基于51单片机的简易教学计算器设计
基于51单片机的教学计算器设计Abstract
摘要：根据自动化学科的教学大纲，单片机应用是一门必修课，然而8051系列单片机又是单片机的始祖，在单片机入门中具有不可撼动的地位，本课题就是通过基于51系列单片制作由矩阵键盘、二极管阵和数码管组成的简易计算器，在制作过程中初步了解单片机软硬件的开发过程以及单片机的运行机理，达到寓教于乐的目的。
关键词：51单片机，矩阵键盘，数码管，ASCII码转换
引言：
通过对自动化学科相关课程的学习了解，单片机作为这一领域的一个重要分支，有着不可替代的学习价值，日常学校里学习51单片机是按课程章节上的，一般一个学期内能完成相关学时，分理论环节和实验环节，通过一学期的学习，本人发现内容太过分散，理论课程不紧凑系统，学时完成后同学们并不能很好地掌握单片机的运行机理，更好的应用也就无从谈起，实验课程多为一个模块一个某块进行操作，且只是在开发板上进行简单的烧写操作，不能对单片机系统的运行形成整体框架，对日后的深入学习和开发造成不良的影响。故本课题旨在通过基于51单片机的简易计算器的设计制作，使同学能够对单片机的开发应用有整体全面且直观的了解，扎实基础。
目录
正文
51单片机内部构造及运行机理
51单片机最小外围电路及电源电路
51单片机的最小外围电路主要包括晶振电路、复位电路和电源电路，本课题中的电源电路通过变压器将220V市电转换为9V直流电，再通过7805电源芯片得到5V直流电源作为单片机工作电源。
计算器的硬件电路
数码管电路
本课题中使用的是常见的4位8段式数码管。
如图所示，为单个八段式数码管的原理图，其是由八个发光二极管以及对应的八个端口和一个控制端口CA组成，八段式数码管分为共阴管(c)和共阳管(b)，由图可知以本课题中使用的共阳管为例，当控制端a，b，c，d，e，f，g，dp（段码）置低电平时，则点亮相应的二极管，置高电平则不点亮，从而构成相应的数字，作为本课题计算器的数字显示器。本课题中数码管控制端口CA（位码）置低电平为数码管在工作状态，置高电平为锁死状态。
共阳极数码管显示表(a端口连接低位）
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0xc0 0xf9 0xa4 0xb0 0x99 0x92 0x82 0xf8 0x80 0x90
如图所示为74F573PC锁存器的管脚图，/OE为输出使能端，低电平有效；D0~D7为信号输入端，接单片机；Q0~Q7为信号输出端；LE锁存使能端，高电平开锁，低电平锁存。
74F573PC的工作逻辑表如下：
/OE LE D Q
0 1 1 1
0 1 0 0
0 0 X 锁存状态
1 X X 停止工作
如图所示为本课题计算器的数码管部分的电路连接，由两片74F573PC锁存器和一个四位8段式数码管组成，这里使用两片锁存器是为了节约有限的单片机I/O口资源，分时对数码管的段码和位码进行控制。单片机控制端口为P0，P3.0，P3.1。
计算器中数码管运行控制机理
数码管显示有较为常见的两种显示方法，一种是循环显示，一种是中断显示。本课题中这两种方法均有采用。循环显示是通过软件循环显示函数不断刷新数码管以达到显示的目的。中断显示是通过单片机内部定时器中断每隔固定时间执行一次中断函数，中断函数包含了显示函数，从而实现对数码管的不断刷新来达到显示目的。因为每位数码管要独立显示，故P3.0和P3.1端口输出控制信号控制两片锁存器以达到分时控制段位码输出的目的，其中P3.0连接控制数码管段码的锁存器，P3.1连接控制数码管位码的锁存器，当P3.0输出低电平信号而P3.1输出高电平信号时，则P0端口输出地信号控制哪一位数码管的点亮，当P3.0输出高电平信号而P3.1输出低电平信号时，则P0端口输出地信号控制数码管显示的数据。
二极管阵电路
二极管阵电路是由9个二极管组成，分成三行三列，目的是为了显示+、-、*、/、=等相关符号，其中中间的二极管同时为电源指示灯，一端接地，一端接5V电源。其余八个二极管一端接5V电源，一端接单片机的P2端口，本课题中计算器的二极管由电路图可知为P2口输出低电平信号点亮。
二极管阵运行控制机理
由电路图可知LED1连接P2的低位，且控制的原理和数码管大致相当，只要对P2端口进行编码输出就能得到相应的图案，下表中列出了本课题计算器中所要显示的图案地址：+ - * / = H I ?
0xa5 0xe7 0x5a 0xdb 0xe0 0x42 0xbd 0xa2 矩阵键盘电路
如图所示，为矩阵键盘电路，设计矩阵键盘而不用独立按键主要是为了节约单片机I/O口资源，由电路分析可知，行输入（P1.0~P1.3）为4个，列输入（P1.4~P1.7）为4个，组成4*4的矩阵键盘共16个按键。下表是矩阵键盘各个按键对应的功能：
X1：1 X2：2 X3：3 X4：+
X5：4 X6：5 X7：6 X8：—
X9：7 X10：8 X11：9 X12：*
X13：0 X14：制作信息X15：= X16：/
矩阵键盘运行控制机理
当没有按键按下时，行输入均为低电平信号，列输入均为高电平信号。当有按键按下时，可由下表查明输入地址：
X1：0x7e X2：0x7d X3：0x7b X4：0x77
X5：0xbe X6：0xbd X7：0xbb X8：0xb7
X9：0xde X10：0xdd X11：0xdb X12：0xd7
X13：0xee X14：0xed X15：0xeb X16：0xe7 单片机通过循环扫描对矩阵键盘输入端口进行扫描，并通过查表判断哪一个按键被按下，从而执行相应的输出操作。
51单片机的软件运用及编译
计算器程序框图及程序设计难点
计算器软件部分的设计主要分为显示部分、字符转换部分、计算部分和输入采集部分。计算器程序设计的难点主要有三块：第一，是如何用软件处理好外部数码管显示和内部对输入数值进行计算的问题；第二，是单片机采集到的矩阵键盘的输入是一个8位二进制地址，要对其进行转换成数进行计算后，再转换成字符输出到数码管上显示；第三，是判断输入的第几个数，在计算符号按键为按下前应均算作第一个数，先输入的为高位，后输入的为低位，最大不超过四位，在有计算符号按下后应保存之前输入的数字字符并转换为整数形式保存，并记录下所输计算符号，同时准备开始记录下一个数；在等号按下后应将前面输入的数进行计算得出答案后并转换成字符形式的数以便输出显示。
致谢
参考文献
附录
程序+仿真+实物照片
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：