2017毕业论文-基于at89c51单片机的简易计算器设计

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1、引言计算器（Calculator）是微型电子计算机的一种特殊类型。它与一般通用计算机的主要区别在于程序输入方式的不同。计算器的程序一般都已经固定，只需按键输入数据和运算符号就会得出结果，很容易就能掌握。而一般计算机的程序可以根据需要随时改动，或重新输入新的程序。简易计算器主要用于加减乘除；科学计算器，又增添了初等函数运算（有的还带有数据总加、求平均值等统计运算）。现代电子计算器首次问世是1963年。那时的计算器是台式的，在美国波士顿的电子博览会上展出过。与计算机相比，它小巧玲珑，计算迅捷，一般问题不必事先

2、编写复杂的程序。随着微电子技术的不断发展，微处理器芯片的集成程度越来越高，单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器／计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A／D转换器、D／A转换器等多种电路，这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合，组成智能化测量控制系统。这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展，目前人们已经完全可以设计并制造出具有某些特殊功能的简易智能机器人。随着社会需求，计算器也从原有单一的数字加减计算演变为复杂的多种运算。现在不在单一的在某一方面而是涉及到生活的方方面面.由于

3、我对知识掌握的不够熟练，重点不够清楚，导致在重点与非重点处花费的时间不成比例，进度缓慢，这是设计没能全部完成的部分原因。目前只做到按键与显示的结合（即在显示器上可以显示数字键还有命令键+-*/=清零）；加法子程序已经编写成功并严整无误，但在整体调试中未能圆满实现，本部分正在调试中。等调试成功后，其它运算子程序的问题将迎刃而解。第22页　共22页目录引言1目录21.简易计算器的设计方案31.1硬件部分设计方案31.2软件部分设计31.3硬件设计原理图42.简易计算器部分电路设计52.1AT89C51常用指令

4、52.2显示及显示接口112.3键盘、液晶显示的组合接口182.4算术逻辑运算处理213.总设计电路及调试24致谢30参考文献31第22页　共22页1.简易计算器的设计方案1.1硬件部分设计方案1单片机部分单片机以AT89C51来做为核心元器件。2按键部分方案一：采用4*4行列式键盘，分别设定数字键和功能键，采用查询方式，每次有键按下时，先判断是实数字键还是功能键。但是这种方式采用了大量的I/O口线。方案二：采用独立式按键。独立式按键接口电路配置灵活，软件结构简单.但是在本实验中根据实际的需要19个按键，

5、所以我们采用方案二。3显示部分在单片机应用系统中，使用的显示器主要有LED（发光二极管显示器）、LCD液晶显示器以及CRT接口。方案一：使用8位LED数码管来做显示。LED显示器是是由发光二极管显示字段组成的显示器件，在单片机应用系统中通常使用的是七段LED，这种显示器有共阴极和共阳极两种，它具有成本低廉、配置灵活和单片机接口方便等特点。方案二：使用液晶显示器来显示。液晶是介于固态和液态间的有机化合物，将其加热会变成透明液态，冷却后变成结晶的混浊固态。在电机的作用下，产生冷热变化，从而影响它的透光性，来达

6、到显示的目的。LCD还具有以下几个优点（1）低压、微功耗（2）显示信息量大（3）长寿命（4）无辐射，无污染。1.2软件部分设计软件部分的设计思路是将整个程序划分为键盘扫描部分，显示部分，运算程序部分，清屏显示部分。对于其中的键盘扫描部分在编写时又分为动态扫描和静态扫描；运算程序部分包括加、减、乘、除四个子程序。软件流程大致如下：开始，然后是系统的初始化，进行键盘扫描，对扫描的键值进行判断（分为数字键和功能键），如果是数字键，执行数字键处理子程序，即显示数字并将数值存储；如果是命令键第22页　共22页，即先

7、判断是否为清屏，如为清屏键，则执行清屏子程序，若为+-*/运算键则显示相应的符号并存储结果，若都不是则为=键，即要先判断上个符号位，然后调用对应的运算子程序运算，就可以得到需要的结果。1.3硬件设计原理图简易计算器大致分为：单片机、液晶显示、键盘三大部分。因此，总的电路设计方案以单片机AT89C—51来做为核心元器件，外围采用4*4行列式键盘作为输入，采用LCM1602液晶显示器来做输出控制部分单片机输入部分键盘输出部分液晶图1.1硬件设计框图第22页　共22页2.简易计算器部分电路设计2.1AT89C5

8、1常用指令AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控