单片机课程设计报告简易计算器

引言说起计算器，值得我们骄傲的是，最早的计算工具诞生在中国。

中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策，又被叫做算筹。

这种算筹多用竹子制成，也有用木头，兽骨充当材料的。

约二百七十枚一束，放在布袋里可随身携带。

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，明代时的珠算盘已经与现代的珠算盘几乎相同。

17世纪初，西方国家的计算工具有了较大的发展，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。

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。

在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，仅单片机方面知识是不够的，还应根据具体硬件结构软硬件结合，加以完善。

本任务是个简易的两位数的四则运算，程序都是根据教材内和网络中的程序参考编写而成，在功能上还并不完善，限制也较多。

本任务重在设计构思与团队合作，使得我们用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。

随着半导体集成工艺的不断发展，单片机的集成度将更高、体积将更小、功能将更强。

在单片机家族中，80C51系列是其中的佼佼者，加之Intel公司将其MCS –51系列中的80C51内核使用权以专利互换或出售形式转让给全世界许多著名IC制造厂商，如Philips、NEC、Atmel、AMD、华邦等，这些公司都在保持与80C51单片机兼容的基础上改善了80C51的许多特性。

这样，80C51就变成有众多制造厂商支持的、发展出上百品种的大家族，现统称为80C51系列。

80C51单片机已成为单片机发展的主流。

专家认为，虽然世界上的MCU品种繁多，功能各异，开发装置也互不兼容，但是客观发展表明，80C51可能最终形成事实上的标准MCU芯片。

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。

单片机实践简易计算器实验报告本次实验的目的是通过单片机实现一个简易计算器，实现加减乘除四则运算。

在实验过程中，我们使用了STC89C52单片机，通过编写程序实现计算器的功能。

实验步骤：1. 确定硬件电路连接我们需要确定硬件电路连接。

本次实验使用的是STC89C52单片机，需要将其与LCD1602液晶屏、4x4矩阵键盘、蜂鸣器等硬件连接。

具体连接方式如下：STC89C52单片机：P0口：连接LCD1602液晶屏的数据线D0-D7P1口：连接LCD1602液晶屏的控制线RS、RW、EP2口：连接4x4矩阵键盘的行线R1-R4P3口：连接4x4矩阵键盘的列线C1-C4P4口：连接蜂鸣器2. 编写程序接下来，我们需要编写程序实现计算器的功能。

程序主要分为以下几个部分：（1）LCD1602液晶屏初始化（2）4x4矩阵键盘扫描（3）计算器功能实现（4）LCD1602液晶屏显示结果3. 调试程序编写完程序后，我们需要进行调试。

在调试过程中，我们需要注意以下几点：（1）检查硬件连接是否正确（2）检查程序是否有语法错误（3）检查程序是否能够正常运行4. 实验结果经过调试，我们成功实现了一个简易计算器。

在使用过程中，用户可以通过4x4矩阵键盘输入数字和运算符，计算器会自动进行计算，并在LCD1602液晶屏上显示结果。

同时，计算器还具有清零、退格等功能，方便用户进行操作。

总结：通过本次实验，我们学习了单片机的基本原理和编程方法，掌握了如何使用单片机实现一个简易计算器。

同时，我们还学习了如何进行硬件电路连接和程序调试，提高了我们的实践能力和动手能力。

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。

一、引言随着科技的飞速发展，单片机技术作为嵌入式系统的重要组成部分，已经在各个领域得到了广泛的应用。

为了提高学生对单片机技术的理解和实践能力，我们开展了单片机实训课程。

本次实训报告以设计一个简易计算器为例，详细介绍单片机在计算器中的应用及其设计过程。

二、实训目的1. 熟悉单片机的基本原理和编程方法。

2. 掌握单片机外围设备的接口技术。

3. 培养学生的实际动手能力和创新意识。

三、实训内容1. 设计要求本次实训要求设计一个基于单片机的简易计算器，能够实现以下功能：（1）加、减、乘、除四则运算；（2）结果显示在LCD1602显示屏上；（3）具有简单的错误处理功能。

2. 系统组成本计算器系统主要由以下几部分组成：（1）AT89C51单片机：作为系统的核心控制器，负责控制整个计算器的运行；（2）LCD1602显示屏：用于显示输入的数字、运算符和计算结果；（3）矩阵键盘：用于输入数字和运算符；（4）按键：用于控制计算器的开关、清零和退出等功能。

3. 硬件设计（1）AT89C51单片机：选用AT89C51单片机作为核心控制器，具有丰富的I/O端口和片内资源，可以满足计算器的需求。

（2）LCD1602显示屏：通过单片机的PORTD端口与LCD1602显示屏相连，实现数据显示功能。

（3）矩阵键盘：采用4x4矩阵键盘，将行线连接到单片机的PB0-PB3端口，列线连接到PB4-PB7端口。

（4）按键：设置三个按键，分别用于控制计算器的开关、清零和退出功能。

4. 软件设计（1）初始化：首先对单片机的I/O端口、LCD1602显示屏和矩阵键盘进行初始化。

（2）键盘扫描：通过扫描矩阵键盘，获取用户输入的数字和运算符。

（3）运算逻辑处理：根据用户输入的数字和运算符，进行相应的运算。

（4）结果显示：将计算结果显示在LCD1602显示屏上。

（5）错误处理：当输入错误或发生溢出时，显示错误信息。

四、实训过程1. 硬件电路搭建：根据设计要求，将AT89C51单片机、LCD1602显示屏、矩阵键盘和按键连接到一起，搭建计算器的硬件电路。