简易计算器设计说明书

摘要

单片机的出现是计算机制造技术高速发展的产物，它是嵌入式控制系统的核心。如今，它已广泛的应用到我们生活的各个领域，电子、科技、通信、汽车、工业等。计算器的出现给我们的生活带来了巨大的便利，计算器在我们的生活中随处可见，也是我们日常生活中不可缺少的工具。本设计是基于51系列单片机来进行的数字计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除简单的基本四则运算，并在LCD上显示相应的结果。设计电路采用AT89C51单片机为主要控制电路，利用按键作为计算器的键盘的输入。显示采用字符LCD 静态显示。软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。

单片微型计算机简称单片机。它是在一块芯片上集成中央处理器（CPU）、随机存取存储器（RAM）、只读存储器（ROM）、定时/计数器及I/O接口电路等部件，构成一个完整的微型计算机。它的特点是：高性能，高速度，体积小，价格低廉，稳定可靠，应用广泛。单片机比专用处理器最适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。本文介绍了单片机的产生发展、功能特点、应用开发等内容。

【关键词】简单计算器单片机 LCD 应用发展

背景

近年来，单片机以其体积小、价格廉、面向控制等独特优点，在各种工业控制、仪器仪表、设备、产品的自动化、智能化方面获得了广泛的应用。与此同时，单片机应用系统的可靠性成为人们越来越关注的重要课题。影响可靠性的因素是多方面的，如构成系统的元器件本身的可靠性、系统本身各部分之间的相互耦合因素等。其中系统的抗干扰性能是系统可靠性的重要指标。

本设计采用80c51 芯片，实现了利用单片机进行了一个简单计算器设计。允许对输入数据进行加减乘除运算及LCD 显示．如果设计对象是更为复杂的计算器系统，其实际原理与方法与本设计基本相同。LCD液晶显示器是Liquid Crystal Display 的简称，LCD 的构造是在两片平行的玻璃基板当中放置液晶盒，下基板玻璃上设置TFT（薄膜晶体管），上基板玻璃上设置彩色滤光片，通过TFT上的信号与电压改变来控制液晶分子的转动方向，从而达到控制每个像素点偏振光出射与否而达到显示目的。

现在LCD已经替代CRT成为主流，价格也已经下降了很多，并已充分的普及。故采用LCD．设计的关键所在，必须非常熟悉单片机的原理与结构，同时还要对整个设计流程有很好的把握，将单片机和其他模块完整的衔接。本设计是基于51系列单片机来进行的数字计算器系统设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除基本四则运算，并在LCD上显示相应的结果；设计电路采用AT89C51单片机为主要控制电路，显示采用字符LCD静态显示；软件方面使用C 语言编程，并用PROTUES仿真i。

目录

摘要 .................................................................................................................................................... 背景 ....................................................................................................................................................

1.绪论 (1)

1.1设计的目的意义 (1)

1.2.设计的任务和要求 (1)

1.3 计算器设计所用的方法 (1)

2. 方案设计 (2)

2.1方案论述 (2)

2.2 方案论证 (3)

3.整体设计 (3)

4.硬件系统框架 (4)

4.1 Lcd1602显示器 (4)

4.2单片机 (6)

4.3复位电路 (7)

4.4 按键电路 (7)

5. 软件设计程序框图 (8)

5.1程序流程图 (8)

5.2 程序模块化编写 (9)

5.3主函数程序设计 (10)

6软件仿真与调试 (12)

6.1 Proteus 仿真软件的介绍 (12)

6.2 Proteus 电路仿真图 (12)

6.3 软件调试 (13)

6.4 测试分析 (13)

总结 (14)

【参考文献】..................................................................................................................................... 附录 ....................................................................................................................................................

1.绪论

1.1设计的目的意义

随着社会的发展，科学的进步，人们的生活水平在逐步的提高，尤其是微电子技术的发展，犹如雨后春笋般的变化。电子产品的更新速度快就不足惊奇了, 单片机的应用已经越来越贴近生活，电子计算器在我们的生活中随处可见，给我们的生活带来了巨大的便利，随着技术的不断更新，用单片机来实现一些电子设计也变得容易起来。

通过本次项目设计，应用所学相关知识资料，来完成简易计算器的设计，以达到理论与实际更好相结合进一步提高综合运用所学知识和设计能力的目的。通过本次设计的训练，可以使我在基本思路和基本方法上对基于51 单片机的嵌入式系统有一个比较感性的认识，并具备一定程度的设计能力。

1.2.设计的任务和要求

为了满足计算器的基本要求，可以基本的运算（加减乘除），数据归零和出错警告提示，我们采用基于单片机设计计算器，并用LCD字符液晶显示器显示数据，4*4 的矩阵键盘实现数据输入．分别对键盘输入检测模块；LCD显示模块；算术运算模块；按键处理及提示模块进行设计，并用设计了系统方框图，同时使用了KeiluVision4与Proteus软件进行了仿真分析其设计结果

1.3 计算器设计所用的方法

①以单片机为控制器件，采用c语言进行程序设计，采用单片机智能控制，

结合外围电子电路，可以进行“加、减、乘、除”四则运算。

②使用单片机最小系统设计计算器系统，系统以单片机为主控单元，

③借助Proteus软件，进行仿真，对设计原理、检测方法进行验证。

④借助了KeiluVision4软件对程序进行了调试和修改。

⑤在基于51单片机的开发板上进行了测试。