基于AT89C51单片机的简易计算器设计与实现

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"基于单片机的简易计算器设计文档详细介绍了如何使用单片机AT89C51设计一个简单的计算器。文档分为四个主要部分:引言、设计原理及要求、硬件模块设计和软件设计,以及系统调试。设计的目标是实现一个能够执行基本运算(加、减、乘、除)的计算器,利用软件和硬件的结合,以AT89C51为核心,包括键盘输入和LCD显示功能。" 在第一章中,设计原理和要求被明确指出。设计方案以AT89C51单片机为基础,运算模块通过该单片机实现,数据输入由4x4矩阵键盘提供,输出则由LCD1602显示器显示。设计要求强调了优化硬件电路、可靠性及抗干扰设计,以及灵活的功能扩展性。 第二章详细阐述了硬件模块设计。AT89C51单片机的特性包括其管脚说明、振荡器特性以及芯片的擦除过程。矩阵键盘的工作原理被解释,说明了如何通过按键输入数据。LCD1602显示模块的技术参数和引脚功能被详细列出,它是显示计算结果的关键组件。此外,运算模块的控制也由单片机完成。 第三章讨论了软件设计,包括功能介绍、系统流程图和程序代码。计算器的功能包括加、减、乘、除,系统流程图展示了程序执行的逻辑步骤。程序部分包含了实现这些功能的C语言代码。 第四章则涵盖了系统调试,包括使用Keil uVision2进行软件仿真和Protues进行硬件模拟的介绍,以及软件和硬件的调试过程,旨在确保计算器的正确运行。 这个设计文档提供了一个完整的基于单片机的简易计算器实现流程,从硬件选型到软件编程,再到系统调试,为学习单片机应用和嵌入式系统设计提供了实践案例。
2023-02-27 上传
摘要 近些年以单片机为核心的技术发展很快,现在它被广泛的应用于与我们生活相关的各 个领域中,如电子、通信、科技、工业等,其中电子产品的更新速度更为迅猛。计算器 是日常生活中比较常见的电子产品之一,怎样才能使计算器技术更加的成熟、简单,充 分利用已有的硬件和软件条件,设计出更简易的计算器。 本设计是以AT89C51单片机为核心的简易计算器设计,输入采用4*4矩阵键盘,可以进 行加、减、乘、除带符号数字运算(八位整数),并在液晶显示屏LCD1602上静态显示操 作的过程及结果。软件用C语言编程、Keil uVision2和pretues仿真。 关键词:单片机;计算器;液晶显示屏;矩阵键盘 Abstract In recent years, the microcontroller as the core technology is developing very fast, now it is widely used in various fields related with our life, such as electronics, communications, science and technology, industry and so on, and the update speed of electronic product is more rapid. The calculator is the one of common electronic products in our daily life, how to make the computer technology more mature and simple and to make full use of the existing hardware and software conditions to design a simple calculator. The design is based on the AT89C51single-chip microcomputer as the core of a simple calculator design, using 4*4matrix keyboard input, you can add, subtract, multiplication, except the symbol digit operation ( eight integers ), and static display operation process and result in the LCD1602 screen LCD. The Software programming use C language, Keil uVision2 and pretues simulation. Key words: single chip microcomputer; calculator; LCD screen; keyboard matrix 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 2.1.1 AT89C51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 2.3.2 LCD1602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 4.1.1 Keil uVision2仿真软件简介 17 4.1.2 protues简介 17 4.2 软件调试 18 4.2.1 软件分析及常见故障 19 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、