计算器模拟系统设计-毕业设计

计算器模拟系统设计

学生：XXX 指导教师：XXX

内容摘要：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 软件用汇编语言进行编程，并用proteus仿真。

关键词：LED 计算器 AT89C51芯片 74LS164

Calculator simulation system desig n

Abstract:The design is a simple calculator based on 51 series microcontroller system design, to complete the calculator keyboard input, add, subtract, multiply, and in addition to three unsigned numeric simple four operations, and the corresponding result will be displayed on the LED.

The design process of hardware and software aspects of the synchronous design. Hardware choose AT89C51 microcontroller and 74ls164--enter the 4 × 4 matrix keyboard. Static display with five 7-segment common cathode LED display. Software calculator function from the analysis, flow charts, design, and then program the preparation of system design. Selected to compile the most efficient Keil software in assembly language programming, and with proteus simulation.

Keywords: LED calculator AT89C51 chip 74LS164

目录

前言 (1)

1 设计任务和要求 (1)

1.1 设计要求 (1)

1.2 设计方案的确定 (2)

2 单片机简要原理 (2)

2.1 AT89c51介绍 (2)

2.2 芯片74LS164介绍 (5)

3 硬件设计 (6)

3.1 键盘电路的设计 (6)

3.2 显示电路的设计 (7)

3.3 其他电路设计 (7)

3.3.1 复位、时钟电路设计 (7)

3.3.2 多位数码管电路显示的驱动电路 (8)

4 软件设计 (9)

4.1 主程序的设计 (9)

4.2 显示、读键模块的设计 (10)

4.3 其他内容说明 (11)

4.3.1 定时查键的程序设计 (11)

4.3.2 软件的可靠性设计 (12)

4.4 源程序代码（见附录） (12)

5 调试与仿真 (12)

5.1 Keil C51单片机软件开发系统 (12)

5.2 proteus的操作 (12)

5.2.1 硬件电路图的接法操作 (12)

5.2.2单片机系统PROTEUS设计与仿真过程 (13)

6 结束语 (13)

附录：计算器程序代码 (15)

参考文献： (23)

计算器模拟系统设计

前言

近年来，单片机以其体积小、价格廉、面向控制等独特优点，在各种工业控制、仪器仪表、设备、产品的自动化、智能化方面获得了广泛的应用。与此同时，单片机应用系统的可靠性成为人们越来越关注的重要课题。影响可靠性的因素是多方面的，如构成系统的元器件本身的可靠性、系统本身各部分之间的相互耦合因素等。其中系统的抗干扰性能是系统可靠性的重要指标。

本设计采用AT89C51 芯片，实现了利用单片机进行了一个简单计算器设计。允许对输入数据进行加减乘除运算及LED 显示。如果设计对象是更为复杂的计算器系统，其实际原理与方法与本设计基本相同。另外，实例所设计的计算器是用LED 数码管显示的，当然也可以用其他的器件显示，如LED 显示屏，这样就可以显示出更多的字符，在此基础上，还可以编写更加完善的程序来实现更多的计算功能。设计的关键所在，必须非常熟悉单片机的原理与结构，同时还要对整个设计流程有很好的把握，将单片机和其他模块完整的衔接。

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，时学习查阅资料、参考资料的方

1 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数字计算器硬软件设计，设计任务为：◊扩展4*4键盘，其中10个数字，5个功能键，1个清零；

◊使用五位数码管接口电路；

◊完成十进制的四则运算（加、减、乘、除）；

◊实现低于三位小于255数字的连续运算；