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摘 要

随着科技的进步和发展，单片机的应用越来越贴近生活。以计算器为例，计算器作为使用频率很高的电子产品之一，它的发展空间还很大，需求量也很多，尤其是小型简易计算器，因其便携性更受青睐。单片机能方便的完成计算器的设计，而且其成本低廉，因此将单片机应用于计算器中可以降低成本。本设计的目标是做出一款可以进行不超过13位有效数字的四则运算的简易计算器，这个系统的核心是AT89S52单片机，计算器的输入采用4*4的矩阵键盘，并在LCD1602上显示出操作过程。此种简易计算器具备基本功能且使用方便。本文把本设计分为系统设计，硬件设计，软件设计，系统仿真几个模块分别阐释。本设计只制作仿真，不制作实物。

关 键 词：计算器，AT89S52，LCD1602，矩阵键盘

Abstract: With the advancement and development of science and technology, the application of SCM has become more and more close to life. Taking the calculator as an example, the calculator is one of the electronic products with a high frequency of use, and its development space is still very large, and the demand is also many, especially a small and simple calculator, because its portability is more favored. The one-chip computer can finish the design of the calculator conveniently, and its cost is low, so applying the one-chip computer to the calculator can reduce the cost.The goal of this design is to make a simple calculator that can perform four arithmetic operations with no more than 13 significant digits. The core of this system is the AT89S52 microcontroller. The input of the calculator uses a 4*4 matrix keyboard and is displayed on the LCD1602. The operation process. This simple calculator has basic functions and is easy to use. In this paper, the design is divided into system design, hardware design, software design and system simulation. This design only creates simulations and does not produce physical objects.

Keywords:the calculator,at89s52,lcd1602,matrix keyboard

目 录

1 前言 6

1.1 系统的开发背景 6

1.2 系统的开发意义 6

1.3 设计目的 6

2 计算器的系统设计 6

2.1 系统的总体框图 6

2.2 系统功能 7

2.3 元件简介 7

3 硬件设计 13

3.1 硬件资源分配 13

3.2 矩阵键盘的设计 13

3.3 显示电路的设计 14

4 计算器的软件设计 15

4.1 计算器的软件规划 15

4.2 C语言和汇编语言的选择 15

4.3 键扫描程序设计 15

4.4 算数运算程序设计 18

4.5 显示程序的设计 18

5 系统仿真 21

5.1 计算器的仿真测试 21

5.2 计算器的精度问题 23

结 论 24

参 考 文 献 25

致 谢 26

1 前言

1.1 系统的开发背景

随着科技的进步和社会的发展，人们的生活水平不断地提高，特别是微电子技术的发展速度十分迅猛。单片机也以各种不同的方式融入了我们的日常生活，上到科学研究，下到生活中的小电器，随处可见并且不可或缺。计算器便是一例，作为生活中最常见的电子产品之一，如何利用现有的软硬件技术条件，使得计算器更加方便快捷，更好地为社会各个行业服务，是现今微电子领域重要研究方向。

1.2 系统的开发意义

计算器作为一款便携式的计算工具应用十分广泛，市场需求量也很大，任何一家商铺，办公地点，学校都不可缺少的出现它的身影。在生活中，经常使用的计算器有：算数型计算器，可以计算加、减、乘、除等不复杂的四则运算，科学型计算器，可以计算乘方、开方、指数、对数三角函数、统计等，又称作函数计算器，程序计算器，可以编程序，把较复杂的运算步骤储存起来，进行多次重复的运算^[1]。

由于许多人对计算器的要求并不高，只要能进行简单的加、减、乘、除运算即可，因此简易计算器的应用更为广泛，使其变得更有竞争力是非常有必要的。是以设计一款既简单又适用的计算器是颇有意义的。

1.3 设计目的

本设计的目的是进一步熟悉和学习单片机的理论知识，增强在现实生活中应用的能力。通过本次的设计，希望我能熟练掌握用C语言在单片机程序设计上的应用的方法，能把理论和实际相结合，进一步提高自己的综合能力和设计能力，把本科所学内容融会贯通。

2 计算器的系统设计

2.1 系统的总体框图

图1 系统的总体框图

2.2 系统功能

1、使用LCD1602液晶屏显示。

2、采用4*4键盘来输入数据。

3、能够进行小数运算。

4、可以计算不超过13位数的加减乘除。

2.3 元件简介

2.3.1 AT89S52的特点

图2 单片机AT89S52

1. 主要性能

(1)一个设计的硬件设计作为基础来说，需要考虑到很多方面，单片机作为整个硬件系统的控制核心更是重要，不仅要实现本设计所要求的功能，还要考虑到编程是否方便，是否容易购得。综合考虑，AT89S52成为本设计的首选。它的主要性能如下表1所示：

表1 AT89S52的主要性能

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