基于单片机的简易计算器设计论文(1)

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。

基于单片机的计算器制作班级姓名摘要：计算器是现实生活中是比较的常见的电子产品之一。

计算器的运算能力和性能还在发展之中。

随着现代科技的发展，对计算机的算能力与速度要求越来越高。

计算器是不断追求更高，更快。

所以，这次设计是用单片机来设计的简单的四则运算的八位计算器。

该设计主要是由AT89S52单片机。

采用是proteusISIS的设计与仿真，keil uVision4的单片机编程，和protel99se的制作PCB电路板。

关键字：单片机，AT89S52，LCD1602，计算器。

1.理论分析1.1单片机8051是MCS-51系列单片机的典型产品，以这一代表性的机型进行系统的讲解。

8051单片机包含中央处理器、程序存储器(ROM)、数据存储器(RAM)、定时/计数器、并行接口、串行接口和中断系统等几大单元及数据总线、地址总线和控制总线等三大总线，其内部结构如图1所示，现在分别加以说明：图1 8051内部结构图1.1.1 中央处理器中央处理器(CPU)是整个单片机的核心部件，是8位数据宽度的处理器，能处理8位二进制数据或代码，CPU负责控制、指挥和调度整个单元系统协调的工作，完成运算和控制输入输出功能等操作。

1.1.2数据存储器(RAM)：8051内部有128个8位用户数据存储单元和128个专用寄存器单元，它们是统一编址的，专用寄存器只能用于存放控制指令数据，用户只能访问，而不能用于存放用户数据，所以，用户能使用的RAM只有128个，可存放读写的数据，运算的中间结果或用户定义的字型表。

1.1.3程序存储器(ROM)：8051共有4096个8位掩膜ROM，用于存放用户程序，原始数据或表格。

定时/计数器：8051有两个16位的可编程定时/计数器，以实现定时或计数产生中断，用于控制程序转向。

1.1.4并行输入输出(I/O)口：8051共有4组8位I/O口(P0、 P1、P2和P3)，用于对外部数据的传输。

1.1.5全双工串行口：8051内置一个全双工串行通信口，用于与其它设备间的串行数据传送，该串行口既可以用作异步通信收发器，也可以当同步移位器使用。

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。

目录1 前言 (3)2 总体方案及设计 (4)2.1设计的目的 (4)2.2设计的任务 (4)2.3全文的设计构思 (5)3 系统硬件的设计 (5)3.1键盘接口电路 (7)3.2 LCD显示模块 (8)3.3 运算模块 (9)4 软件的设计 (9)4.1 汇编语言和C语言的特点及选择 (9)4.2 键扫程序设计 (10)4.3 算术运算程序设计 (11)4.4 显示程序设计 (12)5 系统的调试 (13)5.1 硬件调试 (13)5.2 软件调试 (13)6 总结与展望 (14)6.1总结 (14)6.2 展望 (14)参考文献 (15)致谢 (15)附录 (16)基于单片机计算器的设计摘要：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，充分利用已有的硬件和软件条件，设计出更出色的计算器。

本设计是以STC89C52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、除带符号数字运算（六位整数、两位小数），并在液晶显示屏LCD1602上静态显示操作过程及结果。

关键词：单片机；液晶显示屏；矩阵键盘1 前言单片机是采用超大规模集成电路技术，把一台计算机的主要部件集成在一个芯片上所构成的一种集成电路芯片，因此单片机被称为单片微型计算机（SCM）。

其主要组成部分有中央处理器（CPU）、存储器（RAM和ROM）、基本I/O端口以及定时器/计数器等部件，并具有独立的指令系统。

由于单片机体积小价格低、可靠性高、适用面宽以及有其本身的指令系统等诸多优势，在各个领域、各个行业都得到了广泛应用。

单片机的发展大致可归纳为四个阶段。

第一阶段（1976—1980）：低性能单片机探索阶段。

该阶段是以较简单的8位低档单片机为主，将原有的单板机功能集成在一块芯片上，该芯片具有原来单板机的功能。

其主要代表芯片为Intel公司的MCS-48系列，该系列芯片内集成了8位CPU、并行口I/O接口、8位定时器/计数器，寻址范围为4KB，没有串行通信接口。

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。

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。

基于51单片机设计简易计算器毕业设计论文计算器是一种广泛应用的电子设备，它能够进行数学运算、计算结果的显示和储存等功能，是人们日常生活和工作中必不可少的工具之一、随着科技的发展，计算器的功能也得到了不断的升级和改善。

本论文将基于51单片机设计一个简易的计算器，并对其硬件设计、软件设计以及实现的功能进行详细的介绍和分析。

一、引言计算器是一种电子设备，可以进行各种数学运算，如加法、减法、乘法、除法等。

随着计算机技术的发展，计算器的功能越来越强大，不仅可以进行基本的数学运算，还可以进行复杂的科学计算和运算结果的储存等。

本论文将基于51单片机设计一个简易的计算器，实现加法、减法、乘法、除法等基本运算，并对计算结果进行显示和存储。

二、设计要求1.实现基本的加法、减法、乘法、除法运算功能。

2.采用键盘输入数字和运算符。

3.采用液晶显示计算结果。

4.可以储存计算结果。

三、设计方案1.硬件设计本设计采用51单片机作为计算器的控制核心。

单片机通过与键盘和液晶屏的连接，实现对键盘输入和计算结果的显示。

键盘采用矩阵按键，通过扫描矩阵键盘的方式，检测用户的输入。

液晶屏采用4位8段数码管，可以显示计算结果。

2.软件设计计算器的软件设计主要包括键盘扫描、运算处理和液晶显示三个部分。

首先进行键盘的扫描，检测用户输入的数字和运算符。

然后进行运算处理，根据用户输入的运算符进行相应运算，并将运算结果存储起来。

最后通过液晶显示出计算结果。

四、实现和测试根据设计方案，我们完成了计算器的硬件和软件的搭建。

通过测试发现，计算器能够正确地进行加法、减法、乘法和除法运算，并将结果正确地显示出来。

此外，计算器还可以储存计算结果，并在需要的时候进行读取和显示。

综合测试结果，计算器的功能和性能均符合设计要求。

五、总结本论文基于51单片机设计了一个简易的计算器，实现了加法、减法、乘法和除法等基本运算，并将计算结果显示在液晶屏上。

通过测试发现，计算器的功能和性能均符合设计要求。

毕业设计（论文）题目：基于51单片机的简易计算器系（部）信息技术系专业班级08电子信息工程技术专业学号********学生姓名 * * * * 指导教师职称高级讲师2011 年3 月14 日基于51单片机的简易计算器摘要：工程实践教学环节是为了学生能够更好地巩固和实践所学专业知识而设置的，在本次工程实践中，我以《智能化测量控制仪表原理与设计》、《MCS-51系列单片微型计算机及其应用》课程中所学知识为基础，设计了简易计算器。

本系统以MCS-51系列中的8051单片机为核心，能够实现两位数的四则运算。

该系统通过检测矩阵键盘扫描，判断是否按键，经数据转换把数值送入数码管动态显示。

本系统的设计说明重点介绍了如下几方面的内容：1）基于单片机简易计算器的基本功能，同时对矩阵键盘及数码管动态显示原理进行了简单的阐述；2）介绍了系统的总体设计、给出了系统的整体流程框图，并对其进行了功能模块划分及所采用的元器件进行了详细说明；3）对系统各功能模块的软、硬件实现进行了详细的设计说明。

关键词：MCS-51 8051单片机；计算器；加减乘除目录目录第一章绪论 (1)1.2设计目的 (1)1.3设计任务 (1)1.4章节安排说明 (1)第二章计算器系统简介 (2)2.1单片机发展现状 (2)2.2计算器系统现状 (2)2.3简易计算器系统简介 (3)第三章主要器件简介 (4)3.1MCS-51系列单片机简介 (4)3.2其它器件简介 (7)3.2.1数码管显示 (7)3.2.2矩阵按键 (7)第四章计算器系统设计 (9)4.1计算器硬件电路设计 (9)4.2计算器程序设计 (9)4.2.1存储单元分配 (9)4.2.2主程序设计 (9)4.2.3数码管显示数据转换子程序 (9)4.2.4数码管动态显示子程序 (9)4.3系统总框图： (10)4.4程序源代码： (10)4.5硬件连线图： (19)结语 (20)参考文献 (21)第一章绪论第一章绪论1.1课题简介单片机由于其微小的体积和极低的成本，广泛的应用于家用电器、工业控制等领域中。

基于单片机设计的计算器毕业论文目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章引言 (1)1.1 选题的依据及课题的意义 (1)1.2 研究概况及发展趋势综述 (1)1.3 实验设计要求 (2)1.4.总体设计思路 (2)第二章设计方案论证与选择 (3)2.1 控制部分的设计方案论证与选择 (3)2.2 显示电路的设计方案论证与选择 (4)2.3 单片机电源部分的设计方案论证与选择 (6)2.4 键盘设计方案论证与选择 (8)2.5 单片机复位电路的设计方案论证与选择 (9)2.6 系统组成 (10)第三章重要器件的知识介绍 (11)3.1 单片机的知识介绍 (11)3.1.1单片机功能特性 (11)3.1.2单片机各引脚功能说明 (11)3.1.3单片机时钟电路 (13)3.1.4 LED提示电路 (14)3.21602液晶显示资料 (15)第四章计算器的软件编程 (16)4.1 程序设计思想 (16)4.2 4*5键盘扫描程序 (17)4.3 1602液晶显示程序 (18)第五章计算器使用说明 (19)结语 (20)参考文献 (21)致谢 (22)附录 (23)第一章引言单片机设计的计算器在人们的日常中是比较的常见的电子产品之一。

其特点是携带方便与价格廉价，因此广泛运用于商业交易与生活实用中，可是它还在发展之中，以后必将出现功能更加强大的计算器，基于这样的理念，本次设计用单片机来设计一个六位数的计算器。

1.1 选题的依据及课题的意义单片机也被称为微控制器（Microcontroller），是因为它最早被用在工业控制领域。

单片机由芯片仅有CPU的专用处理器发展而来。

最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。

通过编程可加深对C语言的理解及51单片机系列的硬件、及其指令，还有从硬件上了解单片机是如何扩展外部电路的。

基于单片机的计算器的论文————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：目录一、系统设计 (5)1.1、功能介绍 (5)1.1.1、基本功能 (5)1.2、总体设计方案 (5)1.2.1、总体设计思路 (5)1.2.2、方案论证与比较 (5)1.2.2.5、键盘设计方案与选择 (8)二、重要器件的知识介绍 (9)2.1、单片机的知识介绍 (9)2.1.1、单片机的主要性能 (9)2.1.2、单片机的功能特性描叙 (10)2.1.3、单片机的内部结构方框图及芯片引脚图 (11)2.1.4、单片机各引脚功能说明 (11)2.1.5、单片机时钟电路 (13)2.1.6、单片机复位电路 (13)2.1.7、单片机下载口电路 (14)三、程序流程图 (15)3.1、程序清单 (17)产品使用说明 (17)设计体会 (19)参考文献 (19)附录1、元器件清单 (20)附录2、系统原理图 (21)附录3、程序清单 (21)致谢 (41)基于单片机的计算器电子工程专业学生勾艳玲指导教师曾实现摘要：本设计采用单片机作为控制芯片，用C语言对其进行编程实现，输入由4*4矩阵式键盘控制，输出采用人性化的SBY12864K-ZK型液晶实现。

该计算器为多功能计算器，在未进行计算时，它是一个万年历时钟，并且带脑钟和星期显示，所以数据均可随时进行校准，校准数据采用的是独立式键盘，是将4*4矩阵式键盘的一根线拉低，然后读取与这根线交叉的4根线的所处状态来判断按键是否被按下，而这4个按键中只有3个按键用于万年历的校准和对脑钟的控制，另一个按键则用来切换进入计算模式。

对于计算这个部分我采用的是矩阵键盘，10个数字键，一个小数点键，四个符号键，一个多功能键，通过判别该多功能键连续按的次数来决定该键此时的命令。

由于C语言库函数繁多，所以我采用调用C语言库函数来解决多种运算类型，这样编程更简单，运行起来也更可靠。