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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。
基于STC89C52单片机的简易计算器目录内容摘要 (2)关键词 (2)ABSTRACT (2)1绪论 (2)2系统设计 (4)2.1设计任务与要求 (4)2.2总体设计方案 (5)3系统硬件设计 (6)3.1控制器模块 (6)3.2按键模块 (7)3.3时钟日期模块 (9)3.4液晶显示屏显示模块 (12)3.5硬件元件清单 (14)4软件设计与仿真 (14)4.1主程序设计 (15)4.2仿真结果 (18)4.3系统调试 (19)5参考文献 (19)内容摘要：该计算器以STC89C52单片机为核心控制芯片，实现了简单的加、减、乘、除功能，采取的是键盘输入和液晶显示屏的输出结果显示。
主要硬件构成部分由五个：一个STC89C52单片机芯片，一个液晶显示屏(LCD)，一个4*4矩阵键盘和一个时钟芯片(DS1302)一个蜂鸣器，可以实现8位的整数数值操作计算。
附加时钟显示的功能。
关键词：单片机STC89C52 液晶显示屏LCD 时钟芯片DS1302 Abstract：The calculator with STC89C52 single chip as the core control chip, the realization of a simple addition, subtraction, multiplication, in addition to function, is taken by the keyboard input and liquid crystal display outputThe desigh. is taken by the keyboard input and liquid crystal display output. The main hardware components from five: a STC89C52 chip, a liquid crystal display ( LCD ), a 4 x 4 matrix keyboard and a clock chip ( DS1302 ) a buzzer, can achieve a 8 bit integer numerical operation calculation. Additional clock display function.Keywords：The single chip computerSTC 89 C52 Liquid crystal display (LCD) LED the Clock DS1302 chip1.绪论：单片机是指一个集成在一块芯片上的完整计算机系统。
福建电力职业技术学院课程设计课程名称：《智能仪器》题目：基于STC89C52的简易计算器设计专业班次：姓名：学号：指导教师：学期：2011-2012学年第2学期日期：2012.2word格式-可编辑-感谢下载支持目录1.引言 01.1 设计意义 01.2 设计任务和主要内容 02. 硬件设计 (1)2.1 系统框图 (1)2.2 最小系统 (1)2.3 矩阵键盘 (2)2.4 LCD1602 (3)3. 软件设计 (4)3.1矩阵键盘扫描原理 (4)3.2 LCD1602的软件设计 (5)3.3 主程序设计 (7)3.4 源程序 (8)3.5 调试结果 (8)4. 设计小结 (8)参考文献 (9)附录 (9)1.引言随着社会的发展，人们生活水平的提高，单片机的应用越来越贴近生活了，人们常用单片机来实现一些简单的电子设计。
计算器在人们的日常生活中是不可或缺的电子产品之一，目前市场上的计算器基本可以满足我们的日常需求，但它还在发展之中，我们要继续研究出更加强大的计算器。
基于这样的理念，本设计采用单片机来设计简易计算器。
本设计是以STC89C52为单片机，LCD为显示器设计的简易计算器，所设计的计算器将完成两位数的加、减、乘、除等功能。
1.1 设计意义通过本次课程设计,进一步掌握单片机知识，知道AT89S52单片机的原理、编程和各种功能的应用,了解简易计算器的工作原理，初步掌握计算器的硬软件设计、编写、调试和仿真，充分提高动手能力和排除故障的能力，同时通过课程设计加深我们对单片机的认识和兴趣，发挥我们的创新能力和动手能力。
1.2 设计任务和主要内容本设计要制作的就是单片机于生活中最为常见的一种应用——简易计算器，以STC89C52单片机作为核心来进行的数字计算器模拟系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除两位数范围内的基本四则运算，并在LCD 上显示相应的结果。
设计电路采用AT89C51单片机为主要控制电路，显示采用LCD静态显示，软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。
目录一、可行性研究 (3)二、设计方案简述 (4)2.1、功能介绍 (4)基本功能 (4)扩展功能 (4)2.2、总体设计方案 (5)总体设计思路 (5)方案论证与比较 (6)系统组成 (7)三、详细设计 (12)1.各个模块设计 (12)输入模块：键盘扫描 (13)运算模块：单片机控制 (14)显示模块：LCD1602显示 (15)2.硬件电路设计 (16)硬件连接 (16)3.元件的介绍 (17)STC89C52单片机组成 (17)复位和复位电路 (18)LCD1602显示器 (19)4.PCB设计以及结果显示 (22)五、总结 (24)附录主要程序代码 (25)一、设可行性分析：1.2.1 经济可行性由于只是实验性质的编程，所以在设计和开发都不需要过多的经费，但是系统投入运行以后，硬件维护和损耗所造成的耗费是必须的，但是数目也不会很大。
所以经过初步分析，经济上基本上是可行的1.2.2技术可行性在技术方面，因为都学习了C语言，硬件课程设计等课程，对于开发语言c语言也有一定的掌控能力，应该能够完成相应的任务。
1.2.3 运行可行性该成果简单易操作，非常容易使用。
1.2.4 法律可行性由于我们需要完成的功能相对简单，没有太多涉及到很专业方面的内容，更没有计划将系统利用到商业用途，所以不存在侵权或者版权纠纷方面的问题。
1.2.5结论该系统的软硬件都比较容易理解和实现，所以，具有实现一计算器的可行性。
二、设计方案简述2.1功能概述系统基本功能：（1）由于设计的计算器要进行四则运算，为了得到较好的显示效果，经综合分析后，最后采用LCD 显示数据和结果。
（2）采用键盘输入方式，键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键(on\c)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。
（3）在执行过程中，开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD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LCD上输出运算结果。
基于STC89C52单片机的计算器一、引言计算器作为一种常见的电子设备，经常被人们用于日常的数学计算。
本文将介绍一种基于STC89C52单片机的计算器的设计与实现。
该计算器具有基本的四则运算功能，并且支持浮点数的运算。
二、硬件设计1.单片机选择本文选择STC89C52单片机作为计算器的核心处理器。
STC89C52是基于8051架构的单片机，具有强大的计算和控制能力，适合用于计算器的设计。
2.显示器设计本文选用16x2LCD液晶显示器作为计算器的显示器。
液晶显示器具有容量小、功耗低、反射型等优点，非常适合计算器的显示要求。
3.按键设计本文选用矩阵按键设计。
通过矩阵按键设计，可以设计出较多的按键功能，并且能够节省IO口的使用。
4.电源设计计算器使用直流电源供电，可以选择使用电池或者外部电源适配器供电。
三、软件设计计算器的软件设计主要包括界面设计和计算功能设计两个方面。
1.界面设计计算器的界面设计主要包括显示数字和调用函数。
a.显示数字通过将用户输入的数字显示到LCD液晶屏上，实现数字的显示功能。
液晶屏可以显示16个字符，可以一次性显示一个较长的数字。
b.调用函数通过监测用户按键的输入，调用相应的函数实现计算功能。
可以设置加、减、乘、除等函数，并通过按键的组合调用相应的函数。
2.计算功能设计计算器的计算功能设计主要包括四则运算和浮点数运算两个方面。
a.四则运算通过四个函数实现加、减、乘、除的功能。
在用户按下相应的运算符号键后，调用相应的函数对输入的数字进行相应的运算，并将结果显示在LCD液晶屏上。
b.浮点数运算在用户输入的数字或运算结果存在小数的情况下，可以设计相应的浮点数运算函数，通过运算可以得到带有小数点的结果，并将结果显示在LCD液晶屏上。
四、系统实现五、总结基于STC89C52单片机的计算器设计和实现包括硬件设计和软件设计两个方面。
通过合理的硬件设计和功能完善的软件设计，可以实现一款功能强大的计算器。
基于STC89C52的计算器设计与仿真宋慧超【摘要】Single chip microcomputer has the advantages of smallsize,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 theLCD1602 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.%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.【期刊名称】《科技创新导报》【年(卷),期】2015(000)029【总页数】3页(P159-160,162)【关键词】单片机;4×4键盘;LCD1602【作者】宋慧超【作者单位】内蒙古民族大学物理与电子信息学院内蒙古通辽 028000【正文语种】中文【中图分类】TN43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。
2013 - 2014 学年＿一＿学期山东科技大学电工电子实验教学中心创新性实验研究报告实验项目名称＿＿基于51单片机的简易计算器设计＿2013 年12 月27 日四、实验内容2、实验内容（一）、总体硬件设计本设计选用AT89C52单片机为主控单元。
显示部分：采用六位LED动态数码管显示。
按键部分：采用2*8键盘；利用2*8的键盘扫描子程序，读取输入的键值。
（二）、键盘接口电路计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键，如果采用独立按键的方式，在这种情况下，编程会很简单，但是会占用大量的I/O 口资源，因此在很多情况下都不采用这种方式，而是采用矩阵键盘的方案。
矩阵键盘采用两条I/O 线作为行线，八条I/O 线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。
这样键盘上按键的个数就为2×8个。
这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O 口的利用率。
矩阵键盘的工作原理：计算器的键盘布局如图2所示：一般有16个键组成，在单片机中正好可以用一个P口和另一个P口的两个管脚实现16个按键功能，这种形式在单片机系统中也最常用。
矩阵键盘布局图：矩阵键盘内部电路图如下图所示：（三）、LED显示模块本设计采用LED数码显示来显示输出数据。
通过D0-D7引脚向LED写指令字或写数据以使LED实现不同的功能或显示相应数据。
（四）运算模块（单片机控制）MCS-51 单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多功能I/O等一台计算机所需要的基本功能部件。
如果按功能划分，它由如下功能部件组成，即微处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM/EPROM）、并行I/O 口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器（SFR）。
单片机是靠程序运行的，并且可以修改。
通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，通过使用单片机编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！因此我们采用单片机作为计算器的主要功能部件，可以很快地实现运算功能。
基于单片机的计算器的设计中文摘要近些年来，随着计算机在社会领域的渗透和大规模集成电路的发展，单片机的应用正在不断地走向深入，由于它具有功能强、体积小、功耗低、价格便宜、工作可靠、使用方便等特点，因此特别适合于与控制有关的系统，越来越广泛地应用于自动控制，智能化仪器，数据采集以及家用电器等各个领域。
计算器这一小小的程序机器实际上是从计算机中割裂出来的衍生品，但因其方便快捷的操作模式，已经被广泛应用于商业等日常生活中，极大的方便了人们对于数字的整合运算。
计算器一般由运算器、控制器、存储器、键盘、显示器、电源等设备组成。
键盘是计算器的输入部件，一般采用接触式或传感式。
显示器是计算器的输出部件，有发光二极管显示器或液晶显示器等。
除显示计算结果外，还常有溢出指示、错误指示等，部分计算器还带有时钟功能。
关键词：单片机；控制系统；计算器；多功能Calculator Design Based on Single-chipABSTRACTIn recent years, as computer penetration in the social field and large-scale development of integrated circuits, micro controller applications are continually deepening, because of its powerful function, small size, low power consumption, cheap, reliable, easy to use, etc. Therefore particularly suitable for systems with control of more and more widely used in automatic control, intelligent instruments, data acquisition, military products and home appliances fields.This little Calculator program was actually cut out from the computers of derivatives, but the derivatives for its quick and convenient operation mode, has been widely used in daily life, such as business, great convenience for the integration of the people digital computation.Calculator generally be constitute of logic, controller, storage, keyboard, display, power composition. The keyboard is calculator input parts, generally uses the contact or sensing type. Display is the calculator output components, have LED display or LCD etc. In addition to displaying calculation results, overflow indicator and error indicates can be shown, some calculator also with clock function.KEY WORD: single chip；control system；calculator；multifunctional目录1绪论 (1)1.1问题的提出 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3设计目标 (2)1.3.1设计目的 (2)1.3.2系统功能 (2)2系统方案选择 (3)2.1硬件部分 (3)2.1.1 单片机型号的选择 (3)2.1.2 按键的选择 (3)2.1.3 显示器的选择 (4)2.1.4 时钟芯片的选择 (4)2.1.5 电源的选择 (4)2.2软件部分 (4)2.3系统方案概述 (5)3系统组成 (6)3.1单片机STC89C52 (6)3.2液晶显示屏LCD1602 (9)3.3时钟芯片DS1302 (10)3.4锂二氧化锰电池CR2032 (10)4硬件电路设计 (11)4.1总体设计 (11)4.2硬件电路设计 (11)4.2.1单片机时钟电路的设计 (11)4.2.2单片机复位电路的设计 (12)4.2.3按键电路的设计 (13)4.2.4时钟芯片电路的设计 (14)4.2.5显示电路的设计 (15)4.2.6按键发声电路的设计 (16)5系统软件设计 (18)5.1 总体设计 (18)5.2 键盘扫描的程序设计 (19)5.3 显示模块的程序设计 (20)5.4 运算模块的程序设计 (20)5.5 时钟模块的程序设计 (22)6系统调试 (23)6.1软件调试 (23)6.1.1 KeiluVision2简介 (23)6.1.2调试过程 (23)6.2硬件调试 (24)6.2.1 Proteus简介 (24)6.2.2调试过程 (24)6.2.3硬件电路调试 (25)7结论 (27)参考文献 (28)致谢 (29)附录 (30)操作说明 (30)系统电路原理图 (31)核心代码 (32)1绪论1.1问题的提出说起计算器，值得我们骄傲的是，最早的计算工具诞生在中国，这种计算工具叫筹策，又被叫做算筹。
直到今天仍在使用的珠算盘，是中国古代计算工具领域中的另一项发明，明代时的珠算盘已经与现代的珠算盘几乎相同。
十七世纪中叶，法国伟大科学家帕斯卡引用算盘的原理，发明了第一部机械式计算器，在他的计算器中有一些互相联锁的齿轮，人们可以像拨电话号码盘那样，把数字拨进去，计算结果就会出现在另一个窗口中，但是只能进行简单的加减计算。
十七世纪末，莱布尼兹在德国将其改进成可以进行乘除的计算。
再后来，英国牧师奥切德发明了圆柱型对数计算尺，这种计算尺不仅能做加减乘除、乘方、开方运算，甚至可以计算三角函数、指数函数和对数函数。
这些计算工具不仅带动了计算器的发展，也为现代计算器发展奠定了良好的基础，成为现代社会应用广泛的计算工具[1]。
如今，计算器已成为日常生活中比较常见的电子产品，人们利用它代替了许多多位数的计算。
尤其是小型计算器，它携带方便，成为了财政、学习、商务领域的必需品。
随着人们对生活品质的要求越来越高，计算器仍具有广泛的需求，存在很大的发展空间和市场价值。
如何使计算器技术更加成熟，充分利用已有的软件和硬件条件，设计出更出色的计算器，成了如今电子领域重要的研究课题。
而时间在注重效率的今天，成为了一个重要的概念。
本次设计中，将尝试实现计算器的四则运算功能，并在此基础上，增加时钟功能，完成多功能计算器的设计。
1.2国内外研究现状1956年，美国贝尔实验室用晶体管代替真空管，制成了世界上第一台全晶体管计算器。
它使计算器的体积、重量、功耗都大为降低，但是计算能力较差。
至60年代，世界上已经生产数3万多台晶体管计算器，运算速度达到了每秒300万次，逐步发展成了计算机。
现在，除了日本、美国以外，欧亚的多功能计算机发展也很迅速。
计算器的发展普遍追寻用简单经济的技术芯片实现功能齐全的市场产品，如日本Casio FX系列科学计算器、Canon WS等电子计算器，功能齐全，计算精确，但使用的都是自己的专用集成芯片，市场价格在100元左右。
国外电子计算器正向着智能化、高性能、体积小的方向发展，所以单片机实现多功能计算器的设计很具有推广性[1]。
在国内，近几年来，现在市场上的计算器类型也是数不胜数，形状多样化、用途多功能化。
计算器的发展也比较快，不少厂家推出了与Casio计算器相类似的产品，一定程度上实现了计算器芯片的国产化，但价格依然较高，扩展功能也不足。
这充分表明了，我们国家的多功能计算器的技术和开发商存在着一定的问题，具有很大的发展空间。
1.3设计目标1.3.1设计目的本设计旨在进一步掌握单片机理论知识，理解系统的硬件、软件设计，综合运用本科阶段所学知识进行设计，提高解决实际问题的能力，为本科的学习做一次实践性总结，为今后对单片机的应用和开发打下良好的基础。
1．对各个模块的工作原理有较清楚的认识，设计硬件电路；2．充分分析内部逻辑的概念，进行软件设计和调试，学会使用并能够以其为平台设计出具有四则运算能力及时钟功能的简易计算器。
1.3.2系统功能通过对本设计题目的分析和与指导老师的讨论，该计算器应实现以下功能：1.能实现两整数间一次运算，运算方式包括加、减、乘、除四种逻辑运算，操作过程可显示；2.计算结果溢出提示及错误警告；3.计算器有清零功能；4.计算器/时钟一键切换；5.带时钟功能，且时间可调节；6.有按键提示音。
2系统方案选择2.1硬件部分单片机是靠程序运行的，通过不同的程序实现不同的功能，并且可以修改。
通过使用单片机编写的程序可以实现高智能、高效率以及高可靠性。
因此我们采用单片机作为计算器的主要功能部件，可以很快地实现运算及时钟功能。
另外，需要配备按键、显示器、时钟芯片、电源分别完成数值和操作符的输入、计算器/时钟功能切换、调节时间、显示运算结果及时间的功能。
系统方案选择如下：2.1.1 单片机型号的选择STC89C52单片机是低功耗、高性能、采用CHMOS 工艺的8位单片机。
它完全兼容MCS-51系列单片机的所有功能，并且本身带有2K的内存储器，可以在编程器上实现闪烁式的电擦写达几万次以上。
在STC89C52 内部有FLASH 程序存储器，编程速度很快，擦除时也无需紫外线，使用非常方便。
因此STC89C52是较理想的芯片[2]。
2.1.2 按键的选择方案一：4*4矩阵式键盘。
矩阵键盘是单片机外部设备中所使用的排布类似于矩阵的键盘组。
当系统功能比较复杂，按键数量很多时，为了减少I/O口的占用，通常将按键排列成矩阵形式。
在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。
这样，一个端口就可以构成4*4=16个按键，比之直接将端口线用于键盘多出了一倍，而且线数越多，区别越明显，采用编码键盘可以简化设计，而且虽然这种键盘的编程方法较为复杂，但已相当成熟。
方案二：独立式按键。
独立式按键电路配置灵活，软件结构简单，成本低廉。
但每个按键需占用一根输入口线，如果设置过多按键，会占用单片机的I/O口资源[3]，而且在制作实物过程中会给布线带来不便。
