单片机的简易计算器设计

单片机简易计算器设计 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998一、设计要求1．设计4*4的键盘，其中10个数字键0~9，其余6个为“+”“-”“*”“/”“=”和“C”2．设计2位LED接口电路3．实现1位数的简单运算二、硬件系统设计1、LED接口电路简易计算器需要2位8段码LED显示电路。

用8031单片机经8255A扩展2位8段码LED显示器，用8255A的A口作为段码（字形代码）数据口，PB0和PB1作为位控制端口。

在位控制口加集电极开路的反相高压驱动器74LS06以提供驱动LED显示器所需的足够大的电流，然后接至各数码显示器的共阴极端。

同理，在段码数据口集电极开路的正相高压驱动器74LS07提供足够大的电流，然后接到数码显示器的各段。

逻辑电路结构如下：2、键盘接口电路简易计算器需要4*4的行列式键盘。

用8031单片机经8255A扩展4*4行列式键盘，8255A的B口和C口用于扩展键盘接口，B口高4位作为输出口，C口低4位作为输入口。

逻辑电路结构如下：3、计算器逻辑电路图将LED接口电路和键盘接口电路结合到一起就是简易计算器的逻辑电路图，如下：三、软件设计1、LED显示程序设计LED显示器由七段发光二极管组成，排列成8字形状，因此也成为七段LED显示器，器排列形状如下图所示：为了显示数字或符号，要为LED显示器提供代码，即字形代码。

七段发光二极管，再加上一个小数点位，共计8段，因此提供的字形代码的长度正好是一个字节。

简易计算器用到的数字0~9的共阴极字形代码如下表：0~9七段数码管共阴级字形代码2位LED显示的程序框图如下：2、读键输入程序设计为了实现键盘的数据输入功能和命令处理功能，每个键都有其处理子程序，为此每个键都对应一个码——键码。

为了得到被按键的键码，现使用行扫描法识别按键。

其程序框图如下：3、主程序设计（1）数值送显示缓冲程序设计简易计算器所显示的数值最大位两位。

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。

基于单片机的简易计算器的设计引言：计算器作为一种常见的便携式计算设备，在我们的生活中扮演着重要的角色。

基于单片机的简易计算器凭借其小巧的体积、低功耗和简单易用的特点，成为了很多人的选择。

本文将介绍一种基于单片机的简易计算器的设计。

一、设计思路设计思路如下：1.显示部分设计使用4位共阴数码管来作为计算结果的显示和反馈。

单片机通过控制不同的引脚，将待显示的数字依次输出到数码管的不同位上，实现显示。

2.控制部分设计使用独立按键作为用户输入，并通过行列扫描的方式进行检测。

通过分析用户输入的按键，识别出相应的操作，并进行相应的计算。

根据不同的按键组合，可以实现加、减、乘、除等运算。

二、硬件设计1.单片机选择为了实现计算器的功能，选择一种性能良好、资源丰富的单片机是很重要的。

根据需求，选择一款采用8051内核的单片机，如AT89S51或AT89C51、这两款单片机具有5V供电、8位数据总线、4KB内存和32个I/O口等特点，并且广泛应用于各种嵌入式开发领域。

2.数码管显示设计为了显示计算结果，采用4位共阴数码管。

通过将各段控制端接通高电平或低电平，实现不同数字的显示。

3.按键设计使用独立按键作为用户输入，通过行列扫描的方式进行检测。

使用矩阵键盘可以减少I/O口的使用，避免使用太多的引脚。

4.电源设计计算器可以通过外接电源供电，同时还可以使用电池作为备用电源。

为了延长电池寿命，可以使用低功耗的工作模式，并在无操作时自动进入休眠状态。

5.外设接口设计为了增加计算器的功能，可以添加一些扩展模块，如蓝牙模块、USB 接口等。

这样可以实现与其他设备的通信和数据传输。

三、软件设计1.按键检测和解码将行列扫描的结果通过软件进行解码，识别用户输入的按键。

通过判断不同的按键组合，可以实现加、减、乘、除等运算。

2.计算实现根据用户输入的数字和操作符，进行相应的计算。

将结果显示到数码管上，并可以通过串口输出到其他设备。

3.界面设计设计简洁、友好的用户界面，提供用户输入和计算结果的显示。

基于单片机简易计算器的设计说明一、设计目的计算器是人们日常生活中常用的工具之一，而基于单片机的简易计算器则是计算器的一种应用形式。

本设计旨在利用单片机的强大功能，实现一款功能简单但使用方便的计算器。

二、设计原理1.硬件部分本设计使用单片机作为计算器的核心处理器，通过外接的键盘进行输入，然后通过液晶显示屏进行结果的输出。

电路部分需要将键盘和液晶显示屏与单片机相连接，通过单片机与外设之间的通信实现输入和输出。

2.软件部分计算器的软件部分主要包括输入处理和输出显示两个模块：（1）输入处理：根据键盘输入的按键，通过单片机进行扫描和判断，根据按键的不同采取不同的策略进行处理。

例如，如果输入的是数字键，则将其添加到当前输入的数字序列中；如果输入的是运算符号，则判断当前表达式是否符合运算规则，如果符合则进行计算。

并通过液晶显示屏实时显示输入的数字和表达式。

（2）输出显示：根据输入处理模块的计算结果，通过液晶显示屏进行显示。

根据液晶显示屏的大小和显示效果，进行合适的显示格式和布局，保证计算结果的清晰可读。

三、设计要点1.按键输入处理在设计按键输入处理模块时，需要考虑按键的布局和功能划分。

可以根据计算器的基本功能，将按键分为数字键、运算符键和功能键等，然后根据功能的不同设置不同的处理策略。

2.表达式的计算计算器的核心功能是根据输入的表达式进行实时计算和显示结果。

在设计表达式计算模块时，需要考虑多种表达式的情况，例如加减乘除、括号等，以及运算的优先级和顺序等。

可以利用栈等数据结构来实现表达式的计算。

3.结果的显示设计结果的显示模块时，要考虑到数字的位数以及小数的精确度。

可以设置合适的显示格式，例如科学计数法等，以保证计算结果的准确性和可读性。

四、设计优点1.功能简单：本设计主要实现了计算器的基本功能，包括数字输入、四则运算和结果显示等。

不涉及复杂的高级运算，使得计算器的使用更加简单方便。

2.使用方便：由于采用了单片机进行处理，使得计算器的体积小巧且可以携带，用户可以随时进行计算，满足各种场合的需求。

单片机简易计算器的设计设计一个单片机简易计算器，我们首先需要明确计算器的功能和要求。

在这个设计中，我们将实现基本的四则运算功能和一些其他的功能，如开方、求倒数等。

我们将采用Keil C51来编写程序，并在STC89C52单片机上进行实现。

首先，我们需要定义一些输入和输出的接口。

我们将使用4个按键作为操作输入，它们分别是加、减、乘和除。

此外，我们还需要一个用于计算结果的显示屏，并使用一个7段数码管来显示输出结果。

在连接电路图中，我们需要将4个按键分别连接到P0口的4个IO引脚上，并将7段数码管的引脚连接到P2口。

此外，我们还需要将一个用于切换输入的按键连接到P1口。

接下来，我们将定义一些全局变量和函数来实现我们的计算器功能。

首先，我们需要定义一些常量，如加、减、乘和除的符号。

然后，我们需要定义一些变量来存储输入的数字和操作符号，以及存储计算结果的变量。

接下来，我们需要定义一些函数来实现不同的计算功能。

我们将实现加、减、乘和除的函数，并在这些函数中将数字和操作符号作为参数进行传递。

然后，我们需要定义一个主函数来对按键进行读取和执行不同的操作。

我们将使用一个无限循环来不断读取按键输入，根据不同的按键进行不同的操作。

在主函数中，我们还需要使用一个延时函数来防止按键的抖动效应。

最后，我们需要将计算结果显示在数码管上。

我们将编写一个函数来将计算结果转换为7段数码管上的数字，并将其显示出来。

在这个函数中，我们将使用一个循环来依次点亮不同的数码管段。

整个程序的流程如下：1.初始化所有的IO口2.定义常量和全局变量3.定义计算函数4.定义显示函数5.定义主函数-读取按键输入-根据不同的按键执行不同的操作-调用计算函数进行计算-调用显示函数显示结果在这个设计中，我们使用了一个简单的计算例子，这只是一个基础框架。

如果要实现更多功能，如开方、求倒数等，只需要在函数中进行相应的修改即可。

此外，我们还可以添加一些其他的功能，如存储和读取计算结果等。

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。

51单片机简易计算器设计一、设计思路计算器的基本功能包括加法、减法、乘法和除法。

我们可以使用按键作为输入方式，将输入的数字和操作符暂时保存在内存中，然后根据操作符进行相应的运算。

最后再将运算结果显示在数码管上。

具体设计思路如下：1.确定计算器所需的硬件组件：数码管、按键、51单片机和相关电路。

2.定义按键与数字和操作符的对应关系。

3.编写51单片机的程序，实现按键输入、运算和结果显示的功能。

二、硬件设计1.数码管：使用常见的7段数码管作为显示器，通过引脚连接到51单片机的IO口。

2.按键：使用4个按键分别表示数字输入键、加法键、减法键和等于键。

三、软件设计1.初始化：将数码管引脚设为输出模式，将按键引脚设为输入模式。

2.按键处理：采用中断方式检测按键输入，通过编程判断所按的键。

3.数字输入：将按键所对应的数字保存在变量中，最多支持四位数的输入。

4.操作符输入：将按下的操作符保存在变量中。

5.运算：根据保存的操作符进行相应的运算，并将结果保存在变量中。

6.结果显示：将结果显示在数码管上。

四、代码实现下面是一个示例代码的框架，供参考：```c#include <reg52.h>sbit SDA = P0^0; // I2C总线数据线sbit SCL = P0^1; // I2C总线时钟线//定义按键的IO口sbit BUTTON0 = P1^0; // 数字输入键sbit BUTTON1 = P1^1; // 加法键sbit BUTTON2 = P1^2; // 减法键sbit BUTTON3 = P1^3; //等于键unsigned char num1 = 0; // 第一个操作数unsigned char num2 = 0; // 第二个操作数unsigned char op = 0; // 操作符unsigned char result = 0; // 运算结果//判断按键所对应的数字或操作符void buttonif (BUTTON0 == 0) // 数字输入键//将按键所对应的数字保存在变量中//显示数字}else if (BUTTON1 == 0) // 加法键//保存操作符为加号}else if (BUTTON2 == 0) // 减法键//保存操作符为减号}else if (BUTTON3 == 0) //等于键//根据保存的操作符进行相应的运算//将结果保存在变量中//显示结果}void mainwhile (1)button(; // 按键处理}```五、总结通过以上的设计思路和示例代码，我们可以轻松地实现一个简易的计算器。

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。

单片机简易计算器的设计与仿真设计与仿真一个单片机简易计算器可以分为以下几个步骤：构建电路、编写程序、进行仿真。

下面将详细进行说明。

一、构建电路1.硬件设计：- 使用单片机，可以选择常用的型号，例如ATmega16-连接20MHz的晶振到XTAL1引脚和XTAL2引脚，用于提供单片机的时钟信号。

-连接VCC引脚和GND引脚，为单片机提供电源。

-连接一个16x2的液晶显示屏，用于显示输入和计算结果。

-连接数个按键，例如数字键0-9和运算符键+、-、*、/等。

2.硬件连接：-连接液晶显示屏的VCC引脚和GND引脚到正负电源。

-连接液晶显示屏的RS引脚和RW引脚到单片机的IO口，用于控制液晶显示屏。

-连接液晶显示屏的数据线到单片机的IO口，用于发送显示的字符。

-连接按键到单片机的IO口，用于检测用户输入。

3.电路图：根据硬件设计的需求，绘制电路图并进行连接。

二、编写程序1.程序框架：-引入头文件，包括液晶显示屏操作函数的头文件。

-定义常量，包括液晶显示屏的引脚定义、按键的引脚定义等。

-定义全局变量，用于保存用户输入和计算结果等。

-编写主函数，程序的入口。

-编写显示函数，用于在液晶显示屏上显示字符。

-编写按键检测函数，用于检测用户按键输入。

-编写计算函数，根据用户的输入进行相应的计算运算。

2.程序实现：-在主函数中，初始化单片机的IO口，设置液晶显示屏的引脚，并调用液晶显示函数显示欢迎界面。

-在死循环中，不断检测按键的输入，并根据按键进行相应的操作，例如输入数字、输入运算符、清零、计算等。

-根据用户的输入，调用计算函数进行相应的计算，并将结果显示在液晶显示屏上。

三、进行仿真使用仿真软件（例如Proteus）进行仿真，可以验证电路和程序的可靠性和正确性。

根据实际情况，对电路进行布线和调整，测试程序逻辑是否正确，模拟按键的输入，查看液晶显示屏是否正确显示结果。

总结：设计与仿真一个单片机简易计算器，需要从构建电路、编写程序到进行仿真，每个步骤都需要细心和耐心。

基于51单片机的简易教学计算器设计设计目的：本设计旨在基于51单片机实现一个简易的教学计算器，可以进行基本的四则运算，并具备一些辅助功能，帮助学生进行数学计算和学习。

设计要求：1.显示器：使用液晶显示器（LCD）来显示操作数和计算结果。

2.键盘输入：设计一个按键矩阵作为输入设备，用于输入数字和操作符。

3.四则运算：实现加法、减法、乘法和除法四种基本运算。

4.辅助功能：提供开平方、取倒数等辅助功能。

5.界面友好：界面清晰、操作简单。

硬件设计：1.51单片机（AT89C52）：作为计算器的核心芯片，控制程序运行和与外围设备的交互。

2.液晶显示器（LCD）：用于显示操作数和计算结果。

3.按键矩阵：用于输入数字和操作符。

4.运算模块：用于进行四则运算和辅助功能计算。

软件设计：1.系统初始化：初始化51单片机和LCD屏幕，设置键盘矩阵的引脚。

2.输入处理：通过按键矩阵检测用户输入，并将输入的字符存储在缓冲区中。

3.表达式计算：根据用户输入的表达式，通过逆波兰表达式算法将其转换为后缀表达式，并进行计算得到结果。

4.显示结果：将计算结果显示在LCD屏幕上。

5.辅助功能：根据用户选择的辅助功能，进行相应的计算，并显示结果。

6.重置功能：提供清零功能，将计算器的状态和显示结果重置。

操作流程：1.系统初始化：开机时，系统进行初始化，屏幕显示“计算器”字样。

2.输入操作数和操作符：用户通过按键矩阵输入操作数和操作符。

3.计算结果：用户输入“=”符号后，计算器根据输入的表达式进行计算，并将结果显示在LCD屏幕上。

4.辅助功能：在计算结果显示完成后，用户可选择进行辅助功能，如开平方、取倒数等操作。

5.重置功能：用户可通过按下“C”键进行重置，将计算器状态和显示结果清零。

总结：本设计基于51单片机实现了一个简易的教学计算器，具备基本的四则运算功能和一些辅助功能。

其使用液晶显示器作为显示设备，利用按键矩阵进行输入操作，通过逆波兰表达式算法进行计算，并将结果显示在屏幕上。