基于单片机的多功能计算器的设计开题报告

1、XX学院本科毕业论文（设计）开题报告1.选题的目的和意义：计算器是日常工作和学习生活中的常用工具，人们利用它代替了许多多位数的复杂计算， 包括加减乘除和其他运算。尤其是小型计算器，它携带方便，在学习生活中用起来方便快捷， 成为了财政、学习、生意上都青睐的必需品。它的需求广泛，在计算器的发展上存在着很大的 空间和市场意义。单片机在我国的各行各业得到了广泛应用，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，它已经广泛应用到我们生活中的各个领 域，如：电子、科技、通信、汽车、工业等。而且价格便宜，一般只几块钱，有着经济廉价的 优势。用单片机可以很方便的实现计算器的设计。

2、我这次设计的多功能计算器将用AT89C51单片机制作。该计算器将采用 C语言编写来实现六位数范围内的加、减、乘、除基本的四项运算，此外该计算器除了具备基本的计算功能以为还具有倒计时的功能.这样一个简易的计算器实现了多功能，相比当前一些计算器来说，在功能上增加了却没有增加产品的成本，采用的技术也更趋向于国产化，有推广和普及的价值和应用市场，比较实用和方便。国内外研究现状（文献综述）：1956年，美国贝尔实验室用晶体管代替真空管，制成了世界上第一台全晶体管管计算器 Lepreachaun。它使计算器的体积、重量、耗电都大为减少，但是计算能力较差。至 60年代，世界上已产了 3万多台晶体管计算器，

3、运算速度达到了每秒 300万次，逐步发展成了计算机。 现在，除了日本、美国以外，欧亚的多功能计算机发展也很迅速。计算器的发展在其设计上， 普遍追寻用简单经济的技术芯片实现功能齐全的市场产品。如日本卡本欧Casio FX系列科学计算器、佳能（Canon） WS信发TR 12位数电子计算器等，功能齐备，运算精确，但都使用 了自家的专用集成芯片， 市场价格在100元至几百元不等。国外电子计算器正向着智能化、高 精度、小体积方向发展，所以用单片机实现多功能计算器的设计是很具有推广性的。中国近年来，国内电子计算机发展也比较快速，不少厂家推出了与卡西欧科学计算器功能类似的产品，如深圳金泰富的XX产品，具有

4、XX;广州罗纳多计算器 .等，一定程度上实现了计算器芯片的国产化，但价格依然较高，扩展功能也不足。这充分表明了，我们国家的多功 能计算器的发展中还存在着一定的问题，具有很大的发展空间。 现在市场上的计算器类型也是数不胜数，例如，深圳金泰富电子有限公司生产的计算器有台式、直尺、钥匙扣和一些新开发 的卡片式计算器等。具有形状多样化，功能越趋多功能化。但具备计时模式的计算器并不多见。当前国内在单片机开发计算器的研究领域技术成熟，成本较合理，但功能相对简易。如江志红提出利用51单片机设计简易的计算器。但该设计功能过于简单，其单片机资源不足，不得用于多功能的扩展 但具有一定的参考价值。例如：键盘输入单元

5、的设计。51单片机应用系统开发典型案例中的实例分析一一简易计算器的设计。就是利用单片机的并行口接4*4矩阵键盘，在数码管上显示每个按键的“0F”序号。此设计硬件电路采用三部分电路模块构成，一部分是键盘模块电路，另一部分是LCD1602液晶显示模块，还有一部分就是单片机作为控制核心这一模块。 软件程序主要由三部分组成：主程序、按键扫描程序和 LCD1602显示程序。.选题研究的内容：（一）总体设计方案：首先完成本设计所有的原理框架、结构组成、功能模块的设计；其次，将对软件的程序进行编写；最后，对本设计的进行仿真调试，元件组装。（二）硬件平台设计：输入模块采用矩阵式键盘作为输入电路显示模块采用LC

6、D1602液晶模块显示（三）软件设计：本作品实现的功能全部将由 C语言程序编写实现，通过程序的编写使简单的器件实现以下 丰富的功能。一、主功能计算器部分；二、LCD1602显示部分；三、按键部分.（四）仿真：采用电路软件仿真技术（五）测试、结果分析：由于该电路可以实现计算、计时和倒计时三种功能。因此，会有相应的模式转换提示代码 信息；此外，由于该设计电路存在设计功能有限，所以会有相应的错误提示信息，包括停止、 暂停、超出最大值等。需要设置相关的错误代码和显示电路。（六）展望：可以将该设计电路进行扩展，真正设计一个多功能的科学计算器。例如还可以从触摸屏、自动报时、不同按键不同乐律等方面利用单片机

7、技术，微机接口技术等手段进行更加人性化的设计。也可以从节能、环保的方向做出更加实用、绿色的多功能计算器。.选题研究的技术路线、研究方法和要解决的主要问题：研究技术路线：设计以单片机为控制核心，运用C语言编写程序，采用矩阵键盘式输入数据、在液晶模块LCD1602上显示计算过程以及结果。研究方法：对键盘的实现和显示的实现用实验法、将得到预期的按键和显示效果；用仿真技术来实现软件的编程和调试；利用调查法、经验总结法、个案法、比较研究法和文献资料法对其他方面进行 研究。主要解决的问题：、显示上：加数和被加数的输入位数固定为6位；相加结果显示要考虑进位的输出显示；输入加数和被加数（减数和被减数、乘数和被

8、乘数、除数和被除数）时，显示器上显示的数字 要像平时用的计算器输入一样，即：每输入一个数字，原来显示的数字要往左移。2注意“ 0” 一一 “ 9”、“+”、-” 、“*”、“/、“ = ”以外按键输入的处理；注意对运算结果进行十进制处理；3计算模式和计时模式的键盘切换，计时功能和计算功能的启动、切换；能通过启/停按键实现断点计时的功能，即通过启/停按键来记录一段时间；.研究与写作计划：2010年6月6日一一2010年6月13日：收集并整理相关资料2010年6月13日 2010年6月20日：文献综述与调研2010年6月20日一一2010年7月3日：撰写开题报告2010年7月5日一一2011年1月

9、：正式研究阶段2011年1月一一4月：设计调研完成，论文设计书定稿，打印2011年4月20：毕业答辩.参考文献：1李朝青.单片机原理及接口技术.北京.北京航空航天大学出版社，20022林军.单片机微型计算机原理及接口技术实验指导与实训.北京.中国水利水电出版社，20043谭浩强.C程序设计（第三版）.北京.清华大学出版社，20074谭浩强.C程序设计习题解答和上机指导（第三版）.北京.清华大学出版社，20075朱善军等.单片机接口技术与应用.北京.清华大学出版社，20056康华光、邹寿彬.电子技术基础数字部分（第四版）.北京.高等教育出版社，20057谢自美.电子线路设计（第二版）.上海.电子工业出版社，20018胡学海.单片机原理及应用系统设计.北京.京电子工业出版社，20059曹汉房.数字电路与逻辑设计（第四版）.武汉.华中科技大学出版社，200410邱关源.电路（第四版）.北京.高等教育出版社 1999.11汪建主.电路理论基础（上、下册）.武汉.华中科技大学出版社，200212罗万车等.汇编语言程序设计（修订版）.西安.西安电子科技大学出版社，199813周明德.微型计算机系统原理及应用（第四版）.北京.清华大学出版社，200414童诗白等.模拟电子技术基础（部分）（第三版）.北京.高等教育出版社，200115M.I. Elmasry.BiCMO