基于51单片机的计算器设计
基于51单片机简易计算器毕业论文
基于51单片机简易计算器设计引言计算器（Calculator）是微型电子计算机的一种特殊类型。
它与一般通用计算机的主要区别在于程序输入方式的不同。
计算器的程序一般都已经固定，只需按键输入数据和运算符号就会得出结果，很容易就能掌握。
而一般计算机的程序可以根据需要随时改动，或重新输入新的程序。
简易计算器主要用于加减乘除；科学计算器，又增添了初等函数运算（有的还带有数据总加、求平均值等统计运算）。
现代电子计算器首次问世是1963年。
那时的计算器是台式的，在美国波士顿的电子博览会上展出过。
与计算机相比，它小巧玲珑，计算迅捷，一般问题不必事先编写复杂的程序。
随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器／计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A／D转换器、D／A转换器等多种电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。
这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展，目前人们已经完全可以设计并制造出具有某些特殊功能的简易智能机器人。
随着社会需求，计算器也从原有单一的数字加减计算演变为复杂的多种运算。
现在不在单一的在某一方面而是涉及到生活的方方面面.由于我对知识掌握的不够熟练，重点不够清楚，导致在重点与非重点处花费的时间不成比例，进度缓慢，这是设计没能全部完成的部分原因。
目前只做到按键与显示的结合（即在显示器上可以显示数字键还有命令键+-*/ =清零）；加法子程序已经编写成功并严整无误，但在整体调试中未能圆满实现，本部分正在调试中。
等调试成功后，其它运算子程序的问题将迎刃而解。
1.简易计算器的设计方案1.1硬件部分设计方案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。
基于51单片机的简易计算器
基于51单片机的简易计算器51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的常用微控制器。
我们可以利用51单片机的强大功能和丰富的外设资源，设计一个简易计算器。
这个计算器可以进行基本的加减乘除运算，并且具备显示结果的功能。
首先，我们需要准备一块51单片机开发板，一块1602液晶显示屏模块，以及一些按键开关和电阻。
我们可以将运算器主要分为以下几个模块：数码管显示模块、键盘输入模块、运算模块和存储模块。
数码管显示模块：我们使用1602液晶显示屏模块来显示计算器的结果。
我们可以通过51单片机的IO口，将计算结果发送给液晶显示屏模块，实现结果的显示。
键盘输入模块：我们可以使用几个按键开关来实现数字和运算符的输入。
通过对按键的检测，我们可以将用户输入的数字和运算符转化为字符形式，并保存到内存中。
运算模块：我们需要根据用户输入的数字和运算符，进行相应的运算。
我们可以使用栈来实现这个功能。
栈是一种常用的数据结构，具有"先进后出"的特点。
我们可以将用户输入的数字和运算符按照一定的规则入栈，然后按照相应的顺序进行出栈和运算。
最后将结果保存到内存中。
存储模块：我们可以使用内部RAM来保存运算结果。
51单片机的内部RAM具有一定的存储能力，可以满足我们的基本需求。
在编写程序时，我们可以使用汇编语言或者C语言。
通过合理的编程，我们可以实现计算器的各项功能。
总结一下，基于51单片机的简易计算器主要包括数码管显示模块、键盘输入模块、运算模块和存储模块。
我们可以通过合理的编程，将这些模块相互配合，实现一个功能完善的计算器。
这个计算器不仅可以进行基本的加减乘除运算，还可以显示结果，方便用户进行计算。
基于51单片机的简易计算器论文设计
基于51单片机的简易计算器论文设计摘要：计算器是一种常见的电子设备，用于数学计算。
随着科技的迅速发展，计算器不再是一种巨大且笨重的机械设备。
相反，它们变得迷你、便携且功能强大。
本论文旨在设计和实现一种基于51单片机的简易计算器。
该设计利用了51单片机的优点，如低功耗、成本低廉和易于学习等特点。
本论文介绍了设计和实现的过程，包括硬件电路设计、软件程序编写以及性能测试等方面。
1.引言计算器广泛应用于日常生活和学习中，人们常常需要进行加减乘除等简单的数学计算。
为了提供便捷的计算功能，传统计算器使用专用的集成电路设计。
然而，这种计算器成本较高，体积较大，且功能有限。
为了满足市场需求，我们设计了一款基于51单片机的简易计算器。
2.硬件电路设计2.1键盘模块键盘模块采用矩阵键盘设计，包括数字键0-9、运算符键+、-、*、/以及等于键=。
采用矩阵建构可以减少IO口资源的使用，并简化设计。
2.2显示模块显示模块采用液晶显示器，能够清晰地显示数字、运算符和结果。
为了实现更好的用户交互体验，还可以添加背光模块。
2.3控制电路控制电路由51单片机和其他常用电子元件组成，可以通过编程控制键盘的输入和显示模块的输出。
其中，51单片机充当了控制中心的作用，负责接收键盘输入、解析用户命令、进行数学计算和控制显示模块的显示。
2.4电源电路电源电路用于提供稳定的电源给整个计算器系统。
电源电路由电池、稳压电路和滤波电路组成，能够为计算器提供稳定的电压和电流。
3.软件程序设计软件程序设计是整个计算器系统的核心。
主要功能包括接收键盘输入、解析输入、进行数学计算、控制显示模块的显示和处理异常情况。
3.1键盘输入接收软件程序通过扫描键盘矩阵来接收键盘输入。
当用户按下一些键时，软件程序会检测到相应的按键信号，并将其转换为数值或运算符。
3.2输入解析软件程序能够解析用户的输入，判断用户输入的是数字还是运算符，并将其保存在相应的变量中。
同时，软件还可以处理异常输入，如除以零等情况。
基于51单片机计算器设计
基于51单片机计算器设计计算器是一种常见的电子设备，可以进行数学运算、数据处理等功能。
本文将基于51单片机进行计算器设计。
一、设计目标：1.实现基本的数学运算功能，如加减乘除、取余等。
2.能够进行复杂的数学运算，如平方、开方等。
3.具备记忆功能，能够存储中间结果和运算符号。
4.设置输入界面，允许用户输入数字和操作符。
5.显示运算结果和中间过程。
二、硬件系统设计：1.使用51单片机作为主控芯片，具有高集成度和处理能力。
2.连接光栅液晶显示屏，用于显示数值和操作符。
3.连接矩阵键盘，用于获取用户的输入。
4.连接电源电路，保证计算器正常运行。
三、软件系统设计：1.确定界面设计，包括数值显示区、操作符显示区和功能键区。
2.设计输入处理模块，根据用户输入获取相应的数值和操作符，并进行相应的处理。
3.设计运算模块，根据用户输入的操作符进行相应的数学运算，并将结果存储起来。
4.设计显示模块，将计算结果和中间过程显示在液晶屏上。
5.设计存储模块，用来存储中间运算结果和操作符号。
四、软件流程设计：1.系统初始化：包括设置显示模式、清零中间结果等。
2.输入处理：通过矩阵键盘输入数字和操作符，并进行相应的处理。
3.运算处理：根据用户输入的操作符，进行相应的数学运算，并将结果存储起来。
4.结果显示：将计算结果和中间过程显示在液晶屏上。
5.存储结果：将计算结果和操作符存储起来，以备后续计算。
五、测试和调试：在设计完成后，需要进行系统测试和调试，确保计算器的各项功能正常运行。
首先进行单元测试，验证各个模块的功能是否按照设计要求正确执行。
然后进行综合测试，模拟用户输入各种情况下的运算过程，检测是否能够正确进行运算并显示结果。
如果发现问题，则进行调试和修改，直到计算器满足设计要求。
六、总结：基于51单片机进行计算器设计，可以实现基本的数学运算功能，并具备记忆功能。
设计步骤包括确定硬件系统和软件系统设计，设计界面、输入处理、运算处理、显示和存储模块，进行测试和调试确保计算器功能正常运行。
基于51单片机简易计算器课程设计报告
基于51单片机简易计算器课程设计报告
基于51单片机简易计算器课程设计报告
1. 研究背景
•计算器是人们日常生活和工作中常用的工具之一。
•通过设计简易计算器，可以加深学生对51单片机的理解和应用。
2. 目标和需求
•设计一个基于51单片机的简易计算器，能够进行基本的四则运算和开方运算。
•要求计算器能够显示输入和计算结果。
•要求计算器具备简单的界面和操作。
3. 设计方案
•使用51单片机作为计算器的控制核心。
•通过键盘输入数字和运算符，并显示在液晶屏上。
•根据输入的运算符，进行相应的计算，并将结果显示在液晶屏上。
4. 硬件设计
•使用51单片机作为主控芯片。
•连接液晶屏模块，用于显示输入和计算结果。
•连接键盘模块，用于输入数字和运算符。
5. 软件设计
•使用C语言进行编程。
•设计主程序，包括初始化、输入处理和计算输出等功能。
•设计函数，实现基本的四则运算和开方运算。
6. 实验结果
•成功设计并实现了基于51单片机的简易计算器。
•可以正常进行基本的四则运算和开方运算。
•输入和计算结果能够准确显示在液晶屏上。
7. 总结与展望
•通过设计这个简易计算器，学生对51单片机的理解和应用能力有了提高。
•下一步可以考虑增加更多的功能，如科学计算和数据存储等。
以上是本次基于51单片机简易计算器课程设计的报告。
通过这个实验，学生对51单片机的应用能力得到了提升，进一步增强了对计算器的理解。
在未来的课程设计中，可以进一步拓展功能，提升计算器的实用性和功能性。
基于MCS-51单片机的计算器设计
目录引言：................................................................... １一、设计任务............................................................. ２二、方案论证............................................................. ２三、电路的硬件设计....................................................... ２3.1系统框图.......................................................... ２3.2微处理器的选择.................................................... ３3.3电源模块.......................................................... ３3.4、AT89S52单片机参数............................................... ４3.5、键盘的设计...................................................... ６3.6、复位电路........................................................ ７3.7、震荡电路设计.................................................... ７3.8、数码显示的驱动电路.............................................. ８3.9、数码管显示电路.................................................. ８四、软件设计............................................................. ９4.1、系统总体流程图.................................................. ９4.2、显示程序设计.................................................. １０4.3、键盘识别程序设计.............................................. １０五、本次设计的体会与心得............................................... １１参考文献............................................................... １２附录：................................................................. １３基于51单片机的计算器硬件电路...................................... １３PCB图：............................................................ １４引言：随着社会的发展，科学的进步，人们的生活水平在逐步的提高，尤其是微电子技术的发展，犹如雨后春笋般的变化。
基于51单片机的计算器设计说明
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1.3 系统主要功能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。
基于51单片机的计算器设计程序代码(汇编)
DBUF EQU 30HTEMP EQU 40HYJ EQU 50H ；结果存放YJ1 EQU 51H ;中间结果存放GONG EQU 52H ；功能键存放ORG 00HSTART：MOV R3，#0 ;初始化显示为空MOV GONG，＃0MOV 30H,#10HMOV 31H，＃10HMOV 32H，＃10HMOV 33H，#10HMOV 34H,＃10HMLOOP：CALL DISP ;PAN调显示子程序WAIT：CALL TESTKEY ；判断有无按键JZ WAITCALL 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,NEXT2LJMP E1NEXT2：CJNE A，＃2，NEXT3LJMP E1NEXT3：CJNE A,＃3,NEXT4LJMP E1NEXT4：CJNE A,＃4，NEXT5LJMP E1NEXT5：CJNE A,#5,NEXT6LJMP E1NEXT6：CJNE A,＃6，NEXT7LJMP E1NEXT7：CJNE A，＃7,NEXT8LJMP E1NEXT8：CJNE A，＃8，NEXT9LJMP E1NEXT9: CJNE A，#9，NEXT10LJMP E1NEXT10: CJNE A,＃10,NEXT11 ；判断是否功能键LJMP E2 ;转功能键处理NEXT11：CJNE A，#11,NEXT12LJMP E2NEXT12：CJNE A，#12，NEXT13LJMP E2NEXT13：CJNE A，＃13，NEXT14LJMP E2NEXT14：CJNE A，＃14，NEXT15LJMP E2NEXT15: 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，N2LJMP E12 ;为第二个数字N2：CJNE R3，＃3，N3LJMP 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,＃10HMOV 32H，#10HLJMP MLOOP ；等待再次输入E12：MOV R7,A ；个位数暂存R7 MOV B，#10MOV A,R4MUL AB ;十位数ADD A，R7MOV R4，A ；输入值存R4MOV 32H，＃10H ；输入值送显示缓存MOV 33H,34HMOV 34H，R7LJMP MLOOPE13：MOV R7，AMOV B，＃10MOV A,R4MUL ABJB OV，E3 ;输入溢出ADD A,R7JB CY，E3 ;输入溢出MOV R4,AMOV 32H，33H ；输入值送显示缓存MOV 33H,34HMOV 34H，R7LJMP MLOOPE3: 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，＃10HMOV 32H，＃10HMOV 33H,＃10HMOV 34H,＃10HLJMP MLOOPE2: MOV 34H,#10HMOV 33H,＃10HMOV 32H，#10HMOV R0，GONG ；与上次功能键交换MOV GONG，AMOV A，R0CJNE A，#10，N21 ；判断功能键LJMP JIA ;”＋"N21： CJNE A，＃11，N22LJMP JIAN ；"－"N22：CJNE A,#12,N23LJMP CHENG ;"*”N23：CJNE A，＃13，N24LJMP CHU ；”/”N24：CJNE A,#0，N25LJMP FIRST ；首次按功能键N25：LJMP DEN ;”=”N4：LJMP E3FIRST: 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 DISP1JIAN：MOV A，YJSUBB A,R4 ；上次结果减输入值JB CY，N4 ;负数溢出MOV YJ，AMOV R3,＃0LJMP DISP1CHENG：M OV A，YJMOV B，AMOV A,R4MUL AB ；上次结果乘输入值JB OV，N4 ;溢出MOV YJ,ALJMP DISP1CHU：MOV A，R4MOV B，AMOV A,YJDIV AB ;上次结果除输入值MOV YJ，AMOV R3，＃0LJMP DISP1DEN：MOV R3，#0LJMP DISP1DISP1：MOV B，＃10MOV A，YJ ；结果送累加器DIV AB ;结果除10MOV 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，YJ1JZ DISP11 ;结果是否为一位数MOV B,＃10MOV A，YJ1DIV ABMOV YJ1，AMOV A,BMOV 33H，A ；十位送显示缓存MOV A,YJ1JZ DISP11 ；结果是否为二位数MOV 32H，A ；百位数送显示缓存DISP11： LJMP MLOOPDISP：MOV R0,＃DBUF ；显示子程序MOV R1，＃TEMP+4MOV R2,#5DP10：MOV DPTR,＃SEGTABMOV A,@R0MOVC A,＠A+DPTRMOV ＠R1，AINC R0DEC R1DJNZ R2,DP10MOV R0,#TEMPDP12：MOV A，@R0MOV P0，Aclr P2。
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基于51单片机的计算器设计
计算器作为一种常用的电子设备，广泛应用于各个领域。
在本文中，我们将基于51单片机来设计一个简单的计算器，并对其进行详细介绍。
一、设计目标
我们所设计的计算器需要具备以下功能：
1.实现基本的算术运算，包括加、减、乘、除等；
2.具备显示功能，能够将输入和运算结果以数字的形式显示在液晶屏上；
3.提供清零和删除功能，方便计算器的操作；
4.具备较高的计算精度和稳定性。
二、硬件设计
计算器的硬件设计主要包括键盘输入、液晶屏输出和计算程序控制三个部分。
1.键盘输入
为了简化设计的复杂度，我们采用矩阵键盘来实现输入功能。
矩阵键盘由多个行和多个列交叉连接而成，通过扫描行和列的方式来检测键盘输入的按键信息。
2.液晶屏输出
我们选择16x2字符液晶显示屏来作为计算结果的输出设备。
这种液
晶屏可以显示16个字符，每个字符由5x8像素点阵组成，具备较好的显
示效果。
3.计算程序控制
我们将基于51单片机来编写计算器的计算程序，并通过电路连接键
盘输入和液晶屏输出设备。
通过读取键盘输入的按键信息，计算程序能够
判断用户输入的数字和操作符，并进行相应的计算操作。
最后，计算结果
将以数字的形式显示在液晶屏上。
三、软件设计
计算器的软件设计主要包括键盘扫描与输入处理、计算程序控制和液
晶屏显示三个模块。
1.键盘扫描与输入处理
通过循环扫描矩阵键盘的行和列，可以得到按键信息。
根据按键信息
的不同，我们可以判断用户输入的数字和操作符，并将其传递给计算程序
模块进行处理。
同时，我们需要对一些特殊按键（如清零和删除）做特殊
处理。
2.计算程序控制
计算程序模块将根据键盘输入的数字和操作符，进行相应的算术运算。
我们可以采用栈的数据结构来处理运算符和运算数，以实现复杂的算术运算。
3.液晶屏显示
计算结果将以数字的形式显示在液晶屏上。
我们可以通过51单片机
的GPIO口控制液晶显示屏的操作，包括写入指令和写入数据。
通过设定
光标位置及写入数字数据，可以将计算结果显示在液晶屏的指定位置上。
四、实现过程
1.硬件连接
将矩阵键盘的行和列分别连接到51单片机的对应GPIO口，并通过电
路连接液晶屏的数据口，以实现数据的输入和输出。
2.软件编写
通过C语言编写计算器的软件程序，包括键盘扫描与输入处理、计算
程序控制和液晶屏显示三个模块。
其中，计算程序控制模块可采用逆波兰
表达式算法来实现。
3.调试与测试
五、优化改进
在完成初步设计和测试后，我们可以对计算器进行优化改进，包括增
加常用函数、加入科学计算功能、改善界面显示等。
同时，我们还可以进
一步优化硬件电路，提升计算器的运算速度和可靠性。
六、总结与展望
通过基于51单片机的计算器设计，我们实现了基本的算术运算功能，并通过液晶屏显示结果。
本设计同时也为未来进一步扩展功能和优化性能
提供了基础。
在实践过程中，我们也遇到了一些困难和挑战，但通过不断
的努力和改进，最终取得了较好的结果。
未来，我们将继续改进设计，为
用户提供更加全面和高效的计算器产品。