基于单片机的电子计算器设计【开题报告+文献综述+毕业论文】Word文档下载推荐.docx

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二、课题研究的主要内容和预期目标

应用单片机设计制作一个简易计算器，用C51语言进行编程。

系统具体要求：

（1）能完成10000以内+、一、×

（2）精确到小数点后2位；

（3）能进行二进制、十进制和十六进制转换；

（4）具有运算超出表达范围指示。

三、课题研究的方法及措施

计算器的设计采用C语言编写，实现加、减、乘、除基本四则运算。

能进行二进制、十进制和十六进制转换。

本次设计选用AT89C51为主芯片，通过串行8位LED数码显示管和16位键盘控制芯片HD7279A来实现所需要的功能。

HD7279A是一片具有串行接口并可驱动8位共阴式数码管的智能显示驱动芯片。

采用矩阵式按键：

可以方便的输入一个数值，是操作界面具有人性化，节约I/O口资源。

主控电路：

核心控制电路是AT89C51

单片机驱动模块：

山HD7279A来驱动

显示模块：

采用LED数码管显示，电路简单适合显示较多的位数

系统结构框图

四、课题研究进度计划

毕业设计期限：

自2010年10月20至2011年4月2H；

2010年10月20至2010年10月270：

明确任务，查找资料，确定系统总体设计方案;

2010年10月27II至2010年11月23II：

写文献综述，外文翻译；

2010年11月23日至2010年12月4日：

完成开题报告，准备开题答辩；

2010年12月4日至2011年3月5日：

完成软件程序设计，同时通过实验模拟测试；

撰写设计报告与论文；

2011年3月5日至2011年4月2日：

撰写毕业论文，完善设计作品与修改毕业论文；

做好论文答辩的PPT资料，准备答辩，并提交所有电子文档材料。

五、参考文献

［1］黄修力，黄河.基于MCS51单片机的汽车专用理财电子计算器［J］.微型机应用.2010,29（12）:

5-6.

：

2］魏炎立，王蓿蓿，李扬，徐杰彦，樊明.能效评估计算器的设计与实现［J］.电力需求侧管理.2008,10

（2）:

10-13.

3］魏建文，张明媚.测量计算器的设计与实现［J］.科技情报开发与经济.2010,20（13）:

2-5.

［4］ 党晓峰.新型会计计算机一算盘式电子计算器原理及应用［J］.中国会计电算

化.2003,10:

6-9.

［5］ 蔡莲红，黄德智，蔡锐.现代语音技术基础与应用［M］.清华大学出版社.2003:

8-9.

［6］ 梁俊，杨燕翔，王娟，李海忠.基于DSP的语音识别计算器设计［J］.电子设计程.2010,18（5）:

15-17.

［7］ 郁峥，朱妍，应翔.电费计算器的设计与编写［J］.中国科技博览.2008,16:

12-13.

8］陈华宏.计算器在高中数学教学中的在运用［J］.中学数学研究.2007,8:

6-7.

［9］康杰.图形计算器在中学数学探究性学习活动中的应用.数学教育学

报.2002,11

（2）:

22-23.

［10］孙孝军公路.铁路施工测量的实用计算器程序［JW］.测绘通报.2006,7:

1-4.

毕业论文文献综述

电气工程及自动化

电子计算器概述

摘要：

计算器一般指“电子计算器”，该名词有日文传入中国。

计算器结构简单，使用方便,价格便宜，广泛应该于商业交易中，是必备的办公用品之一。

本文通过计算器的结构，分类等了解计算器，并说明计算器的应用情况。

关键字：

计算器，结构，分类，应用

1引言

目前的计算器，主要有功能上的不同，应用于不同领域，适用于不同需求的人们。

有些计算器具有抗震性和抗干扰性，且结构简单，操作方便E。

随着社会的发展，科学的进步，微电子技术的发展也非常迅速，电子产品更新速度也非常快。

这些年，单片机以其体积小，价格低廉，面向控制等独特的优势，在各种行业，如工业控制，仪器仪表，产品自动化，智能化方面都有广泛应用。

而且单片机应用系统的可靠性值得信赖。

所以使用单片机的计算器应用也非常广泛。

2计算器的介绍

2.1计算器的结构

计算器一般有运算器，控制器，存储器，键盘，显示器，电源等构成。

低档计算器的运算器和控制器由数字逻辑电路实现简单的计算。

高档的计算器由微处理器和只读存储器实现各种不同的，复杂的运算程序。

计算器各部分部件有着不同的用途。

键盘是计算器的输入部件，一般采用接触式，也有采用传感式的。

显示器是计算器的输出部件，一般选用发光二极管或者液晶显示器。

关于电能社会在对电力需求快速增加的同时，对能耗指标的关注也日益提升⑵。

所以计算器电源设计值得关注。

为了避免人们工作完成后忘记关掉计算器而浪费电能，计算器都采用CMOS工艺制作的大规模集成电路，然后在其内部装有定时不操作自动断电电路。

这样即使使用者忘记关掉计算器也不用担心浪费电能，延长电池使用寿命的同时，也节约了电能。

在单片机计算器中基本的测量分为许多模块，每个模块都包含一些特定的测量计算闵。

2.2计算器分类

算术型计算器：

可以进行简单的算术运算，包括加，减，乘，除。

科学型计算器：

可以进行乘方，开方，指数，对数，三角函数，统计等方面的运算，又称函数计算器。

程序计算器：

可以自己进行编程序，先把复杂的运算步骤储存起来，然后可以多次重复的运算。

3几种计算器的应用

3.1新型会计计算机

会计是一项以数据为主要处理对象的工作，数据处理的效率和质量如何，直接影响到会计信息的质量和会计职能的发挥。

而会计计算工具的运转效率和运转质量.则对数据处理的效率和质量起重要的保证作用。

算盘式电子计算器作为新型的会计计算工具.可以较好地达到上述目标。

算盘式电子计算器是把传统会计计算工具算盘和现代会计计算工具计算器的优点结合在一起而研制成的新型会计计算工具。

具有以下优点：

输入工作量较少，可以同时输入多个数字字母，采用键盘操作，比算盘更直观，简单和准确，利用电能计算，节约了人的脑力劳动，价格比较低廉，降低财会工作办公费用，可以继续增加更高级功能，便于学习和掌握。

算盘式电子计算器作为一种更适合财会人员使用的新型财会计算工具，现在还没有普及开来，另外还需要根据实际工作需要进一步优化设计'

七

3.2基于DSP的语音识别计算器设计

在电子技术的发展中，计算器除了保留了基本运算外还加入了其他比较复杂的运算，但是计算器的基本操作没有发生根本的变化，依然就是用手操作。

然而对于需要进行实时数字计算的特殊人群（比如残疾人）或者在一些特殊场合可能无法手动操作计算器，这样的话就会带来麻烦。

所以用加入语音识别模块的计算器来进行实时数字计算就相当方便。

（语音识别技术回是人机最自然，最简洁的交流方式，它就是让机器能够自动识别并理解说话人要表达的意思，将语音信号转变成为正确的文本或命令的高科技技术）M。

3.3电费计算器的设计与编写

现在在整个电费管理工作中，电费的核算及电费的差错处理是个相当繁琐的过程，这需要花费大量的人力，物理。

从而影响着电费管理工作的整体进度及工作效率。

怎么才能解决这样的问题呢？

可以想象如果使用标准化的计算工具可以大幅提高工作效率，简化工作流程。

使用电费计算器大大加快了计算速度，应用起来快速便捷，提高了工作效率。

如果单纯的依靠手工计算模式辅助简单的计算器进行核算，不仅处理过程的稳定性较差，花费的人工成本大还可能导致错误。

由于目前的电费计算大多套用标准的电费计算公式，所以如果使用标准化的计算工具肯定可以大幅提高工作效率，简化流程'

气

3.4计算器在高中数学教学中的在运用

使用计算器，其行为极易进入学习活动状态，通过自己的思维活动实现对部分概念、性质和定理的探索获得过程，表现为主动参与、尝试探究过程和体验创造的激情，培养了学生实践能力，使学生不轻易迷信权威，培养了学生敢于提出质疑和善于反思的思维品质，也培养了学生严谨的科学态度和不怕困难的精神，达到了在数学教学中渗透人文主义的教育目的.也让学生更多的感受了观察、实验、发现、归纳、猜想和证明的过程回。

3.5其他一些应用

图形计算器促进学生探究性活动'

可O为了能够快速而准确地为测距仪或全站仪提供极坐标测设数据，提高测量工作效率，应采用可编程序列的计算器计算敏。

不同类型的技术已经出现如基于孔径抖动计算器®

。

4结论

随着社会的发展，科学的进步，微电子技术的深入发展，计算器相关技术的成熟与计算器更新速度的加快。

相信越来越多不同类型的计算器将面世并且渗透到不同领域，适合不同类型需求的人们。

计算器可以更好的为人们服务，提高效率，做出巨大的贡献。

参考文献

［1］黄修力，黄河.基于MCS51单片机的汽车专用理财电子计算器［J］.微型机应

用.2010,29（12）:

5-6,

［3］魏建文，张明媚.测量计算器的设计与实现［J］.科技情报开发与经济.2010,20（13）:

2-5,：

4］党晓峰.新型会计计算机一算盘式电子计算器原理及应用［J］,中国会计电算

[9]康杰.图形计算器在中学数学探究性学习活动中的应用.数学教育学报.2002,11

（2）:

[10]孙孝军公路.铁路施工测量的实用计算器程序[JW].测绘通报.2006,7:

[11]TanyelCakmakTanerAltunokAtechnologyreadinesslevels（TRLs）calculatorsoftwareforsystemsengineeringandtechnologymanagementtoolAdvancesinEngineeringSoftware41（2010）769-778.

[12]ApertureJitterCalculatorforADCsSep08,2009.

毕业设计

（20）

基于单片机的电子计算器设计

（c51语言编程）

摘要

计算器是人们生活中必不可少的电子产品之一，因此设计一款方便实用，操作简单的计算器具有不小的实际意义。

本次设计是基于AT89C51单片机的电子计算器设计。

需要达到以下几个功能：

能进行二进制、十进制和十六进制转换；

能完成10000以内加、减、乘、除；

精确到小数点后2位；

具有运算超出表达范围指示。

本次设计选用AT89C51为主芯片，通过串行8位LED数码显示管和64位键盘控制芯片HD7279A来实现所需要的功能。

HD7279A是一片具有串行接口并可驱动8位共阴式数码管的智能显示驱动芯片。

可以完成LED显示和键盘接口的全部功能。

本次软件的编程选择C语言编程。

需要进行的编程主要包括主程序，减法子程序，加法子程序，除法子程序，乘法子程序，进制转换程序等。

需要运用所学的知识进行所需要求的编程。

关键词：

AT89C51单片机；

HD7279A；

LED；

键盘；

C语言

Abstract

Calculatorisessentialinpeople'

slivesforoneofelectronicproducts.Sodesigningaconvenientandpractical,simplecalculatorisveryimportant.Thedesignisaelectroniccalculator,andisbasedonAT89C51microcontroller.Thedesignneedtoachievethefollowingfunctions:

Cancarryonthebinarysystem,thedecimalsystemandthehexadecimalsystemtransformation;

Cancompletein10000toaddition,subtraction,multiplication,division;

Accuratetothepercentile;

Havetheoperationtosurpasstheexpressionscopeinstruction.

ThedesignusesAT89C51-basedchip,angthroughtheserial8-bitLEDdigitaldisplayand64-bitkeyboardcontroltheHD7279Achiptoachievetherequiredfunction.TheHD7279Aisasmartdisplaydriverchipwithaserialinterfaceandcanbedrivenwitha8-bittransvaginaldigital.ThechipcancompletethefullfunctionoftheLEDdisplayandkeyboardinterface.

ThissoftwareprogrammingchoiceClanguage.Theneedforprogrammingincludingthemainprogram,subroutinesubtraction,additionsubroutine,subroutinesdivision,multiplicationsubroutine,hexconversionprogram.Theprogramneedtoapplytherequiredknowledgetomakethenecessaryprogramming.

Keywords:

AT89C51microcontroller;

HD7279A;

LED;

keyboard;

Clanguage

1引言 1

2总体设计 2

3硬件设计 3

3.1微处理器系统 3

3.1.1复位电路 4

3.1.2时钟电路 5

3.2键盘和显示模块 5

3.2.1键盘电路的设计 6

3.2.2显示电路的设计 7

3.3串行模块 8

4软件设计 10

4.1总体程序流程图 10

4.1.1主程序 11

4.1.2延时子程序 12

4.2显示、读键模块的设计 12

4.2.1LED显示程序设计 12

4.2.2键盘子程序设计 13

4.3加，减，乘，除子程序 14

4.3.1加法子程序 14

4.3.2减法子程序 14

4.3.3乘法子程序 15

4.3.4除法子程序 16

4.4进制转换程序 16

4.5显示错误 17

4.5.1除数为0时显示错误 17

4.5.2输入超过8位时显示错误 17

5制作和调试 18

6结论 19

参考文献 20

附录1实验原理图 21

附录2毕业设计作品说明书 22

附录3按键说明 23

目前社会流行使用的计算器，种类繁多功能各异。

计算器可以应用在不同领域，适用不同需求的人们。

有些计算器具有抗震性和抗干扰性，且结构简单，操作方便随着社会的发展，科学的进步，微电子技术的发展也非常迅速，电子产品更新速度也非常快。

这些年，单片机以其体积小，价格低廉，面向控制等独特的优势，在各种行业如工业控制，仪器仪表，产品自动化，智能化方面都有广泛应用。

所以使用单片机的计算器应用也非常广泛。

计算器一般由运算器，控制器，存储器，键盘，显示器，电源等构成⑵。

低档计算器的运算器和控制器由数字逻辑电路实现简单的计算。

高档的计算器由微处理器和只读存储器实现各种不同的，复杂的运算程序。

计算器各部分部件都有着不同的用途。

键盘是计算器的输入部件，一般采用接触式，也有采用传感式的。

显示器是计算器的输出部件，一般选用发光二极管或者液晶显示器。

关于电能，社会在对电力需求快速增加的同时，对能耗指标的关注也日益提升田。

所以计算器电源设计也是值得关注的。

为了避免人们工作完成后忘记关掉计算器而浪费电能，计算器都采用CMOSI艺制作的大规模集成电路，然后在其内部装有定时不操作自动断电电路。

这样即使使用者忘记关掉计算器也不用担心浪费电能，延长电池使用寿命的同时，也节约了电能。

在单片机计算器中基本的测量分为许多模块，每个模块都包含一些特定的测量计算⑶。

本次设计选用AT89C51为主芯片，通过串行8位LED数码显示管和64位键盘控制芯片HD7279A来实现所需要的功能⑷。

需要进行的编程主要包括主程序，减法子程序，加法子程序，除法子程序，乘法子程序，进制转换程序等。

系统还设了功能键ON/C,开始显示0,按了键后就进入计算状态。

2总体设计

此次设计的电路采用AT89C51单片机为主要控制电路，利用键盘完成电路的实际操作，编程语言采用C语言编写。

主要设计以AT89C51为主芯片，通过串行8位LED数码显示管和64位键盘控制芯片HD7279A来实现所需要的功能。

硬件的组成主要有三大模块：

微处理器系统、键盘和显示模块。

单片机系统结构框图如图2-1所示：

图2-1单片机系统结构图

软件方面选用C语言编程，为了实现加，减，乘，除以及二进制、十进制和十六进制转换，需要进行的编程主要包括主程序，减法子程序，加法子程序，除法子程序，乘法子程序，进制转换程序等。

最后通过按键进行操作，实现设计要求。

3硬件设计

3.1微处理器系统

本系统的微处理器采用的是AT89C51芯片oAT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器。

单片机的可擦除只读存储器可反复擦除1000次［51o这种器件是采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造的，并且与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，因此ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器。

AT89C51芯片如图3-1所示：

图3-1AT89C51芯片

主要性能参数：

•与MCS-51兼容

•4K字节可编程闪烁存储器

•寿命：

1000写/擦循环

•数据保留时间：

10年

•全静态工作：

0HZ-24MHZ

•三级程序存储器锁定

•128X8位内部RAM

•32可编程I/O线

•两个16位定时器/计数器

•5个中断源

•可编程串行通道

•低功耗的闲置和掉电模式

•片内振荡器和时钟电路

部分管脚说明：

VCC：

供电电压。

GND：

接地。

RST：

复位输入。

当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。

XTAL1：

反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入。

XTAL2：

来自反向振荡器的输出⑹。

3.1.1复位电路

在单片机系统中，除单片机本身需要复位外，外部扩展的1\0接口电路等也是需要复位的。

因此需要一个系统的同步复位信号，也就是单片机复位后，CPU开始工作，外部的电路要复位好，以保证CPU有效的对外部电路进行初始化编程。

本次所用的复位电路采用上电按钮复位方式。

其工作原理如下：

通电时，电容两端相当于短路，RST引脚为高电平，RC电路充电，当RST端电压慢慢下降，当降到低电平时，单片机开始工作。

单片机复位电路如图3-2所示：

当电源开始上电的那一瞬间，电容相当于短路，RESET端输入高电平，

AT89C51复位。

当AT89C51需要复位的时候，可以手动按下复位键，此时电容通过电阻放电，当放电完毕时，RESET端为高电平，AT89C51进入复位状态，放手后电容又开始充电，RESET端的电位开始下降，CPU就脱离复位状态。

3.1.2时钟电路

时钟电路是用于产生单片机工作所需要的时钟信号。

AT89C51单片机内部自带时钟电路，所以我们只需要在片外通过XTAL1和XTAL2引脚接入晶体振荡器和电容就可以构成一个稳定的自激振荡器。

XTAL1和XTAL2是时钟引脚，外接晶体时与片内的反相放大器构成一个振荡器，提供单片机的时钟控制信号（时钟引脚也可外接晶体振荡器）。

它分别为反相放大器的输入端和输出端。

在这个电路中，电容C2和电容C3的容量大小的确定与晶振频率和工作电压有关系。

考虑到电容的大小会影响到起振的快速性和振荡器的稳定性，并且影响精度，因此设置C2和C3电容的大小为30PFo

单片机外围时钟电路原理图如图3-3所示：

图3-3单片机外围时钟电路

3.2键盘和显示模块

本次设计使用的显示模块采用HD7279A智能显示驱动芯片。

HD7279A驱动芯片是一片具有串行接口的，可