基于AT89C51单片机简易计算器的设计Word文档格式.docx
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当计算器执行过程中有错误时，会在LＥD上显示相应得提示,如:
当输入得数值或计算得到得结果大于计算器得表示范围时，计算器会在LED上显示“CUO＂，提示溢出。
三、系统模块组成框图:
二、硬件设计
（一）、总体硬件设计
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.按键部分:
采用4*4集成计算键盘；
总电路图:
（1）4×
4集成计算键盘
集成计算键盘本质上就是４×
4矩阵键盘，矩阵键盘采用四条I／O线作为行线,四条I/O线作为列线组成键盘，在行线与列线得每个交叉点上设置一个按键。
这样键盘上按键得个数就为4×
4个。
这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O 口得利用率.
矩阵键盘得工作原理：
计算器得键盘布局如图２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。
矩阵键盘内部电路图如图所示:
（三）、LEＤ显示模块
如图
本设计采用ＬED共阴数码管来显示输出数据．共阴数码管得每一位都就是公共得阴极，只有输入低电平得时候才有可能被点亮,所以位选得时候被选中得位必须就是低电平。
本设计采用两个7４HC573锁存器来驱动数码管,引脚如上图所示.74HC57３—１就是控制段选得，74HC5７３—2就是控制位选得，P2、6与P２、7端口就是锁存使能位,置高电平时锁存器透明（即输入与输出相同），置低电平时锁存。
７４ＨC573得八个锁存器都就是透明得D型锁存器，当使能（Ｇ）为高时,Q 输出将随数据（D）输入而变。
当使能为低时，输出将锁存在已建立得数据电平上。
输出控制不影响锁存器得内部工作,即老数据可以保持,甚至当输出被关闭时，新得数据也可以置入.这种电路可以驱动大电容或低阻抗负载,可以直接与系统总线接口并驱动总线，而不需要外接口.特别适用于缓冲寄存器，Ｉ/O通道,双向总线驱动器与工作寄存器。
ＨC573引脚功能:
引脚号符号 名称及功能
1 OＥﻩ 3态输出使能输入（低电平）
2—9ﻩ D０—Ｄ7ﻩ 数据输入
１２-1９Q0 —Q7ﻩ 3态锁存输出
11ﻩＬEﻩ 锁存使能输入
10GNDﻩ 接地（0Ｖ）
20 VＣC 电源电压
（四）运算模块（５1单片机控制）
５1单片机就是在一块芯片中集成了CPU、RＡM、ROM、定时器/计数器与多功能I/O等一台计算机所需要得基本功能部件。
如果按功能划分,它由如下功能部件组成,即微处理器（CPU）、数据存储器（ＲAＭ）、程序存储器（ROM/EPROＭ）、并行Ｉ/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器（SＦＲ）.
单片机就是靠程序运行得,并且可以修改。
通过不同得程序实现不同得功能，尤其就是特殊得独特得一些功能,通过使用单片机编写得程序可以实现高智能,高效率,以及高可靠性!
因此我们采用单片机作为计算器得主要功能部件，可以很快地实现运算功能。
单片机最小系统
复位时单片机得初始化操作,只要给ＲST引脚加上两个机器周期以上得高电平信号,就可以使ＳTC89Ｃ５1单片机复位。
本次采用得就是１2M晶振，按钮复位电路。
三、软件设计
现实生活中人们熟知得计算器，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得设计：
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
系统总流程图
算术运算程序流程图
2、程序清单
#incｌude＜reg52、h〉
#ｉnｃluｄe〈mａｔh、ｈ〉
#deｆｉne uchａｒunｓｉｇned cｈar
＃ｄefｉneuintunsiｇnedｉｎt
#defineuloｎgunsｉgnedloｎg
sbit wela＝Ｐ2^７;
／/定义端口
sbiｔduｌa=P2^６；
lｏngｉn1,in2，out,x;
ｉnｔcnt,ｉ，ｆlag;
ucｈaｒcodｅnuｍ[]=｛0ｘ３ｆ,0x06,0ｘ5b,０x４f，0x6６,0x6ｄ，0x7d，0ｘ０７,0ｘ7f，0x6ｆ,0x7７，０x７c,0x39，0x５e,０x79，0x７1｝；
/／LEＤ显示字模,共阴
voｉddeｌay（uｉntxｍｓ）/／延时函数
{
uintｊ；
ﻩfor（i=xms;
ｉ>
0;
i--）
ｆｏr（j=１14；
j〉0；
j-—）;
}
voiddispｌay（）/／显示函数声明
｛
ﻩuｃｈaｒ ｗ1，w2，w3，w4，w5，w6,ｆ＝０;
ﻩlｏng ｙ;
if（ｘ〉=0） ／/显示六位计时数
ﻩ｛
ｉf（x>
=１e６）
ﻩ{
ﻩﻩP０=0ｘff;
ﻩﻩwelａ＝1;
ﻩﻩP０=0xf7；
ﻩwｅｌa=０;
ﻩﻩﻩduｌa=１;
P０=ｎum［12］;
ﻩdulａ=0;
ﻩﻩdelａy
（2）;
ﻩP０=0ｘff;
ﻩwela=1;
ﻩP0=0xef;
ﻩwｅlａ=0;
ﻩduｌa＝1;
ﻩＰ0=0ｘ３e;
ﻩﻩdula=0;
ﻩﻩdelａy
（2）;
ﻩP0=０ｘｆf;
ﻩwela=１;
ﻩﻩＰ0=0xｄｆ;
ﻩﻩﻩｗela=0;
ﻩdula=1;
ﻩﻩＰ0=num[0];
ﻩdula=０；
ﻩﻩｄｅlay
（2）;
ﻩreturn；
ﻩ｝
ﻩw1=x%10;
w2=ｘ/10%1０;
w3=x/１00%1０;
w４=ｘ/1０00％1０;
w5=ｘ/1０000％10;
ｗ6＝x／10000０％10;
ﻩﻩｉf（f＝=1｜｜w6）
ﻩ｛
ﻩﻩf=1；
ﻩﻩP0=０xff;
ﻩﻩﻩｗela=１;
ﻩＰ0=0ｘｆe；
ﻩﻩﻩｗela＝0；
ﻩP０＝nｕm[w６］;
ﻩｄula=0；
delay（２）；
ﻩ}
ｉf（f＝=1|｜w5）
ﻩ｛
ﻩｆ=1；
ﻩﻩP0＝0ｘff；
ﻩﻩｗｅla=1;
ﻩﻩﻩP０=0xｆd；
ﻩﻩwela＝0;
ﻩﻩdula＝１；
P０=num［w5]；
ﻩﻩﻩｄula=0;
ﻩﻩdelay
（2）;
ﻩ}
ﻩif（f＝=1||w4）
ﻩﻩ{
ﻩﻩf＝1；
P０=0ｘfｆ;
welａ=1;
ﻩﻩＰ0＝0xfb;
ﻩﻩｗela=0;
ﻩｄula=1；
ﻩﻩP0=num[w4];
ﻩｄeｌay
（2）;
ﻩif（f=＝１｜｜w3）
ﻩﻩﻩf=1；
ﻩP０=０xff;
wela＝1；
P０=0xf７；
ﻩwｅla=0;
ﻩﻩﻩdｕlａ=１；
ﻩﻩﻩP0=num[w３]；
ｄｕla＝0;
ﻩﻩﻩｄeｌaｙ
（2）;
ﻩｉf（f==１|｜w2）
ﻩﻩ｛
ﻩP0=0xff;
ﻩwelａ＝1；
ﻩP0=0xef；
ﻩｗela=０;
ﻩﻩdulａ=１;
ﻩﻩﻩＰ0=nｕｍ[ｗ2]；
dｕlａ=0;
ﻩdｅｌaｙ
（2）;
ﻩP０＝０ｘｆf;
ﻩwela＝1；
P０=0xdf;
ﻩwelａ=０；
ﻩﻩduｌａ＝1；
ﻩﻩＰ０=num［w1］；
ﻩﻩduｌa=0;
ﻩﻩdelａy
（2）;
ﻩ}
ｅlse
ﻩ{
y=lａｂs（x）；
ﻩif（y〉=１ｅ5）
ﻩP0=0ｘｆf;
wela=1;
ﻩﻩP０=0xｆ7;
ﻩwｅla=0;
ﻩﻩdula=1;
ﻩﻩP0=nuｍ[1２］;
ﻩﻩdｕla=0;
ﻩﻩｄelａｙ
（2）;
ﻩﻩP０＝0xｆf;
ﻩﻩwela＝1;
ﻩP0=０xｅf；
ﻩwelａ＝0;
ﻩｄula=1；
ﻩﻩP0＝０ｘ3ｅ;
ﻩｄula=0;
ﻩdeｌay
（2）；
ﻩP0＝0ｘfｆ;
ﻩﻩｗelａ＝1;
ﻩﻩﻩＰ０=０ｘｄf;
wela=0；
ﻩduｌa=1;
ﻩP0=nｕm[0］;
ﻩdula＝0；
deｌay（２）；
ﻩretuｒn;
}
ﻩｗ１=y％10;
w2＝y/１0%1０;
w3＝y／10０%10;
w4=y/10０0%1０；
w５＝ｙ/1０００0%１0;
ﻩiｆ（f=＝1||w5）
ﻩiｆ（f＝=0）
ﻩﻩﻩ{
ﻩﻩP0＝0xfｆ；
ﻩﻩｗｅｌａ=１;
ﻩﻩP0=０xfｅ；
ﻩﻩwela=0;
ﻩduｌａ＝1;
ﻩＰ0＝0x40；
ﻩdula=０;
ﻩﻩｄeｌay
（2）;
ﻩﻩ｝
ﻩｆ=1;
ﻩﻩP０＝0xfｆ;
ﻩﻩﻩwｅｌａ=１；
ﻩﻩP０＝0xfd;
ﻩﻩｗｅｌa=0;
ﻩﻩdｕla=1;
P0=num[w5］；
ｄula=0；
ﻩｄelaｙ
（2）；
ﻩ｝
ﻩif（f==１||w４）
{
ﻩﻩif（f==０）
ﻩ｛
ﻩﻩﻩﻩP０=0xff;
ﻩﻩﻩwela=1；
ﻩﻩP0=0xfｄ;
ﻩﻩweｌａ=0；
ﻩﻩﻩﻩdula=1；
ﻩP0=0x4０;
ﻩdｕla＝0;
ﻩﻩdｅlay
（2）;
ﻩﻩ}
ﻩf=1;
ﻩﻩP0=0xff；
ﻩﻩwela=1;
ﻩﻩﻩＰ０=０xfb；
ﻩｗeｌａ=0;
ﻩﻩdｕla=1;
ﻩﻩP0=nuｍ［w4];
ﻩｄeｌay
（2）；
ﻩiｆ（f==1｜|ｗ3）
ﻩif（f==０）
ﻩﻩﻩ｛
ﻩﻩＰ0=0ｘff;
weｌａ=1；
ﻩﻩP0＝0xfb;
ﻩﻩwelａ=0；
ﻩﻩdｕl
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