单片机课程设计 简易计算器的设计
目录
摘要 (1)
绪论 (1)
1.设计要求及功能分析 (1)
1.1 设计要求 (1)
1.2 基本功能 (2)
2.设计方案 (2)
2.1 硬件部分设计方案 (2)
2.1.1 单片机部分 (2)
2.1.2 按键部分 (2)
2.1.3 显示部分 (2)
2.2 软件部分设计方案 (2)
3.系统的硬件总体设计 (4)
3.1 系统的总体硬件设计 (4)
3.2 键盘连接电路 (4)
3.3 显示屏连接电路 (5)
3.4 单片机芯片AT89C51 (6)
3.5 外接电路 (7)
4.系统的软件总体设计 (8)
4.1 键盘识别程序设计 (8)
4.2 显示程序 (11)
4.3 运算程序 (11)
5.元器件清单及程序清单 (12)
5.1 元器件清单 (12)
5.2 程序清单 (12)
6.软件仿真 (18)
6.1 仿真验证 (18)
6.2 性能分析 (20)
6.3 出现故障及其原因 (20)
6.4 解决方法 (20)
结论 (20)
参考文献 (21)
致谢 (21)
附录PCB图 (22)
简易计算器的设计
学生：李飞马鹏超舒宏超
指导老师：王孝俭
摘要：单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可，用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！它主要是作为控制部分的核心部件。它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。单片机比专用处理器最适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合，甚至比人类的数量还要多。
关键词：单片机、计算器、控制电路、仿真。
绪论
设计要求掌握数码管移位动态扫描显示的编程方法，掌握矩阵扫描的编程方法，掌握数据在内部运算的编程方法。设计任务实现最大8位正整数加、减、乘、除，具备清零、等于功能，16个按键功能依次为：数字0、数字1、数字2、数字3、数字4、数字5、数字6、数字7、数字8、数字9、清零、等于、加、减、乘、除。
1．设计要求及功能分析
1.1设计要求：
本次单片微型计算机与接口技术课程设计做的是利用C51单片机为主体的计算器，实现了简单的加、减、乘、除功能。采取的是键盘输入和液晶显示屏的输出结果显示。主要硬件构成部分由四个，一个AT89C51单片机芯片，一个液晶显示屏，一个4*4键盘和一个排阻（10K）做P0口的上拉电阻，可以实现16位的数值操作计算。
1.2基本功能：
首先，计算器可现实8位数字，开机运行时，只有数码管最低位显示为“0”，其他位全部不显示；
其次，可以对计算结果在16位以内的；两个无符号数进行加、减、乘、除运算，并显示计算结果，如果输入操作数和输出结果超过16位，则会显示“error”，以提示使用者输入错误，应清零后重新输入。
最后，运算时，如果按错了可以使用清零键直接清零，重新输入数据，运算过程中，如果运算表达式是加、减、乘、除混合运算，可以进行连续运算，不需要按等号键，运算规则则是从左到右，不区分运算等级。即认为加减乘除是同等级的运算。
2.设计方案
2.1硬件部分设计方案
2.1.1 单片机部分
单片机以AT89C51来作为核心元器件。
2.1.2 按键部分
方案一：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。
方案二：采用独立式按键，独立式按键借口电路配置灵活，软件结构简单。
虽然采用独立式按键时每个按键必须占用一根I/O口线，但是在本实验中根据实际的需要采用通过四个按键即只占用四个I/O口线，而如果采用4*4行列式键盘时占用8个I/O 口线，所以我们采用一方案。
2.1.3 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液晶显示亲以及CRT接口。
方案一：使用8位LED数码管来显示，LED显示器是由发光二极管显示字段组成的显示器件，在单片机应用系统中通常使用的是七段LED，这种显示器有共阴极和共阳极两种，它具有成本低廉、配置灵活和单片机接口方便等特点。
方案二：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，冷却后变成结晶的浑浊固态。在电机的作用下，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。
2.2软件部分设计方案
软件部分的设计思路时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，然后是系统的初始化，进行键盘扫描，对扫描的键值进行判断（分为数字键和功能键），如果是数字键，执行数字处理子程序，即显示数字并将数值存储；如果是命令键，即先判断是否为清屏，如为清屏键，则执行清屏子程序，若为加减乘除运算键则显示相应的符号并存储结果，若都不是则为=键，即要先判断上个符号位，然后调用对应的运算子程序运算，就可以得到需要的结果。
图1 系统原理框图
3. 系统的硬件总体设计
3.1 系统的总体硬件设计
硬件系统是指构成微机系统的实际装置，通常是由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。单片机实质上是一个硬件的芯片，在实际应用中，通常很难直接和被控对象进行电气连接，必须外加各种拓展接口电路、外部设备等才能构成一个单片机应用系统。
单片机芯片选择AT89C51，显示区域使用显示屏，键盘是4*4普通矩阵键盘，P0口接上拉电阻，芯片的P0口和P3口的前5脚接入数字显示屏，键盘横行A~D接入单片机芯片AT89C51的后四个接口，键盘的竖行1~4则分别接入单片机芯片AT89C51的P2口的前四个接口。另外12M Hz晶振接入单片机芯片AT89C51的XTAL1接口。
系统总接线图如下：
图2 系统硬件总接线图
3.2 键盘连接电路
本设计之中使用的是4*4的普通键盘，我们可以使用其行列号来识别被按下的按键以此来获知被按键的信息，因此将行输出信号和列输出信号分别接入单片机芯片C51的P2口，通过循环扫描，读取行列的数据来判断是否有按键被按下，如果有则调用按键识别程序来识别具体按键，并执行相应的操作，按键识别是根据按键时得到的列代码与行代码的结合，在汇编语言中进行查表来判断是哪个键。
键盘如图：
图3 数字输入键盘
3.3 显示屏连接电路
如上所述，当数字输入键盘有键按下的时候，经过程序识别，则会有相应结果被送入显示屏得到显示。如果是数字键则直接放入液晶显示缓冲区，如果再次有数字键按下，则应将缓冲区的数字向高位移动一位，以构成两位数，之前输入的置之高位，并记录按键次数，每输入一个键值都调用显示程序出来；如果是运算符，则执行相应的运算，送入单片机芯片C51内进行计算后将结果调用显示程序显示结果。
该设计中选取的是LM0202型号液晶显示屏，如下图：
图4 液晶显示屏
3.4 单片机芯片AT89C51
应本次课程设计的要求，此设计之中选取的是C51芯片，取代了之前设计之中的pic 芯片。芯片包含有一个8位CPU；一个片内振荡器及时钟电路；4KB ROM程序存储器；128B RAM数据存储器；可寻址64KB外部数据存储器和64KB外部程序存储空间的控制电路；32条可编程的I/O线（4个8位并行I/O端口）；两个16位的定时/计数器；一个可编程全双工串行口；5个中断源、两个优先级嵌套终端结构。
芯片如下图：
图5 单片机芯片AT89C51
3.5 外接电路
为了进一步强化该设计的功能，所以在单片机芯片C51外围添加了时钟脉冲芯片和复位电路，这样就可以对其电路频率进行调节。这个电路当中，是选取的是12M的晶振，对其两头电容接地，并一端接入芯片XALT1端口输入，调节芯片内部频率。另外一端，高电平通过按钮接入单片机芯片RST端口，并接一个电容和一个电阻，降低电流冲击对芯片的影响。
时钟脉冲电路和复位电路如下图：
图6 时钟脉冲电路和复位电路
由此，就是由以上的键盘连接电路、显示屏连接电路、外部电路和芯片共同构成了整个设计的硬件结构部分。
4.系统的软件总体设计
编程语言当中，汇编语言比较接近底层，编程效率高；C语言则语言灵活，在编写算法中会比较方便。但是我们在学习中是学习的汇编语言，我们还是对于单片机的编程更加熟悉，尽管汇编语言在计算器中涉及到算法之中会比较繁琐，但是我们还是选择汇编语言。
4.1 键盘识别程序设计
首先将P2口送0E0H，将P1口弦送1在读P1口的数据当P1口低四位全1时说明没有键按下；再扫描下一行，如果P1口不是全1，则说明有键按下，将P2口高四位和低四位组合成一个字节，放入R5寄存器中，通过延迟技术来进行按键去抖，判断按键是否松开，如松开则将得到的键值进行判断是哪一个键。如果是数字键则首先将其对应的数字放入缓冲区30H，同时将键值放入结果缓冲区，并调用显示程序，显示键值。在调用扫描键盘程序，如果再有键值输入则将原来的数值在显示屏高位依次移一位，将刚键入的数值放入最低位，并将原来的数值乘十加上刚键入的键值的数放入结果缓冲区，然后调用显示程序；如果是运算符，则记录运算符标志，加法用01H表示，剑法使用02H表示，乘法使用03H 表示，除法使用04H表示，并将结果缓冲区的数转移到中间结果红区，将结果缓冲区清零，等待输入运算数据，当按下等号时，根据记录的运算符标志，判断运算类型，执行运算将结果依次除以10取余数放入结果显示缓冲区，调用显示程序。依次循环执行。
键盘识别程序流程图如下：
图7 键盘识别程序流程图
图8 键盘扫描程序流程图
4.2 显示程序
显示程序是将30H~37H单元设置成液晶显示屏显示缓冲区，分别存放各个位置的数据，40H单元作为输入数据的计数单元。因为运算结果超出范围时应采取报错，使之显示“error”即可，将数字0~9和“error”存入列表中，当调用显示程序时，显示程序根据40H单元记录的个数决定显示位数。如果输入错误将在数码管上显示“error”。
这样就得到了显示程序的入口：30H~37H，依次存放各位到千万位；40H，存放输出的数字位数。出口：数码管，P0输出字段码P2输出位选码。
图9 显示程序流程图
4.3 运算程序
运算程序分四个模块，即加减乘除。分别采用两字节运算，因此运算结果不能超出亮
字节，否则会溢出。溢出时显示“error”。
加法程序：入口是R0被加数低位字节地址指针，R1加数低位字节地址指针，R3字节数。出口R0和值地址指针，R3和值字节数。
运算时用R0、R1间接寻址，从低字节算起，高字节采用带进位加（ADDC），计算结果回送到R0所指的单元中，并将和字节数放入R3单元中，如果R3大于3说明溢出。
减法程序同加法类似，入口R0被减数低位字节地址指针，R1减数低位字节地址指针，R3字节数。出口R0差值低位字节地址指针，R3差值字节数。只是判断溢出时通过CY位，如果运算后CY位有借位，则将07H位置1，否则置0.
乘法程序入口R3被乘数低位地址字节，R2被乘数高位地址字节，R7乘数低位地址字节，R6乘数高位地址字节。出口R3，R5，R6，R7结果字节由高到低。通过判断R5是否为零就可以知道运算结果是否溢出，如果溢出就显示“error”。
除法程序入口被除数放在R4R5R6R7，R4R5内容为0，R4高R5低，除数放在R2R3，R2高R3低。出口商放在R6R7，R6高R7低，余数放在R4R5，R4高R5低。
5.元器件清单及程序清单
5.1元器件清单
5.2程序清单
rs equ p1.5 ;确定具体硬件的连接方式
rw equ p1.6
;确定具体硬件的连接方式
e equ p1.7
;lcd1602引脚
org 0h
main:
acall start
mov p0,#8fh ;写
入显示起始地址（第一行第一
个位置）
acall enable ;调
用写入命令子程序
mov r0,#2fh
mov 2fh,#30h
mov r6,#1
acall write1
mov 55h,#0
;运算方式标志
main1:
mov r0,#20h
d: mov @r0,#0
inc r0
cjne r0,#50h,d ;清理系统内存
mov 50h,#0
;被操作数的位数
mov 51h,#0
;操作数的位数
mov
52h,#0 ;结果的位数
mov 53h,#0
;
mov 58h,#0
;符号标志位
d0: mov 56h,#0
mov r1,#50h
mov 54h,#2fh
sjmp test ;接收被操作数
d1: mov a,50h
cjne a,#0,d2
mov 50h,#1
acall start
mov p0,#8fh
acall enable
mov r0,#2fh
mov 2fh,#30h
mov r6,#1
acall write1
d2: mov r1,#51h
mov 54h,#3fh
sjmp test
test:
mov p2,#0f0h
mov a,p2
anl a,#0f0h ;anl :与
cjne a,#0f0h,have ;a!=f0, sjmp have
sjmp test
have:
mov a,#0feh
next:
mov b,a
mov p2,a
read:
mov a,p2
anl a,#0f0h ;a=f0
cjne a,#0f0h,yes
mov a,b
rl a
cjne a,#0efh,next
yes:acall day
mov a,p2
anl a,#0f0h
cjne a,#0f0h,yes1
sjmp test
yes1:
mov r2,a
mov a,b
anl a,#0fh
orl a,r2 ;orl 或
y0: cjne a,#0e7h,y1
ajmp main
y1: cjne a,#0d7h,y2
mov b,#31h
ajmp cha
y2: cjne a,#0b7h,y3
mov b,#34h
ajmp cha
y3: cjne a,#77h,y4
mov b,#37h
ajmp cha
y4: cjne a,#0ebh,y5
mov b,#30h
ajmp cha
y5: cjne a,#0dbh,y6
mov b,#32h
ajmp cha
y6: cjne a,#0bbh,y7
mov b,#35h
ajmp cha
y7: cjne a,#7bh,y8
mov b,#38h
ajmp cha
y8: cjne a,#0edh,y9
cjne r1,#50h,y81
cjne @r1,#0,y81
ajmp d0
y81:mov a,55h
cjne a,#0,y82
ajmp d0
y82:mov a,5ah
cjne a,#0,y87
mov a,51h
cjne a,#0,y88
mov 51h,50h
mov r0,#2fh
mov r1,#3fh
mov r2,#10h
y83:mov a,@r0
mov @r1,a
dec r0
dec r1
djnz r2,y83
mov a,55h
cjne a,#1,y84
mov a,58h
cjne a,#0ffh,y87
mov 55h,#2
sjmp y87
y84:cjne a,#2,y88
mov a,58h
cjne a,#0ffh,y87
mov 55h,#1
sjmp y87
y88:mov a,55h
cjne a,#3,y89
sjmp y85
y89:cjne a,#4,y87
y85:mov a,58h
cjne a,#0ffh,y86
mov 59h,#0ffh
y86:xrl a,59h
mov 58h,a
y87:acall suan
ajmp d0
y9: cjne a,#0ddh,ya
mov b,#33h
ajmp cha
ya: cjne a,#0bdh,yb
mov b,#36h
ajmp cha
yb: cjne a,#7dh,yc
mov b,#39h
ajmp cha
yc: cjne a,#0eeh,yd
mov a,#1
mov 59h,#0
push acc
acall f
sjmp yg
yd: cjne a,#0deh,ye
mov a,#2
mov 59h,#0
push acc
acall f
sjmp yg
ye: cjne a,#0beh,yf
mov a,#3
mov 59h,#0
push acc
acall f
sjmp yg
yf: mov a,#4
mov 59h,#0
push acc
acall f
yg: pop 55h
mov 51h,#0
mov r0,#30h
yg0:mov @r0,#0
inc r0
cjne r0,#40h,yg0
ajmp d1
cha:mov a,56h
cjne a,#0,cha6
sjmp cha0
cha6:
cjne @r1,#10,cha0
ajmp test
cha0:
mov 59h,#0
;乘法和除法中用
cjne r1,#50h,cha2
mov 55h,#0
mov 58h,#0
mov a,56h
cjne a,#0,cha2
mov 56h,#1
mov 50h,#0
mov r0,#20h
cha1:
mov @r0,#0
inc r0
cjne r0,#30h,cha1
cha2:
cjne @r1,#1,cha3
mov r0,54h
cjne @r0,#30h,cha3
mov @r0,#0
mov @r1,#0
cha3:
cjne r1,#51h,cha4
mov 5ah,#2
cha4:
mov r2,#8
;重要语句
cha5:
mov a,54h
subb a,r2
mov r0,a
mov a,@r0
dec r0
mov @r0,a
dec r2
inc r0
mov a,r0
cjne a,54h,cha5
mov r0,54h
mov @r0,b
acall show
ajmp test
;
f: mov 5ah,#0
cjne r1,#50h,f3
mov 51h,#0
mov r0,#30h
ff: mov @r0,#0
inc r0
cjne r0,#40h,ff
f2: pop dpl
pop dpl
mov dptr,#yg
push dpl
push dph
ret
f3: mov a,51h
cjne a,#0,f4
sjmp f2
f4: acall suan
ret
show:
acall start
mov a,#8fh
subb a,@r1
mov p0,a
;写入显示起始地址（第一
行第一个位置）
acall enable ;调
用写入命令子程序
mov a,54h
subb a,@r1
mov r0,a
inc @r1
mov a,@r1
mov r6,a
acall write1
ret
;lcd1602部分
start:
mov p0,#1h
;清屏并光标复位
acall enable ;调
用写入命令子程序
mov p0,#8h
;设置显示模式:8位2行
5x7点阵
acall enable ;调
用写入命令子程序
mov p0,#0ch
;显示器开、光标关
acall enable ;调
用写入命令子程序
mov p0,#6h
;文字不动,光标自动右移
acall enable ;调用写入命令子程序
ret
enable:
clr rs ;写入控制命令的子程序
clr rw
clr e
acall delay
setb e
ret
write1:
mov a,@r0
lcall write2 ;调用写入数据寄存器子程序
inc r0 ;取码指针加1
djnz r6,write1
ret
write2:
mov p0,a
setb rs
;rs=1
clr rw
;rw=0准备写入数据
clr e
;e=0执行显示命令
acall delay ;判断液晶模块是否忙?(用延时代替)
setb e
;e=1
ret
delay:
mov r2,#2fh
dl1:mov r3,#0fh
djnz r3,$
djnz r2,dl1
ret
day:mov r2,#100
;按键延时0.1s
dl3:mov r3,#250 dl2:nop
nop
djnz r3,dl2
djnz r2,dl3
ret
;计算部分
suan:
mov a,55h
cjne a,#1,su0
mov a,58h
cjne a,#0,su
acall jiafa
sjmp suan0
su: acall jianfa
sjmp suan0
su0:cjne a,#2,su4
mov a,58h
cjne a,#0,su1
acall jianfa
sjmp suan0
su1:acall jiafa
sjmp suan0
su4:cjne a,#3,su5
acall chengfa
sjmp suan0
su5:acall chufa
suan0:
mov r0,50h
cjne r0,#16,suan1
suan1:
jc suan2
su6:mov r0,#20h
su7:mov @r0,#0
inc r0
cjne r0,#30h,su7
mov 2ah,#'E'
mov 2bh,#'r'
mov 2ch,#'r'
mov 2dh,#'o'
mov 2eh,#'r'
mov 2fh,#'!'
acall start
mov p0,#80h
mov r0,#20h
mov r6,#10h
acall write1
pop dpl
pop dpl
mov dptr,#main1
push dpl
push dph
ret
suan2:
mov 53h,#1
mov a,50h
cjne a,#1,suan3
mov a,2fh
cjne a,#30h,suan3
sjmp suan4
suan3:
mov a,58h
cjne a,#0ffh,suan4
mov a,#2fh
subb a,50h
mov r1,a
mov @r1,#'-'
suan4:
acall start
mov p0,#80h
mov r0,#20h
mov r6,#16
acall write1
mov @r1,#0
ret
;加法部分
jiafa:
mov a,50h
cjne a,51h,jia1
jia1:
jc jia2
mov r2,50h
mov 52h,50h
sjmp jia3
jia2:
mov r2,51h
mov 52h,51h
jia3:
mov 54h,#2fh
mov 57h,#3fh
mov r1,#4fh
jia4:
mov r0,54h
mov a,@r0
anl a,#0fh
push acc
mov r0,57h
mov a,@r0
anl a,#0fh
pop b
add a,b
push acc
mov a,@r1
pop b
add a,b
acall bcd
mov @r1,b
dec r1
mov @r1,a
dec 54h
dec 57h
djnz r2,jia4
mov a,#4fh
subb a,52h
mov r0,a
cjne @r0,#0,jia5
sjmp jia6
jia5:
inc 52h
jia6:
acall jieguo
ret
jianfa:
mov a,50h
cjne a,51h,j3
j0: mov r2,50h
mov a,#2fh
subb a,50h
inc a
mov r0,a
add a,#10h
mov r1,a
j1: mov a,@r0
subb a,@r1
cjne a,#0,j2
inc r0
inc r1
djnz r2,j1
mov r0,#20h
j5: mov @r0,#0
inc r0
cjne r0,#2fh,j5
mov 58h,#0
mov 2fh,#30h
mov 50h,#1
ret
j2: mov a,@r0
subb a,@r1
j3: jnc j4
mov 54h,#3fh
mov 57h,#2fh
mov r1,#4fh
mov r2,51h
mov 52h,51h
mov a,58h
cpl a
mov 58h,a
sjmp jian
j4: mov 54h,#2fh
mov 57h,#3fh
mov r1,#4fh
mov r2,50h
mov 52h,50h
jian:
mov r0,57h
mov a,@r0
anl a,#0fh
push acc
pop b
mov r0,54h
mov a,@r0
anl a,#0fh
clr c
push acc
push b
subb a,b
push acc
jnc jian3
pop b
pop b
pop acc
add a,#10
subb a,b
mov @r1,a
mov a,r2
mov r3,a
dec r3
mov r0,54h
dec r0
jian1:
clr c
mov a,@r0
anl a,#0fh
push acc
subb a,#1
push acc
jnc jian2
clr c
pop b
pop acc
add a,#10
subb a,#1
orl a,#30h
mov @r0,a
dec r0
djnz r3,jian1
jian2:
pop acc
orl a,#30h
mov @r0,a
pop b
sjmp jian4
jian3:
pop acc
mov @r1,a
pop b
pop b
jian4:
dec 54h
dec 57h
dec r1
djnz r2,jian
lcall jieguo
mov a,#2fh
subb a,50h
inc a
mov r0,a
jian5:
cjne @r0,#30h,jian6
mov @r0,#0
dec 50h
inc r0
cjne r0,#30h,jian5 jian6:
ret
;乘法部分
chengfa:
mov a,50h
cjne a,#1,cheng4
mov a,2fh
cjne a,#30h,cheng4
ret
cheng4:
mov a,51h
cjne a,#1,cheng5
mov a,3fh
cjne a,#30h,cheng5
mov 52h,#1
sjmp cheng
cheng5:
mov 57h,#3fh
mov r2,#0
mov a,50h
add a,51h
mov 52h,a
mov r3,51h
cjne a,#17,cheng3 cheng3:
jc cheng
mov 50h,#16
ret
cheng:
mov 54h,#2fh
mov r1,#4fh
mov a,r1
clr c
subb a,r2
mov r1,a
mov r4,50h
cheng0:
mov r0,54h
mov a,@r0
anl a,#0fh
push acc
mov r0,57h
mov a,@r0
anl a,#0fh
pop b
mul ab
push acc
mov a,@r1
pop b
add a,b
lcall bcd
mov @r1,b
dec r1
push acc
mov a,@r1
pop b
add a,b
mov @r1,a
dec 54h
djnz r4,cheng0
dec 57h
inc r2
djnz r3,cheng
dec 52h
mov a,#4fh
subb a,52h
mov r0,a
cjne @r0,#0,cheng1
sjmp cheng2
cheng1:
inc 52h
cheng2:
lcall jieguo
ret
;除法部分
chufa:
mov a,51h
cjne a,#1,chuf
mov a,3fh
cjne a,#30h,chuf
mov 50h,#16
ret
chuf:
mov a,50h
cjne a,#1,chu
mov a,2fh
cjne a,#30h,chu
mov 2fh,#30h
mov 58h,#0
sjmp chu2
chu:mov a,50h
cjne a,51h,chu5
mov a,#2fh
subb a,50h
inc a
mov r0,a
add a,#10h
mov r1,a
mov r2,50h
chu0:
mov a,@r0
mov 5bh,@r1
cjne a,5bh,chu5
inc r0
inc r1
djnz r2,chu0
mov 2fh,#31h
chu2:
mov r0,#20h
chu3:
mov @r0,#0
inc r0
cjne r0,#2fh,chu3
mov 50h,#1
ret
chu5:
jnc chu6
mov 2fh,#30h
mov 58h,#0
sjmp chu2
chu6:
mov a,50h
subb a,51h
inc a
mov r4,a
mov 5ch,a
chu7:
mov a,r4
dec a
mov r5,a
cjne r5,#0,chu9
sjmp chu11
chu9:
mov r0,#31h
chu10:
mov a,@r0
dec r0
mov @r0,a
inc r0
inc r0
cjne r0,#40h,chu10
mov 3fh,#30h
djnz r5,chu9
sjmp chu11
chu19:
mov r0,#3fh
chu20:
dec r0
mov a,@r0
inc r0
mov @r0,a
dec r0
cjne r0,#2fh,chu20
mov 30h,#0
chu11:
mov r0,#21h
mov r1,#31h
chu12:
mov a,@r0
mov 5bh,@r1
cjne a,5bh,chu13
inc r0
inc r1
cjne r0,#30h,chu12
mov a,#70h
subb a,r4
mov r0,a
inc @r0
sjmp chu15
chu13:
jc chu14
mov a,#70h
subb a,r4
mov r0,a
inc @r0
lcall j4
sjmp chu11
chu14:
djnz r4,chu19
chu15:
mov r0,#4fh
mov r1,#6fh
chu16:
mov a,@r1
mov @r0,a
mov @r1,#0
dec r0
dec r1
cjne r0,#40h,chu16
mov 52h,5ch
dec 52h
mov a,#4fh
subb a,52h
mov r0,a
cjne @r0,#0,chu17
sjmp chu18
chu17:
inc 52h
chu18:
mov r0,#2fh
chu21:
mov @r0,#0
dec r0
cjne r0,#1fh,chu21
acall jieguo
ret
;16进制数转换为BCD码
bcd:mov b,#10
div ab
ret
;保存结果到被操作数中
jieguo:
mov 50h,52h
mov r0,#2fh
mov r1,#4fh
mov r2,52h
jie1:
mov a,@r1
orl a,#30h
mov @r0,a
mov @r1,#0
dec r0
dec r1
djnz r2,jie1
ret
end
6.软件仿真
6.1仿真验证
将源程序装载进仿真程序，运行，随机抽取数字进行计算，例如验证1+2=3：按下“1”时，如图：
图10 验证1+2=3（1）
按下“+”和“2”时，如图：
图11 验证1+2=3（2）
按下“=”，时，如图：
图12 验证1+2=3（3）
运行结果正常。再次验证99999999*99999999结果溢出。
输入“99999999”、“*”和“99999999”时按下“=”，得到结果如图：
图13 验证99999999*99999999结果溢出
单片机课程设计 简易计算器的设计
目录 摘要 (1) 绪论 (1) 1.设计要求及功能分析 (1) 1.1 设计要求 (1) 1.2 基本功能 (2) 2.设计方案 (2) 2.1 硬件部分设计方案 (2) 2.1.1 单片机部分 (2) 2.1.2 按键部分 (2) 2.1.3 显示部分 (2) 2.2 软件部分设计方案 (2) 3.系统的硬件总体设计 (4) 3.1 系统的总体硬件设计 (4) 3.2 键盘连接电路 (4) 3.3 显示屏连接电路 (5) 3.4 单片机芯片AT89C51 (6) 3.5 外接电路 (7) 4.系统的软件总体设计 (8) 4.1 键盘识别程序设计 (8) 4.2 显示程序 (11) 4.3 运算程序 (11) 5.元器件清单及程序清单 (12) 5.1 元器件清单 (12) 5.2 程序清单 (12) 6.软件仿真 (18) 6.1 仿真验证 (18) 6.2 性能分析 (20) 6.3 出现故障及其原因 (20) 6.4 解决方法 (20) 结论 (20) 参考文献 (21) 致谢 (21) 附录PCB图 (22)
简易计算器的设计 学生：李飞马鹏超舒宏超 指导老师：王孝俭 摘要：单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。尽管他的大部分功能集成在一块小芯片上，但是它具有一个完整计算机所需要的大部分部件：CPU、内存、内部和外部总线系统，目前大部分还会具有外存。同时集成诸如通讯接口、定时器，实时时钟等外围设备。而现在最强大的单片机系统甚至可以将声音、图像、网络、复杂的输入输出系统集成在一块芯片上。单片机内部也用和电脑功能类似的模块，比如CPU，内存，并行总线，还有和硬盘作用相同的存储器件，不同的是它的这些部件性能都相对我们的家用电脑弱很多，不过价钱也是低的，一般不超过10元即可，用它来做一些控制电器一类不是很复杂的工作足矣了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影！它主要是作为控制部分的核心部件。它是一种在线式实时控制计算机，在线式就是现场控制，需要的是有较强的抗干扰能力，较低的成本，这也是和离线式计算机的（比如家用PC）的主要区别。单片机比专用处理器最适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的综合，甚至比人类的数量还要多。 关键词：单片机、计算器、控制电路、仿真。 绪论 设计要求掌握数码管移位动态扫描显示的编程方法，掌握矩阵扫描的编程方法，掌握数据在内部运算的编程方法。设计任务实现最大8位正整数加、减、乘、除，具备清零、等于功能，16个按键功能依次为：数字0、数字1、数字2、数字3、数字4、数字5、数字6、数字7、数字8、数字9、清零、等于、加、减、乘、除。 1．设计要求及功能分析 1.1设计要求： 本次单片微型计算机与接口技术课程设计做的是利用C51单片机为主体的计算器，实现了简单的加、减、乘、除功能。采取的是键盘输入和液晶显示屏的输出结果显示。主要硬件构成部分由四个，一个AT89C51单片机芯片，一个液晶显示屏，一个4*4键盘和一个排阻（10K）做P0口的上拉电阻，可以实现16位的数值操作计算。 1.2基本功能： 首先，计算器可现实8位数字，开机运行时，只有数码管最低位显示为“0”，其他位全部不显示；
简单计算器c++课程设计
简单计算器 1 基本功能描述 简单计算器包括双目运算符和单目运算符。双目运算符包含基本的四则运算及乘幂功能，单目运算符包含正余弦、阶乘、对数、开方、倒数等运算。可对输入任意操作数包含小数和整数及正数和负数进行以上的所有运算并能连续运算。出现错误会给出提示，同时包含清除、退格、退出功能以及有与所有按钮相对应的菜单项。 2 设计思路 如图1，是输入数据子函数的流程图。打开计算器程序，输入数据，判断此次输入之前是否有数字输入，如果有，则在之前输入的数字字符后加上现有的数字字符；如果没有，则直接使编辑框显示所输入的数字字符。判断是否继续键入数字，如果是，则继续进行前面的判断，如果否，则用UpdateData(FALSE)刷新显示。 如图2，是整个计算器的流程图。对于输入的算式，判断运算符是双目运算符还是单目运算符。如果是双目运算符，则把操作数存入数组a[z+2]中，把运算符存入b[z+1]中；如果是单目运算符，则把字符串转化为可计算的数字，再进行计算。下面判断运算符是否合法，如果合法，则将结果存入a[0],不合法，则弹出对话框，提示错误。结束程序。
输入一个数字 在之前输入的数字字符后面加上现在的数字字符。 Eg ：m_str+=”9”。 直接使编辑框显示所输入的数字字符。 Eg ：m_str=”9”。 pass3=1表示已有数字输入 开始 之前是否有数字输入？ pass3==1? 继续键入数字？ 用UpdateData(FALSE)刷新显示 图1 输入数据子函数流程图 Y N Y N
输入开始 双目运算符 是否每一个操作数都存入a[]数组？ 把操作数存入a[z+2],把运算符存入b[z+1]。 单目运算符 将字符串转换 为可计算的数进行运算 运算是否合法？ 将结果存入a[0] 弹出对话框提示错误 结束Y Y N N 图2 简单计算器总流程图
计算器课程设计报告
课设报告 福建工程学院软件学院 题目：汇编计算器 班级： 1301 姓名 学号： 指导老师： 日期：
目录 1、设计目的 (3) 2、概要设计 (3) 2.1 系统总体分析 (3) 2.2 主模块框图及说明 (3) 3、详细设计 (4) 3.1 主模块及子模块概述 (4) 3.2各模块详运算 (4) 4、程序调试 (7) 4.1 运行界面分析 (7) 算法分析 (7) 4.2 调试过程与分析 (9) 5、心得体会 (11) 5.1 设计体会 (11) 5.2 系统改进 (11) 附录： (11)
1、设计目的 本课程设计是一次程序设计方法及技能的基本训练，通过实际程序的开发及调试，巩固课堂上学到的关于程序设计的基本知识和基本方法，进一步熟悉汇编语言的结构特点和使用，达到能独立阅读、设计编写和调试具有一定规模的汇编程序的水平。 2、概要设计 用8086汇编语言编写一个能实现四则混合运算、带括号功能的整数计算器程序。程序能实现键盘十进制运算表达式的输入和显示（例如输入：“1+2*(3-4)”），按“=”后输出十进制表示的运算结果。 2.1 系统总体分析 在8086的操作环境下，该计算器分成输入，数据存储，运算功能，输出几个大模块，实现了使用者使用该计算器时输入一个算式，能让系统进行计算。此计算器的实现功能是基本的数学的四则运算，结果范围在0~65535。 2.2 主模块框图及说明 此流程图简要的表现出了所要实现的功能以及一些功能的大概算法，同时也是我编写的一个总体的框架。 程序流程图说明：通过流程图，可以看出程序运行时，首先输出提示语气，当用户输入后，程序根据所输入内容进行判断，通过判断的结果来决定调用哪个功能模块，首要先要要判断的是否为0-9，“+”“-”“*”“/”这些字符，若不是就会报错，实则根据运算符号调用其功能模块完成运算。最后将运算的结果显示在主频幕上，返回主程序，使用户可以重新输入。
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：
单片机课程设计计算器
课程设计说明书 课程设计名称：单片机课程设计 课程设计题目：四位数加法计算器的设计学院名称：电气信息学院 专业班级： 学生学号：
学生姓名： 学生成绩： 指导教师： 课程设计时间：至
格式说明（打印版格式，手写版不做要求） （1）任务书三项的内容用小四号宋体，倍行距。 （2）目录（黑体，四号，居中，中间空四格），内容自动生成，宋体小四号。 （3）章的标题用四号黑体加粗（居中排）。 （4）章以下的标题用小四号宋体加粗（顶格排）。 （5）正文用小四号宋体，倍行距；段落两端对齐，每个段落首行缩进两个字。 （6）图和表中文字用五号宋体，图名和表名分别置于图的下方和表的上方，用五号宋体（居中排）。（7）页眉中的文字采用五号宋体，居中排。页眉统一为：武汉工程大学本科课程设计。 （8）页码：封面、扉页不占页码；目录采用希腊字母Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…排列，正文采用阿拉伯数字1、2、3…排列；页码位于页脚，居中位置。 （9）标题编号应统一，如：第一章，1，，……；论文中的表、图和公式按章编号，如：表、表……；图、图……；公式（）、公式（）。
课程设计任务书 一、课程设计的任务和基本要求 (一)设计任务（从“单片机课程设计题目”汇总文档中任选1题，根 据所选课题的具体设计要求来填写此栏） 1. 系统通过4x4的矩阵键盘输入数字及运算符。 2. 可以进行4位十进制数以内的加法运算，如果计算结果超过4位十进制数，则屏幕显示E。 3. 可以进行加法以外的计算(乘、除、减)。 4. 创新部分：使用LCD1602液晶显示屏进行显示，有开机欢迎界面，计算数据与结果分两行显示，支持小数运算。 (二)基本要求 1.有硬件结构图、电路图及文字说明； 2.有程序设计的分析、思路说明； 3.有程序流程框图、程序代码及注释说明； 4.完成系统调试（硬件系统可以借助实验装置实现，也可在Proteus 软件中仿真模拟）； 5.有程序运行结果的截屏图片。
简易计算器的设计与实现
沈阳航空航天大学 课程设计报告 课程设计名称：单片机系统综合课程设计课程设计题目：简易计算器的设计与实现 院（系）： 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导教师： 完成日期：
沈阳航空航天大学课程设计报告 目录 第1章总体设计方案 (1) 1.1设计内容 (1) 1.2设计原理 (1) 1.3设计思路 (2) 1.4实验环境 (2) 第2章详细设计方案 (3) 2.1硬件电路设计 (3) 2.2主程序设计 (7) 2.2功能模块的设计与实现 (8) 第3章结果测试及分析 (11) 3.1结果测试 (11) 3.2结果分析 (11) 参考文献 (12) 附录1 元件清单 (13) 附录2 总电路图 (14) 附录3 程序代码 (15)
第1章总体设计方案 1.1 设计内容 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1位无符号数字的简单四则运算，并在6位8段数码管上显示相应的结果。 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8751单片机，输入采用4×4矩阵键盘。显示采用6位8段共阳极数码管动态显示。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，最终选用汇编语言进行编程，并用protel99se涉及硬件电路。 1.2 设计原理 在该课程设计中，主要用到一个8751芯片和串接的共阳数码管,和一组阵列式键盘。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。 1)提出方案 以8751为核心，和数码管以及键盘用实验箱上已有的器件实现计算器的功能。 2) 总体方案实现 (1)要解决键值得读入。先向键盘的全部列线送低电平，在检测键盘的行线，如果有一行为低电平，说明可能有按键按下，则程序转入抖动检测---就是延时10ms再读键盘的行线，如读得的数据与第一次的相同，说明真的有按键按下，程序转入确认哪一键按下的程序，该程序是依次向键盘的列线送低电平，然后读键盘的行线，如果读的值与第一次相同就停止读，此时就会的到键盘的行码与列码
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：
单片机简易计算器课程设计
课程设计 题目名称简易计算器设计 课程名称单片机原理及应用 学生姓名 班级学号 2018年6 月20日
目录 一设计目的 本设计是基于51系列单片机来进行的简单数字计算器设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除六位整数数范围内的基本四则运算，并在LED上显示相应的结果。软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。 二总体设计及功能介绍 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，实现对计算器的设计。具体设计及功能如下： 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LED显示数据和结果； 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； 执行过程：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。
三硬件仿真图 硬件部分比较简单，当键盘按键按下时它的那一行、那一列的端口为低电平。因此，只要扫描行、列端口是否都为低电平就可以确定是哪个键被按下。 四主程序流程图 程序的主要思想是：将按键抽象为字符，然后就是对字符的处理。将操作数分别转化为字符串存储，操作符存储为字符形式。然后调用compute()函数进行计算并返回结果。具体程序及看注释还有流程图 五程序源代码 #include
单片机计算器的课程设计报告
目录 一、设计任务和性能指标 (1) 1.1设计任务 (2) 1.2性能指标 (2) 二、设计方案 (2) 3 3 4 5 5 6 6 7 7 20 20 20 20 21 参考文献 (21) 附录1、系统硬件电路图 (22) 附录2、硬件实物图 (23) 附录3、器件清单 (24)
一、设计任务和性能指标 1.1设计任务 自制一个单片机最小系统，包括复位电路，采用外部小键盘输入数据，能够实现加法、乘法及一个科学计算，计算结果显示在四位一体的数码管上。 要求用Protel 画出系统的电路原理图（要求以最少组件，实现系统设计所要 显 位 监测模块采用二极管和扬声器（实验室用二极管代替）组成电路。 键盘电路采用4*4矩阵键盘电路。 显示模块采用4枚共阳极数码管和74ls273锁存芯片构成等器件构成。 整个单片机的接口电路： P0用于显示输出； P1用于键扫描输入； P2用于数码管位选控制； P3用于键盘扩展（部分运算符输入）；
三.系统硬件设计 3.1单片机最小系统 单片机最小系统就是支持主芯片正常工作的最小电路部分，包括主控芯片、复位电路和晶振电路。 主控芯片选取STC89C52RC芯片，因其具有良好的性能及稳定性，价格便宜应用方便。 扩展键：“log”，“ln”，“x^2”“小数点”，“开方” 共计25个按键，采用4*4矩阵键盘，键盘的行和列之间都有公共端相连，四行和四列的8个公共端分别接P1.0~P1.7，这样扫描P1口就可以完成对矩阵键盘的扫描，通过对16个按键进行编码，从而得到键盘的口地址，对比P1口德扫描结果和各按键的地址，我们就可以得到是哪个键按下，从而完成键盘的功能。 以下为键盘接口电路的硬件电路图
单片机设计简易计算器
简易计算器 Simply Calculator 1 设计思想 此计算器有键盘部分、单片机、显示部分三部分组成，键盘部分主要完成输入功能；单片机主要完成数据处理功能，包括确定按键，完成运算，以及输出数据；显示器部分主要完成单片机输出的显示。 本设计的思路是利用单片机性能好，稳定性强的优点来实现系统的运行。设计大致可以分为三个步骤：第一步，硬件的选取和设计；第二步，程序的设计和调试；第三步，Protues 系统仿真。 硬件是设计的骨骼，不仅关系到设计总体方向的确定，还要综合考虑节能，环保，以及稳定性和经济性等各种因素。因此需要花费大量的时间。硬件的选取最为重要，包括选用的芯片，显示设备的选取，输入设备的选取等。本设计是通过单片机来实现的，因此选用了ATMEGA16单片机作为主体，输入设备选用矩阵键盘。程序是硬件的灵魂，是实现设计的中心环节。本设计使用的程序语言是C语言，在“ICC AVR”中运行，调试，直到运行出正确结果，然后输出后缀名为.HEX格式的文件，以备在Protues中仿真使用。程序是设计的关键，程序的调试需要大量的时间，耐心，还够要有足的细心才能成功。本设计中就出现了大量的错误，经过认真修改，最终才能运行出正确结果。最后的系统仿真是设计是否成功的验证，是设计不可缺少的重要环节。这就要求能掌握Protues的一些基本操作。2原理分析 矩阵键盘的扫描 —
》 图矩阵键盘图 如图所示，单片机的8个I/O口和矩阵键盘相连，用8个I/O口来控制矩阵键盘的16个按键是非常有意思的，首先我们设置单片机的PD0—PD7为输出，且PD0—PD3依次设置为低电平，而PD4—PD7设置为高电平，然后我们设置PD4—PD7为输入，而PD0—PD3仍然为输出，假如此时M1键按下，则PD0与PD4相连，因为PD0是低电平，而PD4是输入，所以PD4会被拉为低电平，同理，如果M2被按下，则PD5会被拉低，M3按下，PD6会被拉低，M4按下，PD7被拉低。这是判断有无键盘按下的过程，当我们判断是那一个键盘按下时，我们首先设置8个I/O口为输出，输出为FE,即，PD0为低电平，其他全为高电平，然后我们设置PD4—PD7为输入，如果M1被按下，则PD4会比被拉为低电平，此时会变成EE,同理可以知道M2被按下时会变为DE,M3被按下时会变为BE,M4被按下时会变为7E。同理我们可以设置8个I/O口输出FD来检测M5—M8是否被按下，设置8个I/O口输出FC来来检测M9—M12,设置8个I/O口输出F7来检测M13—M16,如果M1—M4没有被按下，就继续检测M4—M8,一次类推，就可以检测出16个按键了。在这次设计中，16个按键M1—M16所对应检测值分别为：EE，DE，BE，7E，ED，DD，BD，7D，EB，DB，BB，7B，E7，D7，B7，77。 数字显示与计算 本次设计选用的显示器是1602液晶显示器，此液晶显示器能显示32个字符，VSS接地,VDD接电源正极，E为时使能信号，R/W为读写选择端（H/L），RS为数据/命令选择端（H/L）,D0—D7为数据I/O口。 首先我们初始化液晶显示器，然后显示出第一个被按下的数，并且使光标右移，如果有第二个数按下，则据继续显示，以此类推，然后把所有显示出来的数换算成一个数，如果按下“+”号，则显示出“+”，并且同理显示出“+”号后面按下的数字，然后调用加子程序，运算出结果，如果按下的是“-”,则调用减子程序，如果按下“*”，则调用乘子程序，如果按下“/”，则调用除子程序。然后再调用显示结果子程序，显示出结果。 《
单片机课程设计——基于C51简易计算器
单片机双字节十六进制减法实验设计 摘要 本设计是基于51系列的单片机进行的双字节十六进制减法设计，可以完成计 算器的键盘输入，进行加、减、3位无符号数字的简单运算，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5个键盘。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 十六进制减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
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 七段共阴极数码管 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
简易计算器课程设计
评阅教师评语：课程设计成绩 考勤成绩 实做成绩 报告成绩 总评成绩指导教师签名： 课程设计报告 论文题目基于ARM的简易计算器设计 学院（系）：电子信息与自动化学院 班级：测控技术与仪器 学生姓名：同组同学： 学号：学号： 指导教师：杨泽林王先全杨继森鲁进时间：从2013年 6 月10 日到2013年 6 月28 日 1
目录 1、封面—————————————————————P1 2、目录—————————————————————P2 3、前言—————————————————————P3 4、关键字————————————————————P3 5、原理与总体方案————————————————P3 6、硬件设计———————————————————P6 7、调试—————————————————————P10 8、测试与分析——————————————————P11 9、总结—————————————————————P13
10、附件—————————————————————P14 前言 近几年，随着大规模集成电路的发展，各种便携式嵌入式设备，具有十分广阔的市场前景。嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。在嵌入式系统中，数据和命令通过网络接口或串行口经过ARM程序处理后，或显示在LCD上，或传输到远端PC上。 本文通过周立功的LPC2106芯片完成的简易计算器，正是对嵌入式应用的学习和探索。 一、摘要： 计算器一般是指“电子计算器”，是能进行数学运算的手持机器，拥有集成电路芯片。对于嵌入式系统，以其占用资源少、专用性强，在汽车电子、航空和工控领域得到了广泛地应用。本设计就是先通过C语言进行相应程序的编写然后在ADS中进行运行最后导入PROTUES进行仿真。最后利用ARM中的LPC2106芯片来控制液晶显示器和4X4矩阵式键盘，从而实现简单的加、减、乘、除等四则运算功能。 关键字：中断，扫描，仿真，计算 二、原理与总体方案： 主程序在初始化后调用键盘程序，再判断返回的值。若为数字0—9，则根据按键的次数进行保存和显示处理。若为功能键，则先判断上次的功能键，根据代号执行不同功能，并将按键次数清零。程序中键盘部分使用行列式扫描原理，若无键按下则调用动态显示程序，并继续检测键盘；若有键按下则得其键值，并通过查表转换为数字0—9和功能键与清零键的代号。最后将计算结果拆分成个、十、百位，再返回主程序继续检测键盘并显示；若为清零键，则返回主程序的最开始。 电路设计与原理：通过LPC2106芯片进行相应的设置来控制LCD显示器。 而通过对键盘上的值进行扫描，把相应的键值通过MM74C922芯片进行运算从而
科学计算器课程设计报告C课程设计修订稿
科学计算器课程设计报告C课程设计 集团标准化工作小组 [Q8QX9QT-X8QQB8Q8-NQ8QJ8-M8QMN]
计算机科学与技术学部 C++课程设计 题目科学计算器 学部计算机科学与技术 班级计科1103 指导教师李军 姓名刘明 学号 2012年6月27日
摘要 计算器的产生和发展是建立在电子计算机基础之上的。硬件方面，自1946年第一台电子计算机诞生以来，计算机技术的发展可谓日新月异，从庞大的只能在实验室里供研究使用的计算机到如今能适应不同环境满足不同需求的各种各样的计算机；运算速度从每秒几千次到每秒几百亿次；处理器从焊有上百万个电子管的大的惊人的电子板到只有指甲大小的集成电路；现在计算机在硬件方面的发展已达到了每三个月更新换代一次的惊人速度。软件方面，也已从机器语言、汇编语言、高级语言发展到现如今的第四代语言——非结构化、面向对象、可视化的语言。 在这个计算器里面，我们实现了简单的四则运算以及更高功能的科学计算，它的外观简洁美观，使人们能快捷简单的操作。能准确的得到计算结果，大大减少了数字计算所需要的时间，为人们的生活带来便利。此系统在Windows 7环境下，使用VC++ 进行编写。 简单计算器包括双目运算和单目运算功能，双目运算符包含基本的四则运算及乘幂功能，单目运算符包含正余弦，对数，开方，阶乘，倒数，进制转换等运算。可对其输入任意操作数，包括小数和整数及正数和负数进行以上的所有运算并能连续运算。并且包含清除，退格功能等。我们所做的计算器其功能较Windows 7下的计算器还是很不够多，没有其菜单的实现功能项，没有其小巧的标准计算器。 关键词：计算器；运算；VC++等
单片机课程设计——基于C51简易计算器
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..................................
计算器课程设计报告
高级语言程序（JAVA）课程设计报告 系部名称：商学系专业班级：营销*** 学生姓名：墨璇 墨兰学号： ********** ********** 指导教师：王芬教师职称：讲师 2014年06月26日
目录 一、课程设计目的及意义 .................................... 错误!未定义书签。 二、课程设计任务 .......................................... 错误!未定义书签。 2.1程序设计要求....................................... 错误!未定义书签。 三、课程设计时间 .......................................... 错误!未定义书签。 四、课程设计地点 .......................................... 错误!未定义书签。 五、课程设计内容 .......................................... 错误!未定义书签。 5.1开发工具与平台..................................... 错误!未定义书签。 (1).开发工具 ...................................... 错误!未定义书签。 (2).开发平台 ...................................... 错误!未定义书签。 5.2设计思路........................................... 错误!未定义书签。 5.3 程序测试 .......................................... 错误!未定义书签。 5.4实验总结........................................... 错误!未定义书签。 六、课程设计感想 .......................................... 错误!未定义书签。 七、附录（程序代码） ...................................... 错误!未定义书签。
单片机4X4键盘计算器课程设计报告书
《单片机课程设计报告》 教学院： 专业班级： 学号： 学生： 指导教师： 时间： 地点：
单片机课程设计任务书 一、课题名称 单片机课程设计 二、设计目的 为了进一步巩固学习的理论知识，增强学生对所学知识的实际应用能力和运用所学的知识解决实际问题的能力，开始为期两周的单片机课程设计。通过实训使学生在巩固所学知识的基础之上具有初步的单片机系统设计与应用能力。 三、设计容 设计基于51单片机的简易计算器系统电路，并以该电路为基础进行编程，要求能够实现0－99之间的数进行加、减、乘、除运算的功能。 四、设计要求 1、设计简易计算器，要求能对0－99之间的数进行加、减、乘、除运算。 2、用4×4的键盘作为输入设备。 3、用LED或LCD进行显示。 4、编写无符号数加、减、乘、除运算、输入和显示的程序。 5、对系统的进行综合和调试，使其具有对0－99之间的数进行加、减、乘、除运算的功能。 6、编写课程设计的总结
六、设计报告 课程设计报告的基本容至少包括封面、正文、附录三部分。课程设计报告要求统一格式，字体工整规。 1、封面 封面包括“《单片机课程设计》课程设计报告”、班级、、学号以及完成日期等。 2、正文 正文是实践设计报告的主体，具体由以下几部分组成： （1）课程设计题目； （2）课程设计任务与要求； （3）设计过程（包括设计方案、设计原理、创新点以及采用的新技术等）； （4）方案的比较与论证； （5）硬件电路设计，各个模块的设计与器件的选择； （6）软件程序的设计与调试； （7）课程设计总结（包括自己的收获与体会；遇到的问题和解决的方法；技术实现技巧和创新点；作品存在的问题和改进设想等）； 3．附录 附录1：系统设计原理图 附录2：系统硬件元器件清单 附录3：系统的程序 七、考核方式与成绩评定办法 及格（60分～69分）、60分以下为不及格。
简易计算器课程设计
基于单片机的计算器的设计 摘要：本设计是一个实现加减乘除的计算器，它的硬件主要由四部分构成，一个8051单片机芯片，两个八段共阴极数码管，一个4*4键盘，它可以实现一位数的加减乘除运算。 显示部分：采用LED动态显示。 按键部分：采用4*4键盘。采用软件识别键值，并执行相应的操作。 关键词：LED接口；键盘接口；8255A；汇编语言 一、概述 1.1设计要求及任务： （1）设计4*4的键盘，其中10个数字键0~9，其余六个键“+”、“—”、“*”、“/”、“=”、和“C”键； （2）设计两位LED接口电路； （3）实现1位数的简单运算 1.2设计原理 （1）LED显示器接口技术 LED动态显示接口技术 （2）键盘显示技术 逐行（逐列扫描法） 二、系统总体方案和硬件设计 2.1计算器总体思想 显示部分：采用LED动态显示。 按键部分：采用4*4键盘。采用软件识别键值，并执行相应的操作。 执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，经通过数码管显示出来，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，按等号就会在数码管上输出运算结果。 图1 系统设计框图
2.2硬件的选择与连接 图二硬件连接总图 2.2.1硬件选择 (1)由于本设计比较简单，因此选用内部含有4KBE2PROM的89C51单片机作为系统的核心。 (2)扩展输入/输出端口 在扩展输入/输出端口时，要求输入口能够缓冲，，输出口能够锁存。常用小规模集成电路芯片74LS244或74LS245等扩展输入端口，用74LS273、74LS373、 74LS377扩展输出端口。这种扩展方法的特点是电路简单，但功能单一、灵活性差。因而常采用中规模的可编程并行接口芯片8255A扩展输入/输出端口。 (3)锁存电路采用74LS373 2.2.2接口设计 (1)单片机与8255A的接口设计 8255A中的数据总线缓冲器为三态双向数据缓冲存储器，用于将8255A的数据线 D0~D7和单片机的数据总线（P0口）连接，实现单片机和接口间的数据传送。 读写控制部件的接口设计 1、/CS为片选信号，接成低电平表示8255A 被选中。/CS与P2.7相连，用P2口的最高位控制8255A是否工作。即将P2.7控制为低电平。 2、RESET-复位信号，高电平有效，接在单片机的RST端。 3、/RD和/WR为读写控制信号，低电平有效。分别将两个端口接单片机的/RD和/WR 4、A1和A0-端口选择信号，分别与单片机的低两位地址线P1.1和P1.0相连。用于选择不同端口。采用74LS373三态锁存器，用于分离P0口第八位地址线，将它的Q0和Q1口接至8255A的地址输入端A0和A1。
计算机技术综合课程设计报告
计算机技术综合课程设计 设计题目锅炉液位控制系统学生姓名史婷艳 专业班级自动化1302班学号20134460203 指导老师洪镇南 2017年1 月3日
目录 前言 (2) 1 锅炉汽包水位控制对象与控制指标 (4) 1.1锅炉汽包水位的特征 (4) 1.2汽包水位动态特性 (4) 1.2.1汽包水位在给水流量W作用下的动态特性 (4) 1.2.2汽包水位在蒸汽流量D扰动下的动态特性 (5) 1.2.3燃料量B扰动下汽包水位的动态特性 (6) 2. 汽包水位控制方案 (7) 2.1单冲量控制方式 (7) 2.2 双冲量控制方式 (8) 2.3 三冲量控制方式 (9) 3. 三冲量串级PID控制 (11) 3.1 串级PID控制 (11) 3.2 智能整定PID控制 (12) 4 汽包水位模糊控制器设计及仿真 (12) 4.1 输入输出变量 (12) 4.2 隶属度函数 (15) 4.3基于MATLAB/Simulink 环境建立的系统仿真分析 (16) 4.3.1 基于MATLAB/Simulink 的系统模型 (16)
4.3.2 仿真结果分析 (18) 总结与体会 (18) 参考文献 (20) 前言 锅炉是典型的复杂热工系统，目前，中国各种类型的锅炉有几十万台，由于设备分散、管理不善或技术原因，使大多数锅炉难以处于良好工况，增加了锅炉的燃料消耗，降低了效率。同时，锅炉工作过程中各项指标的调节难以建立数学模型，具有非线性、不稳定性、时滞等特点，所以如何改善对锅炉的控制，保证其正常工作，提高效率一直是人们关注的焦点。而汽包液位是锅炉安全、稳定运行的重要指标，保证液位在给定范围内，对于高蒸汽品质、减少设备损耗和运行损耗、确保整个网络安全运行具有要意义。 现代锅炉的特点之一就是蒸发量显著提高，汽包容积相对变小，水位变化速度很快，稍不注意就容易造成汽包满水或者烧成干锅，这都对汽包液位控制系统提出了更高的要求。汽包液位过高，会影响汽包内汽液分离效果，使汽包出口的饱和蒸汽带水增多，蒸汽带水会使汽轮机产生水冲击，引起轴封破损、叶片断裂等事故。同时会使饱和蒸汽中含盐量增高，降低过热蒸汽品质，增加在过热器管壁和汽轮机叶片上的结垢。水位过低，则可能破坏自然循环锅炉汽水循环系统中某些薄弱环节，以致局部水冷管壁被烧坏，严重时会造成爆炸事故。 目前，对汽包液位位控制大多采用常规PID控制方式，从控制方式来看，它们要么系统结构简单成本低，不能有效的控制锅炉汽包“虚假水位”现象，要么能够在一定程度上控制“虚假现象”，系统却过于复杂，成本投入过大。常用的蒸汽锅炉液位调节系统有三种基本结构：单冲量调节系统结构、双冲量调节系统结构、串级三冲量调节系统结