基于单片机计算器的设计毕业论文

目录

1 前言.............................................................. 3

2 总体方案及设计 .................................................................................................................... 4

2.1设计的目的 ......................................................................................................................... 4

2.2设计的任务 ......................................................................................................................... 4

2.3全文的设计构思 ................................................................................................................. 5

3 系统硬件的设计 .................................................................................................................... 5

3.1键盘接口电路 ..................................................................................................................... 7

3.2 LCD显示模块 .................................................................................................................... 8

3.3 运算模块 ............................................................................................................................ 9

4 软件的设计 ............................................................................................................................. 9

4.1 汇编语言和C语言的特点及选择 ................................................................................... 9

4.2 键扫程序设计 .................................................................................................................. 10

4.3 算术运算程序设计 .......................................................................................................... 11

4.4 显示程序设计 .................................................................................................................. 12

5 系统的调试 ........................................................................................................................... 13

5.1 硬件调试 .......................................................................................................................... 13

5.2 软件调试 .......................................................................................................................... 13

6 总结与展望 ............................................................................................................................. 14

6.1总结 ................................................................................................................................... 14

6.2 展望 .................................................................................................................................. 14

参考文献........................................................... 15

致谢 ............................................................................................................................................... 15

附录 ............................................................................................................................................... 16

基于单片机计算器的设计

摘要：近几年单片机技术的发展很快，其中，电子产品的更新速度迅猛。计算器是日常生活中比较常见的电子产品之一。如何才能使计算器技术更加的成熟，充分利用已有的硬件和软件条件，设计出更出色的计算器。

本设计是以STC89C52单片机为核心的计算器模拟系统设计，输入采用4*4矩阵键盘，可以进行加、减、乘、除带符号数字运算（六位整数、两位小数），并在液晶显示屏LCD1602上静态显示操作过程及结果。

关键词：单片机；液晶显示屏；矩阵键盘

1 前言

单片机是采用超大规模集成电路技术，把一台计算机的主要部件集成在一个芯片上所构成的一种集成电路芯片，因此单片机被称为单片微型计算机（SCM）。其主要组成部分有中央处理器（CPU）、存储器（RAM和ROM）、基本I/O端口以及定时器/计数器等部件，并具有独立的指令系统。 由于单片机体积小价格低、可靠性高、适用面宽以及有其本身的指令系统等诸多优势，在各个领域、各个行业都得到了广泛应用。

单片机的发展大致可归纳为四个阶段。

第一阶段（1976—1980）：低性能单片机探索阶段。该阶段是以较简单的8位低档单片机为主，将原有的单板机功能集成在一块芯片上，该芯片具有原来单板机的功能。其主要代表芯片为Intel公司的MCS-48系列，该系列芯片内集成了8位CPU、并行口I/O接口、8位定时器/计数器，寻址范围为4KB，没有串行通信接口。

第二阶段（1980—1983）：高性能单片机发展阶段。这一阶段仍以8位机为主，主要增加了串行口、多级中断处理系统、16位定时器/计数器，除片内RAM、ROM容量加大外，片外寻址范围达64KB。这一阶的单片机以Intel公司的MCS-51系列、Motorla公司的6801系列和Zilong公司的Z8系列为代表。

第三阶段（1983—1990）：高性能的16位单片机发展阶段。这一阶段的单片机性能更加完善，主频速率提高，运算速度加快，具有很强的实时处理能力，更加适用于速度快、精度高、响应及时的应用场合。其主要代表为Intel公司的MCS-96系列。

第四阶段（1990至今）：微控制器的全面发展阶段。各公司的产品在尽量兼容的同时，出现了高速、强运算能力，寻址范围更大的8位、16位、32位通用型单片机，以及小型廉价的专用型单片机。

随着微电子技术的不断发展，单片机正朝着高集成度、低能耗、低电压、

计算器的未来是小型化和轻便化,现在市面上出现的使用太阳能电池的计算器,使用ASIC设计的计算器,如使用纯软件实现的计算器等，未来的智能化计算器将是我们的发展方向，更希望成为应用广泛的计算工具。

本次做的计算器是以单片机（AT89S52）为核心，结合相关的元器件（1602液晶、74ls373锁存、6264RAM、矩阵键盘等），再配以相关的软件，达到制作计算器的目的，电子计算器是日常生活中常用的电子计算仪器，广泛应用于超市、大中型商场、大小企业。电子计算器具有精度高、体积小、应用范围广、易于操作使用等优点。

单片机也被称为“单片微型计算机”、“微控制器”、“嵌入式微控制器”等。目前，单片机由于其微小的体积和极低的成本，广泛的应用于家用电器、工业控制等领域，许多本科、大专院校、职业培训学校，都开设了单片机原理与应用这方面的课程。这是一门技术性和实践性很强的学科，学习它研究它不论对我们自身还是社会都具有重大的意义。

2 总体方案及设计

2.1设计的目的

本文设计的计算器看似简单，没有创新性，但是它不仅需要运用我所学过的关于单片机的知识，并且需要查阅大量的资料，这可以进一步提升我对单片机的认识。而且亲自动手设计与制作可以对硬件的结构和功能有全新的认识，以达到理论与实践更好的结合，进一步提高综合运用所学知识进行设 计的能力，这是对本人大学四年的学习的检验，具有重要的意义

2.2设计的任务

本设计主要通过单片机的原理和应用，以电子技术基础的基本理论为指导，利用Protues仿真软件和C语言编程来设计简易计算器，并制作实物。