新基于51单片机的简易计算器.pdf

《基于51单片机的简易计算器设计》 在电子技术领域，单片机的应用广泛且深入，尤其在日常生活中的一些简单设备中，比如我们这里要讨论的简易计算器。本设计是基于51系列单片机，即STC90C51，构建一个能够执行基本四则运算的计算器系统。该计算器能够接收键盘输入，处理加、减、乘、除运算，并通过LCD屏幕显示计算结果。 设计任务主要分为四个模块：(1)键盘输入检测模块，用于识别并捕获用户在4*4矩阵键盘上的按键输入；(2)LCD显示模块，利用1602液晶显示屏呈现计算过程和结果；(3)算术运算模块，执行数学运算；(4)错误处理及提示模块，确保在遇到无效输入或运算错误时，能给出适当的反馈。 在硬件部分，单片机通过P3口与矩阵键盘连接，读取键盘输入，P0口和P2口分别用于显示数值的低位和高位。矩阵键盘由16个按键组成，满足计算器的基本需求。LCD1602显示器的第一行显示计算符号，第二行显示计算结果。 软件部分，设计采用了C语言编程，并借助PROTUES仿真工具进行验证。代码中定义了相关引脚的sbit变量，如lcden、lcdrs和lcdrw，以便控制LCD的操作。此外，还包含了键盘扫描函数keyscan()，用于识别按键的按下情况；LCD的初始化函数init()，用于设置LCD的工作模式；以及写入指令和数据的函数，如write_inst()和write_date()，用于与LCD的通信。 为了实现计算器的功能，软件还需要处理以下几个关键步骤： 1. 初始化：设置单片机的初始状态，包括LCD的配置。 2. 键盘输入：通过持续扫描矩阵键盘，获取用户输入的数字和运算符。 3. 数值处理：将按键输入转化为数值，存储在内存中。 4. 运算逻辑：根据用户选择的运算符，进行加、减、乘、除的运算。 5. 错误检查：验证输入的合法性，如除数不能为0，避免出现错误结果。 6. 显示更新：将计算结果发送到LCD显示屏上，更新显示内容。 整个系统的工作流程是：初始化后，进入一个循环，不断检查是否有按键输入。如果有，判断是数值键还是功能键（运算符），然后清除上一次的计算状态，根据功能键执行相应的运算，将结果显示在LCD上。如果没有按键输入，则继续等待。 这个基于51单片机的简易计算器设计，不仅锻炼了对单片机硬件和软件的掌握能力，也体现了对数字逻辑、接口技术以及嵌入式系统设计的理解。通过这样的实践项目，学习者可以深入理解单片机的工作原理，提高实际动手能力和问题解决能力。