51单片机简易计算器论文

基于51单片机简易计算器设计引言计算器（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。

随着社会需求，计算器也从原有单一的数字加减计算演变为复杂的多种运算。

现在不在单一的在某一方面而是涉及到生活的方方面面.由于我对知识掌握的不够熟练，重点不够清楚，导致在重点与非重点处花费的时间不成比例，进度缓慢，这是设计没能全部完成的部分原因。

目前只做到按键与显示的结合（即在显示器上可以显示数字键还有命令键+-*/ =清零）；加法子程序已经编写成功并严整无误，但在整体调试中未能圆满实现，本部分正在调试中。

等调试成功后，其它运算子程序的问题将迎刃而解。

1.简易计算器的设计方案1.1硬件部分设计方案1 单片机部分单片机以AT89C51来做为核心元器件。

2 按键部分设计思路：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。

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51单片机是一种广泛应用于嵌入式系统中的常用微控制器。

我们可以利用51单片机的强大功能和丰富的外设资源，设计一个简易计算器。

这个计算器可以进行基本的加减乘除运算，并且具备显示结果的功能。

首先，我们需要准备一块51单片机开发板，一块1602液晶显示屏模块，以及一些按键开关和电阻。

我们可以将运算器主要分为以下几个模块：数码管显示模块、键盘输入模块、运算模块和存储模块。

数码管显示模块：我们使用1602液晶显示屏模块来显示计算器的结果。

我们可以通过51单片机的IO口，将计算结果发送给液晶显示屏模块，实现结果的显示。

键盘输入模块：我们可以使用几个按键开关来实现数字和运算符的输入。

通过对按键的检测，我们可以将用户输入的数字和运算符转化为字符形式，并保存到内存中。

运算模块：我们需要根据用户输入的数字和运算符，进行相应的运算。

我们可以使用栈来实现这个功能。

栈是一种常用的数据结构，具有"先进后出"的特点。

我们可以将用户输入的数字和运算符按照一定的规则入栈，然后按照相应的顺序进行出栈和运算。

最后将结果保存到内存中。

存储模块：我们可以使用内部RAM来保存运算结果。

51单片机的内部RAM具有一定的存储能力，可以满足我们的基本需求。

在编写程序时，我们可以使用汇编语言或者C语言。

通过合理的编程，我们可以实现计算器的各项功能。

总结一下，基于51单片机的简易计算器主要包括数码管显示模块、键盘输入模块、运算模块和存储模块。

我们可以通过合理的编程，将这些模块相互配合，实现一个功能完善的计算器。

这个计算器不仅可以进行基本的加减乘除运算，还可以显示结果，方便用户进行计算。

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。

C51单片机电子计算器课程设计一．课程设计背景当今时代，是一个新技术层出不穷的时代。

在电子领域，尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。

单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。

目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。

过去习惯于传统电子领域的工程师、技术员正面临着全新的挑战，如不能在较短时间内学会单片机，势必会被时代所遗弃，只有勇敢地面对现实，挑战自我，加强学习，争取在较短的时间内将单片机技术融会贯通，才能跟上时代的步伐。

它所给人带来的方便也是不可否定的，它在一块芯片内集成了计算机的各种功能部件，构成一种单片式的微型计算机。

20世纪80年代以来，国际上单片机的发展迅速，其产品之多令人目不暇接，单片机应用不断深入，新技术层出不穷。

20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。

本设计是由单片机实现的模拟计算器，它不仅能实现数据的加减乘除运算，而且还能使数据及其计算结果在数码管上显示出来，能够实现0-256的数字四则运算。

本设计是用单片机AT89C51来控制，采用共阳极数码显示，软件部分是由C语言来编写的。

设计任务二、元器件清单及简介89c51型芯片一片排阻两个晶振12MHZ 一个电容22uf 两个面包板三个导线若干三、设计原理及分析根据功能和指标要求，本系统选用MCS 51 单片机为主控机。

通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。

具体设计考虑如下：①由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，对数字的大小范围要求不高，故我们采用可以进行四位数字的运算，选用8 个LED 数码管显示数据和结果。

51单片机简易计算器论文摘要：本篇论文基于51单片机设计并实现了一款简易计算器。

该计算器具有基本的加、减、乘、除四则运算功能，并支持小数点运算和括号运算。

通过设计合理的菜单界面和使用者友好的操作方式，使得计算器更加易用。

本文介绍了计算器的硬件设计和软件设计，并对其进行了功能测试和性能评估。

实验结果表明，该计算器具有较好的计算精度和运算速度，能够满足一般计算需求。

关键词：51单片机，简易计算器，四则运算，菜单界面1.引言随着计算机技术的发展和普及，计算器作为一种便携式计算工具得到了广泛应用。

无论是学生、工程师还是商务人士，都离不开计算器的帮助。

本文旨在设计一款基于51单片机的简易计算器，以满足用户日常计算需求。

2.硬件设计本文采用51单片机作为计算器的主控芯片，搭配LCD显示屏、按键和外部存储器等外围电路。

通过合理的电路连接和引脚设置，实现计算器的功能。

3.软件设计3.1主程序设计计算器的主程序采用C语言编写。

主程序主要包括菜单界面设计、按键响应和运算处理等功能。

通过LCD显示屏输出菜单选项，并通过按键输入执行相应的功能。

3.2加法运算加法运算是计算器最基本的功能之一、在软件设计中，通过读取按键输入的数值，并使用加法运算符将数值累加，最后显示结果。

3.3减法运算减法运算与加法运算类似，通过读取按键输入的数值，并使用减法运算符将数值相减，最后显示结果。

3.4乘法运算乘法运算是计算器的扩展功能之一、在软件设计中，定义乘法运算函数，通过读取按键输入的数值，并使用乘法运算符将数值相乘，最后显示结果。

3.5除法运算除法运算也是计算器的扩展功能之一、在软件设计中，定义除法运算函数，通过读取按键输入的数值，并使用除法运算符将数值相除，最后显示结果。

3.6小数点运算和括号运算为了提高计算器的实用性，本文还添加了小数点运算和括号运算功能。

在软件设计中，通过读取按键输入的数值，并进行相应的运算处理和显示结果。

4.功能测试和性能评估为了验证计算器的功能和性能，本文进行了一系列的功能测试和性能评估。

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的常见的电子产品之一。

如何才能使计算器技术更加的成熟，充分利用已有的软件和硬件条件，设计出更出色的计算器呢。

本设计是以AT89S52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4位带符号数字运算，并在LCD1602上显示操作过程。

科技的进步告别了以前复杂的模拟电路，一块几厘米平方的单片机可以省去很多繁琐的电路。

现在应用较广泛的是科学计算器，与我们日常所用的简单计算器有较大差别，除了能进行加减乘除，科学计算器还可以进行正数的四则运算和乘方、开方运算，具有指数、对数、三角函数、反三角函数及存储等计算功能。

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。

[关键词] AT89S52 LCD1602 计算器矩阵键盘目录第一章前言 (1)1.1 系统开发背景 (1)1.2 系统开发意义 (1)1.3 设计目的 (1)第二章方案论证 (2)2.1 方案构思 (2)2.2 方案比较与选择 (2)第三章系统硬件设计及说明 (3)3.1系统组成及总体框图 (3)3.2元件简介 (3)3.2.1 AT89S52特点 (3)3.2.2 LCD1602液晶显示屏 (9)第四章设计原理分析 (12)4.1 设计方案的确定 (13)4.2计算器硬件方案及硬件资源分配 (13)4.2.1 硬件资源分配 (15)4.2.2 系统的硬件设计 (13)4.2.3 键盘电路的设计 (16)4.2.4 显示电路的设计 (16)第五章计算器的软件设计 (17)5.1计算器的软件规划 (17)5.2 键盘扫描的程序设计 (16)5.3 显示模块的程序设计 (18)5.4 主程序的设计 (19)5.5 软件的可靠性设计 (19)结束语 (19)参考文献 (20)第一章前言1.1 系统开发背景随着社会的发展，科学的进步，人们的生活水平在逐步的提高，尤其是微电子技术的发展，犹如雨后春笋般的变化。

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。

赣南师范学院基于C51单片机的简易计算器目录1. 绪论 (3)2. 系统软件设计方案 (4)2.1设计目标和实现方法 (4)2.2整体方案论证 (4)3. 系统硬件的设计与介绍 (5)3.1复位电路的设计与运用 (5)3.2时钟振荡器电路的设计与运用 (6)3.3输入电路的设计 (6)3.4输出电路的设计 (8)4. 系统程序的设计与介绍 (11)4.1 LED显示程序流程图设计 (11)4.2读键输入程序流程图设计 (13)4.3主程序流程图设计 (14)4.4仿真与调试 (15)5. 结论......................................................... .. (17)元件清单 (18)附录1简易计算器源程序 (19)1.绪论中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策，又被叫做算筹。

这种算筹多是用竹子制成，也有用木头，兽骨充当材料的。

大约二百七十枚一束，放在布袋里可以随身携带。

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，明代时期的珠算盘已经与现代的珠算盘几乎没有差别。

17世纪初，西方国家的计算工具已经有了较大的发展，英国数学家纳皮尔发明的"纳皮尔算筹"，英国牧师奥却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快速发展，也为实现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。

1642年，年仅19岁的法国伟大科学家帕斯卡引用算盘的原理，发明了世界上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，一个转过十位的齿轮会使另一个齿轮转过一位，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外一个窗口中，但是只能做加减计算。

1694年，莱布尼兹在德国将其改进成可以进行乘除的计算。

此后，一直要到20世纪50年代末才有了电子计算器的出现。

湖南机电职业技术学院毕业设计说明书课题名称: 基于51单片机简易的计算器制作院、系：电气工程学院专业：机电一体化学生班级：机电1211 学生姓名：成超强指导教师：李婕妤完成日期： 2021.10毕业设计任务书题目：基于51单片机的简易计算器制作任务与要求：在生活当中我们经常需要进行加减乘除计算，随着科技的开展，电子计算器代替心算和笔算已经相当普及。

但目前市面上有些电子计算器的功能设计过于复杂，功能简易实用的电子计算器反而更加适用于老人和小孩，且本钱低廉，存在一定的市场需求。

因此本设计制作一款适用于老人和小孩的简易电子计算器。

基于51单片机的简易计算器应用AT89C51单片机，通过4*4矩阵键盘设计计算器需要的数字键和功能键，用4个数码管来显示运算过程和结果。

此计算器由于受数码管个数限制，只能进行0-999内的加减乘除计算，显示结果只显示整数局部。

1.设计任务设计简易计算器的硬件电路，绘制PCB板，组装简易计算器，并完成计算器的C语言程序设计。

2.要求：1、计算器需设计0-9、+、—、*、%、=、去除共16个按键。

2、计算器带4位数码管显示。

3、计算器能实现3位数内的加减乘除计算。

4、计算器硬件应包含程序下载电路。

毕业设计(论文)进度方案表目录毕业设计任务书 (2)毕业设计(论文)进度方案表 (2)第一章单片机介绍 (6)1单片机及其应用 (6)1.1 单片机介绍 (6)1.2 单片机的应用 (7)第二章元件介绍 (7)单片机介绍 (8)第三章系统设计 (10)单片机简易的计算器制作 (10)数码管显示 (11)矩阵按键 (11)第四章系统硬件的设计与介绍 (12)复位电路的设计 (12)时钟震荡电路的设计 (13)输入电路的设计 (14)输出电路的设计 (16)第五章系统程序的设计与介绍 (18)显示程序流程图设计 (18)读键输入程序流程图 (20)主程序设计 (21)仿真与调试 (22)第六章心得体会 (24)结语........................................................................................ 错误!未定义书签。