单片机课程设计报告简易计算器
单片机的简易计算器
单片机的简易计算器单片机简易计算器的设计与实现一、引言计算器是一种用于计算数学运算的工具,现在已经成为人们日常生活中必不可少的设备之一、在这个数字化的时代,我们经常需要进行简单的数学运算,如加、减、乘、除等。
为了满足人们的需求,我们可以使用单片机来设计和实现一个简易的计算器。
二、设计目标我们的设计目标是实现一个能够进行基本的加减乘除四则运算的简易计算器。
具体来说,我们希望计算器能够实现以下功能:1.输入两个数字进行计算,并显示结果。
2.支持加法、减法、乘法和除法运算。
3.具备简单的误操作处理能力,如输入错误提示等。
三、设计思路我们将使用8051系列单片机来设计和实现计算器。
具体的设计思路如下:1.使用矩阵键盘作为输入设备,通过扫描矩阵键盘来获取输入的数字和运算符。
2.通过数码管来显示计算结果。
3.使用中断处理器来处理键盘输入和计算结果的显示。
4.根据输入的运算符进行相应的运算,然后将结果显示在数码管上。
四、硬件设计1.选择合适的单片机,如STC89C52,AT89S52等,它们都是基于8051核心的单片机。
2.连接矩阵键盘到单片机的IO口,通过矩阵键盘的扫描来获取输入的数字和运算符。
3.连接数码管到单片机的IO口,用于显示计算结果。
五、软件设计1.在主程序中初始化单片机的IO端口和中断向量。
2.编写中断服务程序,用于处理键盘输入和计算结果的显示。
3.设计一个状态机来处理键盘输入和计算结果的显示。
4.根据状态机的状态来进行相应的运算和显示。
六、实现步骤1.编写主程序,包括对IO口和中断向量的初始化。
2.编写中断服务程序,用于处理键盘输入和计算结果的显示。
3.设计一个状态机,并实现状态机的状态转换和运算结果的计算。
4.测试并调试系统,确保计算结果的准确性。
七、总结通过使用单片机,我们成功地设计并实现了一个简易的计算器。
这个计算器不仅能够进行基本的加减乘除四则运算,还具备了简单的误操作处理能力。
在实际使用中,我们可以通过添加更多的功能和改进设计来进一步完善这个简易计算器。
单片机的简易计算器毕业设计
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
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单片机简易计算器设计
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。
单片机课程设计简易计算器设计
调试与测试:对硬件和软件进行调试,确保计算器能够正常工作
制作报告:编写设计报告,包括需求分析、硬件设计、软件设计、调 试与测试等内容
Part Three
硬件设计
电路原理图设计
单片机:作为核心控制单元,负责接收输入信号、处理数据、输出结果 输入设备:键盘或触摸屏,用于输入数字和运算符号 显示设备:LED或LCD,用于显示计算结果 电源:提供稳定的电源电压,保证系统正常工作 连接线:将各个部件连接起来,实现信号传输和电源供应 保护电路:防止过压、过流、过热等异常情况对系统造成损害
成本:价格、开发成本、维护成本等
开发环境:开发工具、编程语言、开发 文档等
应用领域:计算器、智能家居、工业控 制等
兼容性:与其他硬件、软件的兼容性
技术支持:厂商技术支持、社区资源等
设计流程概述
需求分析:确定计算器的功能需求,如加减乘除、平方根等
硬件设计:选择合适的单片机型号,设计电路原理图,选择元器件
稳定性测试: 对集成后的系 统进行稳定性 测试,确保系 统在各种环境 下能够稳定运
行
安全性测试: 对集成后的系 统进行安全性 测试,确保系 统能够抵御各
种安全威胁
测试环境搭建
硬件环境:单片机、显示器、键盘、电源等 软件环境:单片机开发环境、测试软件等 测试工具:万用表、示波器、逻辑分析仪等 测试步骤:编写测试程序、执行测试程序、记录测试结果、分析测试结果等
功能测试与调试
测试方法:黑 盒测试、白盒 测试、灰盒测
试等
测试内容:输 入输出、功能 实现、性能指
标等
调试工具:调 试器、仿真器、 逻辑分析仪等
调试技巧:断 点设置、单步 执行、变量监
单片机课程设计报告——简易电子计算器
1、设计要求
通过软件编程,利用 AT89S51 单片机实现设计简易的计算器功能,即可实现 简单加减乘除。实现计算器的键盘输入,进行加、减、乘、除基本四则运算,并 在显示设备上显示相应的结果。要求撰写课程设计报告,并在设计报告中列写系 统方案,画出系统框图;然后分析工作原理、画出硬件电路原理图;同时画出程 序框图,给出程序清单;之后,写出系统调试分析结果。并在最后写出对于本次 课程设计的心得体会。
二、课程设计成果要求(包括课程设计说明书、图纸、图表、软硬件等要求) 1,课程设计报告; 2,系统方案,画出系统框图; 3,分析工作原理、画出硬件电路原理图; 4,画出程序框图,给出程序清单; 5,写出系统调试分析结果 三、课程设计工作进度计划 星期一:设计硬件电路,焊接电路板; 星期二:编写程序,调试并编译生成.hex 文件; 星期三:烧录程序,结合硬件调试程序; 星期四:演示结果,撰写课程设计报告; 星期五:修改报告,打印并答辩。 四、主要参考资料 1.《单片机原理及应用》张毅刚主编,高教出版社,2012.11 2. C51 单片机有关教材和文献资料
指导教师(签名): 2013 年 12 月 20 日
系主任(签名): 2013 年 12 月 20 日
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目录
1、设计要求.................................................................................................................. 1 2、简易计算器系统设计.............................................................................................. 1 3、简易计算器系统硬件设计...................................................................................... 1
单片机课程设计-计算器
未来发展方向
智能化:引入人工 智能技术,实现语 音识别、图像识别 等功能
便携化:设计更小、 更轻、更薄的计算 器,方便携带和使 用
网络化:实现计算 器与互联网的连接 ,实现远程控制和 数据传输
环保化:采用环保 材料和节能设计, 降低能耗和污染
感谢您的观看
汇报人:
计算器模式:支持科学计算器模式和普 通计算器模式
错误提示:当
体积小:单片机计算器体积小,便于携带和使用 功耗低:单片机计算器功耗低,可以长时间使用 功能强大:单片机计算器功能强大,可以进行各种复杂的计算 可编程:单片机计算器可编程,可以根据需要进行功能扩展和修改
显示模块
液晶显示屏:用 于显示计算结果 和操作提示
驱动电路:控制 液晶显示屏的显 示效果
接口电路:连接 液晶显示屏与单 片机
背光控制:调节 液晶显示屏的亮 度和对比度
输入模块
键盘输入:通过键盘输入数字 和运算符号
液晶显示:显示输入结果和操 作提示
电源模块:提供稳定的电源供 应
复位模块:用于系统复位和初 始化
弦等
算法设计:采 用模块化设计, 每个功能模块 对应一个算法
算法实现:使 用C语言编写算 法,实现计算
器功能
测试与调试:编 写测试程序,对 算法进行测试和 调试,确保算法 正确性和稳定性
中断服务程序
功能:处理突发事件,如按键、定时器等 结构:包括中断请求、中断响应、中断处理、中断返回等步骤 特点:速度快、实时性强、效率高 应用:广泛应用于各种单片机系统中,如计算器、遥控器等
存储模块
存储容量:根据计算器功能 需求选择合适的存储容量
存储芯片:用于存储计算器 程序和数据
存储方式:采用静态存储或 动态存储方式
单片机实训计算器报告
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。
基于51单片机的简易教学计算器设计
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。
(完整)基于51单片机的简易计算器设计
(完整)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计算器作为一种常见的电子设备,既能满足日常生活的计算需求,又能帮助人们提高工作效率。
本文将介绍基于51单片机的简易计算器的设计。
该计算器具备加减乘除的基本计算功能,并支持用户输入和结果显示。
下面将从材料准备、电路连接和程序设计三个方面详细介绍该计算器的设计。
一、材料准备在设计计算器之前,我们需要准备以下材料:1. 51单片机开发板:用于控制计算器的整个运行过程;2. 液晶显示屏:用于显示用户输入的数字和计算结果;3. 数字按键:用于用户输入数字和运算符;4. 连接线:用于连接51单片机开发板、液晶显示屏和数字按键。
二、电路连接1. 连接液晶显示屏和51单片机开发板:将液晶显示屏的VCC、GND、SCL和SDA引脚分别与开发板上对应的引脚连接。
2. 连接数字按键和51单片机开发板:将数字按键的引脚依次与开发板上的IO口引脚连接,其中有一根引脚需要连接到开发板的中断口。
三、程序设计1. 初始化设置:在程序开始时,进行液晶显示屏和数字按键的引脚初始化设置,以及相应的中断设置。
2. 输入处理:通过数字按键输入,获取用户输入的数字和运算符,并将其保存到相应的变量中。
3. 运算处理:根据用户输入的运算符,对相应的数字进行加、减、乘、除的运算,并将结果保存到一个变量中。
4. 结果显示:将运算结果显示在液晶显示屏上,以便用户查看计算结果。
5. 重置处理:在每次运算结束后,对相关变量进行重置,以便下一次计算。
通过以上程序设计,我们可以完成基于51单片机的简易计算器的设计。
在实际使用过程中,用户只需要通过数字按键输入相应的数字和运算符,计算器就可以自动进行运算,并将结果显示在液晶显示屏上,方便用户进行查看。
总结本文介绍了基于51单片机的简易计算器的设计。
通过合理的材料准备、电路连接和程序设计,我们可以实现一个具备加减乘除功能的计算器。
该计算器不仅能满足人们日常的计算需求,还能帮助提高工作效率。
单片机课程设计报告(简易计算机)
专业综合课程设计任务书班级:学号:姓名:成绩:电子与信息工程学院计算机科学系图1.2 图1.3图1.42.3键盘电路这部分有16个button构成4*4矩阵,通过p1口进行行扫描方式实现按键的读取。
硬件电路图如图1.4。
2.4总体硬件图如图1.5图1.53 软件详细设计3.1键盘扫描子程序要进行数据的计算就必须进行数据的输入,也就是确定按键输入的数值是什么,这就需要对键盘进行行扫描,从而确定究竟是那个键按下。
对于键盘的扫描,既可以使用行扫描也可以使用列扫描,这里采用行扫描的方法完成对键盘的扫描行扫描就是逐行扫描键盘,看那一行有键按下,再通过返回的见马来确定究竟是哪个按键按下。
对第一行扫描就置p1.0为底电平,其余p1口为高电平,如果有按键按下,则p1口的值就会变为别的值,再由新值来确定是那个键按下。
程序流程图如图1.6图1.6dd:mov r0,#0f7h mov r1,#0cc:mov a,r0 mov p1,amov a,p1 mov r2,asetb c mov r3,#4bb:rlc a jnc aaee:inc r1 djnz r3,bbmov a,r0 setb crrc a mov r0,ajc cc ljmp ddKAOO:LJMP KAO BBB2:LJMP BB2aa:lcall mm mov a,p1xrl a,r2 nz eeff:mov a,p1 xrl a,r2jz ff MOV A,51HCJNE A,#1,BBB2RET3.4主程序及其他部分程序下图为主程序流程图:主要有:初始化子程序,清屏子程序,固定字符显示,单元定义,端口定义,字模部分。
主程序:RG 0LJMP STARTSTART:MOV SP,#60HLCALL INT ;调用初始化子程序START1:LCALL CLEAR ;调用清屏子程序初始化子程序:INT: MOV COM,#0C0H ;设置显示起始行为第一行LCALL PRM0LCALL PRR0MOV COM,#3FH ;开显示设置LCALL PRM0LCALL PRR0RET清屏子程序:CLEAR:MOV R4,#00H。
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设计一个基于51单片机的简易计算器,主要功能包括加减乘除四则运算和百分数计算。
下面是设计的详细步骤:1.硬件设计:-使用51单片机作为主控芯片。
-连接16x2的LCD显示屏,用于显示输入和计算结果。
-连接16个按键开关,用于输入运算符和数字。
-连接4个LED灯,用于指示四则运算的选择。
2.软件设计:-初始化LCD显示屏,并显示欢迎信息。
-监听按键输入,在接收到输入后,根据输入的按键值判断操作类型。
-如果按键值对应数字键,保存输入的数字,并在LCD上显示当前输入的数字。
-如果按键值对应四则运算符(+、-、*、/),保存当前输入的数字,并保存运算符。
-如果按键值对应等号(=),根据保存的数字和运算符进行相应的运算,计算结果保存并显示在LCD上。
-如果按键值对应清零(C),将所有保存的数据清空,并显示初始状态。
-如果按键值对应百分号(%),将当前数字除以100并显示在LCD上。
3.主要函数说明:- void init_lcd(:初始化LCD显示屏。
- void display_lcd(char* str):将指定字符串显示在LCD上。
- void clear_lcd(:清空LCD显示屏。
- char get_key(:获取按键输入的值。
- void calculate(:根据保存的数字和运算符进行计算。
- void add_digit(char digit):将输入的数字添加到当前数字中。
- void set_operator(char op):保存运算符。
- void clear_data(:清空所有保存的数据。
4.主要流程:-初始化LCD显示屏并显示欢迎信息。
-在循环中监听按键输入,并根据输入的按键值进行相应的操作。
-根据不同的按键值,调用不同的函数进行处理。
-最后计算结果显示在LCD上。
以上是基于51单片机的简易计算器设计的详细步骤和主要函数说明。
你可以根据这个设计框架进行具体的代码实现。
单片机课程设计报告-简易计算器
目录一、概述 (2)二、实验内容 (2)三、硬件设计 (3)1 设计总体框图 (3)2 实际电路 (3)(1)复位电路 (4)(2)时钟电路 (5)(3)EA/VPP(31脚)的功能和接法 (6)(4)键盘输入电路 (6)(5)数码管显示电路 (7)四、软件设计 (8)1 程序内容 (8)2 C语言程序 (9)五、Protues仿真 (9)六、设计总结 (10)七、附录 (11)1 C语言程序: (11)2焊接电路板实物图 (18)3 芯片引脚图 (19)一、概述单片机课程设计是一门实践课程,要求学生具有制作调试单片机最小系统及外设的能力,能够掌握单片机内部资源的使用。
单片机课程设计内容包括硬件设计、制作及软件编写、调试,学生在熟练掌握焊接技术的基础上,能熟练使用单片机软件开发环境Keil C51编程调试,并使用STC ISP调试工具采用串口下载方式联调制作的单片机最小系统。
单片机课程设计题目包含基本部分及扩展部分,基本部分即单片机最小系统部分,扩展部分是对单片机内部资源及外部IO口的功能扩展,使制作的单片机系统具有一定的功能。
二、实验内容自制一个单片机最小系统,包括串口下载、复位电路,采用外部小键盘输入数据,能够实现加法、乘法及一个科学计算,计算结果显示在四位一体的数码管上。
三、硬件设计1 设计总体框图2实际电路在单片机系统中,复位电路是非常关键的,当程序跑飞(运行不正常)或死机(停止运行)时,就需要进行复位。
MCS-5l 系列单片机的复位引脚RST(第9 管脚)出现2个机器周期以上的高电平时,单片机就执行复位操作。
如果RST 持续为高电平,单片机就处于循环复位状态。
复位操作通常有两种基本形式:上电自动复位和开关复位。
上电瞬间,电容两端电压不能突变,此时电容的负极和RESET 相连,电压全部加在了电阻上,RESET 的输入为高,芯片被复位。
随之+5V 电源给电容充电,电阻上的电压逐渐减小,最后约等于0,芯片正常工作。
单片机技术课程设计简易计算器
课设报告题目:简易计算器班级:姓名:学号:指导老师:日期: 2013 年 10月 11 日目录一.前言 (1)二.课程设计的目的和要求 (1)2.1课程设计的目的 (1)2.2课程设计要求 (1)三.总体设计 (2)基本工作原理 (2)系统组成单元 (2)四.硬件设计键盘输入部分 (4)简易计算器的电路原理图 (4)系统选用的主要元器件 (5)4.2.1 AT89C51简介 (5)4.2.2 LCD显示器(1602) (5) (6)五.软件设计 (6)六.心得体会 (6)七.源程序 (7)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2.1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。
2.2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。
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。
单片机课程设计报告(简易计算器).
简易计算器摘要:计算器是人们的日常生活中是最常见的电子产品之一,它应用极广、发展迅猛,并且不断出现着拥有更加强大功能的计算器。
为了解和研究计算器,本次课设设计制作了一个简易计算器,能够在十四位的计算范围内进行“+”、“-”、“*”、“/”的基本运算,能进行负数以及小数点后两位的精确结果显示。
该计算器以AT89C51单片机芯片作为核心。
采用LCD1602工业字符液晶进行显示。
完成的计算器经过检验能够完整的实现预设功能,各种细节完善,具有很高的使用价值。
关键词:单片机;简易计算器;AT89C51;LCD1602Simple CalculatorAbstract:Calculator is People's Daily life is one of the most common electronic products, used very wide, developing rapidly, and constantly appear more powerful function with have calculators. In order to understand and study calculator, this class set design made a simple calculator, can the calculation in within 14 "+" and "-" and "*", "/" the basic computing, can carry out negative and two decimal places accurate results are shown. This calculator with AT89C51 chips as the core. Using liquid LCD1602 industrial characters displayed. Complete calculator after inspection can complete realization, various details preset functions to perfect, have high use value.Keywords:MCU; Simple calculator;AT89C51;LCD1602目录中文摘要............................................................1英文摘要............................................................2单片机课程设计......................................................4 1 课程设计任务.....................................................41.1 主要功能设计................................................41.2 任务目的....................................................42 整体设计方案......................................................42.1 方案论证....................................................42.2 系统框图....................................................53 硬件电路的设计...................................................63.1 计算机Protel总图............................................63.2 显示电路设计方案............................................93.3 键盘设计方案................................................93.4 复位电路设计...............................................103.5 晶振电路设计...............................................104 控制软件设计....................................................114.1 程序时序总图...............................................114.2 液晶显示软件设计...........................................124.3 键盘输入软件设计...........................................134.4 计算函数设置...............................................155 系统调试........................................................185.1 硬件调试...................................................185.2 软件调试...................................................18 参考文献...........................................................20 个人小结...........................................................21 附录...............................................................24 附录1..........................................................24 附录2..........................................................251课程设计任务1.1 主要功能设计以AT89C51单片机芯片为核心来制作一个简易计算器,外部由4*4矩阵键盘和一个LCD1602工业字符型液晶显示屏构成,内部由一块AT89C51单片机构成,通过软件编程可实现简单加减乘除。
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、引言计算器是一种执行基本数学运算的电子设备,现在市面上有各种类型的计算器,从小型的手持计算器到大型的科学计算器。
本设计基于51单片机设计了一种简易计算器,可以实现加法、减法、乘法和除法等基本运算。
二、设计思路1.系统硬件设计本设计使用的51单片机芯片选择了常用的STC89C52芯片,具有强大的功能和稳定性。
外设有键盘、数码管和LCD液晶显示屏。
2.系统软件设计系统的软件设计基于C语言进行,使用51单片机的汇编语言和C语言进行编程。
软件主要分为键盘输入处理、运算处理和结果显示三个部分。
三、系统硬件设计1.键盘输入部分使用4x4矩阵键盘作为输入设备,将键盘的4行4列分别接入到51单片机的4个IO口上,通过行列扫描的方式来检测按键的状态。
2.数码管显示部分使用共阳极的数码管来显示结果,通过提供适当的电压和信号控制来显示所需的数字。
3.LCD液晶显示屏为了方便用户查看输入和结果,本设计还使用了LCD液晶显示屏。
通过串口通信将结果传输到液晶显示屏上进行显示。
四、系统软件设计1.键盘输入处理通过行列扫描的方式检测键盘的按键状态,当检测到按键按下时,将对应的按键值存储起来。
2.运算处理根据用户的输入进行相应的运算处理。
根据检测到的按键值进行不同的运算操作,如加法、减法、乘法和除法。
3.结果显示将运算的结果通过串口通信传输到LCD液晶显示屏上进行显示。
五、系统实现1.硬件连接将键盘的行列引脚接到51单片机的对应IO口上,数码管和LCD液晶显示屏也分别连接到单片机的IO口上。
2.软件编码通过C语言编写系统软件,包括键盘输入处理、运算处理和结果显示三个模块。
3.调试测试将编写好的软件烧录到单片机上,通过键盘输入进行测试,并观察数码管和LCD液晶显示屏上的输出结果。
六、总结本设计基于51单片机实现了一个简易计算器,通过键盘输入进行基本的运算操作,并将结果通过数码管和LCD液晶显示屏进行显示。
单片机的简易计算器毕业设计
单片机的简易计算器毕业设计设计题目:基于单片机的简易计算器设计目的和意义:计算器是人们日常生活中必不可少的工具之一、通过设计一个基于单片机的简易计算器,可以帮助学生更好地理解计算机的原理和工作原理,同时也能提高他们的计算能力和逻辑思维能力。
此外,通过此设计可以加深对单片机的了解,并能提高学生的动手实践能力。
设计内容和要求:1.设计一个基于单片机的简易计算器,能完成基本的四则运算;2.能够输入和显示数字和运算符号;3.根据输入的数字和运算符号进行运算,得到正确的计算结果;4.能够处理异常情况,如除数为零等;5.设计一个简单的界面,使用户能够方便地进行操作;6.设计合理的电源管理系统,能够延长电池寿命;7.系统要求具有一定的误差范围,能够容忍一定的计算误差。
设计原理和方法:1.首先,选择一个合适的单片机作为主控制器,例如常用的51单片机;2.设计合适的输入和输出电路,使用户能够方便地输入和显示数字和运算符号;3.利用单片机的IO口进行数字和运算符号的输入和输出控制;4.设计算法,根据输入的数字和运算符号进行正确的四则运算,并得到正确的计算结果;5.根据实际情况进行运算结果的显示和存储,可以使用LCD液晶显示模块或LED数码管进行显示;6.设计异常处理程序,处理除数为零等异常情况;7.设计合理的电源管理系统,合理利用低功耗模式和休眠模式,延长电池寿命;8.对计算结果进行一定的误差范围控制,使其能够容忍一定的计算误差。
设计步骤和流程:1.确定设计的硬件平台和软件开发环境;2.进行电路设计,包括输入和输出电路的设计;3.进行程序开发,包括输入和输出控制、四则运算和异常处理程序的编写;4.进行整体系统调试,测试输入和输出的功能是否正常;5.进行算法调试,测试四则运算的正确性;6.进行界面设计,设计一个简单易用的用户界面;7.进行电源管理系统的设计和调试,测试功耗和电池寿命;8.完善设计文档,撰写设计报告。
设计结果和展示:通过以上设计,完成了一个基于单片机的简易计算器。
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单片机课程设计报告简易计算器内部编号:(YUUT-TBBY-MMUT-URRUY-UOOY-DBUYI-0128)单片机实训报告———简易计算器姓名 ***学号 ***专业 ***学校 ***指导教师 ***实训时间目录中文摘要............................................................1关键词.............................................................11 实训任务.........................................................11.1 主要功能设计................................................11.2 任务目的....................................................12 整体设计方案.....................................................12.1 方案论证....................................................12.2 系统框图....................................................23 控制软件设计....................................................23.1 程序时序总图...............................................23.2 液晶显示软件设计............................................33.3 键盘输入软件设计...........................................53.4 计算函数设置...............................................74 软件调试........................................................8个人小结...........................................................8参考文献...........................................................9附录...............................................................9摘要:计算器是人们的日常生活中是最常见的电子产品之一,它应用极广、发展迅猛,并且不断出现着拥有更加强大功能的计算器。
为了解和研究计算器,本次实训设计制作了一个简易计算器,能够在五位的计算范围内进行“+”、“-”、“*”、“/”的基本运算,能进行负数的精确结果显示。
该计算器以AT89C51单片机芯片作为核心。
采用LCD1602工业字符液晶进行显示。
完成的计算器经过检验能够完整的实现预设功能,各种细节完善,具有很高的使用价值。
关键词:单片机;简易计算器;AT89C51;LCD16021实训任务1.1 主要功能设计以AT89C51单片机芯片为核心来制作一个简易计算器,外部由4*4矩阵键盘和一个LCD1602工业字符型液晶显示屏构成,内部由一块AT89C51单片机构成,通过软件编程可实现简单加减乘除。
1.2 任务目的通过本次实训提高我们的单片机硬件设计、软件编程能力,自主学习到更多的单片机应用知识。
2 整体设计方案2.1 方案论证计算器电路包括三个部分:显示电路、4*4键扫描电路、单片机微控制电路。
具体如下:(1)LCD显示电路LCD1602作为一个成熟的产品,使用简单,模式固定,便于移植到各种类型的程序,但是初学者往往要注意结合LCD本身的时序图来完善初始化程序。
又以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点,故采用LCD.(2)4*4键盘扫描电路对键盘上的某一行送低电平,其他行为高电平,然后读取列值。
若列值中有一位是低,则表明该行与低电平对应列的键被按下;否则,扫描下一行。
根据读到的值组合就可以查表1 得到的键码,因为编程的方式,本次实训采用逐行扫描来读取键值,方便程序编写。
(3)单片机微控制电路:微控制电路就是以AT89C51为核心的控制核心,主要注意晶振电路的接法和复位电路的接法。
2.2 系统框图系统框图3 控制软件设计:实训中采用C语言对单片机进行编程,采用的是自下而上的设计方式,先设计出每一个模块(子程序),然后再慢慢扩大,最后组成程序。
3.1 程序总时序图3.2 液晶显示软件设计(1)显示流程(2)1602液晶显示时序图,通过时序图,所有编程问题都可以得以解决。
(3)由时序图可以写出液晶的初始化函数、功能设置函数、清屏函数、写指令函数、写数据函数。
void delay1() //采用软件实现延时,5个机器周期{_nop_();_nop_();_nop_();}void int1() //LCD初始化{lcd_w_cmd(0x3c);lcd_w_cmd(0x0c);lcd_w_cmd(0x01);lcd_w_cmd(0x06);lcd_w_cmd(0x80);}unsigned char lcd_r_start() //读状态字{unsigned char s;RW=1;delay1();RS=0;delay1();E=1;delay1();s=P1;delay1();E=0;delay1();RW=0;delay1();return(s);}void lcd_w_cmd(unsigned char com) //写命令字{unsigned char g;do{g=lcd_r_start();g=g&0x80;delay(2);}while(g!=0);RW=0;delay1();RS=0;delay1();E=1;delay1();P1=com;delay1();E=0;delay1();RW=1;delay(255);}void lcd_w_dat (unsigned char dat) //写数据{unsigned char g;do{g=lcd_r_start();g=g&0x80;delay(2);}while(g!=0);RW=0;delay1();RS=1;delay1();E=1;delay1();P1=dat;delay1();E=0;delay1();RW=1;delay(255);}3.3 键盘输入软件设计(1)键盘输入程序运行时序图(2)键盘扫描程序unsigned char scan_key(){unsigned char i,temp,m,n,k;bit find=0;P0=0xff;k=0x01;for(i=0;i<4;i++){P2=~k;temp=~P0;temp=temp&0x0f;k<<=1;if(temp!=0x00){m=i;find=1;switch(temp){case 0x01:n=0;break;case 0x02:n=1;break;case 0x04:n=2;break;case 0x08:n=3;break;default:break;}}}if(find==0) return 0xff;else return(n*4+m);}3.4 计算函数设置因为只有16个健,所以计算上只设计了加减乘除的功能,下面是几个计算的程序unsigned int jian() //减法函数{if(a>=b){q=0;return(a-b);}if(a<b){q=1;return(b-a);}if(a2[i]<10&&m==0) /第一个数{a=a*10+a2[i];}if(a2[i]!=14&&a2[i]>9) //四则运算的判断{m=1; w=a2[i];}if(a2[i]<10&&m==1) //第二个数{b=b*10+a2[i];}if(a2[i]==13||o==1) //清零{o=0;lcd_w_cmd(0x01);lcd_w_cmd(0x80);a=0;b=0;wan=0;qian=0;bai=0;shi=0;ge=0;m=0;sum=0;}if(a2[i]==14) //等号{l++;p=jian(); //调用减法函数switch(w){case 10:sum=a/b;break; //除法case 11:sum=a*b;break; //乘法case 12:sum=p;if(q==1)lcd_w_dat('-');break; //减法case 15:sum=a+b;break; //加法default:break;}wan=sum/10000; //万位qian=(sum-wan*10000)/1000; //千位bai=(sum-wan*10000-qian*1000)/100; //百位shi=(sum-wan*10000-qian*1000-bai*100)/10; //十位ge=sum%10; //个位if(wan!=0) //万位显示{lcd_w_dat(a1[wan]);lcd_w_dat(a1[qian]);lcd_w_dat(a1[bai]);lcd_w_dat(a1[shi]);lcd_w_dat(a1[ge]);}if(wan==0&&qian!=0) //千位显示{lcd_w_dat(a1[qian]);lcd_w_dat(a1[bai]);lcd_w_dat(a1[shi]);lcd_w_dat(a1[ge]);}if(wan==0&&qian==0&&bai!=0) //百位显示{lcd_w_dat(a1[bai]);lcd_w_dat(a1[shi]);lcd_w_dat(a1[ge]);}if(wan==0&&qian==0&&bai==0&&shi!=0) //十位显示{lcd_w_dat(a1[shi]);lcd_w_dat(a1[ge]);}if(wan==0&&qian==0&&bai==0&&shi==0) //个位显示{lcd_w_dat(a1[ge]);}if(l%2!=0) //换行{lcd_w_cmd(0xc0);}if(l%2==0) //换屏{lcd_w_cmd(0x80);o=1;}a=0;b=0;wan=0;qian=0;bai=0;shi=0;ge=0;m=0;sum=0; //运算完一次全部清零}4 软件调试:(1)编程前先画了流程图,这样思路清晰,能按部就班的完成。