MATLAB科学计算器设计.docx
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MATLAB科学计算器设计
计算器的效果图2
第一章GUI设计界面3
1.1打开GUI3
1.2.添加按钮3
1.3.根据按钮的作用及视觉效果做一定的修改4
1.4.保存、添加功能函数4
1.4.1数字键编写4
1.4.2符号键的编写4
1.4.3运算符“=”的编写5
1.4.4按键“←back”的编写5
1.4.5按键“清空”的编写5
1.4.6按键“退出”的编写5
1.4.7按键“二进制数转十进制数”的编写5
1.4.8按键“十进制数转二进制数”的编写5
第二章计算器的使用6
2.1除法运算（÷）6
2.2平方运算（^2）6
2.3函数cos（∏/3）的计算7
2.4函数arctan（∏/3）的计算7
2.5以2为底的对数（log2）的计算8
2.6十进制数转二进制数的计算8
2.7二进制数转十进制数的计算9
第三章各按键的程序源代码10
第四章问题和解决方法15
第五章心得体会16
参考文献17
计算器的效果图:
第一章GUI设计界面：
1.1打开GUI
输入Guide回车或者在工具栏上点击图标
打开Guide窗口：
图1
1.2.添加按钮
图2
1.3.根据按钮的作用及视觉效果做一定的修改
双击按钮（PuchButton）进入按键属性修改显示字符串大小、字体和颜色，然后对按钮的位置进行排布，尽量使按钮集中在静态文本框下面。
1.4.保存、添加功能函数
把做好的按钮及静态文本框保存后自动弹出Editor的M文本，对然后对相应的pushbutton添加功能函数。
以下是相应按钮的功能函数。
1.4.1数字键编写
在functionpushbutton1_Callback（hObject,eventdata,handles）下输入：
textString=get（handles.text1,'String'）;
textString=strcat（textString,'0'）;
set（handles.text1,'String',textString）
这是使用句柄handles指向对象text1，并以字符串形式来存储数据文本框text1的内容，并存储数个“0”，
然后由set（handles.text1,'String','textString'在text1中输出。
同理，分别在functionpushbutton2~10_Callback（hObject,eventdata,handles）下给1~9数字按键下编写此类程序。
1.4.2符号键的编写
functionpushbutton12_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）;
textString=strcat（textString,'÷'）;
set（handles.text1,'String',textString）
strcat的作用是将两个字符串连接起来，就是在已输入的存储数据textString后添加“÷”进行运算。
然后执行set（handles.text1,'String',textString）。
符号键‘-’、‘*’、‘/’与‘÷’的运算函数类似。
“平方运算”,主要是由“^2”功能实现。
1.4.3运算符“=”的编写
textString=get（handles.text1,'String'）;
ans=eval（textString）;
“eval”的作用是将符号表达式转换成数值表达式。
再由set（handles.text1,'String',ans）输出。
1.4.4按键“←back”的编写
textString=get（handles.text1,'String'）
w=length（textString）
t=char（textString）
textString=t（1:
w-1）%将w个字符串转成w-1个，即删除了末位字符
set（handles.text1,'String',textString）
1.4.5按键“清空”的编写
set（handles.text1,'String',''）
1.4.6按键“退出”的编写
close（gcf）;
1.4.7按键“二进制数转十进制数”的编写
textString=get（handles.text1,'String'）
e=bin2dec（textString）;
set（handles.text1,'String',e）;
1.4.8按键“十进制数转二进制数”的编写
textString=get（handles.text1,'String'）;
textString=strcat（textString,'dec2bin（'）;
set（handles.text1,'String',textString）
第二章计算器的使用
2.1除法运算（÷）
图3
图4
2.2平方运算（^2）
图5
图6
2.3函数cos（∏/3）的计算
图7
图8
2.4函数arctan（∏/3）的计算
图9
图10
2.5以2为底的对数（log2）的计算
图11
图12
2.6十进制数转二进制数的计算（调用dec2bin函数）
图13
图14
2.7二进制数转十进制数的计算（调用bin2dec函数）
图15
图16
经过计算，这些结果均与实际结果相吻合，计算器的功能实现的完好且能实现较大数值的运算，计算结果用科学技术法表示。
第三章各按键的程序源代码
按键“0-9、+、-、×、÷、.、=、x^2”（通过get函数获得输入的字符，函数strcat获得相应字符,并用set函数进行显示输出）：
functionpushbutton1_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
textString=strcat（textString,'0'）
set（handles.text1,'String',textString）
functionpushbutton2_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
textString=strcat（textString,'1'）
set（handles.text1,'String',textString）
functionpushbutton3_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
textString=strcat（textString,'2'）
set（handles.text1,'String',textString）
functionpushbutton4_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
textString=strcat（textString,'3'）
set（handles.text1,'String',textString）
functionpushbutton5_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
textString=strcat（textString,'4'）
set（handles.text1,'String',textString）
functionpushbutton6_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
textString=strcat（textString,'5'）
set（handles.text1,'String',textString）
functionpushbutton7_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
textString=strcat（textString,'6'）
set（handles.text1,'String',textString）
functionpushbutton8_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
textString=strcat（textString,'7'）
set（handles.text1,'String',textString）
functionpushbutton9_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
textString=strcat（textString,'8'）
set（handles.text1,'String',textString）
functionpushbutton10_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
textString=strcat（textString,'9'）
set（handles.text1,'String',textString）
functionpushbutton11_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
textString=strcat（textString,'+'）
set（handles.text1,'String',textString）
functionpushbutton12_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
textString=strcat（textString,'-'）
set（handles.text1,'String',textString）
functionpushbutton13_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
textString=strcat（textString,'*'）
set（handles.text1,'String',textString）
functionpushbutton14_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
textString=strcat（textString,'/'）
set（handles.text1,'String',textString）
functionpushbutton15_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
textString=strcat（textString,'.'）
set（handles.text1,'String',textString）
按键“=”：
functionpushbutton16_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
s=eval（textString）
set（handles.text1,'String',s）
按键“x^2”：
functionpushbutton17_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
textString=strcat（textString,'^2'）
set（handles.text1,'String',textString）
退位键“←back”：
functionpushbutton18_Callback（hObject,eventdata,handles）
textString=get（handles.text1,'String'）
w=length（textString）
t=char（textString）
textString=t（1:
w-1）
set（handles.text1,'String',textString）
清空键：
functionpushbutton19_Callback（hObject,eventdata,handles）
set（handles.text1,'String',''）
退出键：
functionpushbutton20_Callback（hObject,eventdata,handles）
close（gcf）;
%hObjecthandletopushbutton20（seeGCBO）
%handlesstructurewithhandlesanduserdata（seeGUIDATA）
科学计算函数：
按键“√”：
通过get函数获得输入的字符，函数strread获得输入字符,并用sqrt函数计算结果，set函数进行显示输出
textString=get（handles.text1,'String'）;
if（strcmp（textString,'0'）==1）
set（handles.text1,'String','0'）;
else
a=strread（textString,'%f'）;
a=sqrt（a）;
set（handles.text1,'String',a）
end
按键“sin”（通过get函数获得输入的字符，函数strread获得输入字符,并用sin函数计算结果，set函数进行显示输出）：
textString=get（handles.text1,'String'）;
textString=strcat（textString,'sin（'）;
set（handles.text1,'String',textString）
按键“cos”：
textString=get（handles.text1,'String'）;
textString=strcat（textString,'（'）;
set（handles.text1,'String',textString）
按键“tan”：
textString=get（handles.text1,'String'）;
if（（strcmp（textString,'1.57'）==1）||（strcmp（textString,'-1.57'）==1））
set（handles.edit1,'String','inf'）;
else
textString=strcat（textString,'tan（'）;
set（handles.text1,'String',textString）
end
按键“arcsin”：
textString=get（handles.text1,'String'）;
textString=strcat（textString,'asin（'）;
set（handles.text1,'String',textString）
按键“arccos”：
textString=get（handles.text1,'String'）;
textString=strcat（textString,'acos（'）;
set（handles.text1,'String',textString）
按键“arctan”：
textString=get（handles.text1,'String'）;
textString=strcat（textString,'atan（'）;
set（handles.text1,'String',textString）
按键“log2”：
textString=get（handles.text1,'String'）;
if（strcmp（textString,'0'）==1）
set（handles.text1,'String','error'）;
else
a=strread（textString,'%f'）;
a=log2（a）;
set（handles.text1,'String',a）
end
按键“（”：
textString=get（handles.text1,'String'）;
textString=strcat（textString,'（'）;
set（handles.text1,'String',textString）
按键“）”：
textString=get（handles.text1,'String'）;
textString=strcat（textString,'）'）;
set（handles.text1,'String',textString）
按键“二进制数转十进制数”：
textString=get（handles.text1,'String'）
e=bin2dec（textString）;
set（handles.text1,'String',e）;
按键“十进制数转二进制数”：
textString=get（handles.text1,'String'）;
textString=strcat（textString,'dec2bin（'）;
set（handles.text1,'String',textString）
第四章问题和解决方法
4．1.本次课程设计中开始时遇到的问题是数据进行清零后，再输入其他的数据，清零后的字符‘0’仍会保留，会影响其他数据，解决办法是将数据用空格替换掉就实现了清空:
set（handles.text1,'String',''）
4．2.在定义正弦余弦等函数的时候，需要注意其定义域，值域的问题。
4．3．开始时我的“sin”函数编程如下：
textString=get（handles.text1,'String'）;
a=strread（textString,'%f'）;a=sin（a）;
set（handles.text1,'String',a）
%这样只能在输入完数据后按“sin”键实现运算，很不直观。
修改后可以实现按下sin键后显示“sin（”再输入要运算的数据之后加上“）”按下“=”键后就可以运算出结果了，这样相对更直观明了。
textString=get（handles.text1,'String'）;
textString=strcat（textString,'sin（'）;
set（handles.text1,'String',textString）
4．4.在编写十进制数转二进制数时，计算的结果总是会在前面多出“110”，使得转换结果错误，后来通过精简改进程序，直接调用des2bin函数计算，所得的测试结果都是正确的。
第五章心得体会
本次课程设计用MATLAB的GUI接口设计一个简单的计算器，主要对数字及运算“0-9、+、-、×、÷、.、=、x^2、√、sin、arcsin、log2”等的代码程序的了解，在设计的过程中也遇到不少的问题，通过和同学的讨论，和老师的交流，让我知道了自己的错误和不足，最终顺利地解决了这些问题。
这次课程设计，使我进一步加深了对课本知识的了解和掌握，巩固了所学的基本知识，更加体会到了MATLAB功能的丰富，更加深刻的认识了MATLAB，熟练了编程设计。
其中对计算器按键的颜色、大小和排版，使我的思维更加的缜密，让我在以后的工作生活中，得到了思维的锻炼。
在以后学习中，我会更加刻苦，以锻炼自己的能力。
参考文献
（1）刘卫国.MATLAB程序设计与应用[M].北京：
高等教育出版
（2）郑阿奇.MATLAB实用教程[M].北京：
电子工业出版社
（3）罗华飞.MATLABGUI设计学习手记[M].北京：
北京航空航天大学出版社
（4）张威.MATLAB基础与编程入门[M].西安：
西安电子科技大学出版社
（5）孙屹.MATLAB通信仿真开发手册[M].北京：
国防工业出版社
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