计算说明书 2017042385813
n d
Q 4.42
1184.0h =计算说明书
水厂的设计水量Q 设计
水厂自用水量的大小取决于给水处理方法、构筑物型式以及原水水质等因素，一般采用最高日用水量的5%~10%，这里取5%。根据城市用水量状况，为10万吨/日的供水量，所以
Q 供水=1000003
m /d=4166.73
m /h=1157.4L/S 而水厂的处理水量则要加上自用水量 Q 设计=Q 供水*（1+0.05） =1050003m /d =43753m /h =1215.3L/S =1.2153m /S
混合工艺设计计算
考虑设絮凝池2座,混合采用管式混合。设水厂进水管投药口至絮凝池的距离为50米。进水管采用两条, 设计流量为Q=96300/24/2=0.5573/m s 。
进水管采用钢管,直径为DN800,查设计手册1册,设计流速为1.11m/s ，1000i=1.8m ，混合管段的水头损失50 1.8
0.091000
h iL m ?==
≈。小于管式混合水头损失要求为0.3-0.4m 。这说明仅靠进水管内流速不能达到充分混合的要求。故需在进水管内装设管道混合器,本设计推荐采用管式静态混合器，管式静态混合器示意图见图4.3。 1. 设计参数：
采用玻璃钢管式静态混合器（如图4.3），近期采用2个。
每组混合器处理水量为0.608m 3/s ，水厂进水管投药口至絮凝池的距离为10m ，，进水管采用两条DN800钢管。
2. 设计计算：
管式静态混合器的水头损失一般小于0.5米，根据水头损失计算公式
式中，h ——水头损失（m ） Q ——处理水量（m 3/s ） d ——管道直径（m ） n ——混合单元（个）
本次设计中，采用两条铸铁输水管道由水源地向给水厂输水，其中原水流速不小于0.6m/s ，在技术上最高流速限定在2.5~3.0m/s 的范围内。此外还需要根据当地的经济条件，考虑管网造价和经营管理费用等因素，来选出合适的经济流速。本次设计中经济流速取1.25[1]m/s ，每条输水管的输水流量为0.608m3/s 。
则输水管径 d=
14
.325.1608
.04v 4??=
πQ =0.787m 。 n d Q 4.421184.0h =<0.5m ，故2
4
.41184.05.0n Q
d ?< 设计中取d=0.8m ，Q=0.608m 3/s 。
2
4
.41184.05.0n Q
d ?<=4.28 水力条件符合。
选DN800内装4个混合单元的静态混合器。加药点设于靠近水流方向的第一个混合单元，投药管插入管径的1/4处，且投药管上多处开孔，使药液均匀分布。
（3）混合器选择：
查设备手册选用管式静态混合器，规格DN800。静态混合器采用4节，静态混合器总长4100mm ，管外径为820mm ，质量1249kg ，投药口直径65mm 。
原水
管道
药剂
混合单元体
静态混合器
管道
图4.3 管式静态混合器
管式静态混合器是在管道内设置多节固定叶片，使水流成对分流，同时产生涡旋反向旋转及交叉流动，从而获得混合效果。这种混合器的总分流数将按单体的数量成几何级数增加，这一作用称为成对分流见图 4.4(a)。此外，因单体具有特殊的孔穴，可使水流产生撞击而将混凝剂向各向扩散，这称为交流混合，见图4.4(b)，它有助于增强成对分流的效果口在紊流状态下，各个单体的两端产生旋涡，这种旋涡反向旋流更增强了混合效果，见图 4.4(c)。因此这种混合器的每一单体同时发生分流、交流和旋涡三种混合作用混合效果较好。
图4.4 管式静态混合器工作原理图
折板絮凝池设计计算
本设计共设置2座折板絮凝池（与平流式沉淀池合建），水流经过管式静态混合器后，两根DN800的管直接接入折板絮凝池。每座絮凝池有一根DN800的进水管接入。
(1)反应池主要工艺参数
水厂的设计流量为1.2153m /s ，设置2座絮凝池，则每座絮凝池的处理水量为0.6083m /s ，每座分为2个独立格进水，每个独立格分为前两段同波折板、最后一段平行折板三段，故有6条廊道，三档流速。设计平均水深为4.5m 。
单座絮凝池容积V ：
3m 729.860200.608Qt V =??== 净平面面积A ：
2208.55.38.729A m H
Q
=÷==
为了配合平流沉淀池，絮凝池宽度取B=10m 。
则每座絮凝池长度为：
B
H V
'L'=
式中 L ’——絮凝池长度（m ）； H ’——有效水深（m ）； B ——单座池宽（m ）。 设计中H ’=3.5m,B=10.0m 。
5.96m 10
3.5208.5
'L'=?==
B H V 每座絮凝池分为独立的2组，两组之间隔墙厚度为300mm ；长度方向上每个独立格分为3段，3段之间隔墙厚度为300mm ，则絮凝池总长度为：
7.16m 40.35.96L =?+=
每段絮凝区分为串联的三个格。
(2)异波折板通道设计
(3)同波折板通道设计
(4)平行折板通道设计
沉淀池设计
平流沉淀池对水质、水量的变化有较强的适应性，构造简单，处理效果稳定，是一种常用的沉淀池形式，一般用于大、中型水厂，单池处理水量一般在 2 ×10m 3/d 以上。在小型水厂因池子较长布置困难，单位造价相对较高而采用较少。平流式沉淀池占地面积相对较大，只有在水厂用地足够大时才可采用。
（1）设计水量
n
Q 24k 1Q ）
（设+=
式中 Q ——单池设计水量(m3/h)； Q 设——设计日产水量(m3/d)；
k ——水厂用水量占设计日用水量的百分比，一般采用5%一10%； n ——沉淀池个数，一般采用不少于2个。 设计中取Q 设=105000m 3/d ，k=5%，n=2
n
Q 24k 1Q ）（设+=
=2245%1110000?+?）
（=2296.875m 3/h=0.638m 3/s
（2）平面尺寸计算
① 沉淀池有效容积
V=QT
式中V ——沉淀池的有效容积(m3)； Q ——单池设计水量(m3/h)；
T ——停留时间(h)，一般采用1.0~3.0h 设计中取T=2h
V=QT =2296.875×2=4593.75m 3
② 沉淀池长度 L=3600vT
式中L ——沉淀池长度(m)；
v ——水平流速(m/s)，一般采用0. 01~0. 025m/s 。 设计中取v=0. 02m/s ；T=2h 。
L=3600vT =3600×0.02×2=144m
③ 沉淀池宽度 h
L V B =
式中B ——沉淀池宽度(m) ； V ——沉淀池的有效容积(m3)；
h ——沉淀池有效池深(m)，一般采用3. 0~3. 5m 。设计中取h= 3. 5m
h L V B =
3.5
4144593.75?==9.115m 设计中取10m
沉淀池长度L 与宽度B 之比为：
44.1410
144>==B L ，满足要求；长度与深度
之比
10415
.3144>==h L ，满足要求。 复核沉淀池中水流的稳定性，计算弗劳德数
g v Rg v Fr ωρ2
2=
=
式中Fr ——弗劳德数；
R ——水力半径(m)，其值为：R=ω/ρ； ω——水流断面积(m2)； ρ——湿周(m)； v ——水平流速(m/s)； g ——重力加速度(m/s2) 。
设计中，ω=Bh=10×3.5=35m 2, ρ=B+2h=10+7=17m ，v=0. 02m/s
g
v Rg v Fr ωρ22=
=8.93602.0182
??= =0.0000198 弗劳德数介于0. 0001~0. 00001之间满足要求。
沉淀池进水部分设计
沉淀池的配水，采用穿孔花墙进水方式，则孔口总面积为：
A=Q/v1 式中A ——孔口总面积（m2）； Q ——单池设计水量(m3/s);
v1——孔口流速（m/s ）；一般取值不大于0.15~0.20m/s 。 设计中取v1=0.2m/s 。 A=Q/v1=0.700/0.2=3.5m2
每个孔口的尺寸定为15cm ×8cm,则孔口数
2668
1531900815=?=?=
A N 个 沉淀池出水部分设计
沉淀池的出水采用薄壁溢流堰，渠道断面采用矩形。溢流堰的总堰长
l=24Q/q 式中l ——溢流堰的总堰长（m ）;
Q ——单池设计水量(m3/h);
q ——溢流堰的堰上负荷［m3/(m ·d)］,一般不大于500 m3/(m ·d)。 设计中取溢流堰的堰上负荷q=250 m3/(m ·d)，
m q Q l 5.220250
875
.22962424=?==
出水堰采用指形堰，共5条，双侧集水，汇入出水总渠。出水堰的堰口标高能通过螺栓上下调节，以适应水位变化。出水端水深
3
2
2
273.1gb Q h =
式中h2——出水渠起端水深（m ）； Q ——单池设计水量(m3/s);
b ——渠道宽度（m ）,设计中取0.8m 。
故
3
2
2
273.1gb Q h ==32
2
8.08.9638
.073.1?=0.645m
为保证自由溢水，出水渠的超高定为0.1m ，则渠道深度为0.74m 。
沉淀池放空管
t BLh d 5
.07.0=
式中d ——放空管管径（m ）；
B ——沉淀池宽度(m)，设计中取12m ； L ——沉淀池长度(m)；
t ——放空时间（s ）,设计中取t=2h ； h ——池内平均水深3m+0.1m=3.1m
t BLh d 5
.07.0=3600
26.3144127.05
.0????=
=0.515m
设计中取放空管管径选择为DN600mm
沉淀池总高度
H=h 3+ h 4+h
式中H ——沉淀池总高度（m ）；
h3——沉淀池超高（m ），一般采用0.3~0.5m ； h ——池内平均水深3m+0.1m=3.1m ； h4——沉淀池污泥斗高度（m ）。 设计中取h3=0.4m ，h4=0.4m H=0.4+0.4+3.6=4.4m
V 型滤池计算
1.设计参数
设计水量为105000d m /3,不考虑处滤水排放。 滤速v=9h m /
滤池采用单层石英砂均粒滤料，冲洗方式采用：先气冲洗，再气-水同时冲洗，最后再用水单独冲洗。确定各步气水冲洗强度和冲洗时间，参数具体如下： （1）冲洗强度
第一步:单独气洗,冲洗强度)(15L/21m s q ?=气 ；
第二步:气-水同洗,气洗强度)(15L/22m s q ?=气,水洗强度)(4L/21m s q ?=水； 第三步:单独水洗，水洗强度)(5L/22m s q ?=水。 反冲洗横扫强度)s /(8.12m L ? （2）冲洗时间
冲洗时间共计t=12min=0.2h ；单独气洗时间3min =气t ；气水同洗时间min 4=气水t ;单独水洗时间5min =水t ；冲洗时间T=48h 。
2.设计计算 1) 池体设计
① 设计水量Q 设计
Q 设计=Q 供水*（1+0.05）=1050003m /d =43753m /h =1215.3L/s =1.2153m /s ② 滤池工作时间T ’
h T t T 9.2348
24
2.024)/24(24=?
-=-=’ ③ 滤池面积
）m (1.4889.239105000'=?==
vT Q F
④ 滤池的分格
滤池分格数为N=6。采用双床V 型滤池，单床宽度 3.5B =单m ，12.0L =单m 。每格滤池面积 ）（单单2m 84123.522=??==L B f 滤池总面积 )(504846f 'F 2m N =?==
滤速修正为 )/(7.89.23504105000
''h m F T Q v =?==
校核强制滤速 )/(4.101
66
7.81h m N vN v =-?=-=
强 ⑤ 滤池高度的确定
滤池超高m H 3.05=，滤层上水深m H 5.14=,滤层层厚m H 2.13=,滤板厚度
m H 13.02=,滤板下布水区高度m H 9.01=,则滤池总高
m H H H H H H 03.43.05.12.113.09.054321=++++=++++= ⑥ 水封井的设计
滤池采用单层加厚均粒滤料，径粒0.95-1.35mm ，不均匀系数1.2-1.6.均粒滤料清洁滤料层的水头损失在下式计算。
v 1)1(180003020l d m m g H ???
?
???-??=??ν
清 式中:H ?-清水流通过清洁滤料层的水头损失,cm;
2,/,cm s ν-水的运动黏度20℃时为0.01012/;cm s
22,981/g cm s -重力加速度; 0;0.5;m -滤料孔隙率取
0,,0.1.d cm cm -与滤料体积相同的球体直径根据厂家提供的数据 0100;l cm -=0滤层厚度,cm,l
/,12/0.33/;v cm s v m h cm s -==滤速，
?-滤料颗粒球度系数，天然砂粒为0.75-0.8,取0.8.
14.47cm 0.251000.10.810.50.5-19810.0101180H 3
2
≈????
?
??????=?）（清 根据经验,滤速为9-10m/h 时,清洁滤料层水头损失一般为30-40cm,计算值比经验值低,取经验值的底限30cm 为清洁滤料层的过滤水头损失。正常过滤时,通过长柄滤头的水头损失0.22h m ?≤,忽略其他水头损失,则每次反冲洗后刚开始过滤时的水头损失为:0.30.220.52H m ?=+=开始。
为保证滤池正常过滤时池内的液面高出滤料层,水封井出水堰顶标高与滤料层相同,设计水封井平面尺寸2m ×2m,堰底板比滤池底板低0.3m 。
水封井出水堰总高为:
m H H H H 2.532.113.09.00.30.3321=+++=+++=水封 因为每座滤池的过滤水量:
)/(21.0)/(75684933s m h m vf Q ==?==单
所以水封井出水堰上水头由矩形堰的流量公式3
2
1.84Q b =计算得:
0.148m 21.840.2184.13
23
2≈???
???=???? ?
?=堰单水封b Q h 。 则反冲洗完毕,清洁滤料层过滤时滤池液面比滤料层高0.148+0.52=0.668m 。 2) 反冲洗管渠系统
① 反冲洗用水流量反Q
反冲洗水量按水洗强度最大时计算。单独水洗时反洗强度最大,此时反冲洗用水流量
)/(1512)/(42.0)/(420845332h m s m s L f q Q ===?==水反水 V 型滤池反冲洗时,表面扫洗同时进行,其流量：
)/(1512.0840018.03s m f q Q =?==表水表水 反冲洗用水量
)/0.57120.15120.423s m Q Q Q （表水反水反=+=+= ② 反冲洗配水系统
反冲洗供水管管径DN450mm,其流速
)/(642.245.014.30.42
442
2
s m d Q v =??==
水干反水水干π 流速符合设计要点的要求。
反冲洗水由反洗配水干管输送到气水分配渠,由气水分配渠底侧的布水方孔配水到滤池底部布水区。反冲洗水通过配水方孔的流速按反冲洗配水支管的流速取值。配水支管或孔口的流速为1-1.5m/s 左右,取1/v m s 水支＝。则配水支管(渠)的截面积:
)0.421
0.42
2m v Q A （水支反水方孔===
此即配水方孔总面积,沿渠长方向两侧各布置20个配水方孔,共40个,孔中心间距0.6m 。
面积:)0.01140
0.42
2m A （小孔==，每个孔口尺寸取0.11m ×0.11m,小孔A 修正为0.01212m 。
实际最大过孔流速修正为
)/0.8680.0121
400.42
04s m A Q v （小孔反水水支=?==
③ 反冲洗用气量反气Q 的计算
反冲洗用气流量按气冲强度最大)/(15L 2m s q ?=气时的空气流量计算,，此时反冲洗用气量)/(26.1)/(126084153s m s L f q Q ==?==气反气 ④ 配气系统的断面计算
反冲洗供气管管径DN350mm,管内空气流速
)/13.10.35
3.141.26
442
2s m d Q v （气干反气气干=??==
π 流速符合设计要点的要求。
反冲洗用空气,由反冲洗配气干管输送至气水分配渠,由气水分配渠两侧的布气小孔到滤池底部布水区,布气小孔紧贴滤板下缘,间距与布水方孔相同,共计40个,反冲洗用空气通过配气小孔的流速按反冲洗配气支管的流速取值。
反冲洗配气支管流速或孔口流速应为10m/s 左右,则配气支管(渠)的截面积为:
)0.126(10
1.26
2m v Q A ===
气支反气气支 每个布气小孔面积:
)0.0031540
0.126
402m A A （气支气孔===
孔口直径：
0.06(m)3.14
0.00315
4≈?=
气孔d
每孔配气量:
)/(4.113)/0.031540
1.26
4033h m s m Q Q ====
（反气气孔 ⑤ 气水分配的断面设计
对气水分配渠断面面积要求的最不利条件发生在气水同时反冲洗时,亦即气水同时反冲洗时要求气水分配渠断面面积最大,因此气水分配渠的断面设计按气水同时反冲洗的情况设计,气水同时反冲洗时反冲洗水量为:
)/(336.0)/(33684431s m s L f q Q ==?==水反气水 气水同时反冲洗时,反冲洗时用空气的流量:
)/(26.1)/(126084153s m s L f q Q ==?==气反气
气水分配渠的气水流速均应按相应的配气配水干管流速取值,
,/5,/1.5s m v s m v 取取气干水干则气水分配干渠的断面积:
)(476.05
26
.15.1336.02m v Q v Q A =+=+=
气干反气水干反气水气水 3) 滤池管渠
① 反冲洗管渠 a.气水分配渠:
气水分配渠起端宽取1.0m,高取1.5m,末端宽取1.0m,高取1.0m,则起端截面积0.6m 2,末端截面积0.4m 2。两侧沿程各布置20个配气小孔和20个布水方孔,孔间距0.6m,共40个配气小孔和40个配水方孔。气水分配渠末端所需最小截面积
220.40.011940
0.476
m m 末端截面积<=,满足要求。
图4.12 均粒滤料滤池剖面示意
b.排水集水槽:
排水集水槽顶端高出滤料层顶面0.5m,气水分配起端高度1.5m ，则排水集水槽起端槽深度)(23.15.15.02.113.09.05.15.0321m H H H H =-+++=-+++=起
式中,321,,H H H 同前。
气水分配渠末端高度1.0m ，排水集水槽末端高度为:
)(1.730.15.02.113.09.00.15.0321m H H H H =-+++=-+++=末 式中,
1234,,,H H H H 同前（池体选型设计部分滤池高度确定的内容），
1.0m 为气水分配渠末端高度。
集水槽底坡:0.0412
1.23
-1.73==-=
单起末L H H i c.排水集水槽排水能力校核。
由矩形断面暗沟(非满流,n=0.013)计算公式校核集水槽排水能力。 设集水槽超高为0.3m,槽宽 1.0b m 排集＝。 槽内水深)(93.03.023.13.0m H h =-=-=起排集 湿周)2.86(93.020.12m h b =?+=+=排集χ 水流断面:)0.930.9312m bh A （排集排集=?== 水力半径:0.325(m)
2.86
0.93
≈=
=
χ
排集
A R 水流速度:)/(27.7013
.004
.0325.02
13
22
132s m n i R v =?==
过流能力:)/(6.767.270.933s m v A Q ≈?==排集排集
实际过水量:)0.5712(m/s 0.15120.42=+=+=表水反水反Q Q Q ， 故反排集Q Q >，满足要求。
图4.13 排水系统布置示意
② 进水管渠 a.进水总渠:
进水总渠水流断面积:
)1.35(0.9
1.2152m v Q A ===
进总进总
进水总渠宽1m,高0.6m ，考虑超高0.3m 。则进水总渠高为0.9m ，考虑到施工方便，进水总渠高与配水渠高相同，故取1.0m 。
b.每座滤池的进水孔:
单格强制过滤流量)/(243.0)/(6.873844.103s m h m f v Q ==?==强强 每座滤池由进水侧壁开3个进水孔,进水总渠的浑水通过三个进水孔进入滤池。两侧进水孔口在反冲洗时关闭.中间进水孔孔口设手动调节闸板,在反冲洗时不关闭,供给反冲洗表扫用水。调节阀门的开启度,使其在反冲洗时的进水量等于表扫水用水量。孔口面积按孔口淹没出流公式gh A Q 28.0=计算.其总面积按滤池强制过滤水量计,孔口两侧水位差取0.1m,
则孔口总面积：
)(306.005
.08.928.0243
.020.82m gh
Q A =???=
=
强孔
中间孔面积及表面扫洗水量的计算:
)0.190.243
0.1512
0.3062m Q Q A A （强表水孔中孔≈?=?
= 中间孔宽中孔B 取0.5m ，高度中孔H 取0.4m,实际耽搁中孔面积20.2m 两个侧孔口设闸门,采用橡胶囊充气阀,每个侧孔面积:
)(058.02
19.00.30622m A A A =-=-=
中孔孔侧 侧孔口宽度侧孔B 和高度侧孔H 均取0.25m,实际单个侧孔面积0.06252m c.每座滤池内设的宽顶堰:
为保证进水的稳定性,进水总渠引来的浑水经过宽顶堰进入每座滤池内的配水渠,再经滤池内的配水渠分配到两侧的V 型槽。宽顶堰堰宽5b m 宽顶＝,宽顶堰与进水总渠平行设置,与进水总渠侧壁相距0.5m,堰上水头由矩形堰的流量公式
3
2
1.84Q bh =,得)(0.08951.840.24384.13
2
3
2m b Q H =??? ???=???? ??=堰强堰 d.每座滤池的配水渠:
进入每座滤池的浑水经过宽顶堰溢流至配水渠,由配水渠两侧的进水孔进入
滤池内的V 型槽.滤池配水渠宽0.5b m 配渠＝
,渠高为1.0m,渠总长等于滤池总宽.则渠长渠L 为7.5m.当渠内水深0.6h m 配渠＝时,流速(进来的浑水由分配渠中段向渠两侧进水孔流去,每侧流量为/2Q 强) ：
)/0.4050.6
0.520.243
2s m h b Q v （配渠配渠强配渠=??==
e.配水渠过水能力校核: 配水渠的水力半径:
m b h h b R 0.180.5
0.620.6
0.52=+??=+=
配渠配渠配渠配渠配渠
配水渠的水力坡降:
0.000273.0405.0013.02
32232
=???
??
?
??=?????
??=配渠配渠
配渠
R nv i 渠内水面降落量:
)(0.001022
7.50.0002732m L i h =?==
?配渠配渠配渠 因为配水渠最高水位0.60102(m)0.001020.6=+=?+配渠配渠h h <1m(渠高),所以配水渠的过水能力满足要求。
③ V 型槽的设计 V 型槽的设计 a. 扫洗水布水孔
V 型槽底部开有水平布水孔，表面扫洗水经此布水。布水孔沿槽长方向均匀布置，内径一般为20～30m m ，过孔流速为2.0/m s 左右，本设计采用0.025v d m =孔，每侧槽共计80个。
单侧V 型槽出水孔总面积为：
)0.039(804
0.0253.1422
m A =??=表孔
表扫水出水孔低于排水集水槽堰顶0.15m,即V 型槽槽底的高度低于集水槽堰
顶0.15m 。表面扫洗时V 型槽内水位高出滤池反冲洗时液面
0.3(m)9.8
20.0390.820.151228.0222
≈???? ????=?
??? ?
??=g A Q h V 表孔表水液
集水槽槽长b 为12m,反冲洗时排水集水槽的堰上水头
m)0.06
121.8420.571284.123
232
（反排槽≈???
?
???=??? ???=b Q h V 型槽倾角 45，垂直高度0.8m,反冲洗时V 型槽顶高出滤池内液面的高度为
m h 59.006.015.08.015.00.8=--=--排槽 反冲洗时V 型槽顶高出槽内液面的高度为
)(29.03.006.015.08.015.00.8V m h h =---=---液排槽 4) 冲洗水泵扬程
① 反冲洗水池最低水位与排水槽顶的高差按5m 计。
② 冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失1h ?。反洗配水干管用钢管，管径d 为0.45m ，管内流速水干v 为2.26m/s,布置管长l 总计80m 。反冲洗总管的
沿程水头损失)(81.045
.026.28000107.000107.03
.12
3.12
m d lv h f =??==?水干 冲洗管配件及局部阻力系数ξ见下表
冲洗水泵到滤池配水系统的管路水头损失
)(58.277.181.01m h h h j f =+=?+?=? ③ 滤池配水系统的水头损失2h ?
a. 气水分配渠的水头损失按最不利条件，即气水同时反冲洗时计算。此时渠上
部是空气，下部是反冲洗水，按矩形暗管（非满流，n=0.013）近似计算。 气水同时反冲洗时，330.336/0.34/Q m s m s ≈反气水＝则气水分配渠内的水面高为：
())0.34 1.50.40.57h Q v b m ?≈反水反气水水干气水＝＝s
水力半径()()20.40.5720.570.40.15R b h h b m ??+≈反水气水气水反水气水＝＋＝
水力坡降0.00370.181.50.0132
3
22
32=???
?? ???=????
? ??=渠渠R nv i 渠内的水头损失)(0.0444120.0037m l i h =?==?反水反水反水 b. 气水分配干渠底部配水方孔水头损失h ?方孔
气水分配干渠底部配水方孔水头损失按孔口淹没出流公式，0.8Q ＝计算。其中Q 为Q 反气水，A 为配水方孔的总面积。由反冲洗配水系统的断面计算部分内容可知，配水方孔的实际总面积为)0.4840.012140402m A A （小孔方孔=?=?=。则
)(0.0399.8
20.4840.80.3428.022
m g A Q h =???? ???=?
??? ??=?方孔反气水方孔
c. 查手册，反洗水经过滤头的水头损失0.22h m ?≤滤
d. 气水同时通过滤头时增加的水头损失h ?增
气水同时反冲洗时气水比154 3.75n ==，长柄滤头配气系统的滤帽缝隙总面积与滤池过滤总面积之比约为1.25%，则长柄滤头中的水流速度
()()1.25%0.34 1.25%840.3/v Q f m s =?≈柄反气水＝ 通过滤头时增加的水头损失
()()22298100.010.010.129810 3.750.010.010.30.120.36550.067h n v v Pa mH O ?-+=??-?+?≈≈增＝ 则滤池配水系统的水头损失2h ?
)(0.3730.070.220.0390.04442m h h h h h =+++=?+?+?+?=?增滤方孔反水 ④ 砂滤层水头损失
滤料为石英砂，容重31 2.65/t m γ＝，水所谓容重为31/t m γ=，石英砂滤料膨胀前的孔隙率00.41m =，滤料层膨胀前的厚度3 1.0H m =。则滤料层的水头损失
()()()()310311 2.65110.41 1.00.97h m H m γγ?=--=-?≈－ ⑤ 富余水头4h 取1.5m,反冲洗水泵的最小扬程
)(10.4231.50.970.3732.58543210m h h h h H H =++++=?+?+?+?+=泵 5) 反洗空气的供给
① 长柄滤头的气压损失
气水同时反冲洗时，反冲洗用空气流量s m Q /1.263=反气。长柄滤头采用网状布置，约55个/2m ,则每座滤池共计安装长柄滤头55844620n =?=个
每个滤头的通气量)/(273.04620
1000
26.1s L q =?=
根据厂家提供的数据，在该气体流量下的压力损失最大为：
30003p Pa kPa ?=滤头＝
② 气水分配渠配气小孔的气压损失气孔P ?。
)(0.00284
0.063.144
222m d A =?==
气孔
π
反冲洗时气体通过配气小孔的流速
)/11.25(0.0028
0.0315
s m A Q v ===
气孔气孔气孔 流量系数μ取0.6，气水分配渠配气小孔压力损失按孔口出流公式
3600Q μ=
式中
μ－孔口流量系数，μ＝0.6;
A －孔口面积，2m ；
p ?－压力损失，mm 水柱； g －重力加速度，29.8/g m s =；
Q －气体流量，3/m h ；
γ－水的相对密度，1。
则气水分配渠配气小孔的气压损失
kPa O mmH g A Q p 176.0937.178
.90028.06.0360021
4.11336002222222222≈≈?????=????=?气孔气孔气孔
μγ
③ 配气管道的总压力损失 a.配气管道的沿程压力损失1p ?
反冲洗空气流量31.344/m s ，配气干管用DN600钢管，流速4.75m/s ，满足配气干管（渠）流速为为5m/s 左右的条件。反冲洗空气管总长为50m ，气水分配渠内的压力损失忽略不计。
反冲洗管道内的空气气压计算公式
1.59.8p H +?气压气压＝（） 式中，p 气压－空气压力，kPa;
H 气压－长柄滤头距反冲洗水面的高度，m ，H 气压＝1.5m 。
则反冲洗时空气管内的气体压力
()()1.59.8 1.5 1.59.829.4p H kPa +?=+?=空气气压＝
空气温度按30℃考虑，查表，空气管道的摩阻为9.8/1000kPa m 。
计算器使用说明书
计算器使用说明书 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
计算器使用说明书目录 取下和装上计算器保护壳 (1) 安全注意事项 (2) 使用注意事项 (3) 双行显示屏 (7) 使用前的准备 (7) k模式 (7) k输入限度 (8) k输入时的错误订正 (9) k重现功能 (9) k错误指示器 (9) k多语句 (10) k指数显示格式 (10) k小数点及分隔符 (11)
k计算器的初始化 (11) 基本计算 (12) k算术运算 (12) k分数计算 (12) k百分比计算 (14) k度分秒计算 (15) kMODEIX, SCI, RND (15) 记忆器计算 (16) k答案记忆器 (16) k连续计算 (17) k独立记忆器 (17) k变量 (18) 科学函数计算 (18) k三角函数／反三角函数 (18) Ch。6 k双曲线函数／反双曲线函数 (19)
k常用及自然对数／反对数 (19) k平方根﹑立方根﹑根﹑平方﹑立方﹑倒数﹑阶乘﹑ 随机数﹑圆周率（π）及排列／组合 (20) k角度单位转换 (21) k坐标变换（Pol（x, y）﹐Rec（r, θ）） (21) k工程符号计算 (22) 方程式计算 (22) k二次及三次方程式 (22) k联立方程式 (25) 统计计算 (27) 标准偏差 (27) 回归计算 (29) 技术数据 (33) k当遇到问题时...... (33) k错误讯息 (33) k运算的顺序 (35)
基于单片机的简易计算器设计
目录 引言 (1) 第一章设计原理及要求 (2) 1.1设计方案的确定 (2) 1.2系统的设计方案 (2) 1.3系统的设计要求 (2) 第二章硬件模块设计 (4) 2.1单片机AT89C51 (4) 2.1.1 AT89C51芯片的特点 (5) 2.1.2 管脚说明 (5) 2.1.3 振荡器特性 (7) 2.1.4 芯片擦除 (7) 2.2键盘控制模块 (7) 2.2.1 矩阵键盘的工作原理 (8) 2.2.2 键盘电路主要器件介绍 (8) 2.3LCD显示模块 (10) 2.3.1 显示电路 (11) 2.3.2 LCD1602主要技术参数 (11) 2.3.3 引脚功能说明 (11) 2.4运算模块（单片机控制） (12) 第三章软件设计 (14) 3.1功能介绍 (14) 3.2系统流程图 (14) 3.3程序 (16) 第四章系统调试 (17) 4.1软件介绍 (17) 4.1.1 Keil uVision2仿真软件简介 (17) 4.1.2 protues简介 (17)
4.2软件调试 (18) 4.2.1 软件分析及常见故障 (18) 4.2.2 仿真结果演示 (20) 4.3硬件调试 (21) 结束语 (23) 参考文献 (24) 附录 (25) 致谢 (36)
引言 计算工具最早诞生于中国，中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策，也被叫做算筹。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。另外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、乘方和开方运算，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。1642年，年仅19岁的法国伟大科学家帕斯卡引用算盘的原理，发明了第一部机械式计算器，在他的计算器中有一些互相联锁的齿轮，一个转过十位的齿轮会使另一个齿轮转过一位，人们可以像拨电话号码盘那样，把数字拨进去，计算结果就会出现在另一个窗口中，但是它只能做加减运算。1694年，莱布尼兹在德国将其改进成可以进行乘除的计算。此后，一直到20世纪50年代末才有电子计算器的出现。
AT89C51单片机简易计算器的设计
AT89C51单片机简易计算器的设计 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。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、除六位数范围内的基本四则运算，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MM74C922作为计算器4*4键盘的扫描IC读取键盘上的输入。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。 一、总体设计 根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计如下：（1）由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采用LCD 显示数据和结果。 （2）另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数
值，按等号就会在LCD上输出运算结果。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示溢出；当除数为0时，计算器会在LCD 上提示错误。 系统模块图： 二、硬件设计 （一）、总体硬件设计 本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分：采用LCD 静态显示。按键部分：采用4*4键盘；利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC，读取输入的键值。 总体设计效果如下图：
计算器的使用方法 计算器小知识
计算器的使用方法计算器小知识 普通的计算器如得力计算器与晨光计算器的一些普通功能相信大家都会用，大家经常用来加减乘除，快速计算结果。有些小小的功能键能事半功倍，而这些功能可能有很多人从未使用过，石家庄办公用品批发网小编找了些资料，又根据自己实际经验，把那些个功能键的作用及使用方法给整理了一下。 M+：把目前显示的值放在存储器中，是计算结果并加上已经储存的数，(如屏幕无"M"标志即存储器中无数据，则直接将显示值存入存储器)。 M-：从存储器内容中减去当前显示值，是计算结果并用已储存的数字减去目前的结果，如存贮器中没有数字，按M-则存入负的显示屏数字。 MS：将显示的内容存储到存储器，存储器中原有的数据被冲走。 MR：按下此键将调用存储器内容，表示把存储器中的数值读出到屏幕,作为当前数值参与运算。 MC：按下时清除存储器内容(屏幕"M"标志消除)。 MRC：第一次按下此键将调用存储器内容，第二次按下时清除存储器内容。 GT：GT=Grand Total 意思是总数之和，即按了等号后得到的数字全部被累计相加后传送到GT存储寄存器。按GT后显示累计数，再按一次清空。 MU(Mark-up and Mark-down键)：按下该键完成利率和税率计算，详见例3； CE：清除输入键，在数字输入期间按下此键将清除输入寄存器中的值并显示"0"，可重新输入； AC：是清除全部数据结果和运算符。 ON/C：上电/全清键，按下该键表示上电，或清除所有寄存器中的数值。 使用举例： 例1. 先按32×21，得数是672。然后按下“M+”,这样就可以把这个答案保存下来，然后我们按“8765-”，再按“MR”就可以把刚才的672调出来了，最后我们就可以得到答案8093。 例2. 在计算时使用记忆键能够使操作简便，例如计算5.45×2+4.7×3可以这样做：按5、.、4、5、×、2、=，会显示出10.9，按M+（记忆10.9），按4、.、7、×、3、=，会显示出14.1，按M+（记忆14.1），按MR 会显示出25（呼出记忆的两个数相加后的结果）。 例3、 MU(Mark-up and Mark-down键):按下该键完成利率和税率计算. 关于"MU"的加减乘除四项功能用法如下: 乘法A×B MU 相当于A+(A+B%) 用途1、知道本年数额与增长率，求预计明年数额。如今年销售收入100，预计增长率为2.5%，求明年数。按100 X 2.5 MU 即出结果为102.5 用途2、计算增值税，由不含税价计算含税价。如不含税销售收入3500元，计算含税销售收入，假定税率为17%，按3500 X 17 MU 即出结果4095 减法A－B MU 相当于（A-B)/B 的百分比 用途知道当年收入与去年收入求增长率。如今年3000，去年2800，计算增长率，按3000-2800 MU 即出结果7.142857 当然结果是百分比 除法A÷B MU 相当于A/(1-B%) 用途1、求成本为120,销售利润率为25%，求销售收入，按120÷25 MU 即出结果160 （看清了，不是成本利润率，成本利润率公式是A x（1+B%）） 用途2、计算消费税组成计税价格，由不含税计算含税价，如不含税1200，适用税率30%，计算含税，按
单片机设计简易计算器
简易计算器 Simply Calculator 1 设计思想 此计算器有键盘部分、单片机、显示部分三部分组成，键盘部分主要完成输入功能；单片机主要完成数据处理功能，包括确定按键，完成运算，以及输出数据；显示器部分主要完成单片机输出的显示。 本设计的思路是利用单片机性能好，稳定性强的优点来实现系统的运行。设计大致可以分为三个步骤：第一步，硬件的选取和设计；第二步，程序的设计和调试；第三步，Protues 系统仿真。 硬件是设计的骨骼，不仅关系到设计总体方向的确定，还要综合考虑节能，环保，以及稳定性和经济性等各种因素。因此需要花费大量的时间。硬件的选取最为重要，包括选用的芯片，显示设备的选取，输入设备的选取等。本设计是通过单片机来实现的，因此选用了ATMEGA16单片机作为主体，输入设备选用矩阵键盘。程序是硬件的灵魂，是实现设计的中心环节。本设计使用的程序语言是C语言，在“ICC AVR”中运行，调试，直到运行出正确结果，然后输出后缀名为.HEX格式的文件，以备在Protues中仿真使用。程序是设计的关键，程序的调试需要大量的时间，耐心，还够要有足的细心才能成功。本设计中就出现了大量的错误，经过认真修改，最终才能运行出正确结果。最后的系统仿真是设计是否成功的验证，是设计不可缺少的重要环节。这就要求能掌握Protues的一些基本操作。2原理分析 矩阵键盘的扫描 —
》 图矩阵键盘图 如图所示，单片机的8个I/O口和矩阵键盘相连，用8个I/O口来控制矩阵键盘的16个按键是非常有意思的，首先我们设置单片机的PD0—PD7为输出，且PD0—PD3依次设置为低电平，而PD4—PD7设置为高电平，然后我们设置PD4—PD7为输入，而PD0—PD3仍然为输出，假如此时M1键按下，则PD0与PD4相连，因为PD0是低电平，而PD4是输入，所以PD4会被拉为低电平，同理，如果M2被按下，则PD5会被拉低，M3按下，PD6会被拉低，M4按下，PD7被拉低。这是判断有无键盘按下的过程，当我们判断是那一个键盘按下时，我们首先设置8个I/O口为输出，输出为FE,即，PD0为低电平，其他全为高电平，然后我们设置PD4—PD7为输入，如果M1被按下，则PD4会比被拉为低电平，此时会变成EE,同理可以知道M2被按下时会变为DE,M3被按下时会变为BE,M4被按下时会变为7E。同理我们可以设置8个I/O口输出FD来检测M5—M8是否被按下，设置8个I/O口输出FC来来检测M9—M12,设置8个I/O口输出F7来检测M13—M16,如果M1—M4没有被按下，就继续检测M4—M8,一次类推，就可以检测出16个按键了。在这次设计中，16个按键M1—M16所对应检测值分别为：EE，DE，BE，7E，ED，DD，BD，7D，EB，DB，BB，7B，E7，D7，B7，77。 数字显示与计算 本次设计选用的显示器是1602液晶显示器，此液晶显示器能显示32个字符，VSS接地,VDD接电源正极，E为时使能信号，R/W为读写选择端（H/L），RS为数据/命令选择端（H/L）,D0—D7为数据I/O口。 首先我们初始化液晶显示器，然后显示出第一个被按下的数，并且使光标右移，如果有第二个数按下，则据继续显示，以此类推，然后把所有显示出来的数换算成一个数，如果按下“+”号，则显示出“+”，并且同理显示出“+”号后面按下的数字，然后调用加子程序，运算出结果，如果按下的是“-”,则调用减子程序，如果按下“*”，则调用乘子程序，如果按下“/”，则调用除子程序。然后再调用显示结果子程序，显示出结果。 《
基于LabVIEW的简易计算器设计
第1章绪论 1.1 虚拟仪器简介 虚拟仪器（virtual instrument）是基于计算机的仪器。计算机和仪器的密切结合是目前仪器发展的一个重要方向。粗略地说这种结合有两种方式，一种是将计算机装入仪器，其典型的子就是所谓智能化的仪器。随着计算机功能的日益强大以及其体积的日趋缩小，这类仪器功能也越来越强大，目前已经出现含嵌入式系统的仪器。另一种方式是将仪器装入计算机。以通用的计算机硬件及操作系统为依托，实现各种仪器功能。虚拟仪器主要是指这种方式。上面的框图反映了常见的虚拟仪器方案。 虚拟仪器实际上是一个按照仪器需求组织的数据采集系统。虚拟仪器的研究中涉及的基础理论主要有计算机数据采集和数字信号处理。目前在这一领域内，使用较为广泛的计算机语言是国NI公司的LabVIEW。 虚拟仪器的起源可以追溯到20世纪70年代，那时计算机测控系统在国防、航天等领域已经有了相当的发展。PC机出现以后，仪器级的计算机化成为可能，甚至在 Microsof t公司的 Windows 诞生之前，NI公司已经在Macintosh计算机上推出了LabVIEW2.0 以前的版本。对虚拟仪器和 LabVIEW [2]长期、系统、有效的研究开发使得该公司成为业界公认的权威。目前LabVIEW 的最新版本为 LabVIEW2011，LabVIEW 2009 为多线程功能添加了更多特性，这种特性在1998 年的版本 5 中被初次引入。使用 LabVIEW 软件，用户可以借助于它提供的软件环境，该环境由于其数据流编程特性、LabVIEW Real-Time 工具对嵌入式平台开发的多核支持，以及自上而下的为多核而设计的软件层次，是进行并行编程的首选。 普通的 PC 有一些不可避免的弱点。用它构建的虚拟仪器或计算机测试系统性能不可能太高。目前作为计算机化仪器的一个重要发展方向是制定VXI 标准，这是一种插卡式的仪器。每一种仪器是一个插卡，为了保证仪器的性能，又采用了较多的硬件，但这些卡式仪器本身都没有面板，其面板仍然用虚拟的方式在计算机屏幕上出现。这些卡插入标准的 VXI 机箱，再与计算机相连，就组成了一个测试系统。VXI仪器价格昂贵，目前又推出了一种较为便宜PXI 标准仪器。 1.2 LabVIEW简介 LabVIEW是一种程序开发环境，由美国国家仪器（NI）公司研制开发，类似于C 和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语
计算器使用说明书
计算器使用说明书目录 取下和装上计算器保护壳 (1) 安全注意事项 (2) 使用注意事项 (3) 双行显示屏 (7) 使用前的准备 (7) k模式 (7) k输入限度 (8) k输入时的错误订正 (9) k重现功能 (9) k错误指示器 (9) k多语句 (10) k指数显示格式 (10) k小数点及分隔符 (11) k计算器的初始化 (11) 基本计算 (12) k算术运算 (12) k分数计算 (12) k百分比计算 (14) k度分秒计算 (15) kMODEIX, SCI, RND (15) 记忆器计算 (16) k答案记忆器 (16) k连续计算 (17) k独立记忆器 (17) k变量 (18) 科学函数计算 (18) k三角函数／反三角函数 (18) Ch。6 k双曲线函数／反双曲线函数 (19) k常用及自然对数／反对数 (19) k平方根﹑立方根﹑根﹑平方﹑立方﹑倒数﹑阶乘﹑ 随机数﹑圆周率（π）及排列／组合 (20) k角度单位转换 (21) k坐标变换（Pol（x, y）﹐Rec（r, θ）） (21) k工程符号计算 (22) 方程式计算 (22) k二次及三次方程式 (22) k联立方程式 (25) 统计计算 (27)
标准偏差 (27) 回归计算 (29) 技术数据 (33) k当遇到问题时 (33) k错误讯息 (33) k运算的顺序 (35) k堆栈 (36) k输入范围 (37) 电源（仅限MODEx。95MS） (39) 规格（仅限MODEx。95MS） (40) 取下和装上计算器保护壳 ?在开始之前 (1) 如图所示握住保护壳并将机体从保护壳抽出。 ?结束后 (2) 如图所示握住保护壳并将机体从保护壳抽出。 ?机体上键盘的一端必须先推入保护壳。切勿将显示屏的一端先推入保护壳。 使用注意事项 ?在首次使用本计算器前务请按5 键。 ?即使操作正常﹐MODEx。115MS/MODEx。570MS/MODEx。991MS 型计算器也必须至少每3 年更换一次电池。而MODEx。95MS/MODEx。100MS型计算器则须每2 年更换一次电池。电量耗尽的电池会泄漏液体﹐使计算器造成损坏及出现故障。因此切勿将电量耗尽的电池留放在计算器内。 ?本机所附带的电池在出厂后的搬运﹑保管过程中会有轻微的电源消耗。因此﹐其寿命可能会比正常的电池寿命要短。 ?如果电池的电力过低﹐记忆器的内容将会发生错误或完全消失。因此﹐对于所有重要的数据﹐请务必另作记录。 ?避免在温度极端的环境中使用及保管计算器。低温会使显示画面的反应变得缓慢迟钝或完全无法显示﹐同时亦会缩短电池的使用寿命。此外﹐应避免让计算器受到太阳的直接照射﹐亦不要将其放置在诸如窗边﹐取暖器的附近等任何会产生高温的地方。高温会使本机机壳褪色或变形及会损坏内部电路。 ?避免在湿度高及多灰尘的地方使用及存放本机。注意切勿将计算器放置在容易触水受潮的地方或高湿度及多灰尘的环境中。因如此会损坏本机的内部电路。 双行显示屏
简单计算器的设计与实现
C/C++程序设计课程设计设计说明书 简单计算器的设计与实现 学生姓名 学号 班级 成绩 指导老师 计算机科学与技术系 2010年11月22日
C/C++程序设计课程设计评阅书
课程设计任务书 2010—2011学年第一学期 专业：计算机科学与技术学号：姓名： 课程设计名称： C/C++程序设计课程设计 设计题目：简单计算器的设计与实现 完成期限：自2010 年 11月 15 日至 2010 年 11 月 26 日共2 周 设计内容及要求： 要求用C/C++语言设计一个简易的计算器程序，对输入的数据进行加、减、乘、除、开平方等操作。 设计要求及功能如下： 1.阐述设计思想，画出流程图； 2.实现功能： （1）对输入的数据进行加法运算； （2）对输入的数据进行减法运算； （3）对输入的数据进行乘法运算； （4）对输入的数据进行除法运算； （5）对输入的数据进行开平方根运算。 最终设计成果形式为： 1.编写好的程序； 2.撰写课程设计说明书一份，打印并装订成册。 指导教师（签字）：教研室主任（签字）： 批准日期：年月日
摘要 设计了一个简单的计算器程序，该计算器具有简单的四则混合运算以及复杂的数学表达式的功能。该计算器采用VC++作为软件开发环境，采用算数表达式处理算法来实现加、减。乘、除四则混合运算。操作简单，界面清晰，易于用户使用，容易被他们所接受的。 关键词：计算器；VC++；数学表达式
目录 1课题描述 (1) 2问题分析和任务制定 (2) 3详细设计 (3) 3．1头文件设计 (3) 3．2简单计算器的设计与实现函数设计 (3) 4 程序调试与测试 (8) 4．1主界面测试 (8) 4.2基本功能的测试 (8) 5结果分析 (12) 总结 (13) 参考文献 (14)
第02讲 简易计算器的设计
第02讲计算器 2.1 计算器简介 大家都知道，计算器是日常生活中不可缺少的一个工具，在Microsoft的Windows操作系统中，附带了一个计算器程序，有标准型和科学型两种模式。Windows XP下的标准型和科学型计算器程序分别如图2-1和图2-2所示。 图2-1 Windows XP下的标准型计算器 图2-2 Windows XP下的科学型计算器 Windows操作系统下附带的计算器程序功能相当的强大，本课我们将模仿Windows的计算器，使用Visual C# 2005开发平台开发一个功能相对简单的计算器应用程序，它能完成加、减、乘、除运算。 接下来详细的介绍简易计算器的设计方法和步骤。
2.2 界面设计及属性设置 用户界面设计是软件开发中非常重要的一个部分，用户界面的好坏直接影响软件的质量，本节将介绍如何设计简易计算器的用户界面以及界面上各控件的属性设置。 2.2.1 界面设计 打开Visual Studio 2005开发工具，新建一个Windows应用程序，然后在窗体上依次放置1个TextBox和17个Button控件，如图2-1所示（设置好属性后）。 图2-1 计算器用户界面 2.2.2 属性设置 窗体和各控件的属性设置如表2-1所示。 表2-1 窗体和各控件的属性
2.3 编写代码 本程序需要用到一些公共变量，例如用来接收操作数、运算结果，判断输入的是否为小数等，因此首先在代码的通用段声明以下变量： //****************************************************************** double num1, num2, result; // 操作数及运算结果 bool decimalFlag = false; // 判断输入的是否为小数 string myOperator; // 操作类型 //******************************************************************
计算器按键的使用说明
计算器按键的使用说明 . 1、电源开关键： ON、 OFF 2、输入键： 0— 9、. +/ —：正负转换键 3、运算功能键： + - * / ( 注意 : 加、减、乘、除键在计算时都可能代替等号键 ) √：开平方键，用来进行开平方运算。先输入数字，再按下此键，不必按等号键即可得 出结果。 4、等号键：＝ 5、清除键： ①C：清除键。在数字输入期间 , 第一次按下此键将清除除存储器内容外的所 有数值 . 如果是太阳能计算器，在计算器关闭状态下，按此键则开启电源，显示 屏显示出“ 0”。 ②AC或 CA键：全部清除键，也叫总清除键，作用是将显示屏所显示的数 字全部清除。 ③→：右移键。其功能是荧屏值向右位移，删除最右边的尾数。 ④CE：部分清除键，也叫更正键。其功能是清除当前输入的数字，而不是清除 以前输入的数。如刚输入的数字有误，立即按此键可清除，待输入正确的数字后，原运算继续进行。如 5+13，这时发现“ 13”输入错了，则按“ CE”键就可以清除 刚才的“ 13”，但还保留“ 5”这个数。值得注意的是，在输入数字后，按“ +”、“- ”、“/ ”、“* ”键的，再按“ CE”键，数字不能清除。 ⑤MC：累计清除键，也叫记忆式清除键。其功能是清除储存数据，清除存储 器内容，只清除存储器中的数字，内存数据清除，而不是清除显示器上的数字。 6、累计显示键： （1）M+：记忆加法键，也叫累加键。是计算结果并加上已经储存的数；用 作记忆功能，它可以连续追加，把目前显示的值放在存储器中（也就是将显示的 数字与内存中已有的任何数字相加，结果存入存储器，但不显示这些数字的和）。 如先输入“ 5×1.6 ”→按“ M+”键（把“ 5×1.6 ”的结果计算出来并储存起来）→然后输入“10×0.8 ”→按“M+”键（把“10×0.8 ”的结果计算出来并和前面储存的数相加）→接着输入“15×0.4 ”→按“M+”键（把“15×0.4 ”的结果计算出来并和前面储存的数相加）→最后按“MR”键（把储存的数全部取出来）→则出结果“ 22” （2）M-：记忆减法键，也叫累减键。是计算结果并用已储存的数字减去目前 的结果；从存储器内容中减去当前显示值（也就是将显示的数字与内存中已有 的任何数字相减，结果存入存储器，但不显示这些数字的差）. 计算“ 50- （23+4）”时→先输入“ 50”→按“ M+”（把“ 50”储存起来）→再输入“ 23+4”→按“ M-”键（计算结果是“ 27”）→再按“ MR”（用储存的“ 50”减去目前的结果“ 27”）→则出结果“ 23” 7、存储读出键： MR MRC GT ①MR：存储读出键。表示用存储器中数值取代显示值。按下此键后，可使存储在“ M+”或“ M－”中的数字显示出来或同时参加运算，数字仍保存在存储器中，在未按“ MC”键以前有效。 MR调用存储器内容，读取储存的数据。如有三组数字不连续在一起相加的时候，则用这个“ MR”键。举例：如输入“ 3+2”时，按“ M+”键，再输入“ 6+7”时，按“ M+”键，再输入“8+9”时按“ M+”键，然后再按“MR”，则三组数字的总和“ 35”就出来了。 ②MRC：MR和 MC功能的组合，即存储读出和清除键。按一次为 MR功能， 即显示存储数，按第二次为 MC功能，即清除存储数。
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。
计算器按键的使用说明
计算器按键的使用说明. 1、电源开关键：ON、OFF 2、输入键：0—9、. +/—：正负转换键 3、运算功能键：+ - * / (注意:加、减、乘、除键在计算时都可能代替等号键) √：开平方键，用来进行开平方运算。先输入数字，再按下此键，不必按等号键 即可得出结果。 4、等号键：＝ 5、清除键： ①C：清除键。在数字输入期间,第一次按下此键将清除除存储器内容外的所 有数值.如果是太阳能计算器，在计算器关闭状态下，按此键则开启电源，显示 屏显示出“0”。 ②AC或CA键：全部清除键，也叫总清除键，作用是将显示屏所显示的数字 全部清除。 ③→：右移键。其功能是荧屏值向右位移，删除最右边的尾数。 ④CE：部分清除键，也叫更正键。其功能是清除当前输入的数字，而不是清 除以前输入的数。如刚输入的数字有误，立即按此键可清除，待输入正确的数字后，原运算继续进行。如5+13，这时发现“13”输入错了，则按“CE”键就可 以清除刚才的“13”，但还保留“5”这个数。值得注意的是，在输入数字后，按“+”、“-”、“/”、“*”键的，再按“CE”键，数字不能清除。 ⑤MC：累计清除键，也叫记忆式清除键。其功能是清除储存数据，清除存储 器内容，只清除存储器中的数字，内存数据清除，而不是清除显示器上的数字。6、累计显示键： （1）M+：记忆加法键，也叫累加键。是计算结果并加上已经储存的数；用 作记忆功能，它可以连续追加，把目前显示的值放在存储器中（也就是将显示的 数字与内存中已有的任何数字相加，结果存入存储器，但不显示这些数字的和）。 如先输入“5×1.6”→按“M+”键（把“5×1.6”的结果计算出来并储存起来）→然后输入“10×0.8”→按“M+”键（把“10×0.8”的结果计算出来并和 前面储存的数相加）→接着输入“15×0.4”→按“M+”键（把“15×0.4”的结 果计算出来并和前面储存的数相加）→最后按“MR”键（把储存的数全部取出来）→则出结果“22” （2）M-：记忆减法键，也叫累减键。是计算结果并用已储存的数字减去目 前的结果；从存储器内容中减去当前显示值（也就是将显示的数字与内存中已有 的任何数字相减，结果存入存储器，但不显示这些数字的差）. 计算“50-（23+4）”时→先输入“50”→按“M+”（把“50”储存起来）→ 再输入“23+4”→按“M-”键（计算结果是“27”）→再按“MR”（用储存的“50”减去目前的结果“27”）→则出结果“23” 7、存储读出键：MR MRC GT ①MR：存储读出键。表示用存储器中数值取 代显示值。按下此键后，可使存储在“M+”或“M－”中的数字显示出来或同时 参加运算，数字仍保存在存储器中，在未按“MC”键以前有效。MR调用存储器 内容，读取储存的数据。如有三组数字不连续在一起相加的时候，则用这个“MR”键。举例：如输入“3+2”时，按“M+”键，再输入“6+7”时，按“M+”键，再 输入“8+9”时按“M+”键，然后再按“MR”，则三组数字的总和“35”就出来了。 ②MRC：MR和MC功能的组合，即存储读出和清除键。按一次为MR功能，即 显示存储数，按第二次为MC功能，即清除存储数。
基于51单片机的计算器设计说明
目录 第一章引言 (3) 1.1 简述简易计算器 (3) 1.2 本设计主要任务 (3) 1.3 系统主要功能 (4) 第二章系统主要硬件电路设计 (4) 2.1 系统的硬件构成及功能 (4) 2.2 键盘电路设计 (5) 2.3 显示电路设计 (6) 第三章系统软件设计 (7) 3.1 计算器的软件规划 (7) 3.2 键盘扫描的程序设计 (7) 3.3 显示模块的程序设计 (8) 3.4 主程序的设计 (9) 3.5 软件的可靠性设计 (9) 第四章调试 (9) 第五章结束语 (10) 参考文献 (11) 附录源程序 (11)
第一章引言 1.1 简述简易计算器 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的常见的电子产品之一。如何才能使计算器技术更加的成熟，充分利用已有的软件和硬件条件，设计出更出色的计算器呢? 本设计是以AT89S52单片机为核心的计算器模拟系统设计，输入采用4×6矩阵键盘，可以进行加、减、乘、除9位带符号数字运算，并在LCD1602上显示操作过程。 科技的进步告别了以前复杂的模拟电路，一块几厘米平方的单片机可以省去很多繁琐的电路。现在应用较广泛的是科学计算器，与我们日常所用的简单计算器有较大差别，除了能进行加减乘除，科学计算器还可以进行正数的四则运算和乘方、开方运算，具有指数、对数、三角函数、反三角函数及存储等计算功能。计算器的未来是小型化和轻便化,现在市面上出现的使用太阳能电池的计算器, 使用ASIC设计的计算器,如使用纯软件实现的计算器等，未来的智能化计算器将是我们的发展方向，更希望成为应用广泛的计算工具。 1.2 本设计主要任务 以下是初步设定的矩阵键盘简易计算器的功能： 1.扩展4*6键盘，其中10个数字，5个功能键，1个清零 2.强化对于电路的焊接 3.使用五位数码管接口电路 4. 完成十进制的四则运算（加、减、乘、除）； 5. 实现结果低于五位的连续运算； 6. 使用keil 软件编写程序，使用汇编语言； 7. 最后用ptoteus模拟仿真; 8.学会对电路的调试
简易计算器课程设计
评阅教师评语：课程设计成绩 考勤成绩 实做成绩 报告成绩 总评成绩指导教师签名： 课程设计报告 论文题目基于ARM的简易计算器设计 学院（系）：电子信息与自动化学院 班级：测控技术与仪器 学生姓名：同组同学： 学号：学号： 指导教师：杨泽林王先全杨继森鲁进时间：从2013年 6 月10 日到2013年 6 月28 日 1
目录 1、封面—————————————————————P1 2、目录—————————————————————P2 3、前言—————————————————————P3 4、关键字————————————————————P3 5、原理与总体方案————————————————P3 6、硬件设计———————————————————P6 7、调试—————————————————————P10 8、测试与分析——————————————————P11 9、总结—————————————————————P13
10、附件—————————————————————P14 前言 近几年，随着大规模集成电路的发展，各种便携式嵌入式设备，具有十分广阔的市场前景。嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作为装置或设备的一部分。通常，嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑。在嵌入式系统中，数据和命令通过网络接口或串行口经过ARM程序处理后，或显示在LCD上，或传输到远端PC上。 本文通过周立功的LPC2106芯片完成的简易计算器，正是对嵌入式应用的学习和探索。 一、摘要： 计算器一般是指“电子计算器”，是能进行数学运算的手持机器，拥有集成电路芯片。对于嵌入式系统，以其占用资源少、专用性强，在汽车电子、航空和工控领域得到了广泛地应用。本设计就是先通过C语言进行相应程序的编写然后在ADS中进行运行最后导入PROTUES进行仿真。最后利用ARM中的LPC2106芯片来控制液晶显示器和4X4矩阵式键盘，从而实现简单的加、减、乘、除等四则运算功能。 关键字：中断，扫描，仿真，计算 二、原理与总体方案： 主程序在初始化后调用键盘程序，再判断返回的值。若为数字0—9，则根据按键的次数进行保存和显示处理。若为功能键，则先判断上次的功能键，根据代号执行不同功能，并将按键次数清零。程序中键盘部分使用行列式扫描原理，若无键按下则调用动态显示程序，并继续检测键盘；若有键按下则得其键值，并通过查表转换为数字0—9和功能键与清零键的代号。最后将计算结果拆分成个、十、百位，再返回主程序继续检测键盘并显示；若为清零键，则返回主程序的最开始。 电路设计与原理：通过LPC2106芯片进行相应的设置来控制LCD显示器。 而通过对键盘上的值进行扫描，把相应的键值通过MM74C922芯片进行运算从而
计算器的使用方法
我们使用到的计算模式只有2种： COMP ：基本算术运算 SD ：标准差 下列介绍中一至八使用的是COMP 模式，九使用的是SD 模式 模式选择按键过程： MODE CLR 1 (此时选择的是COMP ：基本算术运算模式) MODE CLR 2 (此时选择的是SD ：标准差模式) 一、分数：需使用 ab/c 健 1、例如计算：5 231+ 按键过程为：1 ab/c 3 + 2 ab/c 5 = 2、例如计算：5 231? 按键过程为：1 ab/c 3 ? 2 ab/c 5 = 二、小数换成分数 1、例如0.68换成分数 按键过程为：0.68 = ab/c = 三、指数 1、例如计算5 8 按键过程为： 8 =∧5 2、例如计算()42- 按键过程为：（ （-）2 ）=∧4 3、例如计算2 3-
按键过程为：3∧ （ （-）2 ）= (注：此时结果显示的是小数，按ab/c 转换成分数) 4、例如计算3227 按键过程为：27∧（ 2 ab/c3 ）= 四、对数：常规计算器只有g l 即以10为底的对数，在计算时需用到换地公式 b a b c c a log log log = 例如计算：2log 8 按键过程为：log2 ÷ log8 = (注：此时结果显示的是小数，按ab/c 转换成分数) 五：开方 1、 计算 9 按键过程为： 9= 2、 计算38 按键过程为：SHIFT 3 8 = 3、 计算416 按键过程为：4 SHIFT x 16= 六、计算组合数：使用nCr 健 1、计算4 10c 按键过程为：10 nCr 4=
简易计算器设计实验报告
简易计算器设计实验报告 一．设计任务及要求 1.1实验任务： 根据计算器的原理设计一个具有加减乘除功能的简易计算器。如：5+3*4/8=4。 1.2 实验基本要求： （1）实现最大输入两位十进制数字的四则运算（加减乘除）。 （2）能够实现多次连算（无优先级，从左到右计算结果）。 如：12+34*56-78/90+9=36 （3）最大长度以数码管最大个数为限，溢出报警。 二．实验设计方案 （1）用QuartusII的原理图输入来完成系统的顶层设计。 （2）用VHDL编写以及直接拖模块来各功能模块。 （3）通过2个脉冲分别实现个位数和十位数的输入。 （4）通过选择每次的输出数值，将输出值反馈到运算输入端 （4）通过除法运算实现十六进制到十进制的转换输出。 其具体实现流程图如下：
三系统硬件设计 FPGA： EP2C5T144C8目标板及相应外围硬件电路。（从略） 四系统软件设计 1.数据输入模块 原理：用VHDL创建模块，通过两个脉冲分别对两个数码管进行输入控制，再通过相应运算模块将两个独立数据转化成两位十进制数字。 2.运算模块 原理：用VHDL创建模块，四种运算同步运行，通过按键加、减、乘、除选择输出对应的计算结果，当按键等号来时，将所得结果反馈给运算模块输入端。具体实现代码见附录二。 3.输出模块 原理：用VHDL创建模块，通过按键等号来控制显示运算对象还是运算结果，当等号按下时，输出计算结果，否则显示当前输入的数据，并且通过除法模块将十六进制转化为十进制。当输出结果溢出是LED0亮，同时数码管显示都为零。部分实现见附录二。 五实验调试 输入数据12，再按加法键，输入第二个数字25，按等号键，数码管显示37；按灭加法、等号键，输入第二个数据2，依次按等号键，减法键，数码管显示35；同上，按灭减法键、等号键，输入第三个数据7，依次按等号键，除法键，数码管显示5；按灭除法键、等号键，输入第四个数据99，依次按等号键，乘法键，数码管显示495，按灭乘法键、等号键，当前显示为99，依次按等号键、乘法键，数码管显示49005，同上进行若干次之后，结果溢出，LED0亮，同时数码管显示都为零。当输出为负数时，LED0灯变亮，同时数码管显示都为零。六实验结论 本实验基本实现了计算器的加减乘法运算功能，但是存在一个突出的缺陷，就是当输出结果时，必须先按等号键导通数据反馈，再按运算键选择输出结果。这与实际应用的计算器存在很大的差距。但是，本设计可以通过等号键实现运算对象和运算结果之间的切换。
基于51单片机的简易计算器论文设计
电子设计结课论文题目： 系别： 专业： 学生姓名： 学号： 实验研究工程设计工程技术研究 年月日
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1602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) 3.2.11602显示 (7) 3.2.2矩阵按键 (7) 第四章计算器系统设计 (8) 4.1计算器硬件电路设计 (8) 4.2.2主程序设计............................................................... 错误！未定义书签。结语. (17) 参考文献 (18)
基于AT89C51的简单计算器设计
设计题目：基于单片机的简易计算器设计与仿真 一、设计实验条件： 地点： 实验设备：PC机（装有Keil；Protues；Word ；Visio ） 二、设计任务： 本系统选用AT89C51单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计，具体设计如下： （1）由于设计的计算器要进行四则运算，为了得到较好的显示效果，经综合分析后，最后采用LCD 显示数据和结果。 （2）采用键盘输入方式，键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键(on\c)和等号键（=），故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。 （3）在执行过程中，开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LCD显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LCD上输出运算结果。 （4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD上提示overflow；当除数为0时，计算器会在LCD上提示error。 设计要求：分别对键盘输入检测模块；LCD显示模块；算术运算模块；错误处理及提示模块进行设计，并用Visio画系统方框图，keil与protues仿真 分析其设计结果。 三、设计时间与设计时间安排： 1、设计时间：6月27日～7月8日 2、设计时间安排： 熟悉课题、收集资料：3天（6月27日～6月29日)
具体设计（含上机实验）：6天（6月30日～7月5日) 编写课程设计说明书：2天（7月6日～7月7日) 答辩：1天（7月8日） 四、设计说明书的内容： 1、前言：(自己写，组员之间不能相同，写完后将红字删除，排版时注意对齐） 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，利用MM74C922作为计算器4*4键盘的扫描IC读取键盘上的输入；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。 2、设计题目与设计任务： 现实生活中人们熟知的计算器，其功能主要如下：（1）键盘输入；（2）数值显示；（3）加、减、乘、除四则运算；(4)对错误的控制及提示。 针对上述功能，计算器软件程序要完成以下模块的设计：(1)键盘输入检测模块；（2）LCD显示模块；（3）算术运算模块；（4）错误处理及提示模块。3、主体设计部分： （1）、系统模块图：