000不显示。
②数码管显示学号：因我的学号后八位为03166052；第一位是0，为了显示第一位的0编写相关函数。
③数码管显示小数：在做除法运算时，当结果不为整数时，就需求显示小数，本系统显示小数精确到小数点后两位；采用的方式是，将小数部分与整数部分分开，小数显示在低两位，整数显示在高六位。 - LED点阵模块
使用74HC595串行控制点阵的行，行在{0x7F,0xBF,0xDF,0xEF,0xF7,0xFB,0xFD,0xFE}中取值；用位操作控制点阵的列；使用取字模软件获取列的真值表，从而显示出不同的运算符；行与列都定时刷新，从而实现点阵的动态显示。 - 按键模块
当按下不同的按键时，执行与该按键相关的功能。按键部分分为两个模块，分别是按键驱动模块和按键动作模块。
①按键驱动模块：目的在于获得所按下按键的键码，本模块使用中断按键扫描和按键驱动实现；按键扫描对每一个按键进行四次扫描之后再确定按键是否按下，然后再获得按键的地址，实现了按键的消抖，需要注意的是，按键扫描需要一直执行，而数码管扫描只在数码管工作时执行，所以两者不能放在同一个中断里面，这就是使用两个中断的原因；按键驱动就是使用所获得的按键的地址获得相应的键码，为按键动作模块提供参数。
②按键动作模块：为了方便使用，本系统的按键未按题目要求分配，S1S3对应于数字13；S5S7对应于46；S9S11对应于79;S14对应于数字0；S4,S8,S12,S16分别对应+ - * ;S13,S15分别对应于清零与回车；本模块根据所获得的键码，来执行不同的操作。 - 蜂鸣器模块
根据所获得的键码的键值，赋予蜂鸣器延迟时间，从而发出不同的声音。
三、软件设计
（一）程序框图
（二）代码
完整源代码见资源：https://download.csdn.net/download/weixin_44410704/19830189
四、运行结果及有关运行说明
（一）运行结果
本蜂鸣计算器完成了题目要求的基本功能，并在基本功能之上实现了连加，连减，连乘，连除，组合运算的功能；同时，在进行除法运算时，可实现小数运算并通过数码管显示至小数点后两位；本系统也足够健壮，面对不符合规范的输入也有一定的应变能力；运行结果符合预期。
（二）运行结果图
仅包含初始化状态。
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