单片机简易计算器毕业课程设计报告

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。

华北水利水电学院课程设计报告课程名称: 简易计算器姓名: 学号: 班级: 专业: 电子信息工程日期: 2010年1月21日目录1.前言 (3)2.课程设计目的和要求 (3)3.总体设计 (3)4.硬件设计 (4)5.软件设计 (5)6.操作说明 (9)7.设计感想 (9)8.参考文献 (10)一．前言单片机课程设计是单片机原理课程的实践性环节。

是在我们学习了《单片机原理》等课程的基础上进行的综合性训练，我们组这次训练的课题是基于单片机简易计算器。

此次课程设计的课题是针对我们学习《单片机原理》这门课程的基础上，并在其辅助下完成的。

此次进行的综合性训练，不仅培养了我如何合理运用课本中所学到的理论知识与实践紧密结合，独立解决实际问题的能力二．课程设计的目的和要求1.课程设计的目的首先，综合运用单片机原理与接口技术课程中所学到的理论知识来独立完成此次设计课题，培养我们查阅手册和文献资料的良好习惯，以及培养我们独立分析和解决实际问题的能力。

其次，在学习了理论知识的基础上进一步熟悉常用电子器件的类型和特征，并掌握合理选用的原则。

再次，就是学会电子电路的安装与调试技能，以及与同组的组员的团结合作的精神。

2.课程设计要求利用89c51作为主控器组成一个四则运算的计算器。

三．总体设计1.基本工作原理本设计利用AT89C51单片机来控制液晶显示器和矩阵式键盘，实现了简易的计算器功能。

通过键盘输入需要计算的计算式子，该式子会显示在液晶的第一行，当键入等于号后，计算结果会显示在液晶的第二行。

本设计中液晶选用1602字符型液晶显示器，显示参与运算的数字以及最终的运算结果，键盘采用4*4矩阵式键盘。

2.系统组成单元中央处理单元CPU选用AT89C—51对整个系统进行控制：它将数据输出到显示屏，实现键入、输出的显示；根据键盘输入调用相应键处理子程序，实现数据的计算；单片机的管脚如下所述：AT89C51的管脚分布如下：VCC：供电电压。

51单片机简易计算器设计报告
本文将介绍51单片机简易计算器的设计报告。

该计算器通过
16位的LCD显示屏实现了基本计算功能，包括加、减、乘、除、取反、开方等。

1. 硬件设计
该计算器的核心部件是STC89C52单片机。

STC89C52是一种
高性能、低功耗的8位单片机，拥有8KB的Flash程序存储器和128字节的内部RAM，可提供多种功能和通讯接口。

通过
I/O口与LCD模块通讯，实现输出功能。

该计算器使用16位的LCD显示屏，显示范围为-99.99~99.99，共有6个数字位。

显示屏使用了ST7920控制器，可通过串行、并行等多种方式控制。

2. 软件设计
该计算器的软件设计主要包括三部分：键盘扫描，计算功能和LCD显示。

键盘扫描：该计算器采用4x5矩阵键盘，通过程序对键盘进行扫描，实现对不同按键的检测。

计算功能：该计算器可以实现基本的四则运算、取反、开方等功能。

对于四则运算，通过栈来实现计算，将运算符压入栈中，然后将操作数从栈中取出进行计算。

LCD显示：该计算器使用16位的LCD显示屏，通过程序控制数据和命令的传输，将计算结果显示在LCD屏幕上。

3. 总结
通过对51单片机简易计算器的设计报告，可以看出该计算器实现了基本的计算功能，通过硬件设计和软件设计相结合，将计算器的功能实现得十分完整。

该计算器的设计初步掌握了51单片机的应用，有助于后续项目的开展。

课程设计报告设计名称：简易计算器姓名：学号：专业班级：院（系）：设计时间：2016.12.10设计地点：摘要：虽然现在科学计算器，已经得到了广泛的应用，但在某些地方，简易计算器，依然是主要的计算公具，如小学教学单位，市场，商店等。

并且随着科技的进步，我们已经告别了以前复杂的模拟电路，可以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AT89C52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。

关键词： AT89C52 LCD1602 计算器矩阵键盘一方案构思本设计可以采用两种方案，一种是以FPGA为核心处理芯片，配备相应的外设；另外一种是以AT89C52处理器，配备相应的外设。

1.1、方案一：采用FPGA控制FPGA是一种高密度的可编程逻辑器件,自从Xilinx公司1985年推出第一片FPGA以来,FPGA的集成密度和性能提高很快,其集成密度最高达500万门/片以上,系统性能可达200MHz。

由于FPGA器件集成度高,方便易用,开发和上市周期短,在数字设计和电子生产中得到迅速普及和应用,并一度在高密度的可编程逻辑器件领域中独占鳌头。

但是而基于 SRAM编程的FPGA,其编程信息需存放在外部存储器上 ,需外部存储器芯片 ,且使用方法复杂 ,保密性差，而其对于一个简单的计算器而言，实用FPGA有点大材小用，成本太高。

1.2、方案二：采用AT89C52单片机是单片微型机的简称，故又称为微控制器MCU（Micro Control Unit）。

通常由单块集成电路芯片组成，内部包含有计算机的基本功能部件：中央处理器CPU，存储器和I/O接口电路等。

因此，单片机只要和适当的软件及外部设备相结合，便可成为一个单片机控制系统。

单片机广泛用于智能产品，智能仪表，测控技术，智能接口等，具有操作简单，实用方便，价格便宜等优点，而其中AT89C52以MCS-51为内核，是单片机中最典型的代表，应用于各种控制领域。

单片机课程设计一、课程设计的目的通过本课程设计使学生进一步巩固单片机原理与技术的基本概念、基本理论，分析问题的基本方法；增强学生的软件编程实现能力和解决实际问题的能力，使学生能有效地将理论和实际紧密结合，拓展学生在工程实践方面的专业知识和相关技能。

二、总体设计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。

通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。

具体设计如下：（1）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LCD 显示数据和结果。

（2）另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、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。

（3）执行过程：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。

（4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为0时，计算器会在LCD上出现错误显示“”。

系统模块图：三、硬件设计（一）、总体硬件设计本设计选用AT89C51单片机为主控单元。

显示部分：采用LCD 静态显示。

总体设计效果如下图：（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。

矩阵键盘采用四条I/O 线作为行线，四条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4×4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。

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。

单片机课程设计课题名称：单片机简易计算器课程设计姓名：XXXX 学号：XXXXXX 年级专业班级：XXXXXXX学院：XXXX设计时间：XXXXXXX设计地点：XXXXXX指导老师：**目录一、单片机课程设计实习目的 (2)1、增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解； (2)2、掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、存贮器、I/O口等； (2)3、了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程及实现方法。

(2)二、实习课题任务 (2)1、课题：简易计算器的设计 (2)2、设计基本要求： (2)利用单片机试验箱的键盘模块以及显示模块实现百位以内加减乘除。

(2)任选一种显示方式：即中文液晶显示屏、LED数码管可任选一种。

(2)3、功能实现： (2)4、设计任务 (2)5、设计思路 (2)三、系统分析 (4)四、硬件系统设计 (5)1、键盘接口电路 (5)2、数码管显示电路 (6)五、软件系统设计 (6)六、调试结果 (7)1）10以内计算器 (7)2）100以内计算器 (7)七、结论 (8)八、体会与收获 (8)九、附件（程序）： (9)1、程序一：只能进行两位数与两位数格式的四则运算 (9)2、程序二：能进行百位以内的四则运算，但一位与两位数运算结果调试不对 (18)一、单片机课程设计实习目的1、增进对单片机的感性认识，加深对单片机理论方面的理解；2、掌握单片机的内部功能模块的应用，如定时器/计数器、中断、存贮器、I/O 口等；3、了解和掌握单片机应用系统的软硬件设计过程及实现方法。

二、实习课题任务1、课题：简易计算器的设计2、设计基本要求：利用单片机试验箱的键盘模块以及显示模块实现百位以内加减乘除。

任选一种显示方式：即中文液晶显示屏、LED数码管可任选一种。

3、功能实现：计算器将完成的功能有两位数以内加、减、乘、除功能，并通过LED数码管显示输入值及结果。

4、设计任务1.扩展4*4键盘，其中10个数字，5个功能键，1个清零2.使用五位数码管接口电路3.完成十进制的四则运算（加、减、乘、除）；4.实现低于三位小于255数字的连续运算；5.使用keil C软件编写程序；6.最后用ptoteus仿真;7.具有较强的抗干扰能力；8.体积小、功耗低，便于嵌入其他系统。

51单片机简易计算器设计报告(一)背景介绍在数字化时代，计算器作为一种简单易用的工具，越来越得到人们的关注和热爱。

而基于51单片机的简易计算器，不仅可以成为一种学习电子技术的手段，还具有满足简单计算需求的实用性。

设计思路本计算器采用键盘输入和数码管输出的电路设计，为用户提供加、减、乘、除、小数点、退位以及等于等功能。

1.键盘输入采用矩阵键盘的方式，将所有按键按行列排列，并利用51单片机中断方式来读取键值。

2.计算处理通过编写相应的程序代码，计算出用户输入的两个数值及操作符的结果，并将结果存储在数据缓存器中，最后将其输出至数码管。

3.数码管显示根据计算结果的数据类型，将其经过相应的转换处理后，通过数码管将结果输出至用户。

设计技术1.软件编写软件编写方面，采用汇编语言进行编写，代码总长度为2.2KB 左右。

其中，以中断方式读取键值、实现数值存储与判断、计算处理、数码管的结果输出等作为关键点进行编写。

2.硬件搭建硬件搭建方面，需要按照电路图进行搭建，并将51单片机与相关周边电路进行连接。

根据设计思路，将键盘、数码管、电源、指示灯等设备按照需求进行连接。

可改进之处虽然 51单片机的简易计算器的搭建能够满足基本计算需求，但其在以下几方面还有可改进之处：•添加计算科学函数，如三角函数、对数函数等。

•改进操作方式，使其更加符合人体工程学原理。

•添加储存器，使用户能够将计算结果进行存储和调用。

总结通过本次对基于51单片机的简易计算器的设计与实现，我们深入了解了电子技术的基本概念和硬件搭建原理，并了解到了简单嵌入式系统的工作原理。

虽然该计算器在功能和效率方面还有待改进，但对于初学者来说，其对于电子技术的学习和实验还是很有价值和意义的。

•编写的汇编代码过于繁琐，可考虑使用高级语言编写以提高效率和易读性。

•在电路搭建时需注意布线的合理性，尽量避免出现干扰和信号损失的问题。

综上所述，基于51单片机的简易计算器的设计和实现虽存在一些不足，但还是很有价值的。