MATLAB 计算器的设计.docx
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MATLAB计算器的设计
华东交通大学
课程设计报告
课程：
《MATLAB》
年级：
2014级
专业：
通信工程
班级：
卓越班
学号：
**************
******
******
2.1设计思路...............................................2
2.2设计功能模块...........................................3
3.1运行结果.........................................9
3.2结果分析...............................................10
附录（源程序代码）..........................................12
第1章课程设计概要
1.1设计介绍
本课程设计是利用MATLAB的GUI用户界面所设计的普通计算器。
该计算器具有以下功能：
1、具有友好的用户图形界面，实现十进制数的加、减、乘、除等简单计算。
2、实现部分科学计算函数功能，如求正弦、余弦、平方根等。
3、能实现小数运算。
4、有清除键，能进行清除操作。
1.2基本功能要求
利用matlab强大的数值计算功能，便捷的GUI设计功能，实现一个图形用户界面的计算器程序。
第2章课题设计内容与步骤
2.1设计内容
该课程设计的计算器界面如图所示
利用MATLABGUI设计实现一个图形用户界面的计算器程序，可以实现：
A.具有友好的用户图形界面。
实现十进制数的加、减、乘、除、乘方、取模等简单计算。
B.科学计算函数，包括（反）正弦、（反）余弦、（反）正切、（反）余切、开方、指数等函数运行。
C.能够保存上次历史计算的答案，先是答案存储器中得内容。
D.有清除键，能清除操作，并对不正确的表达式能指出其错误原因。
E.进行二进制数转十进制数及十进制数转二进制数。
F.直接退出。
2.2设计步骤
2.2.1打开GUI界面
输入Guide 回车或者在工具栏上点击图标
打开Guide 窗口：
2.2.2添加按钮
2.2.3根据按钮的作用及视觉效果做一定的修改
双击按钮（Puch Button）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。
2.2.4保存、对按钮添加算法
各模块算法如下：
A.数字键设计：
按键“0”：
通过get函数获得输入的字符，函数strcat获得字符'0',并用set函数进行显示输出
textString=get（handles.edit1,'String'）;
if（strcmp（textString,'0'）==1）
set（handles.edit1,'String','0'）
else
textString=strcat（textString,'0'）;
set（handles.edit1,'String',textString）
end
其他数字按键同上.
B.四则运算函数：
按键“+”：
通过get函数获得输入的字符，函数strcat获得字符'+',并用set函数进行显示输出
textString=get（handles.edit1,'String'）;
ss=char（textString）;
l=length（textString）;
if（ss（l）=='+'||ss（l）=='-'||ss（l）=='*'||ss（l）=='/'||ss（l）=='.'） textString=ss（1:
l-1）;
end
textString=strcat（textString,'+'）;
set（handles.edit1,'String',textString）
按键“-”：
通过get函数获得输入的字符，函数strcat获得字符'-',并用set函数进行显示输出
textString=get（handles.edit1,'String'）;
ss=char（textString）; l=length（textString）;
if（ss（l）=='+'||ss（l）=='-'||ss（l）=='*'||ss（l）=='/'||ss（l）=='.'） textString=ss（1:
l-1）;
end
textString=strcat（textString,'-'）;
set（handles.edit1,'String',textString）
按键“*”：
通过get函数获得输入的字符，函数strcat获得字符'*',并用set函数进行显示输出
textString=get（handles.edit1,'String'）;
ss=char（textString）;
l=length（textString）;
if（ss（l）=='+'||ss（l）=='-'||ss（l）=='*'||ss（l）=='/'||ss（l）=='.'） textString=ss（1:
l-1）;
end
textString=strcat（textString,'*'）;
set（handles.edit1,'String',textString）
按键“/”：
通过get函数获得输入的字符，函数strcat获得字符'/',并用set函数进行显示输出
textString=get（handles.edit1,'String'）;
ss=char（textString）; l=length（textString）;
if（ss（l）=='+'||ss（l）=='-'||ss（l）=='*'||ss（l）=='/'||ss（l）=='.'） textString=ss（1:
l-1）;
end
textString=strcat（textString,'/'）;
set（handles.edit1,'String',textString）
按键“.”：
通过get函数获得输入的字符，函数strcat获得字符'.',并用set函数进行显示输出
textString=get（handles.edit1,'String'）;
ss=char（textString）; l=length（textString）;
if（ss（l）=='+'||ss（l）=='-'||ss（l）=='*'||ss（l）=='/'||ss（l）=='.'） textString=ss（1:
l-1）;
end
textString=strcat（textString,'.'）;
set（handles.edit1,'String',textString）
按键“+/-”：
通过get函数获得输入的字符，函数strcat获得字符'+/-',并用set函数进行显示输出
if（strcmp（textString,'0'）==1）
set（handles.edit1,'String','0'）
else
a=strread（textString,'%f'）;
a=0-a;
set（handles.edit1,'String',a）
end
C.科学计算函数：
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.edit1,'String'）;
a=strread（textString,'%f'）;
a=sin（a）;
set（handles.edit1,'String',a）
按键“cos”：
通过get函数获得输入的字符，函数strread获得输入字符,并用cos函数计算结果，set函数进行显示输出textString=get（handles.edit1,'String'）;
a=strread（textString,'%f'）;
a=cos（a）;
set（handles.edit1,'String',a）
按键“tan”：
通过get函数获得输入的字符，函数strread获得输入字符,并用tan函数计算结果，set函数进行显示输出textString=get（handles.edit1,'String'）;
if（（strcmp（textString,'1.57'）==1）||（strcmp（textString,'-1.57'）==1）） set（handles.edit1,'String','inf'）; else
a=strread（textString,'%f'）;
a=tan（a）;
set（handles.edit1,'String',a）
end
按键“cot” ：
通过get函数获得输入的字符，函数strread获得输入字符,并用cot函数计算结果，set函数进行显示输出textString=get（handles.edit1,'String'）;
if（（strcmp（textString,'3.14'）==1）||（strcmp（textString,'0'）==1）
||（strcmp（textString,'-3.14'）==1））；
set（handles.edit1,'String','inf'）;
else
a=strread（textString,'%f'）;
a=cot（a）;
set（handles.edit1,'String',a）
end
按键“arcsin”：
通过get函数获得输入的字符，函数strread获得输入字符,并用arcsin函数计算结果，set函数进行显示输出textString=get（handles.edit1,'String'）;
a=strread（textString,'%f'）;
a=arcsin（a）;
set（handles.edit1,'String',a）
按键“arccos”：
通过get函数获得输入的字符，函数strread获得输入字符,并用arccos函数计算结果，set函数进行显示输出textString=get（handles.edit1,'String'）;
a=strread（textString,'%f'）;
a=arccos（a）;
set（handles.edit1,'String',a）
按键“arctan”：
通过get函数获得输入的字符，函数strread获得输入字符,并用arctan函数计算结果，set函数进行显示输出textString=get（handles.edit1,'String'）;
a=strread（textString,'%f'）;
a=arctan（a）;
set（handles.edit1,'String',a）
按键“arccot”：
通过get函数获得输入的字符，函数strread获得输入字符,并用arccot函数计算结果，set函数进行显示输出textString=get（handles.edit1,'String'）;
a=strread（textString,'%f'）;
a=arccot（a）;
set（handles.edit1,'String',a）
按键“log2”：
通过get函数获得输入的字符，函数strread获得输入字符,并用log2函数计算结果，set函数进行显示输出textString=get（handles.edit1,'String'）;
if（strcmp（textString,'0'）==1）
set（handles.edit1,'String','error'）
else
a=strread（textString,'%f'）;
a=log2（a）;
set（handles.edit1,'String',a）
end
按键“log10”：
通过get函数获得输入的字符，函数strread获得输入字符,并用log10函数计算结果，set函数进行显示输出textString=get（handles.edit1,'String'）;
if（strcmp（textString,'0'）==1）
set（handles.edit1,'String','error'）
else
a=strread（textString,'%f'）;
a=sin（a）;
set（handles.edit1,'String',a）
end
按键“x^2”：
通过get函数获得输入的字符，函数strread获得输入字符,并用语句a=a*a计算结果，set函数进行显示输出textString=get（handles.edit1,'String'）;
a=strread（textString,'%f'）;
a=a*a;
set（handles.edit1,'String',a）
按键“sqrt”：
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.edit1,'String'）;
if（strcmp（textString,'0'）==1）
set（handles.edit1,'String','0'）
else
a=strread（textString,'%f'）;
a=sqrt（a）;
set（handles.edit1,'String',a）
end
D.”DEL”键：
通过取屏幕值，计算出其字符长度，然后取其前N-1项的值来实
现退格：
textString=get（handles.edit1,'String'）;
if（strcmp（textString,'0'）==1）&（jj==0）
set（handles.edit1,'String','0'）
else
ss=char（textString）;
l=length（textString）;
textString=ss（1:
l-1）;
set（handles.edit1,'String',textString）
E.清屏“C”键函数：
将所有的字符置为'0'
set（handles.edit1,'String','0'）
F.“=”的实现：
通过get函数获得输入的字符，并用eval函数计算结果，set
函数进行显示输出
a=get（handles.edit1,'string'）
b=eval（a）
set（handles.edit1,'string',num2str（b））
第3章运行结果及分析
3.1运行结果
A. 数字键：
B.四则运算函数:
C. 科学计算函数：
Sin1的计算结果=
3.2结果分析
计算（1+9）/5
计算结果=2
arcsin1的计算结果
log2的报错：
通过输入的数据与‘0’字符比较，若两者相等，则显示“error”进行报错，结果如下：
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较为完好。
第4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 、sqrt、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.MATLAB GUI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
附录
functionvarargout=untitled1（varargin）
%UNTITLED1MATLABcodeforuntitled1.fig
%UNTITLED1,byitself,createsanewUNTITLED1orraisestheexisting
%singleton*.
%
%H=UNTITLED1returnsthehandletoanewUNTITLED1orthehandleto
%theexistingsingleton*.
%
%UNTITLED1（'CALLBACK',hObject,eventData,handles,...）callsthelocal
%functionnamedCALLBACKinUNTITLED1.Mwiththegiveninputarguments.
%
%UNTITLED1（'Property','Value',...）createsanewUNTITLED1orraisesthe
%existingsingleton*.Startingfromtheleft,propertyvaluepairsare
%appliedtotheGUIbeforeuntitled1_OpeningFcngetscalled.An
%unrecognizedpropertynameorinvalidvaluemakespropertyapplication
%stop.Allinputsarepassedtountitled1_OpeningFcnviavarargin.
%
%*SeeGUIOptionsonGUIDE'sToolsmenu.Choose"GUIallowsonlyone
%instancetorun（singleton）".
%
%Seealso:
GUIDE,GUIDATA,GUIHANDLES
%Edittheabovetexttomodifytheresponsetohelpuntitled1
%LastModifiedbyGUIDEv2.528-Dec-201515:
21:
34
%Begininitializationcode-DONOTEDIT
gui_Singleton=1;
gui_State=struct（'gui_Name',mfilename,...
'gui_Singleton',gui_Singleton,...
'gui_OpeningFcn',@untitled1_OpeningFcn,...
'gui_OutputFcn',@untitled1_OutputFcn,...
'gui_LayoutFcn',[],...
'gui_Callback',[]）;
ifnargin&&ischar（varargin{1}）
gui_State.gui_Callback=str2func（varargin{1}）;
end
ifnargout
[varargout{1:
nargout}]=gui_mainfcn（gui_State,varargin{:
}）;
else
gui_mainfcn（gui_State,varargin{:
}）;
end
%Endinitializationcode-DONOTEDIT
%---Executesjustbeforeuntitled1ismadevisible.
functionuntitled1_OpeningFcn（hObject,eventdata,handles,varargin）
%Thisfunctionhasnooutputargs,seeOutputFcn.
%hObjecthandletofigure
%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB
%handlesstructurewithhandlesanduserdata（seeGUIDATA）
%varargincommandlineargumentstountitled1（seeVARARGIN）
%Choosedefaultcommandlineoutputforuntitled1
handles.output=hObject;
%Updatehandlesstructure
guidata（hObject,handles）;
%UIWAITmakesuntitled1waitforuserresponse（seeUIRESUME）
%uiwait（handles.figure1）;
%---Outputsfromthisfunctionarereturnedtothecommandline.
functionvarargout=untitled1_OutputFcn（hObject,eventdata,handles）
%varargoutcellarrayforreturningoutputargs（seeVARARGOUT）;
%hObjecthandletofigure
%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB
%handlesstructurewithhandlesanduserdata（seeGUIDATA）
%Getdefaultcommandlineoutputfromhandlesstructure
varargout{1}=handles.output;
functionedit1_Callback（hObject,eventdata,handles）
%hObjecthandletoedit1（seeGCBO）
%eventdatareserved-tobedefinedinafutureversionofMATLAB
%handlesstructurewithhandlesand
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