基于51单片机计算器设计
基于51单片机的计算器设计
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。
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
单片机设计报告设计题目：计算器学院：班级：学生姓名：指导教师：成绩：目录第1章绪论 (2)1.1 课题简介 (2)1.2 设计目的 (2)1.3 设计任务 (2)第2章电路结构及工作原理 (4)2.1 总体设计方案 (4)2.2 51系列单片机简介 (4)2.3 矩阵按键 (5)2.4 LCD显示 (6)2.5运算模块 (7)2.6总设计图 (7)第3章软件设计 (8)3.1软件流程图 (8)3.1.1 键盘模块设计流程图 (8)3.1.2显示模块流程图 (9)3.1.3计算模块程序流程 (9)3.2程序设计 (10)第4章调试与仿真 (20)4.1 C51单片机软件开发系统Keil (20)4.2 proteus的操作 (20)结论 (21)心得体会 (22)致谢 (23)参考文献 (24)第1章绪论1.1 课题简介当今社会，随着人们物质生活的不断提高，电子产品已经走进了家家户户，无论是生活还是学习，还是娱乐和消遣几乎样样都离不开电子产品，大型复杂的计算能力是人脑所不能胜任的，而且比较容易出错。
计算器作为一种快速通用的计算工具方便了用户的使用。
计算器可谓是我们最亲密的电子伙伴之一。
本设计着重在于分析计算器软件可开发过程中的环节和步骤，并从时间经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。
单片机由于其微小的体积和极低的成本，广泛的应用于家电、工业控制等领域中。
在工业生产中，单片微型计算机是微型计算机的一个重要的分支，也是颇具生命力的机种。
单片微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称微控制器。
本系统就是充分利用了AT89C51芯片的I/O引脚。
系统以采用51单片机实现能根据实际输入值显示并存储的功能，计算程序是参照课件。
至于数和功能，如果需要可以通过设计扩充系统来实现。
1.2设计目的通过本次项目设计，应用所学相关知识资料，来完成简易计算器的设计，以达到理论与实际更好相结合进一步提高综合运用所学知识和设计能力的目的。
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。
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。
基于51单片机的简易计算器设计报告
基于51单片机简易计算器设计报告一、研究意义计算器（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。
二、设计方案1）硬件部分设计单片机以AT89C51来做为核心元器件，按键部分采用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。
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液晶显示器以及CRT接口。
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，冷却后变成结晶的混浊固态。
在电的作用下，产生冷热变化，从而影响它的透光性，来达到显示的目的。
LCD还具有以下几个优点（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）软件部分设计软件部分的设计思路是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。
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基于51单片机计算器设计
计算器是一种常用的计算工具，用来进行加减乘除等基本运算。
本文将介绍基于51单片机的计算器设计，主要包括功能设计、硬件设计和软件设计。
一、功能设计：
1.基本计算功能：实现加法、减法、乘法和除法四种基本运算功能。
2.小数运算功能：支持小数的四则运算。
3.多位数运算功能：支持多位数的四则运算。
4.括号运算功能：支持括号运算，可以进行复杂的运算。
5.求平方功能：支持对一个数求平方。
6.求开方功能：支持对一个数求开方。
7.求倒数功能：支持对一个数求倒数。
8.清零功能：清零计算器，重新开始计算。
9.删除功能：删除输入的数字或者运算符。
二、硬件设计：
硬件设计主要包括51单片机、LCD显示屏、矩阵按键、蜂鸣器和电源电路等。
1.51单片机：作为计算器的核心控制器，负责接收输入的数据和指令，并进行相应的计算和显示。
2.LCD显示屏：用于显示计算器的输入和输出结果。
3.矩阵按键：用于接收用户输入的数字和运算符。
4.蜂鸣器：用于发出提示音，比如输入错误时进行报警。
5.电源电路：提供计算器运行所需的电源。
三、软件设计：
1.输入处理：计算器通过矩阵按键接收用户输入的数字和运算符，并
使用数组保存输入的数据和指令。
2.数字运算：计算器需要根据用户输入的数字和运算符进行相应的运算，如加法、减法、乘法和除法等。
3.显示处理：计算器使用LCD显示屏将输入和计算结果显示出来。
4.错误处理：计算器需要对用户输入错误进行相应的处理，如输入非
法字符时进行提示或报警。
5.性能优化：计算器需要进行相关的性能优化，如加入负责时间延迟，以适应不同的使用场景。
四、总结：
本文介绍了基于51单片机的计算器设计，包括功能设计、硬件设计
和软件设计。
这种计算器可以实现基本的四则运算功能，并支持小数运算、多位数运算和括号运算等复杂运算。
通过合理的硬件设计和软件设计，可
以使得计算器更加稳定和可靠。
这种设计不仅可以提高计算器的使用体验，还可以为用户提供更多的计算功能和更加便捷的计算方式。