计算器计算器课程设计

《单片机技术》课程设计说明书

计算器

学院：

学生姓名：

指导教师：职称

专业：

班级：

学号：

完成时间：

湖南工学院《单片机技术》课程设计课题任务书学院：专业：

指导教师学生姓名

课题名称计算器

内容及任务一、设计任务

设计一个具有特定功能的计算器。

二、设计内容

1、计算器的硬件系统

（1)、单片机最小系统模块

（2）、供电模块

（3）、显示模块

（4）、键盘模块

2、计算器的软件系统

（1）、系统监控程序模块

（2）、显示程序模块

（3）、键盘程序模块

（4）、各种计算程序模块

三、设计要求

该计算器上电或按键复位后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。能实现（1）基本的加、减、乘、除、平方、开方；（2）三角函数运算；（3）十进制、十六进制转换运算；（4）其它功能。

主要参考资料[1]李广弟.单片机基础[M].第3版.北京：北京航空航天大学出版社，2003.6.

[2]李全利.单片机原理及应用（C51编程）[M].北京：高等教育出版社，2012.12.

[3]马忠梅.单片机的C语言应用程序设计[M].第4版.北京：北京航空航天大学出版

社，2003.6.

[4]李光飞.单片机C程序设计指导[M].北京:北京航空航天大学出版社，2003.01.

[5]李光飞.单片机课程设计实例指导[M].北京:北京航空航天大学出版社，2004.9.

教

研

室

意

见

教研室主任：（签字）

年月日

摘要

随着社会的发展，科学的进步，人们的生活水平在逐步的提搞，尤其是微电子技术的发展，犹如雨后春笋般变化。单片机的应用已经越来越贴近生活，用单片机来实现一些电子设计也变得容易起来。计算器在人们的日常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器。基于这样的理念，本次设计是用单片机来设计的计算器。

该设计以STC89C54RD+单片机为控制运算器，以4*4矩阵键盘和6个独立按键控制，以LCD1602液晶显示，以USB接口充电来供电。

对于此计算器我用了23个按键，10个数字键，4个常用运算键，1个等号键，1个清零键，1个平方键，1个开方键，3个三角函数运算键，1个十进制转十六进制按键和1个十六进制转十进制按键。

该计算器上电后能自动显示系统提示符“P.”，进入准备工作状态。能实现基本的加、减、乘、除、平方、开方；还能实现三角函数运算和十进制、十六进制转换运算。已符合设计要求，具有一定的推广价值。

关键词：单片机；LCD1602液晶显示；矩阵键盘；独立式键盘

目录

1 绪论 (1)

1.1 计算器研究意义 (1)

1.2 实现功能 (1)

1.3 工作原理 (2)

2 计算器硬件系统设计 (3)

2.1 STC89C54RD+单片机简介 (3)

2.2 电源模块 (4)

2.3 复位模块 (4)

2.4 时钟模块 (4)

2.5 下载模块 (5)

2.6 显示模块 (5)

2.7 输入模块 (6)

2.8 电路原理图 (7)

2.9 电路实物图 (7)

2.10 元器件清单 (7)

3 计算器软件系统设计 (7)

3.1 单片机资源使用 (8)

3.2 监控函数模块 (8)

3.3 显示模块 (8)

3.4 键扫模块 (9)

3.5 延时模块 (9)

3.6 定时模块 (10)

3.7 系统程序清单 (10)

4 实物调试 (11)

4.1 操作使用说明 (11)

4.2 测试过程 (11)

4.3 计算器误差分析 (14)

4.4 设计体会 (14)

结束语 (16)

参考文献 (17)

致谢 (18)

附录 (19)

附录A 电路原理图 (19)

附录B 电路实物图 (20)

附录C 元器件清单 (21)

附录D 程序清单 (22)

1 绪论

1.1计算器研究意义

中国古代最早采用的一种计算工具叫筹策，又被叫做算筹。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。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、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。

随着电子技术的不断发展，计算器的功能也越来越强大，已经不仅仅限于单纯的数学运算和函数运算，各种功能强大的计算器在财务、银行、工程、测绘等方面也得到了广泛的应用。国内的计算器从产生到发展成熟，也经历了一段过程。从简单的计算到复杂的计算，从单功能到多功能。近年来国内的计算器呈现出新的特点，不仅设计精巧、紧凑，功能实用、简练。包括：数据记录、声音提示、公式运算、财务计算、外币兑换、解方程式、衡（计）量换算、将数值转换为中文大写金额和英文等，而且成本也减少了。而随着计算机的普及，又出现了软件计算器，软件计算器的功能更加强大，而且计算的位数增加，更加精确，而且懂得计算机的人可以借助软件来设计各种不同的计算器，实现功能裁剪，因此非常灵活。软件计算器的缺点是携带不便。真正来说国内计算器的设计是以实用为前提的。

而国外的计算器的发展已经发展到各行各业，外设大多凝集了其它产品的功能，而且许多功能让人觉得实在离谱。把实用性和科学应用联合起来才能适应更多的应用场合，因此决定设计一个实用性和科学性相结合的计算器作为我的研究课题。

在检测系统设计中熟悉并了解将作为单片机为控制核心，并辅以矩阵键盘和独立式键盘以实现课题所要求的功能。本课题主要要求掌握计算器相应的软硬件实现方法。扎实掌握并运用课题相关的学科理论知识，根据实际电路尽量设计制作出完美的计算器，以实现理论与实践的统一。

1.2 实现功能

（1）计算器在上电或按键复位之后能自动显示系统提示符“P”，进入准备工作状态。