基于单片机简易计算器的设计
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。
基于单片机简易计算器的设计说明
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。
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。
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)2.1.1AT89C51 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)2.3 LCD显示模块 (10)2.3.1显示电路 (11)2.3.2LCD1602 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)4.1.1Keil uVision2 仿真软件简介 (17)4.1.2protues 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。
基于单片机简易计算器的设计
基于单片机简易计算器的设计一、引言计算器是一种广泛应用于日常生活和工作中的电子设备，它能够进行简单的加减乘除等基本运算。
基于单片机的计算器设计，不仅可以通过编程实现各种基本运算的功能，还可以使计算器更加智能化，并通过外接显示器和按键进行交互，提供更好的用户体验。
本文将介绍基于单片机的简易计算器的设计思路和实现方法。
二、设计思路1.硬件设计：包括单片机的选择、外接显示器和按键的连接、电源管理等。
2.软件设计：包括计算功能的设计和实现、显示器和按键的驱动等。
三、硬件设计1.单片机的选择：选择一种能够满足计算要求的单片机，如8051、AVR、STM32等，考虑其性能和功能需求。
2.外接显示器和按键的连接：通过接口将单片机和外接显示器、按键连接起来，使其能够传输数据和控制信号。
3.电源管理：根据需要选择合适的电源管理模块，确保计算器能够正常供电和工作。
四、软件设计1.计算功能的设计和实现：通过程序设计实现加减乘除等基本运算功能，可以使用逐位相加、移位运算等方法来实现具体的运算逻辑。
2.显示器和按键的驱动：编写程序实现外接显示器和按键的驱动，使其能够正常显示和接收输入。
五、功能丰富化的设计基于基本的加减乘除等运算功能设计，还可以进一步丰富计算器的功能，如增加求平方、开平方、取余、倒数等复杂运算功能，通过增加相关按键和逻辑实现。
此外，还可以增加存储和回溯功能，使得计算器能够记录之前的计算结果和操作记录。
六、测试和调试设计完成后，进行测试和调试，确保计算器的各项功能正常工作。
首先，进行功能测试，逐步测试计算器的各个基本运算功能以及其他附加功能；然后，进行性能测试，测试计算器的计算速度和稳定性；最后，进行交互测试，测试计算器与用户之间的交互是否正常。
七、总结基于单片机的简易计算器设计是一项技术和实践的结合，在设计过程中需要考虑到硬件和软件的匹配性，确保设计能够满足计算要求，并具备良好的用户体验。
设计过程涉及到硬件和软件的开发，需要有一定的电子技术和编程的知识。
基于单片机的简易计算器设计
基于单片机的简易计算器设计引言：计算器是一种广泛应用的电子设备，可以进行各种数学计算。
基于单片机的计算器是一种使用单片机作为核心处理器的计算器。
本文将介绍如何设计一个基于单片机的简易计算器。
一、设计思路：1.硬件设计：选择适合的单片机，LCD显示屏，按键开关和电源电路，将它们连接在一起组成计算器的硬件。
2.软件设计：使用单片机的编程语言编写程序，实现计算器功能，如加法、减法、乘法、除法等运算，以及清零、退格、等号等功能。
二、硬件设计：选择单片机：在设计单片机计算器时，我们可以选择MCU，如STC89C52、ATmega32等。
这些单片机性能稳定，功能强大，适合用于计算器的设计。
LCD显示屏：选择合适尺寸和接口的LCD显示屏，用于显示计算结果和输入的数字。
按键开关：选择合适的按键开关，用于接收用户的按键输入，如数字、运算符等。
电源电路：设计适合的电源电路，为计算器提供稳定的电源。
三、软件设计：1.初始化功能：启动计算器时，进行相关初始化操作，如清屏、设置计算器状态等。
2.数字输入功能：通过按键输入，将数字输入到计算器中，同时刷新LCD显示屏上的内容。
3.运算功能：根据用户输入的数字和运算符，进行相应的运算操作，如加法、减法、乘法、除法等。
4.清零功能：按下清零按钮时，将计算器的状态重置为初始状态。
5.退格功能：当用户输入错误时，可以通过按下退格按钮，删除最后一个输入的数字或运算符。
6.等号功能：用户按下等号按钮时，计算器将完成运算，并将结果显示在LCD屏上。
7.错误处理功能：当用户输入错误时，计算器应该给出合适的错误提示。
四、程序实现：1.确定单片机的引脚分配，将LCD显示屏、按键开关和单片机的引脚连接起来。
2.使用单片机的编程语言编写程序，实现计算器的功能。
3.根据运算符和数字的不同，确定相应的运算方法，并在LCD显示屏上显示结果。
4.使用条件语句和循环结构，实现计算器的控制逻辑。
5.通过编程实现按键响应功能，当用户按下相应按键时，执行相应的操作。
基于51单片机简易计算器课程设计报告
基于51单片机简易计算器课程设计报告
基于51单片机简易计算器课程设计报告
1. 研究背景
•计算器是人们日常生活和工作中常用的工具之一。
•通过设计简易计算器，可以加深学生对51单片机的理解和应用。
2. 目标和需求
•设计一个基于51单片机的简易计算器，能够进行基本的四则运算和开方运算。
•要求计算器能够显示输入和计算结果。
•要求计算器具备简单的界面和操作。
3. 设计方案
•使用51单片机作为计算器的控制核心。
•通过键盘输入数字和运算符，并显示在液晶屏上。
•根据输入的运算符，进行相应的计算，并将结果显示在液晶屏上。
4. 硬件设计
•使用51单片机作为主控芯片。
•连接液晶屏模块，用于显示输入和计算结果。
•连接键盘模块，用于输入数字和运算符。
5. 软件设计
•使用C语言进行编程。
•设计主程序，包括初始化、输入处理和计算输出等功能。
•设计函数，实现基本的四则运算和开方运算。
6. 实验结果
•成功设计并实现了基于51单片机的简易计算器。
•可以正常进行基本的四则运算和开方运算。
•输入和计算结果能够准确显示在液晶屏上。
7. 总结与展望
•通过设计这个简易计算器，学生对51单片机的理解和应用能力有了提高。
•下一步可以考虑增加更多的功能，如科学计算和数据存储等。
以上是本次基于51单片机简易计算器课程设计的报告。
通过这个实验，学生对51单片机的应用能力得到了提升，进一步增强了对计算器的理解。
在未来的课程设计中，可以进一步拓展功能，提升计算器的实用性和功能性。
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摘要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。
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。
很多大专、本科院校都开设了关于单片机原理与应用方面的课程。
本设计就是依据单片机的原理来进行简易计算器的设计的，设计采用了STC89C52RC单片机作为计算器的主控制器，TC1602液晶作为显示器，4×4矩阵键盘作为输入按键，通过软硬件相结合，来实现整数的“加”、“减”、“乘”、“除”运算。
并在计算器顺利完成的基础上，对系统进行了简单的扩展，增加了电子表功能，使系统完善化和多功能化。
关键词：单片机，计算器，运算，扩展ABSTRACTSCM is a integrated circuit chips that integrated the main cmponents of a computer in a chip by using the large scale integrated circuit technology.So the SCM is called the single chip computer. In various fields, SCM has been widely used for its small size, low price, high reliability, and wide application etc. Many college and universities opened the courses about the principle and application of SCM.The design is a simple calculato that based on the principle of SCM. The chip of STC89C52RC is the main controller of the calculator and the display is TC1602LCD in my design, the keyboard of 4 × 4 matrix is used as input keys, With the combination of hardware and software, it can achieve the integer to plus, reduction, multiplication, division. on the basis of the successful completion, the design can expand the system and make it perfect and multi-functional.Key Words：MCS Calculator Operation Expand目录1. 绪论 (1)1.1课题简介 (1)1.2设计目的 (1)1.3设计任务 (2)2. 课题背景 (3)2.1单片机的发展现状 (3)2.2 STC89系列单片机的简介 (4)2.3计算器的总体功能描述 (8)3. 计算器的硬件系统设计 (9)3.1计算器的硬件系统框架 (9)3.2最小系统的设计 (10)3.3键盘接口电路的设计 (12)3.4显示电路的设计 (13)3.5 DS1302实时时钟电路的设计 (15)3.6计算器的硬件电路原理图 (17)4. 计算器的软件系统设计 (18)4.1主模块程序的设计 (18)4.2键盘扫描模块程序的设计 (19)4.3运算模块程序的设计 (21)4.4显示模块程序的设计 (22)4. 5 DS1302实时时钟模块程序的设计 (23)5. 计算器系统的组装与调试 (26)5.1软件系统的调试与仿真 (26)5.2硬件系统的组装与调试 (27)总结 (30)参考文献 (31)答谢 (32)附录一 (33)1. 绪论1.1课题简介近年来，随着社会的不断发展与进步，人民生活水平、物质水平的不断提高，各种各样的电子产品走进了家家户户，为我们的生活、学习、工作、娱乐提供了各种各样的便利。
基于单片机简易计算器的设计_毕业设计论文
基于单片机简易计算器的设计_毕业设计论文在现代科技的发展中，计算器作为一种常用的计算工具，已经成为人们生活中不可缺少的一部分。
随着单片机技术的不断发展，利用单片机来设计一款简易计算器已成为可能。
本文基于单片机设计了一款简易计算器，并对其设计过程和实现效果进行了详细介绍。
首先，本文对单片机计算器的设计思路进行了分析和讨论。
在设计计算器的过程中，需要考虑计算器的基本功能、硬件部分的设计以及软件部分的程序编写。
计算器的基本功能包括加减乘除四则运算以及开方、求模等复杂运算。
硬件部分设计主要包括对单片机、显示屏、按键和电源等组成部分的选型和连接方式等。
软件部分的程序编写需要考虑如何实现各种运算功能以及显示屏的显示控制等。
其次，本文详细介绍了单片机计算器的硬件设计。
在硬件设计中，本文选用了AT89C51单片机作为控制核心，使用LCD1602显示屏作为主要的输入输出设备，采用4x4矩阵键盘作为输入控制设备。
通过引脚连接和外围电路等设计，实现了单片机与其他硬件设备的正常通信和控制。
接着，本文详细介绍了单片机计算器的软件设计。
在软件设计中，本文采用了C语言进行编程，通过编写相应的函数和程序实现了计算器的基本功能。
具体地，本文使用了按键扫描、数值输入、运算处理、结果显示等主要程序模块，通过逐步调试和测试，确保了计算器在使用过程中的稳定性和正确性。
最后，本文对设计的单片机计算器进行了实验验证。
通过对计算器的各种运算进行测试，对比计算结果与实际结果，验证了计算器的算法和程序的正确性。
同时，本文对计算器的使用体验进行了评估，探讨了其在实际使用中的优缺点，并提出了改进的建议。
综上所述，本文基于单片机设计了一款简易计算器，并分析了设计思路、硬件实现和软件编程过程。
通过实验验证，计算器在功能实现和使用体验上都达到了预期的目标。
然而，由于篇幅限制和设计条件限制，本文的计算器还存在一些局限性，如运算范围较小、功能较为简单等。
为了提升计算器的实用性和性能，今后可以考虑引入更先进的单片机和显示设备，增加更多的功能模块，提供更友好的用户界面等。
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。
基于51单片机简易计算器课程设计报告
基于51单片机简易计算器课程设计报告引言：计算器是现代社会中常见的电子设备之一，它能够帮助人们进行各种数学运算，提高计算效率。
本文将介绍基于51单片机的简易计算器的设计过程及实现方法。
一、设计目标本次设计的目标是实现一个简易计算器，能够进行基本的加减乘除运算，并能够显示计算结果。
通过该设计，旨在加深学生对51单片机的理解，培养其实际操作能力。
二、硬件设计1. 电源模块：采用稳压电源模块，提供稳定的电压给单片机及其他电路模块。
2. 单片机模块：采用51单片机，作为计算器的核心控制模块，负责接收按键输入、进行运算和显示结果。
3. 按键模块：设计合适的按键电路，用于输入数字和操作符。
4. 显示模块：采用数码管或液晶显示屏，显示计算结果。
5. 连接线：将各个模块连接起来，确保信号的传输畅通。
三、软件设计1. 初始化：设置单片机的工作模式、端口方向和初始状态。
2. 按键扫描：通过轮询的方式检测按键是否被按下，若有按键按下则进行相应的处理。
3. 输入处理：根据按键的顺序和操作符的位置进行输入的处理，将输入的数字和操作符分别存储在相应的变量中。
4. 运算处理：根据输入的操作符进行相应的运算，得出计算结果。
5. 结果显示：将计算结果通过数码管或液晶显示屏进行显示。
6. 清零处理：在计算结果显示完毕后，对相关的变量进行清零处理，以便进行下一次的计算。
四、功能实现1. 加法运算：通过按下"+"按键，输入第一个数字，再按下"="按键，输入第二个数字，最后按下"="按键，计算并显示结果。
2. 减法运算：通过按下"-"按键，输入第一个数字，再按下"="按键，输入第二个数字，最后按下"="按键，计算并显示结果。
3. 乘法运算：通过按下"*"按键，输入第一个数字，再按下"="按键，输入第二个数字，最后按下"="按键，计算并显示结果。
基于单片机简易计算器的设计
基于单片机简易计算器的设计在我们的日常生活和工作中，计算器是一个非常实用的工具。
从简单的数学运算到复杂的科学计算，它都能为我们提供快速准确的结果。
而基于单片机设计的简易计算器，不仅具备基本的计算功能，还具有体积小、成本低、易于实现等优点。
一、设计背景随着电子技术的不断发展，单片机的应用越来越广泛。
它在控制、测量、通信等领域都发挥着重要作用。
而将单片机应用于计算器的设计，可以实现更加智能化和个性化的计算功能。
同时，对于学习电子技术的人来说，设计一个基于单片机的简易计算器也是一个很好的实践项目，可以帮助我们更好地理解单片机的工作原理和编程方法。
二、系统总体设计1、功能需求简易计算器应具备基本的四则运算（加、减、乘、除）功能，能够处理整数和小数的运算。
同时，还应具备清零、退位、等号等操作功能。
2、硬件设计硬件部分主要包括单片机最小系统、键盘输入模块、显示模块等。
单片机最小系统是整个系统的核心，负责控制和处理数据。
键盘输入模块用于接收用户的输入指令，显示模块用于显示计算结果。
3、软件设计软件部分主要采用 C 语言进行编程。
通过编写程序，实现对键盘输入的识别和处理，以及对计算结果的输出显示。
三、硬件电路设计1、单片机最小系统单片机选用常见的 STC89C52 芯片，它具有价格低廉、性能稳定等优点。
最小系统包括单片机芯片、晶振电路和复位电路。
晶振电路为单片机提供时钟信号，复位电路用于系统的初始化。
2、键盘输入模块键盘采用4×4 矩阵键盘，通过行列扫描的方式获取用户的输入信息。
键盘上的按键分别对应数字 0-9、四则运算符号、清零、退位和等号等功能。
3、显示模块显示模块选用 1602 液晶显示屏，它可以显示两行字符，每行 16 个字符。
通过单片机的控制，将计算结果和输入的算式显示在屏幕上。
四、软件程序设计1、主程序主程序主要负责初始化系统、扫描键盘、处理输入和计算结果等。
首先，对单片机的各个端口进行初始化设置，然后进入一个无限循环，不断扫描键盘，当检测到有按键按下时，根据按键值进行相应的处理。
(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。
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。
基于51单片机简易计算器课程设计报告(一)
基于51单片机简易计算器课程设计报告(一)基于51单片机简易计算器课程设计报告1. 介绍在本次课程设计中，我设计了一个基于51单片机的简易计算器。
本报告将会详细介绍该计算器的设计思路、功能实现以及课程设计中遇到的问题与解决方法。
2. 设计思路功能需求•支持基本的加、减、乘、除运算•具备数字输入与显示功能•具备清零和等于功能•具备连续计算功能硬件设计本计算器的硬件设计主要包括51单片机、LCD显示模块以及按键输入模块。
其中，51单片机负责控制计算器的逻辑，LCD显示模块用于显示计算结果和用户输入，按键输入模块用于接收用户的输入。
软件设计计算器的软件设计主要分为以下几个部分： - 初始化：初始化51单片机、LCD模块以及按键模块。
- 按键扫描：通过扫描按键模块，获取用户的输入。
- 数字输入与显示：根据用户输入，将数字显示在LCD上。
- 运算逻辑：根据用户输入的运算符和数字，执行相应的计算操作，并将结果显示在LCD上。
3. 功能实现初始化在初始化阶段，我们需要初始化51单片机的GPIO口、LCD模块以及按键模块。
具体的初始化代码如下：// 初始化51单片机的GPIO口// 初始化LCD模块// 初始化按键模块按键扫描为了获取用户的输入，我们需要通过按键模块进行扫描。
具体的按键扫描代码如下：// 扫描按键模块// 如果检测到按键按下，则进行相应的处理数字输入与显示当用户按下数字键时，我们将获取到的数字输入缓存起来，并将其显示在LCD上。
具体的数字输入与显示代码如下：// 获取按键输入的数字// 将数字添加到输入缓存// 将输入缓存显示在LCD上运算逻辑当用户按下运算符键时，我们需要根据输入的数字和运算符执行相应的计算操作，并将结果显示在LCD上。
具体的运算逻辑代码如下：// 获取运算符输入// 根据运算符和输入的数字执行相应的计算操作// 将计算结果显示在LCD上清零和等于功能为了提升用户体验，我们还可以添加清零和等于功能。
基于单片机控制的简单计算器设计方案
基于单片机控制的简单计算器设计方案一、引言随着单片机技术的不断发展，计算器作为人们生活中不可或缺的工具之一，也得到了广泛的应用。
本文将介绍一种基于单片机控制的简单计算器设计方案，通过单片机与键盘、显示器等外围设备的配合，实现基本的加减乘除四则运算功能。
二、硬件设计为了完成计算器的设计，我们需要准备以下硬件设备：1.单片机：选择一款性能较好的单片机，如STC89C522.键盘：选用矩阵键盘，共有16个按键。
3.显示器：采用数码管显示器，方便用户观察计算结果。
4.电源：使用适当电压的电源供电。
具体的硬件连接方式如下：1.将矩阵键盘与单片机的GPIO口相连，读取按键的输入。
2.将数码管与单片机的GPIO口相连，用于显示计算结果。
三、软件设计1.按键扫描首先，需要对键盘的按键进行扫描，以便读取用户输入的数字和运算符。
采用矩阵键盘扫描方式，可以有效减少IO口的使用数量。
通过循环扫描键盘，将按下的键值读取到寄存器中，以便后续的处理。
2.输入处理读取到键值后，需要对用户输入的字符进行处理，包括数字和运算符的识别。
在识别到数字时，将其存储到相应的数据变量中；在识别到运算符时，判断当前是否已经输入了两个数字，如果满足条件，则进行相应的运算。
3.运算处理在输入处理的基础上，需要完成基本的加减乘除四则运算。
通过设置相应的标志位变量来表示当前的运算符，根据不同的标志位执行相应的运算。
4.显示结果在完成运算后，将结果显示到数码管上，以供用户观察。
5.清零操作在计算完成后，可以通过按下清零键来将当前的计算结果清零，以便进行下一次的计算。
四、设计考虑在具体设计过程中，需要考虑以下几个方面：1.按键的防抖处理：由于按键机械结构的原因，按键在按下和释放时会产生抖动信号，因此需要对按键进行防抖处理，以保证按键输入的准确性。
2.输入错误处理：对于用户可能犯的输入错误，例如除数为零等，需要进行相应的错误处理。
3.显示结果的格式化：为了方便用户观察计算结果，可以对结果进行适当的格式化处理，例如四舍五入、精度控制等。
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。
单片机简易计算器的设计
单片机简易计算器的设计引言：计算器是一种非常重要的工具，用于完成数学运算和简单的计算任务。
随着科技的不断发展，计算器已经得到了很大的改进，从最初的机械计算器到电子计算器，再到如今的智能手机应用程序。
本文将介绍一种基于单片机的简易计算器的设计。
一、设计要求1.实现基本的加、减、乘、除四则运算；2.具备清零、删除、退格等基本操作；3.显示输出结果；4.设计简洁，易于使用。
二、设计思路1.系统硬件设计本次设计使用了AT89C51单片机作为核心芯片。
将键盘、显示器、运算模块以及时钟模块等连接到单片机上。
键盘用于输入运算表达式，显示器用于显示结果，运算模块用于进行运算，时钟模块用于提供系统的时钟信号。
2.系统软件设计系统软件设计主要包括键盘输入的处理、运算过程的计算和结果的输出。
系统通过不断轮询键盘输入，并根据输入的字符进行相应操作。
运算过程通过运算模块实现，根据输入的表达式进行相应运算，并将结果输出到显示器上。
三、系统实现1.键盘输入的处理单片机通过轮询键盘输入，并将输入的字符存储在缓冲区中，然后根据不同的字符进行相应的操作。
比如，按下数字键后，将数字存储到缓冲区中；按下运算符号后，将缓冲区中的数字和上一次的运算符进行运算。
同时，系统还需要根据不同的操作进行错误处理，比如错误的输入表达式。
2.运算过程的计算系统通过运算模块实现运算过程的计算。
当用户按下等号键时，系统根据输入的表达式进行相应的运算。
比如，根据输入的加号进行加法运算，根据输入的减号进行减法运算，以此类推。
如果输入的表达式有错误，系统将进行错误处理并给出相应的提示。
3.结果的输出系统将计算得到的结果通过显示器输出。
利用显示模块将计算结果显示到显示屏上，并保持一定的显示格式，使结果更易于读取和理解。
四、系统测试在设计完成后，需要对系统进行测试，验证系统的正确性和稳定性。
可以通过输入一系列测试用例并观察系统的输出结果来进行测试。
如果测试的结果符合预期，说明系统设计成功。
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摘要近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断深入，同时带动传统控制检测技术日益更新。
在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往作为一个核心部件来使用，但仅单片机方面的知识是不够的，还应根据具体硬件结构、软硬件结合，来加以完善。
计算机在人们的日常生活中是比较常见的电子产品之一。
可是它还在发展之中，以后必将出现功能更加强大的计算机，基于这样的理念，本次设计是用AT89S51单片机、LCD显示器、控制按键为元件来设计的计算器。
利用此设计熟悉单片机微控制器及C语言编程，对其片资源及各个I/O端口的功能和基本用途的了解。
掌握Microsoft Visual C++ 6.0应用程序开发环境，常用的LCD显示器的使用方法和一般键盘的使用方法。
关键词：51单片机；LCD；控制按键目录1 课程设计内容 (1)1.1任务内容 (1)1.2任务分析 (2)2计算器设计基本原理 (3)2.1 MCS-51系列单片机简介 (3)2.2 74LS373简介 (7)2.3 Intel 6264简介 (8)2.4 LCD显示模块 (9)2.5 运算模块 (10)2.6键盘接口电路 (10)3 主程序设计 (11)4 硬件调试分析 (15)5 系统仿真图 (16)5.1 计算机硬件连线图 (17)5.2 仿真结果 (17)结论 (19)参考文献 (20)1. 课程设计内容1.1 任务内容当今社会，随着人们物质生活的不断提高，电子产品已经走进了家家户户，无论是生活或学习，还是娱乐和消遣几乎样样都离不开电子产品，大型复杂的计算能力是人脑所不能胜任的，而且比较容易出错。
计算器作为一种快速通用的计算工具方便了用户的使用。
计算器可谓是我们最亲密的电子伙伴之一。
本设计着重在于分析计算器软件和开发过程中的环节和步骤，并从实践经验出发对计算器设计做了详细的分析和研究。
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。
在工业生产中。
单片微型计算机是微型计算机的一个重要分支，也是颇具生命力的机种。
单片微型计算机简称单片机，特别适用于控制领域，故又称为微控制器。
本系统就是充分利用了8051芯片的I/O引脚。
系统以采用MCS-51系列单片机Intel8051为中心器件来设计计算器控制器，实现了能根据实际输入值显示并存储的功能，计算程序则是参照教材。
至于位数和功能，如果有需要可以通过设计扩充原系统来实现。
根据功能和指示要求，本系统选用以MCS-51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，为了得到教好的显示效果，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机键盘。
3、执行程序：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：当单片机执行程序中有错误时，会在LCD上显示相应的提示，如：当输入的数值或计算器得到的结果大于计算器的显示范围时，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。
本计算器是以MCS-51系列8051单片机为核心构成的简易计算器系统。
该系统通过单片机控制，实现对4*4键盘扫描进行实时的按键检测，并把检测数据存储下来。
整个计算器系统的工作过程为：首先存储单元初始化，显示初始值和键盘扫描，判断按键位置，查表得出按键值，单片机则对数据进行储存与相应处理转换，之后送入LED显示器动态显示。
整个系统可分为三个主要功能模块：功能模块一，实时键盘扫描；功能模块二，数据转换成显示器显示；功能模块三，显示器动态显示。
1.2 任务分析在本次课程设计中，主要完成如下方面的设计任务：1、简要阐述单片机技术发展的国内外现状及LED动态显示和矩阵键盘基本原理；2、掌握MCS-51系列某种产品的最小电路及外围扩展电路的设计方法；3、了解单片机数据转换功能及工作过程；4、完成主要功能模块的硬件电路设计及必要的参数确定；5、用protel软件完成原理电路图的绘制；本计算器是以MCS-51系列8051单片机为核心构成的简易计算器系统。
该系统通过单片机控制，实现对4*4键盘扫描进行实时的按键检测，并把检测数据存储下来。
整个计算器系统的工作过程为：首先存储单元初始化，显示初始值和键盘扫描，判断按键位置，查表得出按键值，单片机则对数据进行储存与相应处理转换，之后送入LED显示器动态显示。
整个系统可分为三个主要功能模块：功能模块一，实时键盘扫描；功能模块二，数据转换成显示器显示；功能模块三，显示器动态显示。
通过本次课题设计，应用《单片机应用基础》、《计算机应用基础》等所学相关知识及查阅资料，完成简易计算器的设计，以达到理论与实践更好的结合、进一步提高综合运用所学知识和设计的能力的目的。
2. 简易计算器设计基本原理根据功能和指示要求，本系统选用以MCS-51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。
2.1 MCS-51系列单片机简介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2.1所示，现在分别加以说明：图2.1 8051内部结构图中央处理器：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。
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。
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。
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。
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。
中断系统：8051具备较完善的中断功能，有两个外中断、两个定时/计数器中断和一个串行中断，可满足不同的控制要求，并具有2级的优先级别选择。
时钟电路：8051内置最高频率达12MHz的时钟电路，用于产生整个单片机运行的脉冲时序，但8051单片机需外置振荡电容。
下图是MCS-51系列单片机的内部结构示意图2.2。
图2.2 MCS-51内部结构图MCS-51的引脚说明：MCS-51系列单片机中的8031、8051及8751均采用40Pin封装的双列直插DIP结构，下图是它们的引脚配置，40个引脚中，正电源和地线两根，外置石英振荡器的时钟线两根，4组8位共32个I/O口，中断口线与P3口线复用。
现在对这些引脚的功能加以说明：如图2.3所示。
图2.3 双列直插式封装引脚图Pin9:RESET/V复位信号复用脚，当8051通电，时钟电路开始工作，在RESET pc引脚上出现24个时钟周期以上的高电平，系统即初始复位。
初始化后，程序计数器PC指向0000H，P0-P3输出口全部为高电平，堆栈指针写入07H，其它专用寄存器被清“0”。
RESET由高电平下降为低电平后，系统即从0000H地址开始执行程序。
然而，初始复位不改变RAM（包括工作寄存器R0-R7）的状态，8051的初始态。
还8051的复位方式可以是自动复位，也可以是手动复位。
此外，RESET/Vpd掉电其间，此脚可接上备用电源，以保证单片机内部RAM的数是一复用脚，Vcc据不丢失。
见下图2.4为两种复位方式和两种时钟方式：上电自动复位手动复位电路内部时钟方式外部时钟方式图2.4 复位方式和时钟方式Pin30:ALE/当访问外部程序器时，ALE(地址锁存)的输出用于锁存地址的低位字节。
而访问内部程序存储器时，ALE端将有一个1/6时钟频率的正脉冲信号，这个信号可以用于识别单片机是否工作，也可以当作一个时钟向外输出。
它还有一个特点是，当访问外部程序存储器时，ALE会跳过一个脉冲。
如果单片机是EPROM ，在编程其间，将用于输入编程脉冲。
Pin29:当访问外部程序存储器时，此引脚输出负脉冲选通信号，PC的16位地址数据将出现在P0和P2口上，外部程序存储器则把指令数据放到P0口上，由CPU读入并执行。
程序存储器的内外部选通线，8051和8751单片机，内置有4kB Pin31:EA/Vpp的程序存储器，当EA为高电平并且程序地址小于4kB时，读取内部程序存储器指令数据，而超过4kB地址则读取外部指令数据。
如EA为低电平，则不管地址大小，一律读取外部程序存储器指令。
显然，对内部无程序存储器的8031,EA 端必须接地。
硬件系统是指构成微机系统的实体和装置，通常由运算器、控制器、存储器、输入接口电路和输入设备、输出接口电路和输出设备等组成。
单片机实质上是一个硬件的芯片，在实际应用中，通常很难直接和被控对象进行电气连接，必须外加各种扩展接口电路、外部设备、被控对象等硬件和软件，才能构成一个单片机应用系统。
本设计选用以AT89S51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。
硬件电路原理图如图3.1所示：图2.5 51单片机硬件电路原理图2.2 74LS373简介74L373为三态输出的八 D 透明锁存器,共有54/74S373 和54/74LS373 两种线路结构型式，其主要电器特性的典型值如下(不同厂家具体值有差别):图2.6 74L373引脚图①写入：当和为低电平，且和CE2为高电平时，数据输入缓冲器打开，数据由数据线D7～D0写入被选中的存储单元。
②读出：当和为低电平，且和CE2为高电平时，数据输出缓冲器选通，被选中单元的数据送到数据线D7～D0上。
③保持：当为高电平，CE2为任意时，芯片未被选中，处于保持状态，数据线呈现高阻状态。
图2.6 Intel6264原理图2.4 LCD显示模块本设计采用LCD液晶显示器来显示输出数据。