单片机简易计算器课程设计

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。

51简易计算器课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握51简易计算器的基本原理和功能。

2. 学生能够运用所学的编程知识，编写出具备加、减、乘、除基本运算功能的51简易计算器程序。

3. 学生能够理解并运用51单片机的内外部中断，实现计算器按键识别与功能调用。

技能目标：1. 学生能够熟练使用51单片机的开发环境和编程工具。

2. 学生通过实践操作，掌握51单片机的I/O口编程，提高动手实践能力。

3. 学生能够通过团队协作，解决编程过程中遇到的问题，提升问题解决能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对单片机编程的兴趣，增强学习计算机科学的热情。

2. 学生在课程实践中，养成动手操作、观察问题、思考问题的良好习惯。

3. 学生通过团队协作，培养沟通与协作意识，增强团队荣誉感。

本课程针对五年级学生设计，课程性质为实践性较强的信息技术课程。

结合学生特点，课程目标注重培养学生的学习兴趣和动手能力，同时考虑教学要求，将目标分解为具体的学习成果，为后续的教学设计和评估提供依据。

二、教学内容1. 51单片机基本原理与结构：介绍51单片机的组成、工作原理及特点，让学生对51单片机有整体的认识。

- 教材章节：第一章 51单片机概述2. 51单片机开发环境与编程工具：学习如何搭建51单片机开发环境，掌握编程工具的使用。

- 教材章节：第二章 51单片机开发环境与编程工具3. I/O口编程：学习51单片机I/O口的基本操作，实现计算器按键输入与LED显示。

- 教材章节：第三章 I/O口编程与应用4. 基本运算程序编写：学习编写加、减、乘、除基本运算的程序，掌握运算逻辑。

- 教材章节：第四章 算术运算程序设计5. 中断编程与应用：学习51单片机中断原理，运用外部中断实现按键识别与功能调用。

- 教材章节：第五章 中断系统及其应用6. 简易计算器程序设计与实现：将所学知识综合运用，设计并实现具备基本运算功能的简易计算器。

- 教材章节：第六章 综合应用实例教学内容根据课程目标进行科学性和系统性组织，制定详细的教学大纲，确保教学内容的安排和进度。

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。

单片机简易计算器设计（二）引言：单片机简易计算器是一种以单片机为核心实现基本算术运算的小型电子设备。

本文继续探讨单片机简易计算器的设计方案，并详细介绍了其具体实现步骤和功能。

正文：第一大点：电路设计1. 选择适当的单片机型号2. 设计电源电路，确保稳定供电3. 搭建输入输出电路，包括按键和显示模块的连接4. 设计外部调试接口，方便程序的调试和更新5. 进行电路的模拟仿真和实际测试，确保电路的正常工作第二大点：程序编写1. 定义输入输出的数据结构2. 编写初始化程序，配置端口和寄存器3. 编写按键扫描程序，实现按键的读取和编码4. 编写基本算术运算程序，包括加法、减法、乘法和除法5. 编写显示程序，将结果显示在数码管或液晶屏上第三大点：算法优化1. 选择合适的算法，使计算速度尽可能快2. 使用位运算代替乘除法运算，提高运算效率3. 使用查表法来加速计算过程4. 增加缓存机制，优化存储空间的使用5. 对程序进行反复优化和测试，确保算法的准确性和高效性第四大点：错误处理与异常处理1. 设计输入错误的检测机制，防止用户输入无效的数据2. 处理溢出和除零等运算错误，避免程序崩溃3. 设计异常处理程序，对错误输入进行友好提示4. 进行充分的测试和调试，确保程序的稳定性5. 添加日志功能，记录错误信息和运行状态，便于排查问题第五大点：功能扩展1. 添加科学计算功能，如平方根、三角函数等2. 实现单位换算功能，方便不同单位之间的转换3. 增加储存器功能，可以保存计算结果或中间数据4. 设计菜单界面，使用户可以自由选择不同的功能5. 进行实际应用测试，检验扩展功能的可靠性和实用性总结：本文对单片机简易计算器的设计进行了全面的阐述。

通过合理的电路设计、程序编写和算法优化，以及错误和异常处理，使得计算器具备稳定高效的运算能力。

同时还介绍了功能扩展方面的设计思路，为后续的开发和升级提供了参考。

51单⽚机简易计算器设计-51单⽚机简易计算器课程设计⽬录⼀、设计任务和要求 (2)1、设计要求 (2)2、设计⽅案的确定 (2)⼆、硬件设计 (2)1、单⽚机最⼩系统 (2)2、键盘电路的设计 (3)3、显⽰电路的设计 (3)4、系统硬件电路图 (4)三、软件设计 (5)1 系统设计 (5)2 显⽰电路的设计 (6)3、程序清单 (8)四、调试与仿真 (14)五、试验箱实物图 (14)六、⼼得体会 (15)⼀、设计任务和要求1、设计要求利⽤单⽚机设计并制作简易计算器。

具体要求如下：1、4*4按键⽤于0~9的数字输⼊、加减乘除、等于、清零功能；2、能实现简单的加减乘除运算；3、输⼊数字及计算结果通过LED或LCD显⽰器显⽰。

2、设计⽅案的确定按照设计要求，本课题需要使⽤数码管显⽰和扩展4*4键盘，由于AT89C51芯⽚的I⼝不够多，⽽且为了硬件电路设计的简单化，故选择串⾏动态显⽰和⽤P1⼝扩展4*4键盘，扩展的4*4键盘定义⼗个数字键，六个功能键，使⽤串⾏动态显⽰显⽰运算结果。

主程序进⾏初始化，采⽤⾏列扫描进⾏查表得出键值，每次按键后调⽤显⽰⼦程序。

⼆、硬件设计简易数字计算器系统硬件设计主要包括：键盘电路，显⽰电路以及其他辅助电路。

下⾯分别进⾏设计。

1.单⽚机最⼩系统单⽚机最⼩系统就是⽀持主芯⽚正常⼯作的最⼩部分，包括主控芯⽚、复位电路和晶振电路。

（1）、复位电路复位电路本设计采⽤上电与⼿动复位电路，电阻分别选取100和10K，电容选取10uF，系统⼀上电，芯⽚就复位，或者中途按按键也可以进⾏复位。

（2）、晶振电路图三晶振电路晶振电路是单⽚机的⼼脏，它⽤于产⽣单⽚机⼯作所需要的时钟信号。

单⽚机的晶振选取11.0592MHz，晶振旁电容选取30pF。

2.键盘电路的设计键盘可分为两类：编码键盘和⾮编码键盘。

编码键盘是较多按键（20个以上）和专⽤驱动芯⽚的组合，当按下某个按键时，它能够处理按键抖动、连击等问题，直接输出按键的编码，⽆需系统软件⼲预。

单片机简易计算器课程设计课程设计题目名称________________ 简易计算器设计____________ 课程名称_____________ 单片机原理及应用____________ 学生姓名________________班级学号________________2018年6月20日目录一设计目的 (2)二总体设计及功能介绍 (2)三硬件仿真图 (3)四主程序流程图 (4)五程序源代码 (5)六课程设计体会 (28)设计目的本设计是基于51系列单片机来进行的简单数字计算器设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除六位整数数范围内的基本四则运算，并在LED上显示相应的结果。

软件方面使用C语言编程，并用PROTUE仿真。

二总体设计及功能介绍根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51 系列单片机为主控机，实现对计算器的设计。

具体设计及功能如下：由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LED显示数据和结果；另外键盘包括数字键（0〜9）、符号键（+、-、x、十）、清除键和等号键，故只需要16个按键即可，设计中采用集成的计算键盘；执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LED显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LED上输出运算结果。

三硬件仿真图硬件部分比较简单，当键盘按键按下时它的那一行、那一列的端口为低电平。

因此，只要扫描行、列端口是否都为低电平就可以确定是哪个键被按下。

四主程序流程图开始初贻化考藪 -田湿丞_丿<-有龍输入、 ^ k''w,v _ 一 〜~ N基否阿扌剑白数拿二程序的主要思想是：将按键抽象为字符，然 后就是对字符的处理。

将操作数分别转化为字符 串存储，操作符存储为字符形式。

然后调用 compute 。

函数进行计算并返回结果。

单片机课程设计 计算器一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单片机的基本原理和功能，掌握计算器的设计流程。

2. 学生能运用所学知识，设计并实现一个具有基本运算功能的单片机计算器。

3. 学生了解并掌握单片机编程的基本语法和逻辑结构。

技能目标：1. 学生掌握使用单片机开发工具进行程序编写、调试和下载的方法。

2. 学生具备分析问题、设计算法和解决问题的能力，能运用单片机技术解决实际计算问题。

3. 学生能够通过小组合作，进行项目设计和实践，提高团队协作能力。

情感态度价值观目标：1. 学生培养对单片机技术及电子工程的兴趣，激发创新意识和探索精神。

2. 学生通过动手实践，体验成功解决问题的喜悦，增强自信心和自主学习能力。

3. 学生在学习过程中，树立正确的价值观，认识到科技发展对社会进步的重要性。

课程性质：本课程为实践性较强的课程，要求学生在理论学习的基础上，动手实践，完成单片机计算器的设计与制作。

学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的电子技术基础和编程能力，具备独立思考和解决问题的能力。

教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，引导学生通过小组合作，完成课程任务，达到课程目标。

同时，关注学生的个性差异，提供个性化的辅导和支持。

在教学过程中，注重培养学生的创新能力、实践能力和团队协作能力，为后续学习打下坚实基础。

二、教学内容根据课程目标，教学内容分为以下三个部分：1. 理论知识学习：- 单片机原理与结构：讲解单片机的组成、工作原理及性能特点，对应教材第1章。

- 编程语言基础：介绍单片机编程的基本语法、逻辑结构和编程规范，对应教材第2章。

2. 实践技能培养：- 硬件设计与连接：学习如何选用合适的元器件，设计计算器硬件电路，对应教材第3章。

- 软件编程与调试：掌握单片机程序编写、调试和下载的方法，对应教材第4章。

3. 项目实践：- 计算器设计与实现：结合所学知识，分组进行计算器项目设计，包括硬件选型、电路设计、程序编写和调试等，对应教材第5章。

基于单片机的简易计算器设计引言：计算器是一种广泛应用的电子设备，可以进行各种数学计算。

基于单片机的计算器是一种使用单片机作为核心处理器的计算器。

本文将介绍如何设计一个基于单片机的简易计算器。

一、设计思路：1.硬件设计：选择适合的单片机，LCD显示屏，按键开关和电源电路，将它们连接在一起组成计算器的硬件。

2.软件设计：使用单片机的编程语言编写程序，实现计算器功能，如加法、减法、乘法、除法等运算，以及清零、退格、等号等功能。

二、硬件设计：选择单片机：在设计单片机计算器时，我们可以选择MCU，如STC89C52、ATmega32等。

这些单片机性能稳定，功能强大，适合用于计算器的设计。

LCD显示屏：选择合适尺寸和接口的LCD显示屏，用于显示计算结果和输入的数字。

按键开关：选择合适的按键开关，用于接收用户的按键输入，如数字、运算符等。

电源电路：设计适合的电源电路，为计算器提供稳定的电源。

三、软件设计：1.初始化功能：启动计算器时，进行相关初始化操作，如清屏、设置计算器状态等。

2.数字输入功能：通过按键输入，将数字输入到计算器中，同时刷新LCD显示屏上的内容。

3.运算功能：根据用户输入的数字和运算符，进行相应的运算操作，如加法、减法、乘法、除法等。

4.清零功能：按下清零按钮时，将计算器的状态重置为初始状态。

5.退格功能：当用户输入错误时，可以通过按下退格按钮，删除最后一个输入的数字或运算符。

6.等号功能：用户按下等号按钮时，计算器将完成运算，并将结果显示在LCD屏上。

7.错误处理功能：当用户输入错误时，计算器应该给出合适的错误提示。

四、程序实现：1.确定单片机的引脚分配，将LCD显示屏、按键开关和单片机的引脚连接起来。

2.使用单片机的编程语言编写程序，实现计算器的功能。

3.根据运算符和数字的不同，确定相应的运算方法，并在LCD显示屏上显示结果。

4.使用条件语句和循环结构，实现计算器的控制逻辑。

5.通过编程实现按键响应功能，当用户按下相应按键时，执行相应的操作。

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。

目录1.总体方案选择 (2)1.1 实验要求: (2)1.2方案设计 (2)2.硬件原理电路图的设计及分析 (3)2.1主控模块 (3)2.1.1 STC89C52单片机主要特性 (3)2.1.2 STC89C52单片机管脚图 (4)2.1.3 STC89C52单片机的中断系统 (5)2.1.4 STC89C52单片机的定时/计数器 (5)2.2矩阵键盘模块设计: (5)2.2.1矩阵键盘原理介绍 (5)2.2.2矩阵键盘电路设计 (6)2.3 LCD液晶显示器简介 (7)2.3.1液晶模块简介 (7)2.3.2液晶显示部分与89S52的接口 (8)3系统软件设计 (10)3.1系统软件流程图 (10)3.2系统整体原理图 (11)4.系统调试 (12)4.1硬件调试 (12)4.2软件调试 (12)4.3调试结果 (13)5.心得体会131.总体方案选择1) 1.1 实验要求:2)通过小键盘实现数据的输入, 并在LED数码管上显示3)实现+、-、*、/4)在LED数码管上显示结果并有清零, 退出功能1.2方案设计本系统以STC89C52单片机为控制核心, 对系统进行初始化, 主要完成对键盘的响应、液晶显示灯功能的控制, 起到总控和协调各模块之间工作的作用。

单片机通过检测键盘读取使用者按下对用功能的按键, 然后通过单片机内部运放把运算的结果显示在液晶屏幕上。

图1-1系统结构框图本系统结构如图1-1所示, 本设计可分为以下模块: 单片机主控模块、键盘模块、功率放大模块、闹铃模块、按键设置模块。

下面对各个模块的设计方案逐一进行论证分析。

2.硬件原理电路图的设计及分析2.1主控模块STC89C52有40个引脚, 4个8位并行I/O口, 1个全双工异步串行口, 同时内含5个中断源, 2个优先级, 2个16位定时/计数器。

STC89C52的存储器系统由4K的程序存储器(掩膜ROM), 和128B的数据存储器(RAM)组成。

基于51单片机的简易教学计算器设计设计目的：本设计旨在基于51单片机实现一个简易的教学计算器，可以进行基本的四则运算，并具备一些辅助功能，帮助学生进行数学计算和学习。

设计要求：1.显示器：使用液晶显示器（LCD）来显示操作数和计算结果。

2.键盘输入：设计一个按键矩阵作为输入设备，用于输入数字和操作符。

3.四则运算：实现加法、减法、乘法和除法四种基本运算。

4.辅助功能：提供开平方、取倒数等辅助功能。

5.界面友好：界面清晰、操作简单。

硬件设计：1.51单片机（AT89C52）：作为计算器的核心芯片，控制程序运行和与外围设备的交互。

2.液晶显示器（LCD）：用于显示操作数和计算结果。

3.按键矩阵：用于输入数字和操作符。

4.运算模块：用于进行四则运算和辅助功能计算。

软件设计：1.系统初始化：初始化51单片机和LCD屏幕，设置键盘矩阵的引脚。

2.输入处理：通过按键矩阵检测用户输入，并将输入的字符存储在缓冲区中。

3.表达式计算：根据用户输入的表达式，通过逆波兰表达式算法将其转换为后缀表达式，并进行计算得到结果。

4.显示结果：将计算结果显示在LCD屏幕上。

5.辅助功能：根据用户选择的辅助功能，进行相应的计算，并显示结果。

6.重置功能：提供清零功能，将计算器的状态和显示结果重置。

操作流程：1.系统初始化：开机时，系统进行初始化，屏幕显示“计算器”字样。

2.输入操作数和操作符：用户通过按键矩阵输入操作数和操作符。

3.计算结果：用户输入“=”符号后，计算器根据输入的表达式进行计算，并将结果显示在LCD屏幕上。

4.辅助功能：在计算结果显示完成后，用户可选择进行辅助功能，如开平方、取倒数等操作。

5.重置功能：用户可通过按下“C”键进行重置，将计算器状态和显示结果清零。

总结：本设计基于51单片机实现了一个简易的教学计算器，具备基本的四则运算功能和一些辅助功能。

其使用液晶显示器作为显示设备，利用按键矩阵进行输入操作，通过逆波兰表达式算法进行计算，并将结果显示在屏幕上。

基于单片机简易计算器的设计在我们的日常生活和工作中，计算器是一个非常实用的工具。

从简单的数学运算到复杂的科学计算，它都能为我们提供快速准确的结果。

而基于单片机设计的简易计算器，不仅具备基本的计算功能，还具有体积小、成本低、易于实现等优点。

一、设计背景随着电子技术的不断发展，单片机的应用越来越广泛。

它在控制、测量、通信等领域都发挥着重要作用。

而将单片机应用于计算器的设计，可以实现更加智能化和个性化的计算功能。

同时，对于学习电子技术的人来说，设计一个基于单片机的简易计算器也是一个很好的实践项目，可以帮助我们更好地理解单片机的工作原理和编程方法。

二、系统总体设计1、功能需求简易计算器应具备基本的四则运算（加、减、乘、除）功能，能够处理整数和小数的运算。

同时，还应具备清零、退位、等号等操作功能。

2、硬件设计硬件部分主要包括单片机最小系统、键盘输入模块、显示模块等。

单片机最小系统是整个系统的核心，负责控制和处理数据。

键盘输入模块用于接收用户的输入指令，显示模块用于显示计算结果。

3、软件设计软件部分主要采用 C 语言进行编程。

通过编写程序，实现对键盘输入的识别和处理，以及对计算结果的输出显示。

三、硬件电路设计1、单片机最小系统单片机选用常见的 STC89C52 芯片，它具有价格低廉、性能稳定等优点。

最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。

晶振电路为单片机提供时钟信号，复位电路用于系统的初始化。

2、键盘输入模块键盘采用4×4 矩阵键盘，通过行列扫描的方式获取用户的输入信息。

键盘上的按键分别对应数字 0-9、四则运算符号、清零、退位和等号等功能。

3、显示模块显示模块选用 1602 液晶显示屏，它可以显示两行字符，每行 16 个字符。

通过单片机的控制，将计算结果和输入的算式显示在屏幕上。

四、软件程序设计1、主程序主程序主要负责初始化系统、扫描键盘、处理输入和计算结果等。

首先，对单片机的各个端口进行初始化设置，然后进入一个无限循环，不断扫描键盘，当检测到有按键按下时，根据按键值进行相应的处理。

(完整)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计算器作为一种常见的电子设备，既能满足日常生活的计算需求，又能帮助人们提高工作效率。

本文将介绍基于51单片机的简易计算器的设计。

该计算器具备加减乘除的基本计算功能，并支持用户输入和结果显示。

下面将从材料准备、电路连接和程序设计三个方面详细介绍该计算器的设计。

一、材料准备在设计计算器之前，我们需要准备以下材料：1. 51单片机开发板：用于控制计算器的整个运行过程；2. 液晶显示屏：用于显示用户输入的数字和计算结果；3. 数字按键：用于用户输入数字和运算符；4. 连接线：用于连接51单片机开发板、液晶显示屏和数字按键。

二、电路连接1. 连接液晶显示屏和51单片机开发板：将液晶显示屏的VCC、GND、SCL和SDA引脚分别与开发板上对应的引脚连接。

2. 连接数字按键和51单片机开发板：将数字按键的引脚依次与开发板上的IO口引脚连接，其中有一根引脚需要连接到开发板的中断口。

三、程序设计1. 初始化设置：在程序开始时，进行液晶显示屏和数字按键的引脚初始化设置，以及相应的中断设置。

2. 输入处理：通过数字按键输入，获取用户输入的数字和运算符，并将其保存到相应的变量中。

3. 运算处理：根据用户输入的运算符，对相应的数字进行加、减、乘、除的运算，并将结果保存到一个变量中。

4. 结果显示：将运算结果显示在液晶显示屏上，以便用户查看计算结果。

5. 重置处理：在每次运算结束后，对相关变量进行重置，以便下一次计算。

通过以上程序设计，我们可以完成基于51单片机的简易计算器的设计。

在实际使用过程中，用户只需要通过数字按键输入相应的数字和运算符，计算器就可以自动进行运算，并将结果显示在液晶显示屏上，方便用户进行查看。

总结本文介绍了基于51单片机的简易计算器的设计。

通过合理的材料准备、电路连接和程序设计，我们可以实现一个具备加减乘除功能的计算器。

该计算器不仅能满足人们日常的计算需求，还能帮助提高工作效率。

专业综合课程设计任务书班级：学号：姓名：成绩：电子与信息工程学院计算机科学系图1.2 图1.3图1.42.3键盘电路这部分有16个button构成4*4矩阵，通过p1口进行行扫描方式实现按键的读取。

硬件电路图如图1.4。

2.4总体硬件图如图1.5图1.53 软件详细设计3.1键盘扫描子程序要进行数据的计算就必须进行数据的输入，也就是确定按键输入的数值是什么，这就需要对键盘进行行扫描，从而确定究竟是那个键按下。

对于键盘的扫描，既可以使用行扫描也可以使用列扫描，这里采用行扫描的方法完成对键盘的扫描行扫描就是逐行扫描键盘，看那一行有键按下，再通过返回的见马来确定究竟是哪个按键按下。

对第一行扫描就置p1.0为底电平，其余p1口为高电平，如果有按键按下，则p1口的值就会变为别的值，再由新值来确定是那个键按下。

程序流程图如图1.6图1.6dd:mov r0,#0f7h mov r1,#0cc:mov a,r0 mov p1,amov a,p1 mov r2,asetb c mov r3,#4bb:rlc a jnc aaee:inc r1 djnz r3,bbmov a,r0 setb crrc a mov r0,ajc cc ljmp ddKAOO:LJMP KAO BBB2:LJMP BB2aa:lcall mm mov a,p1xrl a,r2 nz eeff:mov a,p1 xrl a,r2jz ff MOV A,51HCJNE A,#1,BBB2RET3.4主程序及其他部分程序下图为主程序流程图：主要有：初始化子程序，清屏子程序，固定字符显示，单元定义，端口定义，字模部分。

主程序：RG 0LJMP STARTSTART:MOV SP,#60HLCALL INT ;调用初始化子程序START1:LCALL CLEAR ;调用清屏子程序初始化子程序：INT: MOV COM,#0C0H ;设置显示起始行为第一行LCALL PRM0LCALL PRR0MOV COM,#3FH ;开显示设置LCALL PRM0LCALL PRR0RET清屏子程序：CLEAR:MOV R4,#00H。

基于51单片机的简易计算器设计设计一个基于51单片机的简易计算器，主要功能包括加减乘除四则运算和百分数计算。

下面是设计的详细步骤：1.硬件设计：-使用51单片机作为主控芯片。

-连接16x2的LCD显示屏，用于显示输入和计算结果。

-连接16个按键开关，用于输入运算符和数字。

-连接4个LED灯，用于指示四则运算的选择。

2.软件设计：-初始化LCD显示屏，并显示欢迎信息。

-监听按键输入，在接收到输入后，根据输入的按键值判断操作类型。

-如果按键值对应数字键，保存输入的数字，并在LCD上显示当前输入的数字。

-如果按键值对应四则运算符（+、-、*、/），保存当前输入的数字，并保存运算符。

-如果按键值对应等号（=），根据保存的数字和运算符进行相应的运算，计算结果保存并显示在LCD上。

-如果按键值对应清零（C），将所有保存的数据清空，并显示初始状态。

-如果按键值对应百分号（%），将当前数字除以100并显示在LCD上。

3.主要函数说明：- void init_lcd(：初始化LCD显示屏。

- void display_lcd(char* str)：将指定字符串显示在LCD上。

- void clear_lcd(：清空LCD显示屏。

- char get_key(：获取按键输入的值。

- void calculate(：根据保存的数字和运算符进行计算。

- void add_digit(char digit)：将输入的数字添加到当前数字中。

- void set_operator(char op)：保存运算符。

- void clear_data(：清空所有保存的数据。

4.主要流程：-初始化LCD显示屏并显示欢迎信息。

-在循环中监听按键输入，并根据输入的按键值进行相应的操作。

-根据不同的按键值，调用不同的函数进行处理。

-最后计算结果显示在LCD上。

以上是基于51单片机的简易计算器设计的详细步骤和主要函数说明。

你可以根据这个设计框架进行具体的代码实现。

基于51单片机的简易计算器设计一、引言计算器是一种执行基本数学运算的电子设备，现在市面上有各种类型的计算器，从小型的手持计算器到大型的科学计算器。

本设计基于51单片机设计了一种简易计算器，可以实现加法、减法、乘法和除法等基本运算。

二、设计思路1.系统硬件设计本设计使用的51单片机芯片选择了常用的STC89C52芯片，具有强大的功能和稳定性。

外设有键盘、数码管和LCD液晶显示屏。

2.系统软件设计系统的软件设计基于C语言进行，使用51单片机的汇编语言和C语言进行编程。

软件主要分为键盘输入处理、运算处理和结果显示三个部分。

三、系统硬件设计1.键盘输入部分使用4x4矩阵键盘作为输入设备，将键盘的4行4列分别接入到51单片机的4个IO口上，通过行列扫描的方式来检测按键的状态。

2.数码管显示部分使用共阳极的数码管来显示结果，通过提供适当的电压和信号控制来显示所需的数字。

3.LCD液晶显示屏为了方便用户查看输入和结果，本设计还使用了LCD液晶显示屏。

通过串口通信将结果传输到液晶显示屏上进行显示。

四、系统软件设计1.键盘输入处理通过行列扫描的方式检测键盘的按键状态，当检测到按键按下时，将对应的按键值存储起来。

2.运算处理根据用户的输入进行相应的运算处理。

根据检测到的按键值进行不同的运算操作，如加法、减法、乘法和除法。

3.结果显示将运算的结果通过串口通信传输到LCD液晶显示屏上进行显示。

五、系统实现1.硬件连接将键盘的行列引脚接到51单片机的对应IO口上，数码管和LCD液晶显示屏也分别连接到单片机的IO口上。

2.软件编码通过C语言编写系统软件，包括键盘输入处理、运算处理和结果显示三个模块。

3.调试测试将编写好的软件烧录到单片机上，通过键盘输入进行测试，并观察数码管和LCD液晶显示屏上的输出结果。

六、总结本设计基于51单片机实现了一个简易计算器，通过键盘输入进行基本的运算操作，并将结果通过数码管和LCD液晶显示屏进行显示。

单片机的简易计算器毕业设计设计题目：基于单片机的简易计算器设计目的和意义：计算器是人们日常生活中必不可少的工具之一、通过设计一个基于单片机的简易计算器，可以帮助学生更好地理解计算机的原理和工作原理，同时也能提高他们的计算能力和逻辑思维能力。

此外，通过此设计可以加深对单片机的了解，并能提高学生的动手实践能力。

设计内容和要求：1.设计一个基于单片机的简易计算器，能完成基本的四则运算；2.能够输入和显示数字和运算符号；3.根据输入的数字和运算符号进行运算，得到正确的计算结果；4.能够处理异常情况，如除数为零等；5.设计一个简单的界面，使用户能够方便地进行操作；6.设计合理的电源管理系统，能够延长电池寿命；7.系统要求具有一定的误差范围，能够容忍一定的计算误差。

设计原理和方法：1.首先，选择一个合适的单片机作为主控制器，例如常用的51单片机；2.设计合适的输入和输出电路，使用户能够方便地输入和显示数字和运算符号；3.利用单片机的IO口进行数字和运算符号的输入和输出控制；4.设计算法，根据输入的数字和运算符号进行正确的四则运算，并得到正确的计算结果；5.根据实际情况进行运算结果的显示和存储，可以使用LCD液晶显示模块或LED数码管进行显示；6.设计异常处理程序，处理除数为零等异常情况；7.设计合理的电源管理系统，合理利用低功耗模式和休眠模式，延长电池寿命；8.对计算结果进行一定的误差范围控制，使其能够容忍一定的计算误差。

设计步骤和流程：1.确定设计的硬件平台和软件开发环境；2.进行电路设计，包括输入和输出电路的设计；3.进行程序开发，包括输入和输出控制、四则运算和异常处理程序的编写；4.进行整体系统调试，测试输入和输出的功能是否正常；5.进行算法调试，测试四则运算的正确性；6.进行界面设计，设计一个简单易用的用户界面；7.进行电源管理系统的设计和调试，测试功耗和电池寿命；8.完善设计文档，撰写设计报告。

设计结果和展示：通过以上设计，完成了一个基于单片机的简易计算器。