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基于AT89C51单片机的十进制计算器系统设计

发布时间:2020-07-21 17:35:50 阅读: 来源:欧式琉璃瓦厂家

本文引用地址:本设计是基于AT89C51单片机进行的十进制计算器系统设计,可以完成计算器的键盘输入,进行加、减、乘、除4位无符号数字的简单四则运算,并在LED上相应的显示结果。硬件方面从功能考虑,首先选择内部存储资源丰富的AT89C51单片机,输入采用4×4矩阵键盘。显示采用4位7段共阳极LED动态显示。软件方面从分析计算器功能、流程图设计,再到程序的编写进行系统设计。引言本系统采用AT89C51单片机作为控制器,用来实现实现四位数的“+”,“-”,“*”,“/”运算,运算结果通过数码管显示,并具有有清零功能。AT89C51具有如下特点:40个引脚,4k BytesFlash片内程序存储器,128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),32个外部双向输入/输出(I/O)口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗(WDT)电路,片内时钟振荡器。1总体设计方案1.1系统组成与工作原理本系统以51单片机为主控核心,与矩阵键盘、晶振、LED显示管模块一起组合而成。其工作过程为:首先存储单元初始化,显示初始值和键盘扫描,判断按键位置,得出按键值,单片机则对数据进行储存与相应的处理转换,之后送入数码管动态显示。将运算结果送入数码管动态显示。本设计只能进行结果不超过四位数的运算,其功能如下:(1)数字键“0”到“9”用数码管显示。(2)加法运算:加数与被加数均不能超过9999,加法最终结果不能超过9999.(3)减法运算:减法运算正常逻辑为大的数值减去小的数值,本计算器亦如此,只能进行正常逻辑的运算,如为小的数值减去大的数值,则将得到的负数与535相加,得到相应的结果,即如果想进行小数减大数的运算,则把得到的结果减去535即得到负数的正确结果。(4)乘法运算:与上述方法一样,计算结果不能超出9999,如溢出则显示结果只有后三位。(5)除法运算:除数与被除数均不能超过9999,计算结果只显示整数部分。(6)等于键:只有按下等于键才能将运算结果显示出来,否则一直显示上一个数。(7)清零功能:程序不稳定或出现错误时,运用清零键回到初始状态,也可用复位键清零。2系统硬件设计2.1系统硬件总体设计本系统由键盘矩阵、LED显示管、这几个部分组成,键盘输入键值,LED显示管显示当前按键及结果。硬件总体设计图1如下:

图1硬件总体设计图

2.2矩阵扫描显示当前按键模块利用AT89S51单片机的P0端口的P0.0 - P0.7连接到一个七段数码管的a - h的笔段上,数码管的公共端接电源。矩阵扫描显示当前按键模块见图2.

图2矩阵扫描显示当前按键模块

2.3键盘布局模块矩阵键盘的工作原理:计算器的键盘布局如图3所示:一般有16个键组成,在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能,这种形式在单片机系统中也最常用。

图3计算器的键盘布局模块

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