基于51单片机的数字计算器的设计
《单片机技术及其应用》课程设计报告
专业：通信工程
班级： 09312班
姓名：某某某
学号： 09031069 指导教师：
二0一二年六月十八日
目录
1设计目的 (1)
2 设计题目描述与要求 (1)
3 设计过程 (2)
4硬件总体方案及说明 (6)
5 软件总体方案及设计流程 (9)
6 调试与仿真 (13)
7 心得体会 (14)
8 指导老师意见 (15)
9 参考文献 (15)
附录一 (15)
附录二 (21)
基于51单片机的数字计算器的设计
1设计目的
简易计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用和单片机完整程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。单片机课程设计既巩固了课本学到的理论，还学到了单片机硬件电路和程序设计，简易计算器课程设计通过自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真，来加深对单片机的认识，充分发挥我们的个人创新和动手能力，并提高我们对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。
本设计是基于51系列的单片机进行的简易计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算，并在LED 上相应的显示结果。
设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件选择AT89C51单片机和74ls164，输入用4×4矩阵键盘。显示用5位7段共阴极LED静态显示。软件从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。选用编译效率最高的Keil软件进行编程，并用proteus仿真。
2 设计题目描述与要求
基于AT89C51数字计算器设计的基本要求与基本思路：
（1）扩展4*4键盘，其中10个数字，5个功能键，1个清零
（2）使用五位数码管接口电路
（3）完成十进制的四则运算（加、减、乘、除）
（4）实现低于三位小于255数字的连续运算
（5）使用keil软件编写程序
（6）最后用ptoteus仿真
3 设计过程
3.1设计思路
按照2的设计要求，本课题需要使用数码管显示和扩展4*4键盘，由于实验箱的硬件电路已经固定，故选择串行静态显示和用P1口扩展4*4键盘，扩展的4*4键盘定义十个数字键，六个功能键，使用串行静态显示显示运算结果。主程序进行初始化，采用定时器0进行查键，每次按键后调用显示子程序
3.2单片机简要原理
在该课程设计中，主要用到一个AT89c51芯片和串接的五个74LS164芯片。作为该设计的主要部分。下面将对这两个芯片原理及功能做已详细介绍和说明。
1.AT89C51介绍
芯片AT89C51的外形结构图
图3-2-1
芯片AT89C51的外形结构和引脚图如3-2-1所示。AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL 高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
A 主要特性：
8051 CPU与MCS-51 兼容
4K字节可编程FLASH存储器(寿命：1000写/擦循环)
全静态工作：0Hz-24KHz
三级程序存储器保密锁定
128*8位内部RAM
32条可编程I/O线
两个16位定时器/计数器
5个中断源
可编程串行通道
低功耗的闲置和掉电模式
片内振荡器和时钟电路
B 管脚说明：
VCC：供电电压（图中未画出）
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH 编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
管脚备选功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令时才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA 端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加
12V编程电源（VPP）。
XTAL1：反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。
XTAL2：来自反向振荡器的输出引脚。
2.芯片74LS164介绍
74LS164是一个串入并出的8位移位寄存器，他常用于单片机系统中，下面结束一下这个元件的基本知识。
74LS164外部结构和引脚图
图3-2-2
A 主要特性：
串行输入带锁存
时钟输入,串行输入带缓冲
异步清除
最高时钟频率可高达36Mhz
功耗：10mW/bit
74系列工作温度： 0C to 70C
Vcc最高电压：7V
输入最高电压：7V
最大输出驱动能力：高电平：－0.4mA ; 低电平：8mA
B 管脚说明
在单片机系统中，如果并行口的IO资源不够，而串行口又没有其他的作用，那么我们可以用74LS164来扩展并行IO口，节约单片机资源。74LS164是一个串行输入并行输出的移位寄存器。并带有清除端。其中，Q0—Q7并行输出端；A,B串行输入端；MR 清除端，为0时，输出清零；CP 时钟输入端。
4硬件总体方案及说明
简易数字计算器系统硬件设计主要包括：键盘电路，显示电路以及其他辅助电路。下面分别进行设计。
4.1键盘电路的设计
键盘可分为两类：编码键盘和非编码键盘。编码键盘是较多按键（20个以上）和专用驱动芯片的组合，当按下某个按键时，它能够处理按键抖动、连击等问题，直接输出按键的编码，无需系统软件干预。通用计算机使用的标准键盘就是编码键盘。在智能仪器中，使用并行接口芯片8279或串行接口芯片HD7279均可以组成编码键盘，同时还可以兼顾数码管的显示驱动，其相关的接口电路和接口软件均可在芯片资料中得到。当系统功能比较复杂，按键数量很多时，采用编码键盘可以简化软件设计。但大多数智能仪器和电子产品的按键数目都不太多（20个以内），为了降低成本和简化电路通常采用非编码键盘。非编码键盘的接口电路有设计者根据需要自行决定，按键信息通过接口软件来获取。
本课题需要的是16个按键，故选择用非编码键盘，为了减少所占用的端口，由P1口采用4*4矩阵式键盘。具体电路连接如图4-1-1所示
图4-1-1
图4-2-2
4.2显示电路设计
当系统需要显示少量数据时，采用LED数码管进行显示是一种经济实用的方法。数码管显示有静态显示和动态显示两种方法。为了减少端口的使用，故选择静态显示，并采用共阴极接法电路如图4-2-1所示
图4-2-1
LED数码管显示块是由发光二极管显示字段的显示器件。在单片机应用中通常使用七段LED。这种显示块有共阴极和共阳极两种。
4.3时钟电路及数码管电路设计
1.时钟电路
机器周期（24个时钟周期）的高电平即可对单片机实现复位操作
当主电源Vcc发生掉电或者是电压降低到电平规定值时，VPD上外接的备用电源自动启用，为单片机内部RAM提供电源，以保护片内RAM中的信息不丢失，使系统在恢复上电后能正常运行
时钟电路
图4-3-1
2．多位数码管电路显示的驱动电路
单片机应用中只有一位的的数字显示是不常见的，即要同时驱动多个数码管显示，就必须要同时让多个数码管加上各自不同的选片段，这个属于静态显示。
所谓静态显示，就是每一个显示器，都要占用单独的具有封锁功能的I/O 接口用于笔画字段形代码，单片机只要把显示的字形代码发送到接口电路，直到要显示新的数据时，再发送新的字形码，因此，使用这种方法单片机中CPU的开销小，可以提高单独锁存的I/O接口电路很多，这里以常用的串并转化电路74LS164为例介绍一种常用静态显示电路。
如图所示，5片74LS164首尾相串，而时钟端接在一起，这样，当输入8个脉冲时，从单片机RXD端输出的数据就进入到第一个74LS164中了，当第二个8个脉冲到来时，这个数据就进入了第二个片74LS164，新的数据则进入了第一个74LS164。这样，当第五个脉冲完成后，首次送出的数据被送入到最左面的74LS164中，其他数据依次出现在第一、第二、第三、第四片74LS164中。入口：把要显示的数分别放在显示缓冲区60H-64H共五个单元中，并且分别对应五个数码管LED1-LED4。出口：蒋预置在显示缓冲区中的五个数组成相应的现实字形码，然后输出到显示器中显示。
多位数码管连接电路
图4-3-2
4.4总原理图
图4-4-1
将时钟电路、显示电路、数码管电路、键盘电路和51单片机按如图4-4-1所示连接。数码管上显示的236为第一次输入的数字
5 软件总体方案及设计流程
在软件规划要求下，简易计算器的程序主要包括以下功能模块：（1）主模块，为系统初始化。（2）显示与读键模块，分显示子程序，判键程序段、运算操作子程序等部分
5.1 主程序设计
主程序主要是用来进行初始化的，调用其他子程序，清空各个标志位，清空缓存区，读取键码，判断功能，在LED上作出回应，主程序流程图如图所示。
（1）数字送显示缓冲程序设计
简易计算器所显示的数值最大位三位。要显示数值，先判断数值大小和位数，如果是超过三位或大于255，将不显示数字。可重新输入数字，再次计算。
(2）运算程序的设计
首先初始化参数，送LED低位显示“0”，高位不显示。然后扫描键盘看是否有键输入，若有，读取键码。判断键码是数字键、清零键还是功能键，是数值键则送LED显示并保存数值，是清零键则做清零处理，是功能键则又判断是“=”还是运算键，若是“=”则计算最后结果并送LED显示，若是运算键则保存相对运算程序的首地址。
5.2 显示读键模块设计
1. LED显示程序设计
LED显示器由七段发光二极管组成，排列成8字形状，因此也称为七段LED显示器。简易计算器用到的数字0~9的共阴极字形代码如下表：
表5-2-1
2.读键子程序设计
为了实现键盘的输入功能，每个键都有其处理子程序，为此每个键都对应一个码——键码。为了得到被按键的键码，使用行扫描法识别按键。
5.3 定时查件及软件可靠性设计
1. 定时查键的程序设计
进入定时器0的中断程序后，首先重新付初值，然后调用读键程序，如果有键按下，则判断按键是否与上次按键相同，如果相同则判断按键相应位是否为一，如果不为一，说明这不是持续按键导致的按键相应，并且进行相应的程序。如果不是则退出中断程序。
读键程序使用的是反转法读键，不管键盘矩阵的规模大小，均进行两次读键。第一次所有行线均输出低电平，从所有读入键盘信息（列信息）；第二次所有列线均输出低电平，从所有行线读入键盘信息（行信息）。将两次读键信息进行组合就可以得到按键的特征编码，然后通过查表得到按键的顺序编码。将各特征编码按希望的顺序排成一张表，然后用当前读得的特征码来查表。当表中有该特征码时，它的位置就是对应的顺序编码；当表中没有该特征码时，说明这是一个没有定义的键码，与没有按键（0FFH）同等看待。数字键按下则将相应的数字送入缓存区，功能键按下则执行相应的程序。
首先对数字键的程序段进行相应的设计，如果运算键（＋、－，*，/）响应标志不为一，则将输入的数字送入第一个操作数缓存区，并且清空所有响应位。否则送入第二个操作数缓存区。其次对功能键的程序段进行相应的设计。如果功能键（＋、－，*，/）第一次被按下，则置相应的标志位为一，并且将运算键响应标志位置一，清空第二个操作数的缓存区，为输入操作数做准备，如果是第二次按下则先调用运算操作子程序，执行上次按下的运算键的运算，置相应的标志位为一，并且将运算键响应标志位置一，清空第二个操作数的缓存区，为输入操作数做准备。
如果是’C’键按下，则先判断运算键响应位是否为一，如果不为一，则清空第一个操作数，否则清空第二个操作数。
如果是’=’键按下，则调用运算操作子程序。
2.软件的可靠性设计
提高本仪器的可靠性措施主要有：
（1）为防止程序跑飞，软件中设置了软件陷阱
（2）为防止键盘抖动造成按键错误，采取了软件防
（3）为了保证结果的正确性，结果溢出时显示错误代码0
6 调试与仿真
下面用Keil与porteus仿真软件介绍数字计算器的仿真与调试。
6.1 keil C51单片机软件开发系统
1. 采用KEIL 开发的89c51单片机应用程序步骤：
（1）在keil 集成开发环境中创建新项目（Project）扩展文件名为.UV2,并为该项目选定合适的单片机CPU器件（本设计采用ATMEL 公司下的AT89C51）（2）用keil的文本编辑器编写源文件，可以是汇编文件（.ASM），并将该文件添加到项目中去。一个项目文件可以包含多个文件，除了源程序文件外，还可以是库文件、头文件或文本说明文件。
（3）通过keil 的相关选择项，配置编译环境、连接定位器以及Debug调试器的功能。
（4）对项目中的源文件进行编译连接，生成绝对目标代码和可选的HEX文件，如果出现编译连接错误则返回到第2步，修改源文件中的错误后重构整个项目。
（5）对没有语法错误的程序进行仿真调试，调试成功后将HEX文件写入到单片机应用系统的ROM中。
6.2 porteus的操作
1.硬件电路图的接法操作
(1).放置选择（删除）元器件
(2).移动元器件
(3).缩放视图
(4).连接导线
(5).仿真，调试
2. 单片机系统PROTEUS设计与仿真过程
Proteus强大的单片机系统设计与仿真功能，使它可成为单片机系统应用开发和改进手段之一。全部过程都是在计算机上通过Proteus来完成的。其过程一般也可分为三步：
(1)在ISIS平台上进行单片机系统电路设计、选择元器件、接插件、连接电路和电气检测等。简称Proteus电路设计。
(2)在Keil平台上进行单片机系统程序设计、编辑、汇编编译、代码级调试，最后生成目标代码文件（*.hex）。简称Proteus源程序设计和生成目标代码文件。
(3)在ISIS平台上将目标代码文件加载到单片机系统中，并实现单片机系统的实时交互、协同仿真。它在相当程度上反映了实际单片机系统的运行情况。简称Proteus仿真。
7 心得体会
课程设计是培养学生综合运用所学知识，发现、提出、分析和解决实际问题，锻炼实践能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。随着科学技术发展的日新日异，单片机已经成为当今计算机应用中空前活跃的领域，在生活中可以说得是无处不在。因此作为自动化专业的学生来说掌握单片机的开发技术是十分重要的。
我的题目是数字计算器硬软件的设计，对于我们这些工科学生来说，这是一次考验。怎么才能找到课堂所学与实际应用的最佳结合点？怎样让自己的业余更接近专业？怎样让自己的计划更具有序性，而不会忙无一用？这都是我们所要考虑和努力的。这次课程设计我学到很多很多的东西，学会了怎么样去制定计划，怎么样去实现这个计划，并掌握了在执行过程中怎么样去克服心理上的不良情绪。不仅巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识，掌握了一种系统的研究方法，可以进行一些简单的编程。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，对单片机汇编语言掌握得不够好。这次课程设计通过自己的努力，同学的帮助，还有老师的辛勤指导下，最终顺利完成了。
通过这次课程设计，认识到自己在所学专业知识上存在很大不足，明确了今后的学习方向，为以后的就业打下了可靠的基础。
最后，对我们的老师，表示感谢！谢谢他们两周来对我的帮助。同时，对帮助我的所有同学和各位指导老师表示衷心的感谢！
8 指导老师意见
9 参考文献
[1]周美娟，肖来胜《单片机原理及系统设计》清华大学出版社
[2]余孟尝《数字电子技术基础简明教程》第三版. 高等教育出版社
[3]彭伟《单片机C语言程序设计实训100例—基于8951+proteus仿真》电子工业出版社
[4]蔡骏《单片机实验指导教程》安徽大学出版社
[5]周美娟，肖来胜《单片机原理及系统设计》清华大学出版社
附录一
实验设计源程序：
DBUF EQU 30H
TEMP EQU 40H
YJ EQU 50H ;结果存放
YJ1 EQU 51H ;中间结果存放
GONG EQU 52H ;功能键存放
DIN BIT 0B0H ;P3.0
CLK BIT 0B1H ;P3.1
ORG 00H
START: MOV R3,#0 ;初始化显示为空
MOV GONG,#0
MOV 30H,#10H
MOV 31H,#10H
MOV 32H,#00H
MOV 33H,#10H
MOV 34H,#10H
MLOOP: CALL DISP ;PAN调显示子程序
WAIT: CALL TESTKEY ;判断有无按键
JZ WAIT
CALL GETKEY ;读键
INC R3 ;按键个数
CJNE A,#0,NEXT1 ;判断是否数字键
LJMP E1 ;转数字键处理NEXT1: CJNE A,#1,NEXT2
LJMP E1
NEXT2: CJNE A,#2,NEXT3
LJMP E1
NEXT3: CJNE A,#3,NEXT4
LJMP E1
NEXT4: CJNE A,#4,NEXT5
LJMP E1
NEXT5: CJNE A,#5,NEXT6
LJMP E1
NEXT6: CJNE A,#6,NEXT7
LJMP E1
NEXT7: CJNE A,#7,NEXT8
LJMP E1
NEXT8: CJNE A,#8,NEXT9
LJMP E1
NEXT9: CJNE A,#9,NEXT10
LJMP E1
NEXT10: CJNE A,#10,NEXT11 ;判断是否功能键 LJMP E2 ;转功能键处理NEXT11: CJNE A,#11,NEXT12
LJMP E2
NEXT12: CJNE A,#12, NEXT13
LJMP E2
NEXT13: CJNE A,#13,NEXT14
LJMP E2
NEXT14: CJNE A,#14,NEXT15
LJMP E2
NEXT15: LJMP E3 ;判断是否清除键E1: CJNE R3,#1,N1 ;判断第几次按键 LJMP E11 ;为第一个数字N1: CJNE R3,#2,N2
LJMP E12 ;为第二个数字N2: CJNE R3,#3,N3
LJMP E13 ;为第三个数字N3: LJMP E3 ;第四个数字转溢出E11: MOV R4,A ;输入值暂存R4 MOV 34H,A ;输入值送显示缓存
MOV 33H,#10H
MOV 32H,#10H
LJMP MLOOP ;等待再次输入E12: MOV R7,A ;个位数暂存R7 MOV B,#10
MOV A,R4
MUL AB ;十位数
ADD A,R7
MOV R4,A ;输入值存R4
MOV 32H,#10H ;输入值送显示缓存
MOV 33H,34H
MOV 34H,R7
LJMP MLOOP
E13: MOV R7,A
MOV B,#10
MOV A,R4
MUL AB
JB OV,E3 ;输入溢出
ADD A,R7
JB CY,E3 ;输入溢出
MOV R4,A
MOV 32H,33H ;输入值送显示缓存
MOV 33H,34H
MOV 34H,R7
LJMP MLOOP
E3: MOV R3,#0 ;按键次数清零 MOV R4,#0 ;输入值清零
MOV YJ,#0 ;计算结果清零
MOV GONG,#0 ;功能键设为零
MOV 30H,#10H ;显示清空
MOV 31H,#10H
MOV 32H,#10H
MOV 33H,#10H
MOV 34H,#00H
LJMP MLOOP
E2: MOV 34H,#10H
MOV 33H,#10H
MOV 32H,#10H
MOV R0,GONG ;与上次功能键交换 MOV GONG,A
MOV A,R0
CJNE A,#10,N21 ;判断功能键
LJMP JIA ;“＋”
N21: CJNE A,#11,N22
LJMP JIAN ;“－”
N22: CJNE A,#12,N23
LJMP CHENG ;“*”
N23: CJNE A,#13,N24
LJMP CHU ;“/”
N24： CJNE A,#0,N25
LJMP FIRST ;首次按功能键N25: LJMP DEN ;“=”
N4: LJMP E3
FIRST: MOV YJ,R4 ;输入值送结果 MOV R3,#0 ;按键次数清零
LJMP DISP1 ;结果处理
JIA: MOV A,YJ ;上次结果送累加器 ADD A,R4 ;上次结果加输入值
JB CY,N4 ;溢出
MOV YJ,A ;存本次结果
MOV R3,#0 ;按键次数清零
LJMP DISP1
JIAN: MOV A,YJ
SUBB A,R4 ;上次结果减输入值
JB CY,N4 ;负数溢出
MOV YJ,A
MOV R3,#0
LJMP DISP1
CHENG: MOV A,YJ
MOV B,A
MOV A,R4
MUL AB ;上次结果乘输入值
JB OV,N4 ;溢出
MOV YJ,A
LJMP DISP1
CHU: MOV A,R4
MOV B,A
MOV A,YJ
DIV AB ;上次结果除输入值
MOV YJ,A
MOV R3,#0
LJMP DISP1
DEN: MOV R3,#0
LJMP DISP1
DISP1: MOV B,#10
MOV A,YJ ;结果送累加器
DIV AB ;结果除10
MOV YJ1,A ;暂存“商”
MOV A,B ;取个位数
MOV 34H,A ;个位数送显示缓存
MOV A,YJ1
JZ DISP11 ;结果是否为一位数
MOV B,#10
AT89C51单片机简易计算器的设计
AT89C51单片机简易计算器的设计 单片机的出现是计算机制造技术高速发展的产物，它是嵌入式控制系统的核心，如今，它已广泛的应用到我们生活的各个领域，电子、科技、通信、汽车、工业等。本设计是基于51系列单片机来进行的数字计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除六位数范围内的基本四则运算，并在LCD上显示相应的结果。设计电路采用AT89C51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。 一、总体设计 根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。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LCD 显示数据和结果。 （2）另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）执行过程：开机显示零，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。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为0时，计算器会在LCD 上提示错误。 系统模块图： 二、硬件设计 （一）、总体硬件设计 本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分：采用LCD 静态显示。按键部分：采用4*4键盘；利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC，读取输入的键值。 总体设计效果如下图：
基于51单片机的简易计算器制作
基于51单片机的简易计算器制作专业：电气信息班级：11级电类一班 姓名：王康胡松勇 时间：2012年7月12日 一：设计任务 本系统选用AT89C52单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计，具体设计如下： （1）由于设计的计算器要进行四则运算，为了得到较好的显示效果，经综合分析后，最后采用LED 显示数据和结果。 （2）采用键盘输入方式，键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键(on\c)和等号键（=），故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）在执行过程中，开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LED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LED上输出运算结果。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LED上提示八个0；当除数为0时，计算器会在LED上会提示八个负号。 设计要求：分别对键盘输入检测模块；LED显示模块；算术运算模块；错误处理及提示模块进行设计，并用Visio画系统方框图，keil与protues仿真 分析其设计结果。 二．硬件设计 单片机最小系统 CPU:A T89C52 显示模块：两个4位7段共阴极数码管 输入模块：4*4矩阵键盘 1.电路图
电路图说明 本电路图采用AT89C52作为中处理器，以4*4矩阵键盘扫描输入，用两个74HC573(锁存器)控制分别控制数码管的位于段，并以动态显示的方式显示键盘输入结果及运算结果。为编程方便，以一个一位共阴极数码管显示负号。 三，程序设计 #include
基于51单片机的计算器设计程序代码汇编
DBUF EQU 30H TEMP EQU 40H YJ EQU 50H ;结果存放 YJ1 EQU 51H ;中间结果存放GONG EQU 52H ;功能键存放 ORG 00H START: MOV R3,#0 ;初始化显示为空MOV GONG,#0 MOV 30H,#10H MOV 31H,#10H MOV 32H,#10H MOV 33H,#10H MOV 34H,#10H MLOOP: CALL DISP ;PAN调显示子程序WAIT: CALL TESTKEY ; 判断有无按键JZ WAIT CALL GETKEY ;读键 INC R3 ;按键个数 CJNE A,#0,NEXT1 ; 判断就是否数字键 LJMP E1 ; 转数字键处理NEXT1: CJNE A,#1,NEXT2 LJMP E1 NEXT2: CJNE A,#2,NEXT3 LJMP E1 NEXT3: CJNE A,#3,NEXT4 LJMP E1 NEXT4: CJNE A,#4,NEXT5 LJMP E1 NEXT5: CJNE A,#5,NEXT6 LJMP E1 NEXT6: CJNE A,#6,NEXT7 LJMP E1 NEXT7: CJNE A,#7,NEXT8 LJMP E1 NEXT8: CJNE A,#8,NEXT9 LJMP E1 NEXT9: CJNE A,#9,NEXT10 LJMP E1 NEXT10: CJNE A,#10,NEXT11 ;判断就是否功能键LJMP E2 ;转功能键处理NEXT11: CJNE A,#11,NEXT12 LJMP E2 NEXT12: CJNE A,#12, NEXT13 LJMP E2
基于51单片机的计算器设计
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
51单片机简易计算器程序
#include <reg51.h>#include <intrins.h> #include <ctype.h> #include <stdlib.h> #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar operand1[9], operand2[9]; uchar operator; void delay(uint); uchar keyscan(); void disp(void); void buf(uint value); uint compute(uint va1,uint va2,uchar optor); uchar code table[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff}; uchar dbuf[8] = {10,10,10,10,10,10,10,10}; void delay(uint z) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--); } uchar keyscan() { uchar skey; P1 = 0xfe; while((P1 & 0xf0) != 0xf0) { delay(3); while((P1 & 0xf0) != 0xf0) { switch(P1) { case 0xee: skey = '7'; break; case 0xde: skey = '8'; break; case 0xbe: skey = '9'; break; case 0x7e: skey = '/'; break; default: skey = '#'; }
AT89C51单片机C实现简易计算器
AT89C51单片机简易计算器的设计 一、总体设计 根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。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LCD 显示数据和结果。 （2）另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）执行过程：开机显示零，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。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为0时，计算器会在LCD 上提示错误。 系统模块图：
二、硬件设计 （一）、总体硬件设计 本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分：采用LCD 静态显示。按键部分：采用4*4键盘；利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC，读取输入的键值。 总体设计效果如下图：
（二）、键盘接口电路 计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键，如果采用独立按键的方式，在这种情况下，编程会很简单，但是会占用大量的I/O 口资源，因此在很多情况下都不采用这种方式，而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用四条I/O 线作为行线，四条I/O 线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为4×4个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O 口的利用率。 矩阵键盘的工作原理： 计算器的键盘布局如图2所示：一般有16个键组成，在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能，这种形式在单片机系统中也最常用。 图 2 矩阵键盘布局图 矩阵键盘内部电路图如图3所示：
基于51单片机的数字计算器的设计
《单片机技术及其应用》课程设计报告 专业：通信工程 班级：09312班 姓名：某某某 学号：09031069 指导教师： 二0一二年六月十八日
目录 1设计目的 (1) 2 设计题目描述与要求 (1) 3 设计过程 (2) 4硬件总体方案及说明 (6) 5 软件总体方案及设计流程 (9) 6 调试与仿真 (13) 7 心得体会 (14) 8 指导老师意见 (15) 9 参考文献 (16) 附录一 (16) 附录二 (21)
基于51单片机的数字计算器的设计 1设计目的 简易计算器的原理与设计是单片机课程设计课题中的一个。在完成理论学习和必要的实验后，我们掌握了单片机的基本原理以及编程和各种基本功能的应用，但对单片机的硬件实际应用和单片机完整程序设计还不清楚，实际动手能力不够，因此对该课程进行一次课程设计是有必要的。单片机课程设计既巩固了课本学到的理论，还学到了单片机硬件电路和程序设计，简易计算器课程设计通过自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真，来加深对单片机的认识，充分发挥我们的个人创新和动手能力，并提高我们对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 本设计是基于51系列的单片机进行的简易计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除3位无符号数字的简单四则运算，并在LED 上相应的显示结果。 设计过程在硬件与软件方面进行同步设计。硬件选择AT89C51单片机和74ls164，输入用4×4矩阵键盘。显示用5位7段共阴极LED静态显示。软件从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。选用编译效率最高的Keil软件进行编程，并用proteus仿真。 2 设计题目描述与要求 基于AT89C51数字计算器设计的基本要求与基本思路： （1）扩展4*4键盘，其中10个数字，5个功能键，1个清零 （2）使用五位数码管接口电路
基于51单片机的简易计算器设计
河南##############学校 毕业设计（论文） 基于51单片机的简易计算器 系部: 自动控制系 专业: 电气自动化 班级: 自083 姓名: 崔 # # 学号: 091415302 指导老师: 许 # 二零一二年五月八日
基于51单片机的简易计算器 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，能够实现多位数的四则运算。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：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；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；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
Based on the simple calculator 51 SCM Abstract The engineering practice teaching is to students better to consolidate and practice have set up by the professional knowledge, in this engineering practice, I to the intelligent measurement control instrument principle and design ", "the MCS-51 series single chip computer and its application" course knowledge as the foundation, the design the simple calculator. This system to MCS-51 of the 8051 series single chip microcomputer as the core, can realize the connection arithmetic. The system through the test matrix keyboard scan, judge whether key, the data transfer the numerical into digital tube dynamic display. This system mainly introduced the design that the following aspects of content: based on single chip microcomputer simple calculator basic functions, and the matrix keyboard and a digital tube dynamic display of the principle of a simple expatiated; introduced the design of the whole system, the whole process of the system are discussed, and its function module partition and the components for a detailed explanation; the functional modules of the system hardware and software of the implementation of the detailed design instructions. Key words: MCS-51；8051 single chip microcomputer；Calculator；Add, subtract, multiply and divide:
51单片机简易计算器代码
#include"reg52.h" #define uchar unsigned char #define uint unsigned int sbit busy=P0^7; void delay(uint z) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } char i,j,temp,num; long a,b,c; //a,第一个数b,第二个数c,得数 uchar flag,fuhao;//flag表示是否有符号键按下，fuhao表征按下的是哪个符号uchar code table[]={7,8,9,0,4,5,6,0,1,2,3,0,0,0,0,0}; uchar code table1[]={7,8,9,0x2f-0x30,4,5,6,0x2a-0x30,1,2,3,0x2d-0x30,0x01-0x30,0,0x3d-0x30,0 x2b-0x30}; //按键显示编码表 sbit lcden=P2^2; sbit lcdwrite=P2^1; sbit lcdrs=P2^0; //lcd的写指令 void write_com(uchar com) { lcdrs=0; lcden=0; P0=com; delay(1); lcden=1; delay(1); lcden=0; } //lcd的写数据 void write_date(uchar da) { lcdrs=1; lcden=0; P0=da; delay(1); lcden=1; delay(1); lcden=0; } //初始化
void init() //初始化 { uchar num; num=-1; lcdwrite=0; lcden=0; write_com(0x38); write_com(0x0c); write_com(0x06); write_com(0x01); delay(500);//延时0.5s write_com(0x01); i=0; j=0; a=0; //第一个参与运算的数 b=0; //第二个参与运算的数 c=0; flag=0; //flag表示是否有符号键按下， fuhao=0; // fuhao表征按下的是哪个符号 } void keyscan() // 键盘扫描程序 { P3=0xfe; if(P3!=0xfe) { delay(10); //延迟20ms if(P3!=0xfe) { temp=P3&0xf0; switch(temp) { case 0xe0:num=0; break; case 0xd0:num=1; break; case 0xb0:num=2; break; case 0x70:num=3; break; } } while(P3!=0xfe); if(num==0||num==1||num==2)//如果按下的是'7','8'或'9 { if(j==1)//确认一次计算完毕，清屏 { write_com(0x01);
基于单片机的简易计算器设计
2013 - 2014 学年＿一＿学期 山东科技大学电工电子实验教学中心 创新性实验研究报告 实验项目名称＿＿基于51单片机的简易计算器设计＿ 2013 年12 月27 日
四、实验内容
2、实验内容 （一）、总体硬件设计 本设计选用AT89C52单片机为主控单元。显示部分：采用六位LED动态数码管显示。按键部分：采用2*8键盘；利用2*8的键盘扫描子程序，读取输入的键值。 （二）、键盘接口电路 计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键，如果采用独立按键的方式，在这种情况下，编程会很简单，但是会占用大量的I/O 口资源，因此在很多情况下都不采用这种方式，而是采用矩阵键盘的方案。矩阵键盘采用两条I/O 线作为行线，八条I/O 线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为2×8个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O 口的利用率。 矩阵键盘的工作原理： 计算器的键盘布局如图2所示：一般有16个键组成，在单片机中正好可以用一个P口和另一个P口的两个管脚实现16个按键功能，这种形式在单片机系统中也最常用。 矩阵键盘布局图： 矩阵键盘内部电路图如下图所示：
（三）、LED显示模块 本设计采用LED数码显示来显示输出数据。通过D0-D7引脚向LED写指令字或写数据以使LED实现不同的功能或显示相应数据。 （四）运算模块（单片机控制） MCS-51 单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多功能I/O等一台计算机所需要的基本功能部件。如果按功能划分，它由如下功能部件组成，即微处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM/EPROM）、并行I/O 口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器（SFR）。 单片机是靠程序运行的，并且可以修改。通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，通过使用单片机编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！因此我们采用单片机作为计算器的主要功能部件，可以很快地实现运算功能。
51单片机 实现计算器功能
51单片机多为计算器汇编程序 此程序并不仅仅局限于255以内操作 FIR0 EQU 30H FIR1 EQU 31H FIR2 EQU 32H FIR3 EQU 33H ;第一个操作数 SEC0 EQU 34H SEC1 EQU 35H SEC2 EQU 36H SEC3 EQU 37H ; 第二个操作数 LIN0 EQU 38H LIN1 EQU 39H LIN2 EQU 40H LIN3 EQU 41H ; 数据暂存 RES0 EQU 42H RES1 EQU 43H RES2 EQU 44H RES3 EQU 45H ;结果暂存区 XLINE EQU 46H YLINE EQU 47H ;记录按键按键位置 SYMBLE EQU 48H ;操作符存储 DDE0 EQU 49H DDE1 EQU 50H DDE2 EQU 51H ;用于延时 FLEL4 EQU 52H FLEL5 EQU 53H FLEL6 EQU 54H BEFOR EQU 55H HH BIT 01H ;比较大 EE BIT 02H ;比较相等 FIL BIT 03H ;溢出标记 FLAG BIT 04H ;有无按键标记 ERR BIT 05H ;错误标记 YESY BIT 06H ; 有无操作符按键标记
NUM BIT 07H ;按键个数标记 YESN BIT 08H ;有无数字按键标记 ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0003H LJMP INTERUPT MAIN: MOV IE,#01H ;初始化 MOV SP,#6FH LCALL CLRI SETB IT0 SETB EA DISPLAY: ;数码管显示函数 CJNE R3,#00H,TT1 MOV R3,#0AH TT1: CJNE R3,#0AH,STARTD CJNE R2,#00H,TT2 MOV R2,#0AH TT2: CJNE R2,#0AH,STARTD CJNE R1,#00H,STARTD MOV R1,#0AH STARTD: MOV A,R0 LCALL TRANS ;将所要显示的值转化为数码管对应的数据 MOV P2,A MOV P1,#10H LCALL DELAY10ms MOV A,R1 LCALL TRANS MOV P2,A MOV P1,#20H LCALL DELAY10ms MOV A,R2 LCALL TRANS MOV P2,A MOV P1,#40H LCALL DELAY10ms
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..............................................................................
基于C51简易计算器综述
单片机课程设计 简 易 计 算 器 专 业 班 级 学生姓名 学 号 任课教师 提交日期 JINGCHU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY
目录 摘要 (01) 引言 (01) 一、设计任务和要求............................. 1、1 设计要求 1、2 性能指标 1、3 设计方案的确定 二、单片机简要原理............................. 2、1 AT89C51的介绍 2、2 单片机最小系统 2、3 七段共阳极数码管 三、硬件设计................................... 3、1 键盘电路的设计 3、2 显示电路的设计 四、软件设计................................... 4、1 系统设计 4、2 显示电路的设计 五、调试与仿真................................. 5、1 Keil C51单片机软件开发系统 5、2 proteus的操作 六、心得体会.................................... 参考文献......................................... 附录1 系统硬件电路图............................ 附录2 程序清单.................................. 一、设计任务和要求
1.1 设计要求 本次课程设计，我选择的课题是单片机十进制加法计算器软硬件设计，设计任务为： 设计一键盘显示装置，键盘上除需定义10个十进制数字键外还要相应的功能键，其它键不定义无响应。利用此系统可分别可输入十进制被加数与加数，实现两数相加并将结果以十进制形式显示出来。(扩展:多位10进制数相加) 1.2 性能指标 本课程设计的十进制加法计算器的计算范围为0~255，计算结果全为整数，计算结果溢出结果不显示。 1、加法：三位加法，计算结果超过255溢出不显示 2、减法：三位减法，计算结果若小于零溢出不显示 3、乘法：三位数乘法 4、除法：整数除法 5、有清零功能 1.3 设计方案的确定 按照1.1的设计要求，本课题需要使用数码管显示和扩展4*4键盘，由于 AT89C51芯片的I口不够多，而且为了硬件电路设计的简单化，故选择串行动态显示和用P1口扩展4*4键盘，扩展的4*4键盘定义十个数字键，六个功能键，使用串行动态显示显示运算结果。 主程序进行初始化，采用行列扫描进行查表得出键值，每次按键后调用显示子程序。 二、单片机简要原理 在该课程设计中，主要用到一个AT89C51芯片和串接的共阴数码管。作为 该设计的主要部分，下面将对它们的原理及功能做详细介绍和说明。 2.1 AT89C51的介绍：
51单片机计算器设计
1引言 当今时代，是一个新技术层出不穷的时代。在电子领域，尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。过去习惯于传统电子领域的工程师、技术员正面临着全新的挑战，如不能在较短时间内学会单片机，势必会被时代所遗弃，只有勇敢地面对现实，挑战自我，加强学习，争取在较短的时间内将单片机技术融会贯通，才能跟上时代的步伐。 它所给人带来的方便也是不可否定的，它在一块芯片内集成了计算机的各种功能部件，构成一种单片式的微型计算机。20世纪80年代以来，国际上单片机的发展迅速，其产品之多令人目不暇接，单片机应用不断深入，新技术层出不穷。20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。 本设计是由单片机实现的模拟计算器，它不仅能实现数据的加减乘除运算，而且还能使数据及其计算结果在数码管上显示出来，能够实现0-256的数字四则运算。本设计是用单片机AT89C51来控制，采用共阳极数码显示，软件部分是由C语言来编写的。设计任务利用键盘和数码管设计一个简单的数学计算器，可以完成简单的如加，减，乘，除的四则运算，并将运算结果在数码管上显示出来。 2．方案论证与设计 根据功能和指标要求，本系统选用MCS 51 单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口 电路，实现对计算器的设计。具体设计考虑如下： ①由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，对数字的大小范围要求不高，故 我们采用可以进行四位数字的运算，选用8 个LED 数码管显示数据和结果。 ②另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16 个按键即可。系统模块图： 2.1 输入模块： 键盘扫描计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键，如果采用独立按键的方式，在这种情况下，编程会很简单，但是会占用大量的I/O 口资源，因此在很多情况下都不采用这种方式。为此，我们引入了矩阵键盘的应用，采用四条I/O
基于51单片机的简易计算器论文设计
电子设计结课论文题目： 系别： 专业： 学生姓名： 学号： 实验研究工程设计工程技术研究 年月日
基于51单片机的简易计算器 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1602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) 3.2.11602显示 (7) 3.2.2矩阵按键 (7) 第四章计算器系统设计 (8) 4.1计算器硬件电路设计 (8) 4.2.2主程序设计............................................................... 错误！未定义书签。结语. (17) 参考文献 (18)
51单片机计算器程序
#include
TH0=0X3C;//50mS TR0=1;//启动定时 ET0=1;//启动中断 EA=1; } void delay_1s() { uchar h; for(h=0;h<20;h++) {delay_50ms();} }*/ void delay(uchar i) { uchar h,t; t=200; for(h=0;h
基于51单片机的简易计算器设计
基于单片机的简易计算器设计 摘要 (2) 关键字:80C51 LCD1602 4*4矩阵键盘计算器 (2) 第一章绪论 (3) 1、1系统开发背景 (3) 1、2系统开发意义 (3) 1、3设计目的 (3) 1、4设计任务 (3) 第二章单片机发展现状 (4) 2、1目前单片机的发展状况 (4) 2、1、1单片机的应用场合 (4) 2、2计算器系统现状 (5) 2、3简易计算器系统介绍 (5) 第三章系统硬件设计及说明 (6) 3、1系统组成及总体框图 (7) 3、2AT89S52单片机介绍 (7) 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汇编语言与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。在实时检测与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就是不够的,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就是比较常见的电子产品之一。可就是它还在发展之中,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
51单片机的简易计算器要点
华侨大学厦门工学院单片机控制系统课程设计报告 题目：基于51单片机的简易计算器 专业、班级： 学生姓名： 学号： 指导教师： 2014年 5 月20 日
目录 一、设计任务目的 (2) 二、计任务要求 (2) 三、设计方案选取与论证 (2) 四、电路设计 (3) 4.1总体电路图 (3) 4.2 硬件设计 (4) 4.2.1 矩阵按键 (4) 4.2.2 AT89C52主芯片 (4) 4.2.3 LCD显示 (7) 4.3软件设计 (7) 4.3.1 键盘模块 (8) 4.3.2 计算模块 (8) 4.3.3 显示模块 (9) 五.制作及调试过程 (10) 5.1 制作过程 (10) 5.2 软件调试 (10) 5.3 硬件调试 (11) 结论 (12) 致谢 (13) 参考文献 (13)
一、设计任务目的 设计一个计算器，可以进行简易的四则运算。 二、计任务要求 1、能够进行简单的四则运算，包括带负数的运算。用LCD显示数据和结果（6位即可） 2、采用键盘输入方式，键盘包括数字键（0～9）、符号（+、-、×、÷）、清除键(c)和等号键（=），故只需要16 个按键即可。 3、在执行过程中，开机显示零，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。 4、错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示，如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD 上提示OV；当除数为0时，计算器会在LCD上提示ERR。 三、设计方案选取与论证 1、单片机部分 单片机以AT89C51来做为核心元器件。 2、按键部分 设计思路：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。 3、显示部分 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。 思路：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。 其系统结框图如下：