基于AT89C51单片机简易计算器的设计

1、基于AT89C51单片机简易计算器的设计一、设计目的2二、总体设计及功能介绍2三、硬件设计3四、软件设计4五、设计总结17参考文献：19一、设计目的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简单数字计算器设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除六位无符号数范围内的基本加减运算，并在LED上显示相应的结果。软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真，通过硬件实现功能。二、总体设计及功能介绍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

2、，实现对计算器的设计。具体设计及功能如下：（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LED 显示数据和结果。（2）另外键盘包括数字键（09）、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LED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LED上输出运算结果。三、硬件设计本设计选用AT89C51单片机为主控单元。显示部分：采用LED动态显示。按

3、键部分：采用4*4集成计算键盘；总电路图：实物图：四、软件设计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；针对上述功能，计算器软件程序要完成以下程序的设计：1、 键盘输入检测程序2、 LED显示程序3、 算术运算程序1、程序流程图2、程序清单/* 实验名称 ：六位无符号数加减法简易计算器* 连接方式 : P0口-段选* 138译码器的A、B、C-P2.2、P2.3、P2.4* P1口-矩阵键盘* 键盘 ：7 8 9 + * 4 5 6 - * 1 2 3 * CLR 0 = */#include<reg51.h>/宏定义

4、类型#define uchar unsigned char#define uint unsigned int/-定义使用的IO口-/#define DUAN P0#define KEY P1sbit WEIA = P22;sbit WEIB = P23;sbit WEIC = P24;/段码表uchar code DUANMA10=0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/0-9/显示的八位数据uchar xianshi8 = 0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00;/第一个数据，第二个数据，得

5、到的数据，符号long num4 = 0, 0, 0, 0;/* 函数名称：Delay* 作 用：毫秒延时* 参 数：延时毫秒*/ void Delay(uint x)uint i,j;for(i=x;i>0;i-)for(j=110;j>0;j-);/* 函数名称：Kbscan* 作 用：矩阵键盘扫描* 返回值 ：按键行列数对应的十六进制数据*/uchar Kbscan( void )uchar sccode,recode; KEY = 0xf0; Delay(1); if(KEY != 0xf0) Delay(2); if(KEY != 0xf0) sccode = KEY &

6、amp; 0xf0; KEY = 0x0f; Delay(1); recode = (KEY & 0x0f) | sccode; KEY = 0x0f; Delay(1);while(KEY != 0x0f); return recode;return 0;/* 函数名称：Keyval* 作 用：键值解码* 返回值 ：按键对应功能值*10表示+，11表示-，12表示*，13表示/，14表示CLR，15表示=*/uchar Keyval( void )uchar key;uchar keyval = 16;/无按键 key = Kbscan();switch(key)case 0xee:

7、keyval=7;break;case 0xde:keyval=8;break;case 0xbe:keyval=9;break;case 0x7e:keyval=10;break;/ +case 0xed:keyval=4;break;case 0xdd:keyval=5;break;case 0xbd:keyval=6;break;case 0x7d:keyval=11;break;/ -case 0xeb:keyval=1;break;case 0xdb:keyval=2;break;case 0xbb:keyval=3;break;case 0x7b:keyval=12;break;/

8、 *case 0xe7:keyval=14;break;/ CLRcase 0xd7:keyval=0;break;case 0xb7:keyval=15;break;/ = case 0x77:keyval=13;break;/ / default:break;return keyval;/* 函数名称：Ewu* 作 用：计算功能实现*/void Ewu( void )uchar getkey,i;getkey = Keyval();if(getkey < 10)/按下的是数字if(num3 = 0)/没有符号，表示输入第一个数 if(num0 < 100000)/五位数时还可以

9、再输入一位 num0=num0*10+getkey; if(num3 != 0)/有符号，输入第二个数 if(num1 < 100000)/五位数时还可以再输入一位 num1=num1*10+getkey; if(getkey > 9 && getkey < 16)/特殊按键按下 if(getkey = 10)/ +num3 = 1; for(i=0;i<8;i+) xianshii = 0x00; if(getkey = 11)/ -num3 = 2; for(i=0;i<8;i+) xianshii = 0x00; if(getkey = 12

10、)/ *num3 = 3; for(i=0;i<8;i+) xianshii = 0x00; if(getkey = 13)/ /num3 = 4; for(i=0;i<8;i+) xianshii = 0x00; if(getkey = 14)/ CLR for(i=0;i<4;i+) numi=0;/清除数据 for(i=0;i<8;i+) xianshii = 0x00; if(getkey = 15)/ =switch(num3)case 1:num2=num0+num1;break;case 2:num2=num0-num1;break;case 3:num2

11、=num0*num1;break;/case 4:num2=num0/num1;break;/default:break; num0 = num2; num1 = 0; num2 = 0; num3 = 0;/* 函数名称：Display* 作 用：数码管显示*/void Display( void ) uchar i; long DIS; if(num3 = 0)/显示第一个数或者最终结果 DIS = num0; if(num3 != 0)/显示第二个数 DIS = num1; if(DIS = 0) xianshi7 = DUANMA0; if(DIS > 0) for(i=8;i&

12、gt;0;i-) if(DIS > 0) xianshii-1 = DUANMA(uchar)(DIS%10); DIS = DIS / 10; xianshi0 = 0x00; if(DIS < 0) DIS = DIS * (-1); Delay(1); for(i=8;i>0;i-) if(DIS > 0) xianshii-1 = DUANMA(uchar)(DIS%10); DIS = DIS / 10; xianshi0 = 0x40;/显示负号 for(i=0;i<8;i+)switch(i) case 0:WEIA = 0;WEIB = 0; WE

13、IC = 0;break; case 1:WEIA = 1;WEIB = 0; WEIC = 0;break; case 2:WEIA = 0;WEIB = 1; WEIC = 0;break; case 3:WEIA = 1;WEIB = 1; WEIC = 0;break; case 4:WEIA = 0;WEIB = 0; WEIC = 1;break; case 5:WEIA = 1;WEIB = 0; WEIC = 1;break; case 6:WEIA = 0;WEIB = 1; WEIC = 1;break; case 7:WEIA = 1;WEIB = 1; WEIC = 1

14、;break; /发送段码DUAN = xianshii; Delay(1);DUAN = 0x00; /消隐 void main( void ) while(1) Ewu(); Display(); 五、设计总结通过课程设计 ，我掌握了计算器的工作原理以及设计方法，我通过对计算器的几个模块的深入理解，我掌握了计算器的组成和制作过程，并通过自己的努力，制作出了自己的计算器，提高了我的动手能力和实践能力，同时我对单片机有了更深入的理解，也学会了使用单片机的方法，加深了对课本知识的进一步理解。加强了我思考和解决问题的能力，认识来源于实践，实践是认识的动力和最终目的，实践是检验真理的唯一标准！在设计

15、过程中，经常会遇到一些问题，就是心里想老着这样的接法可以行得通，但实际接上电路，总是实现不了。所以这几天不管是吃饭还是睡觉，脑子里总是想着如何解决这些问题，功夫不负有心人，我通过认真思考，请教同学，查找资料,最后终于熟练掌握了基本理论知识，而且领悟诸多平时学习难以理解掌握的较难知识，学会了如何思考的思维方式，找到了设计的灵感。在寻找答案的过程中,我学到了很多平时缺少的东西，对于理论知识学习不够扎实的我深感“书到用时方恨少”！认真思考才能找到出路，当初没有思路，诚如举步维艰，茫茫大地，不见道路。在对理论知识梳理掌握之后，茅塞顿开，柳暗花明，思路如泉涌，高歌“条条大路通罗马”。顿悟，没有思考便无出

16、路，雨后才能见彩虹。 失败是成功之母。不经历多次调试，是不可能得到完好的程序的。至善至美，是人类永恒的追求。但是，不从忘却“金无足赤，人无完人”，我们换种思维方式，去恶亦是至善，改错亦为至美。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。实践课诚然是一门专业课，给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门思辨课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。至于建议，一言以蔽之，大学教育当如此。我是一个急性子的人，看到那么复杂知识，我就不想做了，不过为了搞好课程设计，我硬是耐心完成每一个细节，我坚持一天呆在实验室10多个小时，虽然晚