基于STC89C52的计算器设计与仿真_宋慧超

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//算 数 运 算
3 仿真及结果分析 硬件和软件设计分别利用Prot eus与Kei l集成开发环境
实现。C语言程 序 代码由Ke i l 编写并 编译，将产生的可执行 文件加载到Prot eus中[5]，实现仿真功能。
系统 仿真 总体电 路图如图2 所 示，系统 启 动后屏 幕上 显 示 欢 迎信息“We l c o m e!”。具体 结 果 演 示 如图3所 示，计 算 器可 以 进行 较 高 精度 的 加 减 乘 除 运 算，支 持小 数 运 算，结 果 保留 到小数点后5位，其中，图3(a)为大数量的加法运算，结果用科 学 记 数 法 显 示；图3 ( b) 为 减 法 运 算，结 果 为负 数；图3 (c) 和图 3(d)分别为乘法、除法运算，结果均保留到小数点后5位。
摘 要：单片机具有体积小、控制功能强、功耗低、环境适应能力强、扩展灵活和使用方便等优点，已广泛应用在生活的各个领
域，该文提出一种基于单片机的高精度计算器设计方案，核心控制系统采用STC89C52单片机，利用LCD1602液晶显示屏显示运
算过程与结果，设计4×4键盘构成按键模块，用来模拟0～9及加、减、乘、除、清零按键。软件程序利用单片机Ｃ语言编写，并在
4×4 键盘又称为行列式键盘，它是4条I/O线作为行线， 4 条I/O线作为列线组 成的键 盘，在行线和列线的每 一个交 叉点上设置一个按 键 [3]，这种结构可以有效地提高单片机系 统中I/O口的利用率。4 条行线 分别接单片 机 P1.3～P1.0，4 条列线接单片机 P1.4～P1.7，每位按键对应的功能可参见图 2系统硬件仿真图。
公共交 通枢 纽 站的服务范围和服务区域。(2)对 枢 纽的服务 区域 内的 客 流 分布进 行 详 细 分 析，确 定 公共 交 通 枢 纽布置 的 备 选 点，原 则 上 选 取 客 流 量 较 大，换 乘 频 率 较 高 的 客 流 交汇 地 点作为公共 交 通 枢 纽备 选 地 点。(3) 根 据已知 客 流 量，通 过 优化方法在被选枢纽选址中确定交通枢纽的最终地址。
科技创新导报 2015 NO.29 Science and Technology Innovation Herald
计算机科学
图2 系统仿真电路图
（a）
（b）
LCD_ d s p _ s t r i n g(0,1,t emp); //在第二行第
Байду номын сангаас
一个位置显示运算结果
w r ite _ com(0 x01); }
（1）充分明确 换 乘 枢 纽 规 划和 交 通设 计 的 具体 要求； （2）明确 该次交通设计的目标 和原则；（3）整合所有资源设 计；（4）进行枢 纽 时间效 益优化设 计；（5）方案的 初步评 价 与深化。
4 城市公交换乘枢纽布置的优化方法 (1) 对 影 响 城 市总体 规 划 的因 素 进 行 定 性 分 析，初 步 确 定
Song Huichao （College of Physics and Electronic Information, Inner Mongolia University for Nationalities,Tongliao Inner Mongolia,028000,China）
Abstract：Single chip microcomputer has the advantages of small size,strong control function,low power consumption,strong adaptability to environment,flexible and easy to use.It has been widely used in various fields.This paper presents a design scheme of high precision calculator based on Single chip microcomputer.Control system is STC89C52 microcontroller.Operation process and results are displayed in the LCD1602 LCD screen.The key module is composed of 4*4 keyboard which is used to simulate the 0-9 and add,subtract,multiply,divide ,reset button. Software program is written in C language and compiled by C51 Keil and verified by Proteus simulation. Key words：Single chip microcomputer;4×4 keyboard;LCD1602
5 结语 城市公共交通换乘枢纽 规划与设计的质量直接影响着
城 市公共 交 通系 统 的 运 行 情况，在 城 市公共 交 通中有 着 不 可 忽视 的 作用,进行交 通枢 纽 规 划 时要 遵 循 科 学 的 交 通枢 纽 规 划目标 与 科 学 的 规 划 原 则,采 取 正 确 的 城 市公共 交 通 换 乘 枢 纽布置方 法,进 行 城 市公共 交 通 换 乘 枢 纽 的 规 划 设 计。另 外, 我们要对 城市公共交通换乘枢纽的规划效果及时的进行分 析,实时 地 进行调整、优化,以保证城市公共交通换 乘枢纽最 大 程 度 地 发 挥 其作用。
能。
void main()
{ i n it() //初始化LCD
LCD_ dsp _ str i ng(4,0,”Hel lo!”); // 显 示 字
符串“Hel lo!”
key_ s c an();
//键 盘扫 描 程 序
LCD_ dsp _ char();
//显 示 字 符 子程 序
1 系统硬件设计 基于单片 机设 计 的 计 算 器应 具 有 高 精度 运 算及 结 果 显
示 的 功能。其中，4×4 键 盘 用于数 据 输入 [2]，LCD 液晶显 示 则可以分两行显 示 运算过程 及最终结果。系统框图如图1所 示。
下面对硬件模 块 进行简单说明，各模 块与单片机的具体
䬂Ⲭ῵ഫ
2 换乘枢纽的空间优化设计 2. 1 换乘枢纽主要的设计内容
公共 交 通 换 乘 枢 纽设 计分 为整 合空间资 源设 计 和 优化 时间效 益 设 计。
（1）整 合空间资 源设 计：在 交 通 换 乘 枢 纽 的 计 过 程中 应 对交 通 换 乘 枢 纽 的各种 设 施 进行合 理 的 规 划与必 要 的整 合，尽可能的缩 短换 乘 旅客步行的距离，以避免交通枢 纽区 域内交通流之间的互相干扰。
计算器是人们生活中最常见的工具之一，随着科 技的迅 猛 发展，计算器的功能 越来越强大，对 精度的要求也 越来越 高。以往利用单片 机 开发设 计计算器，大多只能实现 较简单 的 加 减 乘 除 运算 [1]，且仅限于整 数 运算。该 文 通 过C语言编 程，设 计了一种可以实现32位浮点数 运算的高精度计算器， 除了基 本 四则 运 算 外，可 以 进行小 数 运 算、负 数 运 算，结 果 保 留 到 小 数 点 后 5 位，大 数 量 的 运 算 结 果 以 科 学 计 数 法 形 式 给 出，运算过程通 过LCD16 02液晶屏显示,利用清屏键可以随 时清除显示。
Keil C51开发环境下编译，硬件系统通过proteus工具软件设计并仿真。
关键词：单片机 4×4键盘 LCD1602
中图分类号：TN43
文献标识码：A
文章编号：1674-098X(2015)10(b)-0159-03
Design and Simulation of the Calculator Based on STC89C52
计算机科学
DOI：10.16660/j.c n k i.1674-098X.2015.29.159
科技创新导报 2015 NO.29
Science and Technology Innovation Herald
基于STC89C52的计算器设计与仿真①
宋慧超 （内蒙古民族大学物理与电子信息学院 内蒙古通辽 028000）
L C D16 0 2 是常用的 液 晶芯片，此 处 选 用能 同 时显 示 两 行，每行各16 个字符的屏幕规格。VS S为地电源，V DD接5 V 正电源，V E E为液晶显 示器对比度调整端。8 位 双向数 据 线 D 0～D7接单片机 P0口。由于P0口常用作数据总线 且内部无 上 拉电 阻，此 处 需 外 接10 K电 阻增 加 驱 动 能 力。控 制 端 R S 、 R/ W、E分别与单片 机 P 2.5、P 2.6、P 2.7口相连，用来控制 16 0 2 的 读 写状 态。
char()及字符串函数LCD_ ds p _ str i n g()等。key_ s c a n.c为
键盘扫描程序，根据 矩阵键盘的原理，通过读取 P1口状态来
确 定 按 键 位 置并 将 对应值 返回主 程 序 [4]。
（c）
图3 仿真结果
（d）
子 程 序，分 别 实 现 L C D 初 始 化、键 盘 扫 描、字 符 显 示 等 功
（2）优化 时间效 益设 计：充分 利用现代信息技 术，进行 系统 的 交 通 换 乘 枢 纽设 计 和 信息 服务设 计，采集 各种 交 通 的运营调度系统信息，制定出行车计划表、行车间隔以及 对 外 交 通 的 到 发 时 刻 表，优化 城 市公共 交 通方 式 。 2. 2 换乘枢纽设计的具体步骤
(1)系统 最 优 原 则：枢 纽设 计要 遵 循 所有 换 乘 旅 客 平均 换 乘时间最 短，换 乘次数最少，换 乘线路最 短为原则。(2)换 乘 安 全、畅 通 原 则：公共 交 通 换 乘 枢 纽 的 设 计要 保 证 换 乘 枢 纽 与周边的其它交 通方 式 之间的衔接方便、通畅、安全。(3) 诱 导+疏导原则：对 枢 纽站的换 乘乘客实行交 通 疏导，客流疏 散快 速、方便，减少换乘人员的换 乘时间及换乘时的体力消 耗，提 高 枢 纽 站 的 换 乘 服 务质 量。