基于51单片机的计算器设计
计算器作为一种常用的电子设备，广泛应用于各个领域。在本文中，我们将基于51单片机来设计一个简单的计算器，并对其进行详细介绍。
一、设计目标
我们所设计的计算器需要具备以下功能：
1.实现基本的算术运算，包括加、减、乘、除等；
2.具备显示功能，能够将输入和运算结果以数字的形式显示在液晶屏上；
3.提供清零和删除功能，方便计算器的操作；
4.具备较高的计算精度和稳定性。
二、硬件设计
计算器的硬件设计主要包括键盘输入、液晶屏输出和计算程序控制三个部分。
1.键盘输入
为了简化设计的复杂度，我们采用矩阵键盘来实现输入功能。矩阵键盘由多个行和多个列交叉连接而成，通过扫描行和列的方式来检测键盘输入的按键信息。
2.液晶屏输出
我们选择16x2字符液晶显示屏来作为计算结果的输出设备。这种液
晶屏可以显示16个字符，每个字符由5x8像素点阵组成，具备较好的显
示效果。
3.计算程序控制
我们将基于51单片机来编写计算器的计算程序，并通过电路连接键
盘输入和液晶屏输出设备。通过读取键盘输入的按键信息，计算程序能够
判断用户输入的数字和操作符，并进行相应的计算操作。最后，计算结果
将以数字的形式显示在液晶屏上。
三、软件设计
计算器的软件设计主要包括键盘扫描与输入处理、计算程序控制和液
晶屏显示三个模块。
1.键盘扫描与输入处理
通过循环扫描矩阵键盘的行和列，可以得到按键信息。根据按键信息
的不同，我们可以判断用户输入的数字和操作符，并将其传递给计算程序
模块进行处理。同时，我们需要对一些特殊按键（如清零和删除）做特殊
处理。
2.计算程序控制
计算程序模块将根据键盘输入的数字和操作符，进行相应的算术运算。我们可以采用栈的数据结构来处理运算符和运算数，以实现复杂的算术运算。
3.液晶屏显示
计算结果将以数字的形式显示在液晶屏上。我们可以通过51单片机
的GPIO口控制液晶显示屏的操作，包括写入指令和写入数据。通过设定
光标位置及写入数字数据，可以将计算结果显示在液晶屏的指定位置上。
四、实现过程
1.硬件连接
将矩阵键盘的行和列分别连接到51单片机的对应GPIO口，并通过电
路连接液晶屏的数据口，以实现数据的输入和输出。
2.软件编写
通过C语言编写计算器的软件程序，包括键盘扫描与输入处理、计算
程序控制和液晶屏显示三个模块。其中，计算程序控制模块可采用逆波兰
表达式算法来实现。
3.调试与测试
五、优化改进
在完成初步设计和测试后，我们可以对计算器进行优化改进，包括增
加常用函数、加入科学计算功能、改善界面显示等。同时，我们还可以进
一步优化硬件电路，提升计算器的运算速度和可靠性。
六、总结与展望
通过基于51单片机的计算器设计，我们实现了基本的算术运算功能，并通过液晶屏显示结果。本设计同时也为未来进一步扩展功能和优化性能
提供了基础。在实践过程中，我们也遇到了一些困难和挑战，但通过不断
的努力和改进，最终取得了较好的结果。未来，我们将继续改进设计，为
用户提供更加全面和高效的计算器产品。
基于51单片机的计算器设计 计算器作为一种常用的电子设备，广泛应用于各个领域。在本文中，我们将基于51单片机来设计一个简单的计算器，并对其进行详细介绍。 一、设计目标 我们所设计的计算器需要具备以下功能： 1.实现基本的算术运算，包括加、减、乘、除等； 2.具备显示功能，能够将输入和运算结果以数字的形式显示在液晶屏上； 3.提供清零和删除功能，方便计算器的操作； 4.具备较高的计算精度和稳定性。 二、硬件设计 计算器的硬件设计主要包括键盘输入、液晶屏输出和计算程序控制三个部分。 1.键盘输入 为了简化设计的复杂度，我们采用矩阵键盘来实现输入功能。矩阵键盘由多个行和多个列交叉连接而成，通过扫描行和列的方式来检测键盘输入的按键信息。 2.液晶屏输出
我们选择16x2字符液晶显示屏来作为计算结果的输出设备。这种液 晶屏可以显示16个字符，每个字符由5x8像素点阵组成，具备较好的显 示效果。 3.计算程序控制 我们将基于51单片机来编写计算器的计算程序，并通过电路连接键 盘输入和液晶屏输出设备。通过读取键盘输入的按键信息，计算程序能够 判断用户输入的数字和操作符，并进行相应的计算操作。最后，计算结果 将以数字的形式显示在液晶屏上。 三、软件设计 计算器的软件设计主要包括键盘扫描与输入处理、计算程序控制和液 晶屏显示三个模块。 1.键盘扫描与输入处理 通过循环扫描矩阵键盘的行和列，可以得到按键信息。根据按键信息 的不同，我们可以判断用户输入的数字和操作符，并将其传递给计算程序 模块进行处理。同时，我们需要对一些特殊按键（如清零和删除）做特殊 处理。 2.计算程序控制 计算程序模块将根据键盘输入的数字和操作符，进行相应的算术运算。我们可以采用栈的数据结构来处理运算符和运算数，以实现复杂的算术运算。 3.液晶屏显示
目录 第一章引言 (3) 1.1 简述简易计算器 (3) 1.2 本设计主要任务 (3) 1.3 系统主要功能 (4) 第二章系统主要硬件电路设计 (4) 2.1 系统的硬件构成及功能 (4) 2.2 键盘电路设计 (5) 2.3 显示电路设计 (6) 第三章系统软件设计 (7) 3.1 计算器的软件规划 (7) 3.2 键盘扫描的程序设计 (7) 3.3 显示模块的程序设计 (8) 3.4 主程序的设计 (9) 3.5 软件的可靠性设计 (9) 第四章调试 (9) 第五章结束语 (10) 参考文献 (11) 附录源程序 (11)
第一章引言 1.1 简述简易计算器 近几年单片机技术的发展很快，其中电子产品的更新速度迅猛。计算器是日常生活中比较的常见的电子产品之一。如何才能使计算器技术更加的成熟，充分利用已有的软件和硬件条件，设计出更出色的计算器呢? 本设计是以AT89S52单片机为核心的计算器模拟系统设计，输入采用4×6矩阵键盘，可以进行加、减、乘、除9位带符号数字运算，并在LCD1602上显示操作过程。 科技的进步告别了以前复杂的模拟电路，一块几厘米平方的单片机可以省去很多繁琐的电路。现在应用较广泛的是科学计算器，与我们日常所用的简单计算器有较大差别，除了能进行加减乘除，科学计算器还可以进行正数的四则运算和乘方、开方运算，具有指数、对数、三角函数、反三角函数及存储等计算功能。计算器的未来是小型化和轻便化,现在市面上出现的使用太阳能电池的计算器, 使用ASIC设计的计算器,如使用纯软件实现的计算器等，未来的智能化计算器将是我们的发展方向，更希望成为应用广泛的计算工具。 1.2 本设计主要任务 以下是初步设定的矩阵键盘简易计算器的功能： 1.扩展4*6键盘，其中10个数字，5个功能键，1个清零 2.强化对于电路的焊接 3.使用五位数码管接口电路 4. 完成十进制的四则运算（加、减、乘、除）； 5. 实现结果低于五位的连续运算； 6. 使用keil 软件编写程序，使用汇编语言； 7. 最后用ptoteus模拟仿真; 8.学会对电路的调试
基于51单片机的简易计算器 51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的常用微控制器。我们可 以利用51单片机的强大功能和丰富的外设资源，设计一个简易计算器。 这个计算器可以进行基本的加减乘除运算，并且具备显示结果的功能。 首先，我们需要准备一块51单片机开发板，一块1602液晶显示屏模块，以及一些按键开关和电阻。 我们可以将运算器主要分为以下几个模块：数码管显示模块、键盘输 入模块、运算模块和存储模块。 数码管显示模块：我们使用1602液晶显示屏模块来显示计算器的结果。我们可以通过51单片机的IO口，将计算结果发送给液晶显示屏模块，实现结果的显示。 键盘输入模块：我们可以使用几个按键开关来实现数字和运算符的输入。通过对按键的检测，我们可以将用户输入的数字和运算符转化为字符 形式，并保存到内存中。 运算模块：我们需要根据用户输入的数字和运算符，进行相应的运算。我们可以使用栈来实现这个功能。栈是一种常用的数据结构，具有"先进 后出"的特点。我们可以将用户输入的数字和运算符按照一定的规则入栈，然后按照相应的顺序进行出栈和运算。最后将结果保存到内存中。 存储模块：我们可以使用内部RAM来保存运算结果。51单片机的内 部RAM具有一定的存储能力，可以满足我们的基本需求。 在编写程序时，我们可以使用汇编语言或者C语言。通过合理的编程，我们可以实现计算器的各项功能。
总结一下，基于51单片机的简易计算器主要包括数码管显示模块、键盘输入模块、运算模块和存储模块。我们可以通过合理的编程，将这些模块相互配合，实现一个功能完善的计算器。这个计算器不仅可以进行基本的加减乘除运算，还可以显示结果，方便用户进行计算。
基于51单片机设计简易计算器毕业设计论文计算器是一种广泛应用的电子设备，它能够进行数学运算、计算结果 的显示和储存等功能，是人们日常生活和工作中必不可少的工具之一、随 着科技的发展，计算器的功能也得到了不断的升级和改善。本论文将基于51单片机设计一个简易的计算器，并对其硬件设计、软件设计以及实现 的功能进行详细的介绍和分析。 一、引言 计算器是一种电子设备，可以进行各种数学运算，如加法、减法、乘法、除法等。随着计算机技术的发展，计算器的功能越来越强大，不仅可 以进行基本的数学运算，还可以进行复杂的科学计算和运算结果的储存等。本论文将基于51单片机设计一个简易的计算器，实现加法、减法、乘法、除法等基本运算，并对计算结果进行显示和存储。 二、设计要求 1.实现基本的加法、减法、乘法、除法运算功能。 2.采用键盘输入数字和运算符。 3.采用液晶显示计算结果。 4.可以储存计算结果。 三、设计方案 1.硬件设计 本设计采用51单片机作为计算器的控制核心。单片机通过与键盘和 液晶屏的连接，实现对键盘输入和计算结果的显示。键盘采用矩阵按键，
通过扫描矩阵键盘的方式，检测用户的输入。液晶屏采用4位8段数码管，可以显示计算结果。 2.软件设计 计算器的软件设计主要包括键盘扫描、运算处理和液晶显示三个部分。首先进行键盘的扫描，检测用户输入的数字和运算符。然后进行运算处理，根据用户输入的运算符进行相应运算，并将运算结果存储起来。最后通过 液晶显示出计算结果。 四、实现和测试 根据设计方案，我们完成了计算器的硬件和软件的搭建。通过测试发现，计算器能够正确地进行加法、减法、乘法和除法运算，并将结果正确 地显示出来。此外，计算器还可以储存计算结果，并在需要的时候进行读 取和显示。综合测试结果，计算器的功能和性能均符合设计要求。 五、总结 本论文基于51单片机设计了一个简易的计算器，实现了加法、减法、乘法和除法等基本运算，并将计算结果显示在液晶屏上。通过测试发现， 计算器的功能和性能均符合设计要求。在今后的工作中，我们还可以进一 步完善计算器的功能，如添加科学计算功能、增加存储容量等。相信在不 久的将来，计算器将成为人们生活和工作中必不可少的工具之一
(完整)基于51单片机的简易计算器设计 编辑整理： 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)基于51单片机的简易计算器设计）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)基于51单片机的简易计算器设计的全部内容。
基于单片机的简易计算器设计 摘要 (3) 关键字：80C51 LCD1602 4＊4矩阵键盘计算器 (3) 第一章绪论 (4) 1.1 系统开发背景 (4) 1.2 系统开发意义 (4) 1.3 设计目的 (4) 1。4 设计任务 (4) 第二章单片机发展现状 (5) 2。1 目前单片机的发展状况 (5) 2。1。1单片机的应用场合 (6) 2。2 计算器系统现状 (6) 2.3 简易计算器系统介绍 (6) 第三章系统硬件设计及说明 (7) 3。1 系统组成及总体框图 (8) 3.2 AT89S52单片机介绍 (8) 3.3 其它器件介绍及说明 (10) 3.3.1 LCD1602液晶显示 (10) 3.3。2 4*4矩阵扫描按键 (13) 第四章 PROTEUS模拟仿真 (14) 第五章系统硬件设计及说明 (16) 第六章软件设计 (17) 6.1 汇编语言和C语言的特点及选择 (17) 6。2 源程序代码 (17)
摘要 近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用,但仅单片机方面的知识是不够的,还应根据具体硬件结构、软硬件结合,来加以完善。 计算机在人们的日常生活中是比较常见的电子产品之一.可是它还在发展之中，以后必将出现功能更加强大的计算机，基于这样的理念，本次设计主要以80C51单片机为控制芯片，用C语言进行编程实现，通过4＊4矩阵键盘控制，输出用液晶屏LCD1602显示，该计算器可以实现一般的加减乘除四则混合运算。 关键字:80C51 LCD1602 4＊4矩阵键盘计算器
基于51单片机的简易计算器设计 基于51单片机的简易计算器设计 一、引言 随着微电子技术和嵌入式技术的发展，越来越多的智能化设备被应用于日常生活中。其中，基于51单片机的简易计算器设计具有广泛的应用价值。本文将介绍如何使用51单片机设计一个简易计算器，实现加减乘除的基本运算功能。 二、设计方案 1.硬件组成：本设计采用51单片机作为主控芯片，与键盘、显示器等外围设备相连。键盘用于输入数字和运算符，显示器则用于显示运算结果。 2.软件设计：软件部分包括主程序和子程序。主程序负责初始化硬件、读取键盘输入和显示运算结果。子程序包括加减乘除的运算子程序，可根据输入的运算符和操作数进行相应的运算。 3.算法实现：在加减乘除的运算子程序中，采用基本的数学运算方法实现。对于加法，直接将两个操作数相加；对于减法，将两个操作数相减；对于乘法，采用循环相乘的方法；对于除法，采用循环相除的方法。
三、实验结果 在实验中，我们成功地使用51单片机设计了一个简易计算器，实现了加减乘除的基本运算功能。在测试过程中，我们输入了不同的数字和运算符，得到了正确的运算结果。同时，我们也测试了计算器的稳定性，发现其在连续运算时表现良好，没有出现明显的误差或故障。 四、结论 基于51单片机的简易计算器设计具有简单易行、实用性强等优点。通过实验测试，我们验证了其可行性和稳定性。此外，该设计还可以根据需要进行扩展和优化，例如增加更多的运算功能、优化算法等。未来，我们可以进一步研究如何提高计算器的运算速度和精度，以及如何将其应用于更多的实际应用场景中。 五、改进意见与展望 1.增加更多的运算功能：例如实现括号、开方、指数等高级运算，满足更复杂的数学计算需求。 2.优化算法：针对现有的加减乘除运算算法进行优化，提高运算速度和精度。例如采用更高效的除法算法，减少运算时间。 3.增加存储功能：在计算器中加入存储单元，使得用户可以在多个步骤之间进行数据传递和保存。
基于51单片机的计算器设计 实验报告 班级：12电子2 姓名：风间 学号: 2015年1月6日
一、实验目的 1.初步尝试运用单片机进行系统设计； 2.掌握矩阵键盘的中断扫描显示； 3.掌握液晶或数码管的动态显示； 4.掌握数据的存储和掉电保护。 二、实验设备及器材 Keil c、proteus、及单片机开发板。 三、实验内容 基本要求： 1完成标准型计算器的基本功能 2.4*4矩阵键盘（0~9、+、-、*、/、=、%进行数据的输入及加、减、乘、除基本运算，运用1602液晶或数码管进行显示 3.要求开机显示学号 四、设计思路 根据计算器的功能要求，选择AT89C5伪主控机，通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。外部主要由4*4矩阵键盘和一个液晶显示屏构成，内部由一块AT89C51单片机构成。计算器电路包括四个模块：选用LCD乍为显示部分，矩阵键盘作为输入部分，运算模块，单片机控制部分。 模块图如图所示：
计算器电路包括三个部分：显示电路、4*4键扫描电路、单片机微控制电路。具体设计如下： （1）由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用1602液晶显示数据和结果。 （2）另外键盘包括数字键（0?9）、符号键（+、-、X、十）、清除键和等号键，需要16个按键。 （3）执行过程：开机显示学号，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LCD上输出运算结果。 线路原理框图如图所示。
基于51单片机计算器设计 计算器是一种常用的计算工具，用来进行加减乘除等基本运算。本文将介绍基于51单片机的计算器设计，主要包括功能设计、硬件设计和软件设计。 一、功能设计： 1.基本计算功能：实现加法、减法、乘法和除法四种基本运算功能。 2.小数运算功能：支持小数的四则运算。 3.多位数运算功能：支持多位数的四则运算。 4.括号运算功能：支持括号运算，可以进行复杂的运算。 5.求平方功能：支持对一个数求平方。 6.求开方功能：支持对一个数求开方。 7.求倒数功能：支持对一个数求倒数。 8.清零功能：清零计算器，重新开始计算。 9.删除功能：删除输入的数字或者运算符。 二、硬件设计： 硬件设计主要包括51单片机、LCD显示屏、矩阵按键、蜂鸣器和电源电路等。 1.51单片机：作为计算器的核心控制器，负责接收输入的数据和指令，并进行相应的计算和显示。 2.LCD显示屏：用于显示计算器的输入和输出结果。
3.矩阵按键：用于接收用户输入的数字和运算符。 4.蜂鸣器：用于发出提示音，比如输入错误时进行报警。 5.电源电路：提供计算器运行所需的电源。 三、软件设计： 1.输入处理：计算器通过矩阵按键接收用户输入的数字和运算符，并 使用数组保存输入的数据和指令。 2.数字运算：计算器需要根据用户输入的数字和运算符进行相应的运算，如加法、减法、乘法和除法等。 3.显示处理：计算器使用LCD显示屏将输入和计算结果显示出来。 4.错误处理：计算器需要对用户输入错误进行相应的处理，如输入非 法字符时进行提示或报警。 5.性能优化：计算器需要进行相关的性能优化，如加入负责时间延迟，以适应不同的使用场景。 四、总结： 本文介绍了基于51单片机的计算器设计，包括功能设计、硬件设计 和软件设计。这种计算器可以实现基本的四则运算功能，并支持小数运算、多位数运算和括号运算等复杂运算。通过合理的硬件设计和软件设计，可 以使得计算器更加稳定和可靠。这种设计不仅可以提高计算器的使用体验，还可以为用户提供更多的计算功能和更加便捷的计算方式。
目录 第一章引言 (3) 1、1 简述简易计算器、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 3 1、2 本设计主要任务、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 3 1、3 系统主要功能、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 4 第二章系统主要硬件电路设计、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4 2、1 系统的硬件构成及功能、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 4 2、2 键盘电路设计、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 5 2、3 显示电路设计、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 6 第三章系统软件设计、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、7 3、1 计算器的软件规划、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 7 3、2 键盘扫描的程序设计、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 7 3、3 显示模块的程序设计、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、
8 3、4 主程序的设计、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 9 3、5 软件的可靠性设计、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、 9 第四章调试、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、9 第五章结束语、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、10参考文献、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、11 附录源程序、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、11 第一章引言 1、1 简述简易计算器 近几年单片机技术的发展很快,其中电子产品的更新速度迅猛。计算器就是日常生活中比较的常见的电子产品之一。如何才能使计算器技术更加的成熟,充分利用已有的软件与硬件条件,设计出更出色的计算器呢? 本设计就是以AT89S52单片机为核心的计算器模拟系统设计,输入采用4×6矩阵键盘,可以进行加、减、乘、除9位带符号数字运算,并在LCD1602上显示操作过程。 科技的进步告别了以前复杂的模拟电路,一块几厘米平方的单片机可以省去很多繁琐的电路。现在应用较广泛的就是科学计算器,与我们日常所用的简单计算器有较大差别,除了能进行加减乘除,科学计算器还可以进行正数的四则运算 与乘方、开方运算,具有指数、对数、三角函数、反三角函数及存储等计算功能。计算器的未来就是小型化与轻便化,现在市面上出现的使用太阳能电池的计算器,
(完整)基于51单片机的简易计算器设计 基于51单片机的简易计算器设计 计算器作为一种常见的电子设备，既能满足日常生活的计算需求， 又能帮助人们提高工作效率。本文将介绍基于51单片机的简易计算器 的设计。该计算器具备加减乘除的基本计算功能，并支持用户输入和 结果显示。下面将从材料准备、电路连接和程序设计三个方面详细介 绍该计算器的设计。 一、材料准备 在设计计算器之前，我们需要准备以下材料： 1. 51单片机开发板：用于控制计算器的整个运行过程； 2. 液晶显示屏：用于显示用户输入的数字和计算结果； 3. 数字按键：用于用户输入数字和运算符； 4. 连接线：用于连接51单片机开发板、液晶显示屏和数字按键。 二、电路连接 1. 连接液晶显示屏和51单片机开发板：将液晶显示屏的VCC、GND、SCL和SDA引脚分别与开发板上对应的引脚连接。 2. 连接数字按键和51单片机开发板：将数字按键的引脚依次与开 发板上的IO口引脚连接，其中有一根引脚需要连接到开发板的中断口。 三、程序设计
1. 初始化设置：在程序开始时，进行液晶显示屏和数字按键的引脚初始化设置，以及相应的中断设置。 2. 输入处理：通过数字按键输入，获取用户输入的数字和运算符，并将其保存到相应的变量中。 3. 运算处理：根据用户输入的运算符，对相应的数字进行加、减、乘、除的运算，并将结果保存到一个变量中。 4. 结果显示：将运算结果显示在液晶显示屏上，以便用户查看计算结果。 5. 重置处理：在每次运算结束后，对相关变量进行重置，以便下一次计算。 通过以上程序设计，我们可以完成基于51单片机的简易计算器的设计。在实际使用过程中，用户只需要通过数字按键输入相应的数字和运算符，计算器就可以自动进行运算，并将结果显示在液晶显示屏上，方便用户进行查看。 总结 本文介绍了基于51单片机的简易计算器的设计。通过合理的材料准备、电路连接和程序设计，我们可以实现一个具备加减乘除功能的计算器。该计算器不仅能满足人们日常的计算需求，还能帮助提高工作效率。随着技术的不断进步，计算器的功能也逐渐丰富，让我们期待未来计算器的更多创新和发展。
51单片机简易计算器设计 一、引言 计算器是一种通过输入和输出数字信号进行数学运算的电子设备。在现代社会，人们对计算器有着广泛的需求，因此设计一款简单而实用的计算器对于我们理解计算器的工作原理和学习单片机编程非常有帮助。本文将介绍一种基于51单片机的简易计算器设计，涵盖了相关的硬件设计和软件编程。 二、设计思路 本计算器设计的主要思路如下： 1.使用数码管显示输入的数字和计算结果。 2.使用按键输入数字和操作符。 3.通过软件编程实现数字的输入、运算和结果的显示。 三、硬件设计 1.数码管：使用4位共阴数码管，通过BCD-7段译码器将数字信号转化为数码管显示。 2.按键：使用独立按键输入数字和操作符。 3.电源：使用适当的电源电路提供电压和电流。 四、软件设计 1.初始化：设置数码管显示方式、按键输入方式和端口状态。
2.输入数字：通过按键输入数字，并将数字显示在数码管上。可以采用按键扫描的方式实现，每次按键触发时读取按键值，并将对应的数字显示在数码管上。 3.输入操作符：通过按键输入操作符，并将操作符显示在数码管上。同样采用按键扫描的方式实现。 4.数字运算：根据输入的操作符和数字进行相应的运算，得出结果。 5.显示结果：将运算结果显示在数码管上。 五、程序流程图 具体的程序流程图如下： 六、程序实现 以下是51单片机计算器的简单代码实现： ```C #include 基于51单片机的简易计算器论文设计 摘要：本文介绍了一种基于51单片机的简易计算器的设计。该计算 器具有基本的加减乘除运算功能，可以进行整数和小数的计算，并在LCD 显示屏上显示计算结果。设计采用了51单片机作为计算控制核心，外接 了键盘输入电路、LCD显示电路和运算电路。在设计过程中，使用了汇编 语言进行51单片机的编程。实验结果表明，该简易计算器设计具有稳定、可靠、易于操作和性能良好等特点。 关键词：51单片机；简易计算器；LCD显示屏；汇编语言 1.引言 计算器作为一种普遍存在于日常生活中的电子设备，已经成为人们生 活中必不可少的工具之一、为了满足人们对计算器的基本需求，本文设计 了一种基于51单片机的简易计算器。该计算器具有基本的加减乘除运算 功能，可以进行整数和小数的计算，并在LCD显示屏上显示计算结果。本 文将详细介绍该计算器的设计与实现过程。 2.总体设计 2.1系统硬件设计 本文设计的简易计算器主要由以下部分组成：51单片机、键盘输入 电路、LCD显示电路和运算电路。其中，51单片机作为计算控制核心，接 收键盘输入信号，进行运算，并将结果通过LCD显示出来。键盘输入电路 负责将按键信号转化为数字输入信号，通过矩阵键盘的方式实现输入功能。LCD显示电路负责将计算结果转化为可视化的输出信号并在LCD显示屏上 显示出来。运算电路则是根据输入的运算符和两个运算数进行相应的加减 乘除运算，并将结果传送给LCD显示电路。 2.2系统软件设计 本文的软件设计主要包括51单片机的编程设计。在编程设计中，使 用汇编语言进行编程，实现对键盘输入信号的检测和解码，对输入的数值 进行运算，将计算结果转化为数据信号并传送给LCD显示电路。同时，还 需要编写相应的算法，实现加、减、乘、除等基本运算功能的设计。 3.系统实现 在系统实现中，首先将键盘输入电路连接到51单片机的I/O引脚上，通过矩阵键盘的方式实现输入功能。然后将LCD显示电路连接到51单片 机的I/O引脚上，将计算结果转化为可视化的输出信号并在LCD显示屏上 显示出来。最后，将运算电路连接到51单片机的I/O引脚上，根据输入 的运算符和两个运算数进行相应的加减乘除运算，并将结果传送给LCD显 示电路。 4.系统测试与分析 通过对系统的测试和分析，可以得出以下结论： -该基于51单片机的简易计算器设计具有稳定、可靠的特点，可以进 行基本的加减乘除运算； -通过LCD显示屏，可以直观地显示计算结果，方便用户进行观察和 验证； -通过使用汇编语言进行编程，可以实现系统的高效运行。 5.总结 本文设计了一种基于51单片机的简易计算器。通过对计算器的硬件 设计和软件设计进行详细的描述，实现了计算器的基本功能。该计算器具 基于51单片机计算器设计 计算器是一种常见的电子设备，可以进行数学运算、数据处理等功能。本文将基于51单片机进行计算器设计。 一、设计目标： 1.实现基本的数学运算功能，如加减乘除、取余等。 2.能够进行复杂的数学运算，如平方、开方等。 3.具备记忆功能，能够存储中间结果和运算符号。 4.设置输入界面，允许用户输入数字和操作符。 5.显示运算结果和中间过程。 二、硬件系统设计： 1.使用51单片机作为主控芯片，具有高集成度和处理能力。 2.连接光栅液晶显示屏，用于显示数值和操作符。 3.连接矩阵键盘，用于获取用户的输入。 4.连接电源电路，保证计算器正常运行。 三、软件系统设计： 1.确定界面设计，包括数值显示区、操作符显示区和功能键区。 2.设计输入处理模块，根据用户输入获取相应的数值和操作符，并进 行相应的处理。 3.设计运算模块，根据用户输入的操作符进行相应的数学运算，并将结果存储起来。 4.设计显示模块，将计算结果和中间过程显示在液晶屏上。 5.设计存储模块，用来存储中间运算结果和操作符号。 四、软件流程设计： 1.系统初始化：包括设置显示模式、清零中间结果等。 2.输入处理：通过矩阵键盘输入数字和操作符，并进行相应的处理。 3.运算处理：根据用户输入的操作符，进行相应的数学运算，并将结果存储起来。 4.结果显示：将计算结果和中间过程显示在液晶屏上。 5.存储结果：将计算结果和操作符存储起来，以备后续计算。 五、测试和调试： 在设计完成后，需要进行系统测试和调试，确保计算器的各项功能正常运行。首先进行单元测试，验证各个模块的功能是否按照设计要求正确执行。然后进行综合测试，模拟用户输入各种情况下的运算过程，检测是否能够正确进行运算并显示结果。如果发现问题，则进行调试和修改，直到计算器满足设计要求。 六、总结： 基于51单片机进行计算器设计，可以实现基本的数学运算功能，并具备记忆功能。设计步骤包括确定硬件系统和软件系统设计，设计界面、输入处理、运算处理、显示和存储模块，进行测试和调试确保计算器功能 51单片机计算器课程设计 1. 前言 51单片机凭借其简单易用、功能强大、可靠性高等诸多特点， 成为了广大电子爱好者及相关从业人员的首选芯片类型。在本次 课程设计中，我们将利用51单片机的优势，设计一个简单的计算器。通过该计算器的实现，旨在提高学生对51单片机的掌握程度，并且让他们能够更加深入地理解单片机的中断、定时器、按键等 重要功能模块的理解。 2. 计算器设计需求分析 在现实生活中，计算器的实现方案有很多，例如典型的哈工大 计算器，其实现原理基于双栈式逆波兰表达式求值等。而在51单 片机的实现方案中，为了简化设计难度，我们采用了两次按键计 算器。即用户需要通过按数字键，来输入计算器要计算的操作数，在输入完所有的操作数后，再按下其他的计算符键，计算器通过 读取已经输入的操作数，并根据按下的计算符键，来执行计算器 指定的计算操作。 3. 设计思路 在上面的需求分析中，我们设计了一个基于两次按键进行计算 的计算器。如果直接采用传统数字键和计算符键按下即时执行的 计算器交互方式，由于涉及到用户输入顺序的问题，将会使程序 开发难度大大增加。因此，我们可以利用中断机制，在用户按下数字键和计算符键时，分别将其存储到数组中。等到用户完成所有操作数的输入后，再由程序根据存储在数组中的操作数，按照计算符键的指令，进行计算操作。 4. 硬件设计 计算器硬件设计采用与按键通用的IO口输入输出方式。在本例中，我们设置计算器的数字键和计算符键均为IO口输入。鉴于本次设计旨在简化流程，我们将设计与单片机外接数码管连接的部分留给读者自行研究。在本次课程设计中，我们将不涉及数字键和计算符键信号的去抖动处理。 5. 软件设计 通过对计算器设计的需求分析、设计思路以及硬件设计的分析后，我们来设计计算器的软件部分。 5.1 端口初始化 根据本次课程设计的需求，我们采用两个IO口输入来实现计算器的数字键和计算符键，因此需要对IO口进行初始化。 ``` void PortInit() { 基于51单片机的简易计算器设计 设计一个基于51单片机的简易计算器，主要功能包括加减乘除四则 运算和百分数计算。下面是设计的详细步骤： 1.硬件设计： -使用51单片机作为主控芯片。 -连接16x2的LCD显示屏，用于显示输入和计算结果。 -连接16个按键开关，用于输入运算符和数字。 -连接4个LED灯，用于指示四则运算的选择。 2.软件设计： -初始化LCD显示屏，并显示欢迎信息。 -监听按键输入，在接收到输入后，根据输入的按键值判断操作类型。 -如果按键值对应数字键，保存输入的数字，并在LCD上显示当前输 入的数字。 -如果按键值对应四则运算符（+、-、*、/），保存当前输入的数字，并保存运算符。 -如果按键值对应等号（=），根据保存的数字和运算符进行相应的运算，计算结果保存并显示在LCD上。 -如果按键值对应清零（C），将所有保存的数据清空，并显示初始状态。 -如果按键值对应百分号（%），将当前数字除以100并显示在LCD上。 3.主要函数说明： - void init_lcd(：初始化LCD显示屏。 - void display_lcd(char* str)：将指定字符串显示在LCD上。 - void clear_lcd(：清空LCD显示屏。 - char get_key(：获取按键输入的值。 - void calculate(：根据保存的数字和运算符进行计算。 - void add_digit(char digit)：将输入的数字添加到当前数字中。 - void set_operator(char op)：保存运算符。 - void clear_data(：清空所有保存的数据。 4.主要流程： -初始化LCD显示屏并显示欢迎信息。 -在循环中监听按键输入，并根据输入的按键值进行相应的操作。 -根据不同的按键值，调用不同的函数进行处理。 -最后计算结果显示在LCD上。 以上是基于51单片机的简易计算器设计的详细步骤和主要函数说明。你可以根据这个设计框架进行具体的代码实现。 基于51单片机简易计算器设计报告 一、研究意义 计算器（Calculator）是微型电子计算机的一种特殊类型。它与一般通用计算机的主要区别在于程序输入方式的不同。计算器的程序一般都已经固定，只需按键输入数据和运算符号就会得出结果，很容易就能掌握。而一般计算机的程序可以根据需要随时改动，或重新输入新的程序。简易计算器主要用于加减乘除；科学计算器，又增添了初等函数运算（有的还带有数据总加、求平均值等统计运算）。现代电子计算器首次问世是1963年。那时的计算器是台式的，在美国波士顿的电子博览会上展出过。与计算机相比，它小巧玲珑，计算迅捷，一般问题不必事先编写复杂的程序。随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器／计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A／D转换器、D／A转换器等多种电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展，目前人们已经完全可以设计并制造出具有某些特殊功能的简易智能机器人。 二、设计方案 1）硬件部分设计 单片机以AT89C51来做为核心元器件，按键部分采用4*4行列式键盘，分别设定数字键和功能键，采用查询方式，每次有键按下时，先判断是实数字键还是功能键。但是这种方式采用了大量的I/O口线。在单片机应用系统中，使用的显示器主要有LED（发光二极管显示器）、LCD液晶显示器以及CRT接口。使用液晶显示器来显示。液晶是介于固态和液态间的有机化合物，将其加热会变成透明液态，冷却后变成结晶的混浊固态。在电的作用下，产生冷热变化，从而影响它的透光性，来达到显示的目的。LCD还具有以下几个优点（1）低压、微功耗（2）显示信息量大（3）长寿命（4）无辐射，无污染。 2）软件部分设计 软件部分的设计思路是将整个程序划分为键盘扫描部分，显示部分，运算程序部分，清屏显示部分。对于其中的键盘扫描部分在编写时又分为动态扫描和静态扫描；运算程序部分包括加、减、乘、除四个子程序。软件流程大致如下：开始， 基于51单片机的简易计算器 1、前言： 本设计是基于51系列单片机来进展的数字计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进展加、减、乘、除根本四则运算，并在LCD上显示相应的结果；设计电路采用STC90C51单片机为主要控制电路，利用MM74C922作为计算器4*4键盘的扫描IC读取键盘上的输入；显示采用字符LCD静态显示；软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。 2、设计任务： 计算器软件程序要完成以下模块的设计：(1)键盘输入检测模块；〔2〕LCD 显示模块；〔3〕算术运算模块；〔4〕错误处理及提示模块。 3、主体设计局部： 〔1〕、系统模块图： 2〕、系统总流程图： 4、硬件局部 单片机局部+矩阵键盘+1602显示 如下列图为简易计算器的电路原理图。P3口用于键盘输入，接4*4矩阵键盘，键值与键盘的对应表如表----所示，p0口和p2口用于显示，p2口用于显示数值的高位，po口用于显示数值的低位。 简易计算器电路原理图 矩阵键盘有16个按键，满足对简易计算器的计算实现，显示局部采用LCD1602，第一行显示计算的数值符号，第二行显示计算结果。 LCD显示模块： 本设计采用LCD液晶显示器来显示输出数据。通过D0-D7引脚向LCD写指令字或写数据以使LCD实现不同的功能或显示相应数据。 5、软件局部 *include 摘要：工程实践教学环节是为了学生能够更好地巩固和实践所学专业知识而设 置的，在本次工程实践中，我以《智能化测量控制仪表原理与设计》、《MCS-51系列单片微型计算机及其应用》课程中所学知识为基础，设计了简易计算器。本系统以MCS-51系列中的8051单片机为核心，能够实现两位数的四则运算。该系统通过检测矩阵键盘扫描，判断是否按键，经数据转换把数值送入数码管动态显示。 本系统的设计说明重点介绍了如下几方面的内容： 1）基于单片机简易计算器的基本功能，同时对矩阵键盘及数码管动态显示原理进行了简单的阐述； 2）介绍了系统的总体设计、给出了系统的整体流程框图，并对其进行了功能模块划分及所采用的元器件进行了详细说明； 3）对系统各功能模块的软、硬件实现进行了详细的设计说明。 关键词：MCS-51 8051单片机；计算器；加减乘除 目录 目录 第一章绪论 (1) 1.2设计目的 (1) 1.3设计任务 (1) 1.4章节安排说明 (1) 第二章计算器系统简介 (2) 2.1单片机发展现状 (2) 2.2计算器系统现状 (2) 2.3简易计算器系统简介 (3) 第三章主要器件简介 (4) 3.1MCS-51系列单片机简介 (4) 3.2其它器件简介 (7) 3.2.1数码管显示 (7) 3.2.2矩阵按键 (7) 第四章计算器系统设计 (9) 4.1计算器硬件电路设计 (9) 4.2计算器程序设计 (9) 4.2.1存储单元分配 (9) 4.2.2主程序设计 (9) 4.2.3数码管显示数据转换子程序 (9) 4.2.4数码管动态显示子程序 (9) 4.3系统总框图： (10) 4.4程序源代码： (10) 4.5硬件连线图： (19) 结语 (20) 参考文献 (21) 基于51单片机的简易计算器 目录 摘要....................................................................................... 第一章绪论......................................................................... 1.1课题简介.................................................................... 1.2设计目的.................................................................... 1.3简易计算器系统简介.................................................... 第二章总体电路设计.......................................................... 第三章主要模块介绍.......................................................... 3.1AT89C51....................................................................... 3.2LED数码管的结构及工作原理......................................... 3.3 矩阵按键.................................................................. 3.4 蜂鸣器模块...............................................................第四章计算器系统设计..................................................... 4.1 计算器硬件............................................................... 4.2 系统框图.................................................................. 4.3 程序设计..................................................................结语.....................................................................................参考文献.............................................................................. Ⅰ 电气与电子信息工程学院 单片机课程设计 设计题目：简易电子计算器 专业班级： 12级电信（1）班 学号： ************ *名：** 指导教师：章磊艾青 设计时间：2014/06/03～2014/06/13 设计地点：K2—407 课程设计任务书 2013 ～2014 学年第2学期 学生姓名：杨峥专业班级：电子信息工程技术（专）2012（1）班 指导教师：艾青、章磊工作部门：电气学院电信教研室 一、课程设计题目：单片机课程设计 1. 出租车计价器系统设计 2. 医院住院病人呼叫器的设计 3. 作息时间控制器 4. 数字温度计的设计 5. 火灾报警器的设计 6. 电子密码锁 7. 电子计算器 8.学生自选 二、课程设计内容 1. 以单片机为核心器件，构造系统； 2. 熟悉、掌握各种外围接口电路芯片的工作原理和控制方法； 3. 熟悉、掌握单片机汇编语言的软件设计方法； 4. 熟悉、掌握印刷电路板的设计方法； 5. 根据具体设计课题的技术指标和给定条件，能独立而正确地进行方案论证和电路设计， 要求概念清楚、方案合理、方法正确、步骤完整； 6. 学会查阅有关参考资料和手册，并能正确选择有关元器件和参数； 7. 编写设计说明书，参考毕业设计论文格式撰写设计报告（5000字以上）。 三、进度安排 2．执行要求 智能电子产品设计制作共8个选题，每组不超过7人，为避免雷同，在设计中每个同学所采用的方案不能一样。 四、基本要求 （1）进行方案论证并根据要求确定系统设计方案； （2）绘制系统框图和电气原理草图，程序流程图； （3）对相关电路进行电路参数计算和元器件选择； （4）进行软件汇编并调试； （5）利用Proteus和Keil uVision2对系统进行联调； （6）绘制系统原理总图，列出原器件明细表； （7）画出软件框图，列出程序清单； （8）写出使用说明书； （9）对设计进行全面总结，写出课程设计报告。基于51单片机的简易计算器论文设计
基于51单片机计算器设计
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