单片机的计算器设计方案(完整)
基于STC89C52单片机的计算器
基于STC89C52单片机的计算器一、引言计算器是一种用于进行数学运算的设备。
在现代社会中，计算器被广泛应用于各个领域，包括教育、科学研究、工程设计等。
本篇文章将介绍基于STC89C52单片机的计算器设计。
二、设计目标本设计的目标是实现一个简单的、功能齐全的四则运算计算器。
该计算器具有基本的加、减、乘、除运算功能，可以进行整数和小数的运算。
同时，该计算器还具备清零、撤回、保存结果等辅助功能。
三、硬件设计1.单片机选择本设计选择STC89C52单片机作为主控芯片。
STC89C52是一款具有低功耗、高性能的单片机，拥有8位宽的数据总线和16位宽的地址总线，适用于本设计所需的计算器功能。
2.显示器选择本设计选择8位共阳数码管作为显示器。
由于STC89C52单片机的IO 口输出电流较小，为了驱动数码管显示，需要通过数码管驱动芯片进行扩展以增大驱动电流。
3.按键选择本设计选择矩阵键盘作为输入设备。
根据计算器所需的功能，可以设置数字键、运算符键、功能键等按键。
四、软件设计1.指令集设计本设计根据计算器功能的需求，设计了一套适合STC89C52单片机的指令集。
包括加法指令、减法指令、乘法指令、除法指令等，以及相应的操作数寻址方式。
2.界面设计本设计通过8位共阳数码管显示器和矩阵键盘构建了计算器的界面。
通过编程实现数码管显示数字和结果，以及按键的检测和响应。
3.运算功能实现本设计通过编程实现了加法、减法、乘法、除法等基本运算功能。
通过数码管显示输入的数字和结果，实现了计算器的正常运算。
4.辅助功能实现本设计通过编程实现了清零、撤回、保存结果等辅助功能。
通过按下相应的功能键，可以实现清除当前输入、撤回上一步操作或保存当前结果等操作。
五、实验验证六、结论通过本次设计，成功实现了基于STC89C52单片机的四则运算计算器。
该计算器具有基本的加、减、乘、除运算功能，可以进行整数和小数的运算。
同时，该计算器还具备清零、撤回、保存结果等辅助功能。
(完整)单片机课程设计——计算器设计
目录一、设计总绪 (1)1。
1设计思想 (1)1.2设计说明 (1)1。
3关键词：矩阵键盘，单片机,数码管显示，汇编语言 (1)1.4设计目的 (1)1。
5设计要求 (2)二、设计方案 (2)2。
1硬件电路设计方案 (2)2.1.1基本结构 (2)2.1。
2系统框架图 (3)2.1。
3工作流程图 (3)2。
1.4单片机主控制模块 (4)2。
2系统功能描述 (6)三、各模块功能介绍 (7)3.1键盘输入模块 (7)3。
1。
1键盘分布图 (7)3。
1.2工作原理 (7)3。
2运算控制模块 (8)3.3显示模块 (8)3.4振荡电路模块 (9)四、仿真电路 (11)仿真运行结果 (11)五、调试过程总结 (13)附录： (14)参考文献: (14)源程序代码 (14)一、设计总绪1。
1设计思想近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新.在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，但仅单片机方面的知识是不够的，还应根据具体硬件结构、软硬件结合，来加以完善。
计算机在人们的日常生活中是比较常见的电子产品之一.可是它还在发展之中，以后必将出现功能更加强大的计算机，基于这样的理念，本次设计是用AT89c51单片机、LCD显示器、控制按键为元件来设计的计算器。
利用此设计熟悉单片机微控制器及汇编语言编程，对其片资源及各个I/O端口的功能和基本用途的了解。
掌握应用程序开发环境，常用的LCD显示器的使用方法和一般键盘的使用方法此设计是基于单片机技术的简易计算器的方案，本次设计所提出的一种基于单片机技术的简易计算器的方案,采用具有数据处理能力的中央处理器CPU，随机存储器ROM，多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统-—单片机，配以汇编语言编写的执行程序，能更好的解决计算机计算的问题,随着数字生活的到来，单片机在生活中越来越重要，它能将大量的逻辑功能集成与一个集成电路中，使用起来十分方便。
基于单片机的计算器结构设计
基于单片机的计算器结构设计一、引言计算器是一种用来进行各种基本数学运算的电子设备，用于简化和加速数学计算过程。
基于单片机的计算器是一种利用单片机进行计算操作的计算器设计方案，具有更高的计算速度和更丰富的功能。
本文将介绍基于单片机的计算器结构设计方案，包括计算器的硬件设计和软件设计。
二、硬件设计1.单片机选择为了保证计算的速度和性能，我们选择了性能较高且容易获取的8051单片机作为计算器的核心控制芯片。
8051单片机具有强大的计算能力和丰富的周边资源，可以满足计算器的需求。
2.输入和输出设备计算器的输入设备采用矩阵键盘，通过键盘输入数字、运算符和功能键等。
输出设备采用液晶显示屏，用于显示输入的数字、运算结果和其他信息。
3.时钟和定时器为了实现计算器的正常运行，需要引入时钟和定时器来进行计时和计数。
其中，时钟用于控制单片机的运行频率，定时器用于产生一个固定的时间间隔来进行计时。
4.存储器计算器需要存储用户输入的数字和进行运算的结果等信息。
因此，需要引入存储器来进行数据的存储和读取。
其中，内部存储器用于存储程序代码和运算过程中的临时数据，外部存储器用于存储用户自定义的函数和变量等。
5.电源管理计算器需要一个稳定可靠的电源供电。
可以采用电池或者插电源的方式来为计算器提供电源，并通过电源管理电路来保证电源的稳定和可靠。
三、软件设计1.系统初始化计算器在开机时需要进行初始化操作，包括初始化存储器、设置时钟和定时器、设置输入输出设备等。
2.数字输入用户通过键盘输入数字，计算器将数字存储到相应的变量中，用于进行后续的运算。
3.运算操作计算器支持加、减、乘、除等基本运算操作，并可以进行括号内的优先计算。
计算器通过解析用户输入的运算表达式，并利用算法对其进行计算，并将结果存储到相应的变量中。
4.结果显示计算器将计算结果显示在液晶显示屏上，用户可以通过屏幕来查看运算结果。
5.错误处理在计算过程中，可能会出现一些错误，如除数为零等。
单片机的简易计算器毕业设计
单片机的简易计算器毕业设计简易计算器是一种基本、常见的电子设备，它能够对数字进行简单的加减乘除运算。
单片机作为一种小型、低功耗的微型计算机，非常适合用于设计和实现计算器的功能。
在本文中，我们将以单片机为基础，设计和实现一个简易计算器。
一、设计思路1.硬件设计：-使用单片机作为主控制器。
-接入键盘矩阵和显示器。
-使用LED灯作为指示灯，用于显示运算符和结果。
2.软件设计：-通过键盘输入数字和运算符。
-将输入的数字和运算符转换成相应的控制信号。
-进行运算，并将结果显示在屏幕上。
3.功能实现：-实现加法、减法、乘法和除法运算。
-提供清零、退格和等号等功能。
-支持小数和负数的输入和运算。
-提供错误提示功能，例如除数不能为零等。
二、具体实现1.硬件实现：-将键盘矩阵的行和列与单片机的IO口相连，通过扫描来检测按键的输入。
-将显示器与单片机的IO口相连，通过控制引脚来发送和接收数据。
-将LED灯与单片机的IO口相连，设置相应的引脚状态来显示不同的指示信号。
2.软件实现：-使用C语言编写程序，通过中断和轮询的方式，实现键盘输入的检测和数据的读取。
-将读取到的数据进行解析，并根据不同的按键进行相应的操作。
-根据输入的数字和运算符，进行相应的运算并输出结果。
3.功能实现：-加法、减法、乘法和除法运算可以通过相应的算法实现，例如加法可以通过循环和位运算来实现。
-清零功能可以将运算结果和输入的数字都清零，退格功能可以删除输入的最后一个数字或运算符。
-支持小数运算可以在运算过程中进行进位和进位操作，支持负数运算可以通过判断运算符来进行相应的处理。
-错误提示功能可以通过对输入的数据进行检查和判断来实现，例如判断除数是否为零。
三、总结通过上述的设计和实现，我们可以成功地设计和制作一个单片机的简易计算器。
通过这个计算器，用户可以进行简单的加减乘除运算，同时还具备清零、退格、小数和负数等功能。
这个计算器可以应用在日常生活中的计算场景，方便用户进行各种简单的运算操作。
单片机简易计算器设计
单片机简易计算器设计一、引言：计算器是一种用于进行数学运算的工具，可以提供基本的算术运算功能。
单片机是一种集成电路，具有微处理器、存储器、计数器和输入/输出接口等功能，适合用于设计和实现计算器。
本篇文章将介绍如何设计和实现一款基于单片机的简易计算器。
二、设计目标：本文设计的简易计算器具有以下功能：1.能够进行四则运算，包括加法、减法、乘法和除法；2.具有输入和输出功能，可以输入运算表达式，并输出计算结果；3.采用简单直观的按键输入方式，便于用户操作。
三、设计原理：1.系统框图：```_______________输入/输接口I______________\/_______________单片机芯(CPU______________```2.硬件设计：使用单片机来处理计算表达式和输出计算结果。
输入/输出接口IC负责处理用户输入和显示输出。
单片机芯片是整个计算器系统的核心，负责执行算术运算的逻辑。
3.软件设计：(1)初始化：设置单片机芯片工作环境，包括引脚配置、定时器设置等。
(2)输入处理：使用按键输入方式获取用户输入的数值和运算符，按下等号键时开始计算。
(3)运算处理：根据输入的数值和运算符进行相应的运算操作，得出计算结果。
(4)输出显示：将计算结果输出到显示装置上。
四、实现步骤：1.硬件实现：根据设计原理中的系统框图，采购和连接合适的输入/输出接口IC以及单片机芯片。
2.软件编程：(1)初始化：根据单片机芯片的型号和文档，编写初始化程序，包括引脚配置、定时器设置等。
(2)输入处理：编写输入处理程序，包括按键输入方式、数值和运算符的提取等。
(3)运算处理：编写运算处理程序，根据输入的数值和运算符，实现相应的运算逻辑。
(4)输出显示：编写输出显示程序，将计算结果输出到显示装置上。
3.实验验证：将硬件和软件进行调试和验证，确保计算器可以正常工作并满足设计目标。
4.优化改进：根据实验结果，对计算器进行优化和改进，提升计算器的性能和用户体验。
基于51单片机的简易计算器设计
基于51单片机的简易计算器设计基于51单片机的简易计算器设计一、引言随着微电子技术和嵌入式技术的发展，越来越多的智能化设备被应用于日常生活中。
其中，基于51单片机的简易计算器设计具有广泛的应用价值。
本文将介绍如何使用51单片机设计一个简易计算器，实现加减乘除的基本运算功能。
二、设计方案1.硬件组成：本设计采用51单片机作为主控芯片，与键盘、显示器等外围设备相连。
键盘用于输入数字和运算符，显示器则用于显示运算结果。
2.软件设计：软件部分包括主程序和子程序。
主程序负责初始化硬件、读取键盘输入和显示运算结果。
子程序包括加减乘除的运算子程序，可根据输入的运算符和操作数进行相应的运算。
3.算法实现：在加减乘除的运算子程序中，采用基本的数学运算方法实现。
对于加法，直接将两个操作数相加；对于减法，将两个操作数相减；对于乘法，采用循环相乘的方法；对于除法，采用循环相除的方法。
三、实验结果在实验中，我们成功地使用51单片机设计了一个简易计算器，实现了加减乘除的基本运算功能。
在测试过程中，我们输入了不同的数字和运算符，得到了正确的运算结果。
同时，我们也测试了计算器的稳定性，发现其在连续运算时表现良好，没有出现明显的误差或故障。
四、结论基于51单片机的简易计算器设计具有简单易行、实用性强等优点。
通过实验测试，我们验证了其可行性和稳定性。
此外，该设计还可以根据需要进行扩展和优化，例如增加更多的运算功能、优化算法等。
未来，我们可以进一步研究如何提高计算器的运算速度和精度，以及如何将其应用于更多的实际应用场景中。
五、改进意见与展望1.增加更多的运算功能：例如实现括号、开方、指数等高级运算，满足更复杂的数学计算需求。
2.优化算法：针对现有的加减乘除运算算法进行优化，提高运算速度和精度。
例如采用更高效的除法算法，减少运算时间。
3.增加存储功能：在计算器中加入存储单元，使得用户可以在多个步骤之间进行数据传递和保存。
4.增强人机交互界面：优化显示器的显示效果，增加用户输入的便捷性，提高用户体验。
51单片机简易计算器设计
51单片机简易计算器设计一、设计思路计算器的基本功能包括加法、减法、乘法和除法。
我们可以使用按键作为输入方式，将输入的数字和操作符暂时保存在内存中，然后根据操作符进行相应的运算。
最后再将运算结果显示在数码管上。
具体设计思路如下：1.确定计算器所需的硬件组件：数码管、按键、51单片机和相关电路。
2.定义按键与数字和操作符的对应关系。
3.编写51单片机的程序，实现按键输入、运算和结果显示的功能。
二、硬件设计1.数码管：使用常见的7段数码管作为显示器，通过引脚连接到51单片机的IO口。
2.按键：使用4个按键分别表示数字输入键、加法键、减法键和等于键。
三、软件设计1.初始化：将数码管引脚设为输出模式，将按键引脚设为输入模式。
2.按键处理：采用中断方式检测按键输入，通过编程判断所按的键。
3.数字输入：将按键所对应的数字保存在变量中，最多支持四位数的输入。
4.操作符输入：将按下的操作符保存在变量中。
5.运算：根据保存的操作符进行相应的运算，并将结果保存在变量中。
6.结果显示：将结果显示在数码管上。
四、代码实现下面是一个示例代码的框架，供参考：```c#include <reg52.h>sbit SDA = P0^0; // I2C总线数据线sbit SCL = P0^1; // I2C总线时钟线//定义按键的IO口sbit BUTTON0 = P1^0; // 数字输入键sbit BUTTON1 = P1^1; // 加法键sbit BUTTON2 = P1^2; // 减法键sbit BUTTON3 = P1^3; //等于键unsigned char num1 = 0; // 第一个操作数unsigned char num2 = 0; // 第二个操作数unsigned char op = 0; // 操作符unsigned char result = 0; // 运算结果//判断按键所对应的数字或操作符void buttonif (BUTTON0 == 0) // 数字输入键//将按键所对应的数字保存在变量中//显示数字}else if (BUTTON1 == 0) // 加法键//保存操作符为加号}else if (BUTTON2 == 0) // 减法键//保存操作符为减号}else if (BUTTON3 == 0) //等于键//根据保存的操作符进行相应的运算//将结果保存在变量中//显示结果}void mainwhile (1)button(; // 按键处理}```五、总结通过以上的设计思路和示例代码，我们可以轻松地实现一个简易的计算器。
单片机计算器设计
单片机计算器设计一、引言计算器作为现代生活中不可或缺的工具之一，其便携、高效的特点深受广大用户的喜爱。
而随着科技的发展，单片机技术的应用也日益广泛。
本文将介绍一种基于单片机的计算器设计方案，旨在实现简洁、实用的计算功能。
二、设计原理该计算器的设计基于单片机，通过按键输入数字和运算符，单片机能够实现简单的数学运算并输出结果。
具体实现步骤如下：1. 按键输入数字计算器上设有数字键，用户可以通过按下相应的数字键来输入数字。
单片机通过针脚接口读取按键输入的状态，并将其转化为数字信号进行处理。
2. 按键输入运算符计算器上还设有运算符键，用户可以通过按下相应的运算符键来输入运算符。
单片机同样通过针脚接口读取按键输入的状态，并将其转化为运算符信号进行处理。
3. 运算处理单片机根据接收到的数字和运算符信号进行相应的运算处理。
例如，当用户输入“2+3”，单片机接收到数字“2”和运算符“+”后，通过内部算法进行加法运算，并得到结果“5”。
4. 结果输出单片机将运算结果通过显示屏或者串口输出，以便用户查看。
显示屏可以是液晶显示屏或者LED数码管，通过单片机的控制将结果显示在屏幕上。
三、功能设计基于上述设计原理，该计算器可以实现以下功能：1. 四则运算计算器支持加、减、乘、除四种基本运算。
用户可以通过按下相应的运算符键来选择不同的运算。
2. 括号运算计算器还支持括号运算，用户可以通过按下括号键来输入括号。
3. 小数运算计算器能够处理小数运算，用户可以通过按下小数点键来输入小数。
4. 正负数运算计算器支持正负数运算，用户可以通过按下正负号键来改变输入数字的正负。
5. 清零功能计算器提供清零功能，用户可以通过按下清零键将输入的数字和运算符清零。
四、实现方式基于单片机的计算器可以采用多种实现方式，常见的有基于C语言、汇编语言以及硬件描述语言等。
以下是一种基于C语言的实现思路：1. 定义变量使用C语言定义变量来存储输入的数字和运算符，以及运算结果。
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break。
case 0x70:num=3。
break。
}
}
while(P3!=0xfe>。
if(num==0||num==1||num==2>//如果按下的是 '7','8' 或 '9
{
if(j!=0>
{
write_com(0x01>。
j=0。
}
if(flag==0>// 没有按过符号键
{
a=a*10+table[num]。
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9 / 24
case 0xd0:num=9。 break。
case 0xb0:num=10。 break。
}
else/如/ 果按过符号键
6 / 24
{ b=b*10+table[num]。 } } else/如/ 果按下的是 '/' { flag=1。 fuhao=4。 //4 表示除号已按 } i=table1[num]。 write_date(0x30+i>。 }
P3=0xfd。 if(P3!=0xfd> {
delay(5>。 if(P3!=0xfd> { temp=P3&0xf0。 switch(temp> {
case 0xe0:num=4。 break。
7 / 24
case 0xd0:num=5。 break。
case 0xb0:num=6。 break。
case 0x70:nu
while(P3!=0xfd>。
if(num==4||num==5||num==6&&num!=7>// 如果按下的是 '4','5' 或'6'
{
if(j!=0>
{
write_com(0x01>。
j=0。
}
if(flag==0>// 没有按过符号键
{
a=a*10+table[num]。
}
else/如/ 果按过符号键
char i,j,temp,num,num_1。 long a,b,c。 //a,第一个数 b,第二个数 c,得数 float a_c,b_c。 uchar flag,fuhao。//flag 表示是否有符号键按下， fuhao 表征按下的是哪个符号
uchar code table[]={ 7,8,9,0, 4,5,6,0, 1,2,3,0, 0,0,0,0}。 uchar code table1[]={
3.1 硬件连接 图 3-1 所示为简易计算器的电路原理图。 P3 口用于键盘输入，接 4*4 矩
阵键盘，键值与键盘的对应表如表 ---- 所示， p0 口和 p2 口用于显示， p2 口用 于显示数值的高位， po 口用于显示数值的低位。
图 3-1 简易计算器电路原理图 键值与功能对应表 键值 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 + - × / = ON/C
2 / 24
7,8,9,0x2f-0x30, 4,5,6,0x2a-0x30, 1,2,3,0x2d-0x30, 0x01-0x30,0,0x3d-0x30,0x2b-0x30。}
void delay(uchar z> // 延迟函数 { uchar y。 for(z。 z>0。 z-->
for(y=0。 y<110。y++>。 }
8 / 24
{ b=b*10+table[num]。 } } else/如/ 果按下的是 '/' { flag=1。 fuhao=3。 //3 表示乘号已按 } i=table1[num]。 write_date(0x30+i>。 }
P3=0xfb。 if(P3!=0xfb> {
delay(5>。 if(P3!=0xfb> { temp=P3&0xf0。 switch(temp> {
void check(> //判断忙或空闲 { do{
P0=0xFF。 rs=0。 //指令 rw=1。 //读 lcden=0。 //禁止读写 delay(1>。 //等待，液晶显示器处理数据 lcden=1。 //允许读写 }while(busy==1>。 //判断是否为空闲， 1 为忙， 0 为空闲 } void write_com(uchar com> //写指令函数
void init(> //初始化 {
num=-1。 lcden=1。 //使能信号为高电平 write_com(0x38>。 //8 位， 2 行
4 / 24
write_com(0x0c>。 //显示开，光标关，不闪烁 */ write_com(0x06>。 //增量方式不移位 显竟獗暌贫 柚 ? write_com(0x80>。 //检测忙信号 write_com(0x01>。 //显示开，光标关，不闪烁 num_1=0。 i=0。 j=0 。 a=0。 //第一个参与运算的数 b=0。 //第二个参与运算的数 c=0。 flag=0。 //flag 表示是否有符号键按下， fuhao=0。 // fuhao 表征按下的是哪个符号 } void keyscan(> //键盘扫描程序 {
P3=0xfe。 if(P3!=0xfe> {
delay(20>。 延迟 20ms if(P3!=0xfe> { temp=P3&0xf0。 switch(temp>
5 / 24
{
case 0xe0:num=0。
break。
case 0xd0:num=1。
break。
case 0xb0:num=2。
3 / 24
{ P0=com。 //com指令付给 P0 口 rs=0。 rw=0 。 lcden=0。 check(>。 lcden=1。 }
void write_date(uchar date> // 写数据函数 {
P0=date。 rs=1。 rw=0 。 lcden=0。 check(>。 lcden=1。 }
1 / 24
功能 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 + - × ÷ = 清零 表 3-1
3.2 计算器的软件设计
#include<reg51.h> /头/ 文件 #define uint unsigned int // #define uchar unsigned char
sbit lcden=P2^3。 //定义引脚 sbit rs=P2^4。 sbit rw=P2^0。 sbit busy=P0^7。