照度的计算
光学基本知识-照度
照度
照度(Luminosity)指物体被照亮的程度，采用单位面积所接受的光通量来表示，表示单位为勒[克斯](Lux,lx) ，即1m/m2 。 1 勒[克斯]等于 1 流[明](lumen,lm)的光通量均匀分布于1m2 面积上的光照度。照度是以垂直面所接受的光通量为标准，若倾斜照射则照度下降。照度的计算
照度的计算方法，有利用系数法、概算曲线法、比功率法和逐点计算法等。
(一)利用系数法
1、利用系数的概念
照明光源的利用系数(utilization coefficient) 是用投射到工作面上的光通量( 包括直射光通和多方反射到工作面上的光通)与全部光源发出的光通量之比来表示，
即u=φe/nφ
利用系数u与下列因数有关：
1)、与灯具的型式、光效和配光曲线有关。
2)、与灯具悬挂高度有关。悬挂越高，反射光通越多，利用系数也越高。
3)、与房间的面积及形状有关。房间的面积越大，越接近于正方形，则由于直射光通越多，因此利用系数也越高。
4)、与墙壁、顶棚及地板的颜色和洁污情况有关。颜色越浅，表面越洁净，反射的光通越多，因而利用系数也越高。
2、利用系数的确定
利用系数值应按墙壁和顶棚的反射系数及房间的受照空间特征来确定。房间的受照空间特征
用一个“室空间比”(room cabin rate，缩写为RCR)的参数来表征。
如图8-12所示，一个房间按受照的情况下不同，可分为三个空间：最上面为顶棚空间，工作面以下为地板空间，中间部分则称为室空间。对于装设吸顶灯或嵌入式灯具的房间，没有顶棚空间；而工作面为地面的房间，则无地板空间。
室空间比RCR=5hRC(l+b)/lb：
公式中
hRC，代表室空间高度；
l，代表房间的长度；
b，代表房间的宽度。
根据墙壁、顶棚的反射系数(参看表8-1)及室空间比RCR，就可以从相应的灯具利用系数表中查出其利用系数。
3、按利用系数法计算工作面上的平均照度
由于灯具在使用期间，光源本身的光效要逐渐降低，灯具也要陈旧脏污，被照场所的墙壁和顶棚也有污损的可能，从而使工作面上的光通量有所减少，所以在计算工作面上的实际平均照度时，应计入一个小于1的“减光系数”。因此工作面上实际的平均照度为Eav=uKnφ/A
公式中：
u，代表利用系数；
K，代表减光系数(亦称维护系数)，参考值如表8-3所列；
n，代表灯的盏数；
φ，代表每盏灯发出的光通量；
A，代表受照房间面积。
为了对照度的量有一个感性的认识，下面举一例进行计算，一只100W的白炽灯，其发出的总光通量约为1200Lm，若假定该光通量均匀地分布在一半球面上，则距该光源1m和5m处的光照度值可分别按下列步骤求得：半径为1m的半球面积为2π×12=6.28 m2，距光源1m处的光照度值为：1200Lm/6.28 m2=191Lux。同理，半径为5m的半球面积为:2π×52=157 m2，距光源5m处的光照度值为：1200Lm/157 m2=7.64Lux。
生活场所中照度的标准
确定照度的原则
应根据工作、生产的特点和作业对视觉的要求确定照度；对于公共建筑还要根据其用途考虑各种特殊要求，如商场除要求工作面适当的水平照度外，还要有足够的空间亮度，给顾客一种明亮感和兴奋感，不同商品销售区，要求不同照度，以渲染促销重点商品；又如宾馆等建筑，常常运用照明来营造一种气氛，所使用的照度以至色表，就有特殊要求；象体育竞赛场馆，更需要很高的垂直面照度或半柱面照度，以满足彩色电视转播的要求和观众观看的清晰和舒适感。
确定照度的依据
（一）识别对象的大小，即作业的精细程度；
（二）对比度，即识别对象的亮度和所在背景亮度之差异，两者亮度之差越小，则对比度越小，就越难看清楚，因此需要更高照度；
（三）其他因素：视觉的连续性（长时间观看），识别速度，识别目标处于静止或运动状态，视距大小，视看者的年龄等。
照度对工作、生产的影响
（一）工业生产场所的照度将对产品的质量、差错率、废品率、工伤事故率有一定影响；
（二）办公室、阅览、金融工作场地等的照度，对工作效率、阅读效率有很大关系；
（三）以上两类视觉场所的照度不足，连续工作时会引起视觉疲劳，长时期将导致人眼视力下降以及头晕等心理或生理不适；
（四）商场照度，除看清商品细部和质地外，还有激发顾客购买欲望，促进销售的作用。
下表中所列的是几种不同工作情况下的标准照度值：
工作性质或场所照度（勒克司）
夏季中午在太阳能直接照射下100，000
没有太阳的室外10，000-1000
明朗夏天的室内500-100
细小精致的工作（如修理钟表、雕刻制板、制图等）100
使用危险性的小的带刃工具（削刀、钻、旋刀）的工作100
在工作台上作细小精致的工作（如用缝纫机缝纫、书写等）75
阅读、观看各种仪器所示的读数，纺织50
走廊10
楼梯8
在满月底下0.2
一般而言，居家空间到底适用何种光源，除依据室内的整体规划外，也应考虑用电之效率及各场所所需之应有照度。每一不同使用目的的场所，均有其合适的照度来配合。例如：起居间所需之照明照度为150－300Lux；一般书房照度为100Lux，但阅读时所需之照明照度则为600Lux，所以最好再使用台灯作为局部照明。
场所照度（Lux）
书房、办公室500－1000
客厅（不阅读书报）150－300
浴厕、更衣室200－500
餐桌300－500
走廊、楼梯35－75
电梯、走道100－200
车库、仓储30－75
一般情况：夏日阳光下为100000LUX；阴天室外为10000LUX；室内日光灯为100LUX；距60W台灯60cm桌面为300LUX；电视台演播室为1000LUX；黄昏室内为10LUX；夜间路灯为0.1LUX；烛光（20cm远处）10～15LUX。
照度参考表1
天气照度LUX
晴天30000~300000
阴天3000
日出日落300
月圆0.3~0.03
星光0.0002~0.00002
阴暗夜晚0.003~0.0007
照度参考表2
室内场所照度LUX
生产车间10~500
办公室30~50
餐厅10~30
走廊5~10
停车场1~5
室内刚能辨别人脸的轮廓，照度为20LX，下棋打牌的照度为150LX，看小说约需250LX，即25瓦白炽灯离书30-50厘米，书写约需要500LX，即40瓦白炽灯离书30-50厘米，看电视约需30LX，用一支3瓦的小灯放在视线之外就行了。
保持合适的照度，对提高工作和学习效率都有很大的好处；在过于强烈或过于阴暗的光线照射下工作学习，对眼睛都是有害的。
1967年法国第十三届国际计量大会规定了以坎德拉、坎德拉/平方米、流明、勒克斯分别作为发光强度、光亮度、光通量和光照度等的单位，为统一工程技术中使用的光学度量单位有重要意义。为了解和使用便利，以下将有关知识做一简单介绍：
名称单位符号定义
光强度cd 坎德拉(Candela)
I = F/Ω 光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量。
光亮度cd/m2表示发光面明亮程度的，指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定方向的发光面的面积之比。
光通量lm 流明(Lumen)
F 单位时间里通过某一面积的光能，称为通过这一面积的辐射能通量。
绝对黑体在铂的凝固温度下，从5.305*103cm2面积上辐射出来的光通量为1lm。
为表明光强和光通量的关系，发光强度为1cd的点光源在单位立体角（1球面度）内发出的光通量为1lm。
光照度lx 勒克斯(Lux)
被光均匀照射的物体，距离该光源1米处，在1m2面积上得到的光通量是1lm时，它的照度是1lux。习称“烛光米”。
1. 烛光、国际烛光、坎德拉（candela）的定义
在每平方米101325牛顿的标准大气压下，面积等于1/60平方厘米的绝对“黑体”（即能够吸收全部外来光线而毫无反射的理想物体），在纯铂（Pt）凝固温度（约2042K获1769℃）时，沿垂直方向的发光强度为1 坎德拉。并且，烛光、国际烛光、坎德拉三个概念是有区别的，不宜等同。从数量上看，60 坎德拉等于58.8国际烛光，亥夫纳灯的1烛光等于0.885国际烛光或0.919坎德拉。
2. 发光强度与光亮度
发光强度简称光强，国际单位是candela（坎德拉）简写cd。Lcd是指光源在指定方向的单位立体角内发出的光通量。光源辐射是均匀时，则光强为I=F/Ω，Ω为立体角，单位为球面度（sr）,F为光通量，单位是流明，对于点光源由I=F/4 。光亮度是表示发光面明亮程度的，指发光表面在指定方向的发光强度与垂直且指定方向的发光面的面积之比，单位是坎德拉/平方米。对于一个漫散射面，尽管各个方向的光强和光通量不同，但各个方向的亮度都是相等的。电视机的荧光屏就是近似于这样的漫散射面，所以从各个方向上观看图像，都有相同的亮度感。
以下是部分光源的亮度值：单位cd/m2
太阳：1.5*10 ；日光灯：（5—10）*103；月光（满月）：2.5*103；黑白电视机荧光屏：120左右；彩色电视机荧光屏：80左右。
3. 光通量与流明
光源所发出的光能是向所有方向辐射的，对于在单位时间里通过某一面积的光能，称为通过这一面积的辐射能通量。各色光的频率不同，眼睛对各色光的敏感度也有所不同，即使各色光的辐射能通量相等，在视觉上并不能产生相同的明亮程度，在各色光中，黄、绿色光能激起最大的明亮感觉。如果用绿色光作水准，令它的光通量等于辐射能通量，则对其它色光来说，激起明亮感觉的本领比绿色光为小，光通量也小于辐射能通量。光通量的单位是流明，是英文lumen的音译，简写为lm。绝对黑体在铂的凝固温度下，从5.305*103cm2面积上辐射出来的光通量为1lm。为表明光强和光通量的关系，发光强度为1坎德拉的点光源在单位立体角（1球面度）内发出的光通量为1流明。一只40W的日光灯输出的光通量大约是2100流明。
4. 光照度与勒克斯
光照度可用照度计直接测量。光照度的单位是勒克斯，是英文lux的音译，也可写为lx。被光均匀照射的物体，在1平方米面积上得到的光通量是1流明时，它的照度是1勒克斯。有时为了充分利用光源，常在光源上附加一个反射装置，使得某些方向能够得到比较多的光通量，以增加这一被照面上的照度。例如汽车前灯、手电筒、摄影灯等。
以下是各种环境照度值：单位lux
黑夜：0.001—0.02；月夜：0.02—0.3；阴天室内：5—50；阴天室外：50—500；晴天室内：100—1000；夏季中午太阳光下的照度：约为10*9次方；阅读书刊时所需的照度：50—60；家用摄像机标准照度：1400。
LED基础知识:光学单位和计算
2007-12-25 19:43
1．前言
在LED的应用领域里，光强和光功率是两个很重要的指标参数。了解这些指标参数是如何被测量，被何种仪器方式测量以及它们的单位是非常基础和重要的。本文解释了主要的光学单位并提供了简单的计算方法。
2．颜色
当日光穿透棱镜时，光线被分为7种颜色：紫色，青色，蓝色，绿色，黄色，橙色和红色。由于这些颜色无法被进一步细分，因此被认为是单色光。可见光谱是由波长逐步增加的单色光排列组成的。
如图一所示，单色光可以被定义为单一的波长。与之相比较的是图二中白色LED所描述的光谱。
3．辐射计和光度计的测定
1)辐射线在几何学里被定义为随着时间变化的光能（紫外?红外）。
2)光度测定受控于辐射量和人眼对可见光的敏感度。
4．功率
3）光功率：光源单位时间内发出的总能量。（瓦特）
发光效率对人眼可见光的感知度没有关系和影响。举例来说，1个瓦特的紫外线光谱能量人眼是看不见的。
4）光强：光功率中人眼敏感的因素。（流明）
（用光谱效能整合的光功率）
5．发光效率和人类的眼睛
人类的眼睛至少能感知到波长为380-780奈米的磁性光谱,而最为敏感的光波长为555奈米.眼睛的敏感曲线图如下图3所示.CIE(国际照明协会)在1924年采用标准的光谱发光效率图.
注意:
1）这个图在白天使用是有效的.
2）夜视时507 nm是另一个峰值.
3）眼睛的敏感度能够和下面的例子联系起来.
眼睛对470 nm蓝光的感知度只有555 nm绿光的1/10.
也就是说1 mw的470 nm和555 nm的光,绿光比蓝光要亮10倍.
6．辐射量和光通量的关系
光通量是由辐射量，标准发光效率和最大光谱发光效率相乘的结果来确定。公式如下：
*Km（最大光谱发光效率）在人类视觉可见区域555 nm时为683 lm/w。
因此，光通量=Km×Φe(λ) ×V(λ)。
光通量的简单计算（流明）
1）单色光
a.555 nm（绿光）辐射量：1 watt
683×1×10ˉ3*w+×1.000 = 0.683 *lm+
b.波长：600 nm 辐射功率：3 mw
波长为600 nm的标准发光效率系数是0.631。（由图1）
c.光通量为：
683×3×10ˉ3*w+×0.631 = 1.292919 *lm+
2）波长的分布
LED的光谱分布，是个肉眼可见光波长380-780 nm辐射功率的积分再乘以最大光谱发光效率。结果如下柱状图所示。
7．立体角和光强
光强是点光源在某一方向立体角内光通量的大小。（单位：cd=坎德拉）
立体角（弧度：sr）是一个固定的角度。
1)立体角被定义为在一个被r2分开的半径r的球体上的区域。 2)光强是点光源在某一方向立体角内光通量的大小。cd=lm/sr.
对点光源来说，如果圆锥的尺寸按照规则的立体角变化，那么通过圆锥体的光通量是相同。8．照度
照度是点光源的光在单位受照面积的光通量。(单位:勒克斯,lx)1 lux之照度为1 lumen之光通量均匀分布在面积为一平方米之区域。举例如下：
图7中，假设a,b和c面积相同（1平方米）。照度由总光量来表示（如前头）。距离越远，单位面积内的箭头越少，说明照度越低。
9．单位之间的关系
关于已经提到的光学单位的摘要参照下列的图解
．总结
Kelvin
Kelvin，也称作开尔文温度计（缩写为“K”）是科学工作中使用很普遍的一种。
Kelvin开氏温度标度是用一种理想气体来确立的，它的零点被称为绝对零度。根据动力学理论，当温度在绝对零度时，气体分子的动能为零。为了方便起见。Kelvin开氏温度计的刻度单位与摄氏温度计上的刻度单位相一致，也就是说，Kelvin开氏温度计上的一度等于摄氏温度计上的一度，水的冰点摄氏温度计为0℃，Kelvin开氏温度计为273.16°K。
照明计算是照明设计的重要内容,照度计算又是照明功能效果计算的重要组成部分。照度计算的目的是根据所需要的照度值,结合其它已知条件(如照明器型式及布置、房间各个面的反射条件及污染情况等)来决定灯泡的容量或灯的数量。
照度计算方法有利用系数法和逐点计算法(包括平方反比法、等照度曲线法、方位系数法等) 两大类,利用系数法用于计算平均照度与配灯数,逐点计算法用于计算某点的直射照度。现将这两种计算方法的特点及使用范围对比如下:
利用系数法利用系数计算此法考虑了直射光及反射光两部分所产生的照度计算结果为水平面上的平均照度计算室内水平面上的平均照度,特别适用于反射条件好的房间．查概算曲线一般生产及生活用房的灯数概略计算
逐点计算法平方反比法此法只考虑直射光产生的照度,可以计算任意面上某一点的直射照度采用直射照明器的场所,可直接求出水平面照度等照度曲线法方位系数法，使用线光源的场所,求算任意面上一点的照度
一套速查表格以便使用。表格相关说明如下:
1. 室形指数RI=W* L/H*(W L) W-房间宽; L-房间长, H-灯具至工作面高度,并据此室形指数结合灯具配光类型查表得出φ0。见附表1。
2. 室内顶棚、墙面及地面的反射系数分别为ρC、ρW、ρf,根据实际环境不同可加系数C1修正。见附表2。
3. 各灯具效率不同, 可加系数C2修正。见附表3。
附表1
室形指数 RI 直接型配光灯具半直接型配光灯具均匀漫射配光灯具半间接型配光灯具间接型配光灯具
S<0.9h S<1.3h
0.6 5.38 5.00 5.38 5.38 7.78 8.75
0.8 4.38 3.89 4.38 4.24 6.36 7.00
1.0 3.89 3.41 3.68 3.59 5.39 6.09
1.25 3.41
2.98
3.33 3.11
4.83
5.00
1.5 3.11
2.74
3.04 2.86
4.38 4.83
2.0 2.80 2.46 2.69 2.50 4.00 4.38
2.5 2.64 2.30 2.50 2.30
3.59
4.89
3.0 2.55 2.30 2.37 2.19 3.33 3.68
3.5 2.46 2.12 2.30 2.11 3.18 3.33
4.0 2.37 2.06 2.22 2.03 3.04 3.33
4.5 2.35 2.02 2.17 1.99 2.98 3.26
5.0 2.33 1.97 2.12 1.94 2.92 3.18
附注:S为灯具间距,h为灯具安装高度
直接型照明器允许距高比分类
分类名称距高比s/h
特狭照型S/h≤0.5
狭照型(深照型,集照型) 0.5
中照型(扩散型,余弦型) 0.7
广照型 1.0
特广照型 1.5
附表2
ρC 0.7 0.6 0.4
ρW 0.5 0.4 0.3
ρf 0.2 0.2 0.2
C1 1 1.08 1.27
附表3
灯具效率 0.7 0.6 0.5
C2 1 1.22 1.47
通过以上表格能进行计算的第一步:查出φ0, C1, C2,第二步代入所需照度E及房间面积A,第三步选择合适的光源及其光通量。最后得出布灯数量。
表2.0. 1
汇编语言实现十进制加减计算器
课程设计 题目十进制数加减计算器学院计算机科学与技术 专业计算机科学与技术 班级计算机0808班 姓名何爽 指导教师袁小玲 2010 年12 月31 日
课程设计任务书 学生姓名：何爽专业班级：计算机0808班 指导教师：袁小玲工作单位：计算机科学与技术学院 题目: 十进制数加减计算器的设计 初始条件： 理论：学完“汇编语言程序设计”、“课程计算机概论”、“高级语言程序设计”和“数字逻辑”。 实践：计算机学院科学系实验中心提供计算机和软件平台。如果自己有计算机可以在其上进行设计。 要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求） （1）十进制数加减计算器的设计。 （2）程序应有操作提示、输入和输出，界面追求友好，最好是菜单式的界面。 （3）设计若干用例（测试数据），上机测试程序并分析（评价）所设计的程序。 （4）设计报告格式按附件要求书写。课程设计报告书正文的内容应包括： 在正文第一行写课程设计题目； 1.需求说明（要求、功能简述）或问题描述； 2.设计说明（简要的分析与概要设计）； 3.详细的算法描述； 4.源程序与执行结果（含测试方法和测试结果）； 5.使用说明； 6.总结，包括设计心得（设计的特点、不足、收获与体会）和展望（该 程序进一步改进扩展的设想）。 时间安排： 设计时间一周：周1：查阅相关资料。 周2：系统分析,设计。 周3~4：编程并上机调试。 周5：撰写课程设计报告。 设计验收安排：20周星期五8:00起到计算机学院科学系实验中心进行上机验收。 设计报告书收取时间：20周的星期五下午5:00之前。 指导教师签名： 2010年12月31日 系主任（或责任教师）签名： 2010年12月31日
洁净室照度计算方法
照度的单位称勒克司或，米烛光，及一平方米面积上的光照度(流明)，基本公式为： E=F/4πrr=I/rr 式中E为照度(勒克斯或米烛光)，F为光源总亮度，即灯泡瓦数乘以发光效率(白炽灯平均为15，荧光灯平均为32，节能灯为20)，4π为以光源为中心的球面积，r为光源距离，I(烛光)=F/4π，例如一只100瓦灯泡在米处时，读物表面的光亮度为： E=100×15/4×××=米烛光 上述的计算相当麻烦，现将我国常用灯泡计算列表如下，家长只要根据所用灯泡查出距离就行。 常用灯泡照明度与使用距离换算表 灯泡瓦数发光率总烛光较好距离(米)最远距离(米) 100W(白炽灯)15 60W(白炽灯)1 40W(白炽灯)1 40W(日光灯)32 20W(日光灯)3 12W (节能灯)2 6W (节能灯) 利用系数法计算平均照度 平均照度(Eav) = 光源总光通量(N*Ф)*利用系数(CU)*维护系数(MF) / 区域面积(m2) (适用于室内或体育场的照明计算) 利用系数：一般室内取，体育取 维护系数：一般取～ 举例 1：室内照明：4×5米房间，使用3×36W隔栅灯9套 平均照度 =光源总光通量×CU×MF/面积 =(2500×3×9)××÷4÷5 =1080 Lux 结论：平均照度1000Lux以上
举例 2：体育馆照明：20×40米场地，使用POWRSPOT 1000W金卤灯 60套 平均照度 =光源总光通量×CU×MF/面积 =(105000×60)××÷20÷40 =1890 Lux 结论：平均水平照度1500Lux以上 某办公室平均照度设计案例： 设计条件：办公室长米，宽米，顶棚高米，桌面高米，利用系数，维护系数，灯具数量33套，求办公室内平均照度是多少 灯具解决方案：灯具采用 DiNiT 2X55W 防眩日光灯具，光通量3000Lm，色温3000K，显色性Ra90以上。 根据公式可求得： Eav = (33套X 6000Lm X X ÷ 米 X 米) = ÷ m2 = 备注： 照明设计必须必须要求准确的利用系数，否则会有很大的偏差，影响利用系数的大小，主要有以下几个因素： *灯具的配光曲线 *灯具的光输出比例 *室内的反射率，如天花板、墙壁、工作桌面等 *室内指数大小
数据结构课程设计计算器
数据结构课程设计报告 实验一：计算器 设计要求 1、问题描述：设计一个计算器，可以实现计算器的简单运算，输出并检验结果的正确性，以及检验运算表达式的正确性。 2、输入：不含变量的数学表达式的中缀形式，可以接受的操作符包括+、-、*、/、%、(、)。 具体事例如下： 3、输出：如果表达式正确，则输出表达式的正确结果；如果表达式非法，则输出错误信息。 具体事例如下： 知识点：堆栈、队列 实际输入输出情况： 正确的表达式
对负数的处理 表达式括号不匹配 表达式出现非法字符 表达式中操作符位置错误 求余操作符左右出现非整数 其他输入错误 数据结构与算法描述 解决问题的整体思路： 将用户输入的中缀表达式转换成后缀表达式，再利用转换后的后缀表达式进行计算得出结果。 解决本问题所需要的数据结构与算法： 用到的数据结构是堆栈。主要算法描述如下： A．将中缀表达式转换为后缀表达式： 1. 将中缀表达式从头逐个字符扫描，在此过程中，遇到的字符有以下几种情况： 1）数字 2）小数点 3）合法操作符+ - * / %
4）左括号 5）右括号 6）非法字符 2. 首先为操作符初始化一个map 利用系数法计算平均照度 平均照度(Eav) = 光源总光通量(N*Ф)*利用系数(CU)*维护系数(MF) / 区域面积(m2) (适用于室内或体育场的照明计算) 利用系数：一般室内取0.4，体育取0.3 维护系数：一般取0.7～0.8 举例 1：室内照明： 4×5米房间，使用3×36W隔栅灯9套 平均照度＝光源总光通量×CU×MF/面积 ＝(2500×3×9)×0.4×0.8÷4÷5 ＝1080 Lux 结论：平均照度1000Lux以上 举例 2：体育馆照明：20×40米场地，使用POWRSPOT 1000W金卤灯 60套 平均照度＝光源总光通量×CU×MF/面积 ＝(105000×60)×0.3×0.8÷20÷40 ＝1890 Lux 结论：平均水平照度1500Lux以上 某办公室平均照度设计案例： 设计条件：办公室长18.2米，宽10.8米，顶棚高2.8米，桌面高0.85米，利用系数0.7，维护系数0.8，灯具数量33套，求办公室内平均照度是多少？ 灯具解决方案：灯具采用DiNiT 2X55W 防眩日光灯具，光通量3000Lm，色温3000K，显色性Ra90以上。 根据公式可求得： Eav = (33套X 6000Lm X 0.7 X 0.8) ÷ (18.2米X 10.8米) = 110880.00 ÷ 196.56 m2 = 564.10Lux 备注： 照明设计必须必须要求准确的利用系数，否则会有很大的偏差，影响利用系数的大小，主要有以下几个因素： *灯具的配光曲线 *灯具的光输出比例 *室内的反射率，如天花板、墙壁、工作桌面等 *室内指数大小 复杂的区域照明设计，需利用专业的照明设计软件，进行电脑模拟计算。 浅析照度计算的研究与探讨 照度计算是实现建筑光环境设计总体构想的重要手段。采用单位容量法计算,能较好平衡准确度与简便度,为照度计算的实际运用加大了可操作性。 洛阳理工学院 十 进 制 4 位 加 法 计 数 器 系别：电气工程与自动化系 姓名：李奇杰学号：B10041016 十进制4位加法计数器设计 设计要求： 设计一个十进制4位加法计数器设计 设计目的： 1.掌握EDA设计流程 2.熟练VHDL语法 3.理解层次化设计的内在含义和实现 设计原理 通过数电知识了解到十进制异步加法器的逻辑电路图如下 Q3 则可以通过对JK触发器以及与门的例化连接实现十进制异步加法器的设计 设计内容 JK JK触发器的VHDL文本描述实现： --JK触发器描述 library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; entity jk_ff is port( j,k,clk: in std_logic; q,qn:out std_logic ); end jk_ff; architecture one of jk_ff is signal q_s: std_logic; begin process(j,k,clk) begin if clk'event and clk='0' then if j='0' and k='0' then q_s <= q_s; elsif j='0' and k='1' then q_s <= '0'; elsif j='1' and k='0' then q_s <= '1'; elsif j='1' and k='1' then q_s <= not q_s; end if; end if; end process; q <= q_s; qn <= not q_s; end one; 元件门级电路： 与门VHDL文本描述实现： --与门描述library ieee; use ieee.std_logic_1164.all; 单片机十进制加法计算器设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计，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。硬件方面从功能考虑，首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机，输入采用4×4矩阵键盘。显示采用3位7段共阴极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C 语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus仿真。 引言 十进制加法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设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，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。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词：单片机、计算器、AT89C51芯片、汇编语言、数码管、加减乘除 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.................................. 微机课程设计报告 题目简易计算器仿真 学院（部）信息学院 专业通信工程 班级2011240401 学生姓名张静 学号33 12 月14 日至12 月27 日共2 周 指导教师（签字）吴向东宋蓓蓓 单片机十进制加法计算器设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的十进制计算器系统设计，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。 软件方面从分析计算器功能、流程图设计，再到程序的编写进行系统设计。编程语言方面从程序总体设计以及高效性和功能性对C语言和汇编语言进行比较分析，针对计算器四则运算算法特别是乘法和除法运算的实现，最终选用全球编译效率最高的KEIL公司的μVision3软件，采用汇编语言进行编程，并用proteus仿真。 引言 十进制加法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设计和单片机完整的用户程序设计还不清楚，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。 单片机课程设计既要让学生巩固课本学到的理论，还要让学生学习单片机硬件电路设计和用户程序设计，使所学的知识更深一层的理解，十进制加法计算器原理与硬软件的课程设计主要是通过学生独立设计方案并自己动手用计算机电路设计软件，编写和调试，最后仿真用户程序，来加深对单片机的认识，充分发挥学生的个人创新能力，并提高学生对单片机的兴趣，同时学习查阅资料、参考资料的方法。 关键词：单片机、计算器、AT89C52芯片、汇编语言、数码管、加减乘除 照度计算方法利用系数法计算平均照度 平均照度(Eav) = 光源总光通量(N*Ф)*利用系数(CU)*维护系数(MF) / 区域面积(m2) (适用于室内或体育场的照明计算) 利用系数：一般室内取0.4，体育取0.3 维护系数：一般取0.7～0.8 举例1：室内照明：4×5米房间，使用3×36W隔栅灯9套 平均照度＝光源总光通量×CU×MF/面积 ＝(2500×3×9)×0.4×0.8÷4÷5 ＝1080 Lux 结论：平均照度1000Lux以上 举例2：体育馆照明：20×40米场地，使用POWRSPOT 1000W金卤灯60套 平均照度＝光源总光通量×CU×MF/面积 ＝(105000×60)×0.3×0.8÷20÷40 ＝1890 Lux 结论：平均水平照度1500Lux以上 某办公室平均照度设计案例： 设计条件：办公室长18.2米，宽10.8米，顶棚高2.8米，桌面高0.85米，利用系数0.7，维护系数0.8，灯具数量33套，求办公室内平均照度是多少？ 灯具解决方案：灯具采用DiNiT 2X55W 防眩日光灯具，光通量3000Lm，色温3000K，显色性Ra90以上。 根据公式可求得： Eav = (33套X 6000Lm X 0.7 X 0.8) ÷ (18.2米X 10.8米) = 110880.00 ÷ 196.56 m2 = 564.10Lux 备注： 照明设计必须必须要求准确的利用系数，否则会有很大的偏差，影响利用系数的大小，主要有以下几个因素： *灯具的配光曲线 *灯具的光输出比例 *室内的反射率，如天花板、墙壁、工作桌面等 *室内指数大小 照度计算方法有利用系数法和逐点计算法(包括平方反比法、等照度曲线法、方位系数法等) 两大类，利用系数法用于计算平均照度与配灯数，逐点计算法用于计算某点的直射照度。现将这两种计算方法的特点及使用范围对比如下: 利用系数法利用系数计算此法考虑了直射光及反射光两部分所产生的照度计算结果为水平面上的平均照度计算室内水平面上的平均照度，特别适用于反射条件好的房间．查概算曲线一般生产及生活用房的灯数概略计算 逐点计算法平方反比法此法只考虑直射光产生的照度，可以计算任意面上某一点的直射照度采用直射照明器的场所，可直接求出水平面照度等照度曲线法方位系数法，使用线光源的场所，求算任意面上一点的照度 以上这两种计算方法，各文章都介绍的较多了，这里不再复述。从实际使用效果来看，以上两种方法都存在计算繁琐，建筑专业条件众多，适用范围较小等不足之处，主要体现在： 安卓应用程序设计 ——简易计算器的实现院（系）名称 专业名称 学生姓名 学生学号 课程名称 2016年6月日 1.系统需求分析 Android是以Linux为核心的手机操作平台，作为一款开放式的操作系统，随着Android 的快速发展，如今已允许开发者使用多种编程语言来开发Android应用程序，而不再是以前只能使用Java开发Android应用程序的单一局面，因而受到众多开发者的欢迎，成为真正意义上的开放式操作系统。计算器通过算法实行简单的数学计算从而提高了数学计算的效率，实现计算器的界面优化，使界面更加友好，操作更加方便。基于android的计算器的设计,系统具有良好的界面；必要的交互信息；简约美观的效果。使用人员能快捷简单地进行操作，即可单机按钮进行操作，即时准确地获得需要的计算的结果，充分降低了数字计算的难度和节约了时间。 2.系统概要设计 2.1计算器功能概要设计 根据需求，符合用户的实际要求，系统应实现以下功能：计算器界面友好，方便使用，，具有基本的加、减、乘、除功能，能够判断用户输入运算数是否正确，支持小数运算，具有清除功能。 图2.1系统功能图 整个程序基于Android技术开发，除总体模块外主要分为输入模块、显示模块以及计算模块这三大部分。在整个系统中总体模块控制系统的生命周期，输入模块部分负责读取用户输入的数据，显示模块部分负责显示用户之前输入的数据以及显示最终的计算结果，计算模块部分负责进行数据的运算以及一些其他的功能。具体的说，总体模块的作用主要是生成应用程序的主类，控制应用程序的生命周期。 输入模块主要描述了计算器键盘以及键盘的监听即主要负责读取用户的键盘输入以及 响应触屏的按键，需要监听手机动作以及用指针事件处理方法处理触屏的单击动作。同时提供了较为直观的键盘图形用户界面。 显示模块描述了计算器的显示区，即该区域用于显示用户输入的数据以及最终的计算结 照度计算的方法 作者：未知来源：转载发布时间：2006-2-7 19:54:37 发布人：george 减小字体增大字体 一照度计算的基本规定 ?圆形发光体的直径小于其至受照面距离的1/5或线形发光体的长度小于照射距离（斜距）的1/4时，可视为点光源。 ?当发光体的宽度小于计算高度的1/4，长度大于计算高度的1/2，发光体间隔较小（发光体间隔 平均照度(Eav)= 单个灯具光通量Φ×灯具数量(N)×空间利用系数(CU)×维护系数(K)÷地板面积(长×宽) 因为误差总是存在：20%-30%，所以建议使用专业的照明设计软件进行精确计算，而对于特殊或场地条件所限，而不能采用照明软件模拟计算时，在计算地板、桌面、作业台面平均照度可以用下列基本公式进行，略估算出灯具照度(勒克斯lx)=光通量(流明lm)/面积(平方米m^2) 即平均1勒克斯(lx)的照度,是1流明(lm)的光通量照射在1平方米(m^2)面积上的亮度。 公式说明： 1、单个灯具光通量Φ，指的是这个灯具内所含光源的裸光源总光通量值。 2、空间利用系数(CU)，是指从照明灯具放射出来的光束有百分之多少到达地板和作业台面,所以与照明灯具的设计、安装高度、房间的大小和反射率的不同相关,照明率也随之变化。如常用灯盘在3米左右高的空间使用，其利用系数CU 可取0.6--0.75之间；而悬挂灯铝罩，空间高度6--10米时，其利用系数CU 取值范围在0.7--0.45；筒灯类灯具在3米左右空间使用，其利用系数CU可取0.4--0.55；而像光带支架类的灯具在4米左右的空间使用时，其利用系数CU可取0.3--0.5。以上数据为经验数值，只能做粗略估算用，如要精确计算具体数值需由公司书面提供，相关参数，在此仅做参考。 3、是指伴随着照明灯具的老化，灯具光的输出能力降低和光源的使用时间的增加，光源发生光衰;或由于房间灰尘的积累，致使空间反射效率降低，致使照度降低而乘上的系数.一般较清洁的场所,如客厅、卧室、办公室、教室、阅读室、医院、高级品牌专卖店、艺术馆、博物馆等维护系数K取0.8；而一般性的商店、超市、营业厅、影剧院、机械加工车间、车站等场所维护系数K取0.7；而污染指数较大的场所维护系数K则可取到0.6左右。 此方法用于计算平均照度(光源光通量)(CU)(MF) /照射区域面积适用于室内，体育照明利用系数(CU)：一般室内取0.4，体育取0.3 1. 灯具的照度分布 2. 灯具效率 3. 灯具在照射区域的相对位置 4. 被包围区域中的反射光维护系数MF=(LLD)X(LDD)一般取0.7～0.8 举例1：室内照明，4×5米房间，使用3×36W隔栅灯9套计算公式:平均照度＝光源总光通×CU×MF/面积＝ (2500×3×9)×0.4×0.8÷4÷5 ＝1080 Lux 结论：平均照度 1000Lux以上举例2：体育馆照明，20×40米场地，使用POWRSPOT 1000W金卤灯60套平均照度＝光源总光通×CU×MF/ 面积＝(105000×60)×0.3×0.8÷20÷40 ＝1890 Lux 结论：平均水平照度1500Lux以上垂直照度1000Lux以上（视安装位置） 1）金属卤化物灯 实验1 十进制加减法计数器 实验地点：电子楼218 实验时间：2012年10月19日指导老师：黄秋萍、陈虞苏 实验要求：设计十进制加减法计数器，保留测试程序、设计程序、仿真结果 1.设计程序： module count(EN,CLK,DOUT,F,RST); input EN,CLK,F,RST; output [3:0]DOUT; reg [3:0]DOUT; always@(posedge CLK) begin :abc if(EN) if(!RST) if(F) begin :a DOUT=DOUT+1; if(DOUT==10) DOUT=0; end //END A else begin :b DOUT=DOUT-1; if(DOUT==15) DOUT=9; end else DOUT=0; else DOUT=DOUT; end endmodule 2.测试程序 `timescale 10ns/1ns module test_count; wire [3:0] DOUT; reg EN,F,RST,CLK; count M(EN,CLK,DOUT,F,RST); initial begin :ABC CLK=0; EN=0; RST=1; F=1; #100 EN=1; #200 RST=0; #1500 F=0; #3000 $stop; end always #50 CLK=~CLK; initial $monitor("EN=%b,F=%b,RST=%b,DOUT%D",EN,F,RST,DOUT); endmodule 3.测试结果 # EN=0,F=1,RST=1,DOUT x # EN=1,F=1,RST=1,DOUT x # EN=1,F=1,RST=1,DOUT 0 # EN=1,F=1,RST=0,DOUT 0 # EN=1,F=1,RST=0,DOUT 1 # EN=1,F=1,RST=0,DOUT 2 # EN=1,F=1,RST=0,DOUT 3 # EN=1,F=1,RST=0,DOUT 4 # EN=1,F=1,RST=0,DOUT 5 # EN=1,F=1,RST=0,DOUT 6 # EN=1,F=1,RST=0,DOUT 7 # EN=1,F=1,RST=0,DOUT 8 # EN=1,F=1,RST=0,DOUT 9 # EN=1,F=1,RST=0,DOUT 0 # EN=1,F=1,RST=0,DOUT 1 # EN=1,F=1,RST=0,DOUT 2 # EN=1,F=1,RST=0,DOUT 3 # EN=1,F=1,RST=0,DOUT 4 # EN=1,F=1,RST=0,DOUT 5 # EN=1,F=0,RST=0,DOUT 5 # EN=1,F=0,RST=0,DOUT 4 # EN=1,F=0,RST=0,DOUT 3 # EN=1,F=0,RST=0,DOUT 2 # EN=1,F=0,RST=0,DOUT 1 # EN=1,F=0,RST=0,DOUT 0 # EN=1,F=0,RST=0,DOUT 9 # EN=1,F=0,RST=0,DOUT 8 # EN=1,F=0,RST=0,DOUT 7 # EN=1,F=0,RST=0,DOUT 6 # EN=1,F=0,RST=0,DOUT 5 VB应用程序的设计方法 ——“简易计算器”教学设计 揭阳第一中学卢嘉圳 教学内容：利用所学知识制作Visual Basic程序“简易计算器” 教学目标：能熟练运用CommandButton控件及TextBox控件进行Visual Basic(以下简称VB)程序的设计，能熟练运用条件语句编写代码 教学重点:运用开发VB程序一般过程的思路来开发“简易计算器” 教学难点:分析得出实现“简易计算器”各运算功能的算法。 教材分析： 当我刚开始进行程序设计的教学时，便感觉比较难教。这是因为程序设计本身枯燥、严谨，较难理解，而且学生大多数都是初学者，没有相应的知识基础。对于《程序设计实例》，我们选用的教材是广东教育出版社出版的《信息技术》第四册，该书采用的程序设计语言是VB，而学生是仅学过了一点点简单的QB编程之后就进入《程序设计实例》的学习的。 教材为我们总结了设计VB程序的一般步骤：创建用户界面；设置控件属性；编写事件程序代码；运行应用程序。我总结了一下，其实VB程序设计可分为设计用户界面及编写程序代码两个环节。 教学过程： 一、引入新课 任务：让学生按照书上提示完成一个非常简单的VB程序——“计算器”（仅包含开方、平方、求绝对值功能）的制作。 目的：加强对CommandButton控件及TextBox控件的掌握，复习对开方、求绝对值函数的使用。 引入本节课的学习任务：设计一个简易计算器，包含加、减、乘、除、开方、平方等运算。程序界面可参考下图。 具体功能为：在Text1中输入一个数值，然后单击代表运算符的按钮则运算结果会在text2中显示出来；比如在text1中输入一个2，然后按“+”按钮，再输入一个3按“-”按钮，再输入一个-4按“*”按钮，则实际为(2-3)*(-4)；最后在text2中显示结果为4。 LED平均照度计算方法 照度计算方法 利用系数法 此方法用于计算平均照度 = (光源光通量)×(CU)×(MF)÷照射区域面积 适用于室内，体育照明 利用系数：一般室内取0.4，体育取0.3 1. 灯具的照度分布 2. 灯具效率 3. 灯具在照射区域的相对位置 4. 被包围区域中的反射光 维护系数MF=(LLD)X(LDD)一般取0.7～0.8 举例 1： 室内照明，4×5米房间，使用 3×36W隔栅灯 9 套 平均照度＝光源总光通×CU×MF/面积 法向照度标准计算 照度标准值应按0．5、1、3、5、10、15、20、30、50、75、100、150、200、300、500、750、1000、1500、2000、3000、50001x 分级。本标准规定的照度值均为作业面或参考平面上的维持平均照度值。体育运动场地照度标准值表2.2.9-1运动项目参考平面及其高度 照度标准值(lx)训练比赛低中高低中高篮球、排球、羽毛球、网球、手球、田径(室内)、体操、艺术体操、技巧、武术地面0500750棒球、垒球地面---300500w50保龄球地面0300500举重地面100750击剑台面2500750柔道、中国摔交、国际摔交地面2500750拳击地面2015002000乒乓球台面37501000游泳、蹼泳、跳水、水球水面0500750花样游泳水面2500750冰球、速度滑冰、花样滑冰冰面0500750围棋、中国象棋、国际象棋台面---5007501000桥牌桌面---100150200射击靶心靶心垂直面1射击房地面5010足球曲棍球观看距离120m地面---0m---2m---300500750 利用系数法（此方法用于计算平均照度）计算公式：平均照度＝光源总光通×CU×MF/面积平均照度：指于工作面上接受之入射光通量密度；光源总光通：点光源或非点光源在单位时间内所发出的能量,其中可产生视觉者(人能感觉出来的辐射通量)即称为光通量。 CU：利用系数，和下列因素有关： 1.灯具的照度分布 2.灯具效率 3.灯具在照射区域的相对位置 4.被包围区域中的反射光一般体育场地取0.3MF：维护系数，维护系数MF=(LLD)X(LDD)指某一地区于一段时间过后之照度和最初照度相较二者之比， LLD：灯管流明降落系数 LDD：灯具尘埃减能系数和下列因素有关：灯具使用条件清扫和 西北师范大学知行学院 数字电子实践论文 课题：74ls161组成的十进制加法计数器 （置数法） 班级：14电本 学号：14040101114 姓名：于能海 指导老师：崔用明 目录 第1章前言 (1) 1.1 摘要 (1) 1.2 设计目的 (2) 1.3 设计内容及要求 (2) 第2章设计方案 (3) ....................................................................................................................... 错误！未定义书签。 2．1主要芯片功能介绍 (3) 2.2.1 四位二进制计数器74161介绍 (3) ............................................................................................................... 错误！未定义书签。 2.2 工作原理 (4) 第3章硬件设计 (4) 3.1 单元电路设计 (4) 3.2 总硬件电路图 (5) 第4章仿真与试验 (6) 4.1 仿真结果 (6) 4.2 调试中遇到的问题 (7) 第5章结论和体会 (8) 第1章前言 1.1 摘要在数字电路技术的课程中，计数器的功能是记忆脉冲的个数,它是数字系统中应用最广泛的基本时序逻辑构件。计数器在微型计算机系统中的主要作用就是为CPU和I/O设备提供实时时钟，以实现定时中断、定时检测、定时扫描、定时显示等定时控制，或者对外部事件进行计数。一般的微机系统和微机应用系统中均配置了定时器/计数器电路，它既可当作计数器作用，又可当作定时器使用，其基本的工作原理就是"减1"计数。计数器：CLK输入脉冲是一个非周期事件计数脉冲，当计算单元为零时，OUT输出一个脉冲信号，以示计数完毕。 本十进制加法计数器是基于74161芯片而设计的， 该十进制加法计数器设计理念是用于工厂流水线上产品计数，自动计数，方便简单。 关键词：74ls161计数器 Introduction In the course of digital circuit technology, the counter memory function is the number of pulses, it is a digital system, the most widely used basic sequential logic components. The main role of the counter in the micro-computer system is to provide real-time clock for the CPU and I / O devices to achieve the timer interrupt, timing detection, scheduled scanning, the timing display timing control, or to count external events. General computer systems and computer application systems are equipped with a timer / counter circuit, it can as a counter action, but also as a timer, the basic working principle is "minus 1" count. Counter: CLK input pulse is a non-periodic event count pulses to zero when calculating unit, OUT outputs a pulse signal, to show the count is completed. The decimal addition counter is designed based on the 74161 chip, the low potential sensor senses when to rely on external signals, sensors in an object within the sensing range, otherwise it is a high potential. Within the sensing range of the sensor when an object is moved out of date, sensor potential from high to low and then high, appears on the edge. Counter is automatically incremented and displayed on a digital control. The decimal addition counters have two seven-segment LED. It can count from 0 to 99 objects, and easy to expand. The design concept of decimal addition counter is used to count on a factory assembly line products, automatic counting, convenient and simple. Keywords:74ls161counter 模拟计算器 学生姓名：**** 指导老师：**** 摘要本课程设计的课题是设计一个模拟计算器的程序，能够进行表达式的计算，并且表达式中可以包含Abs()和Sqrt()运算。在课程设计中，系统开发平台为Windows ，程序设计设计语言采用C++，程序运行平台为Windows 或*nix。本程序的关键就是表达式的分离和处理，在程序设计中，采用了将输入的中缀表达式转化为后缀表达式的方法，具有可靠的运行效率。本程序做到了对输入的表达式（表达式可以包含浮点数并且Abs()和Sqrt()中可以嵌套子表达式）进行判定表达式是否合法并且求出表达式的值的功能。经过一系列的调试运行，程序实现了设计目标，可以正确的处理用户输入的表达式，对海量级数据都能够通过计算机运算快速解决。 关键词C++程序设计；数据结构；表达式运算；栈；中缀表达式；后缀表达式；字符串处理；表达式合法判定； 目录 1 引言 (3) 1.1课程设计目的 (3) 1.2课程设计内容 (3) 2 设计思路与方案 (4) 3 详细实现 (5) 3.1 表达式的合法判定 (5) 3.2 中缀表达式转化为后缀表达式 (5) 3.3 处理后缀表达式 (7) 3.4 表达式嵌套处理 (8) 4 运行环境与结果 (9) 4.1 运行环境 (9) 4.2 运行结果 (9) 5 结束语 (12) 参考文献 (13) 附录1：模拟计算器源程序清单 (14) 1 引言 本课程设计主要解决的是传统计算器中，不能对表达式进行运算的问题，通过制作该计算器模拟程序，可以做到快速的求解表达式的值，并且能够判定用户输入的表达式是否合法。该模拟计算器的核心部分就在用户输入的中缀表达式的转化，程序中用到了“栈”的后进先出的基本性质。利用两个“栈”，一个“数据栈”，一个“运算符栈”来把中缀表达式转换成后缀表达式。最后利用后缀表达式来求解表达式的值。该算法的复杂度为O(n)，能够高效、快速地求解表达式的值，提高用户的效率。 1.1课程设计目的 数据结构主要是研究计算机存储，组织数据，非数值计算程序设计问题中所出现的计算机操作对象以及它们之间的关系和操作的学科。数据结构是介于数学、计算机软件和计算机硬件之间的一门计算机专业的核心课程，它是计算机程序设计、数据库、操作系统、编译原理及人工智能等的重要基础，广泛的应用于信息学、系统工程等各种领域。学习数据结构是为了将实际问题中涉及的对象在计算机中表示出来并对它们进行处理。通过课程设计可以提高学生的思维能力，促进学生的综合应用能力和专业素质的提高。 模拟计算器程序主要利用了“栈”这种数据结构来把中缀表达式转化为后缀表达式，并且运用了递归的思想来解决Abs()和Sqrt()中嵌套表达式的问题，其中还有一些统计的思想来判定表达式是否合法的算法。 1.2课程设计内容 本次课程设计为计算器模拟程序，主要解决表达式计算的问题，实现分别按表达式处理的过程分解为几个子过程，详细的求解过程如下：1 用户输入表达式。 2 判定表达式是否合法。 3 把中缀表达式转化为后缀表达式。 4 求出后缀表达式的结果。 5 输出表达式的结果。通过设计该程序，从而做到方便的求出一个表达式的值，而不需要一步一步进行运算。 课题：用计算器计算 教学内容：三年级下册第48—51页内容 教学目标： 1、在运算中了解计算器的结构和基本功能；能正确、熟练地运用计算器进行一、两步的式题运算。 2、能运用计算器解决一些简单的实际问题，探索一些基本的数学规律。 3、培养观察、比较、分析、归纳、概括等能力。 教学过程： 一、尝试运用 师：开学到现在，我们一直在学习计算，下面这些题，哪些你一眼能看出来答案的，直接说的得数。 1、初步尝试 90＋56= 45×99≈ 87546—3469= 42×30= 2102÷30≈ 43×365= 师：最后两道看来有困难，列竖式算算。 师：先不报答案，要你自己检验做的对不对，你准备怎么样？试一试用计算器来验算，你们会吗？ 师：谁愿意带上你的竖式计算上来展示意下，向大家演示一下你用计算器验算的过程可以吗？（鼓励和表扬） 师：看来，大家还真的会用计算器！想不想“再显身手”？ 2、再次尝试：探索用计算器进行混合运算的方法 ①546×28－4276 ②2940 ÷28＋763 ③15021-87×99 ④25120÷（449－289） （1）这4题与上面4题相比，有什么不一样？会做吗？请试一试。 （2）交流操作方法。 （3）你有没有感觉到这4道题在计算过程中有什么不一样？ （4）用计算器计算③、④该怎么操作呢？我们以第③题为例，谁来介绍介绍？ （突出“记住中间数”、“使用MR键”、倒减等方法。） （①、②两题只要按顺序依次输入，③、④题要先算后一步，③④可以“记住过程得数”，③还可以倒减等） （5）介绍用存储键计算，尝试用“MR键”计算③④题。 二、解决生活问题 师：通过这几道题计算，你感觉计算器怎么样？你们喜欢用计算器吗？下面我们就发挥计算器的作用，用它来完成一个非常有价值的问题。 1、出示：一个水龙头滴水的动态画面。据统计一个没有关紧的水龙头，每天大约滴18千克的水，这些水就这样白白流掉了。 （1）照这样计算一年(按365天计算)要浪费多少千克水？ （2）把这些水分别装在饮水桶中(每桶约重15千克)算算大约能装多少桶？ （3）你家每月用几桶水？算算这些水够你家用几个月？大约合多少年？ 师：目前我国西南大旱，一些地区粮食因为缺水绝收。云南山区的孩子们喝脏水解渴。联系我们刚才的这些计算数据，你想到什么？ 三、探索计算规律： 师：既然人们发明了这么好的计算器，我们就应该更好地运用它。让我们来挑战一下自己，探索计算的规律好不好？ 1、找出规律后再填写每组的后2题得数，并用计算器检验。 19+9×9= 118+98×9= 1117+987×9= 11116+9876×9= 111115+98765×9= 学生汇报自己的发现。按这样一种规律写下去，下一题该是什么样的？ 2、自己探索规律。 1122÷34= 111222÷334= 11112222÷3334= …… 111…1222…2÷333…34= 2001个1 2001个2 2000个3照度计算方法
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