芯耀
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本設計：
基于51單片機的簡易計算器設計（仿真+程序+原理圖+PCB+設計報告）
仿真：proteus 7.8
程序編譯器：keil 4/keil 5
編程語言：C語言
編號S0001
芯片可以替換為STC89C52/STC89C51/AT89C52/AT89C51等51單片機芯片。
一、該簡易計算器設計硬件電路采用三部分電路模塊構成：
1、鍵盤模塊電路， 采用 4*4 矩陣式鍵盤作為輸入電路；
2、LCD1602 液晶顯示模塊；
3、以 51 單片機作為控制核心。
二、軟件程序主要由三部分組成： 主程序、按鍵掃描程序和 LCD1602 顯示程序。
三、 性能指標
（1） 用51單片機設計一個簡易計算器， 并用 1602 液晶顯示相應的數據。
（2） 可以進行簡單的加減乘除運算。
（3） 最大可以 9999*9999， 。
（4） 可以通過 proteus 仿真。
仿真圖（提供源文件）：
原理圖（提供源文件）：
單片機最小系統介紹
單片機（Microcontrollers）是一種集成電路芯片，是采用超大規(guī)模集成電路技術把具有數據處理能力的中央處理器CPU、隨機存儲器RAM、只讀存儲器ROM、多種I/O口和中斷系統、定時器/計數器等功能（可能還包括顯示驅動電路、脈寬調制電路、模擬多路轉換器、A/D轉換器等電路）集成到一塊硅片上構成的一個小而完善的微型計算機系統，在工業(yè)控制領域廣泛應用。從上世紀80年代，由當時的4位、8位單片機，發(fā)展到現在的300M的高速單片機。本文的單片機特指51單片機，具體芯片型號是 。需注意STC89C51,STC89C52，AT89C51,AT89C52都是51單片機的一種具體芯片型號。
最小系統組成：
51單片機最小系統：單片機、復位電路、晶振（時鐘）電路、電源
最小系統用到的引腳
1、主電源引腳（2根）
VCC：電源輸入，接＋5V電源
GND：接地線
2、外接晶振引腳（2根）
XTAL1：片內振蕩電路的輸入端
XTAL2：片內振蕩電路的輸出端
3、控制引腳（4根）
RST/VPP：復位引腳，引腳上
復位電路
一般來說，在電路圖中，電容的的大小是10uf，電阻的大小是10k。（不特指本電路，具體參數看仿真圖）
在5V正常工作的51單片機中小于1.5V的電壓信號為低電平信號，而大于1.5V的電壓信號為高電平信號?？梢运愠鲭娙莩潆姷诫娫措妷旱?.7倍，即電容兩端電壓為3.5V、電阻兩端電壓為1.5V時，需要的時間約為T=RC=10K*10UF=0.1S。
也就是說在單片機上電啟動的0.1S內，電容兩端的電壓從0-3.5V不斷增加，這個時候10K電阻兩端的電壓為從5-1.5V不斷減少（串聯電路各處電壓之和為總電壓），所以RST引腳所接收到的電壓是5V-1.5V的過程，也就是高電平到低電平的過程。
單片機RST引腳是高電平有效，即復位；低電平無效，即單片機正常工作。所以在開機0.1S內，單片機系統RST引腳接收到了時間為0.1S左右的高電平信號，所以實現了自動復位。
在單片機啟動0.1S后，電容C兩端的電壓持續(xù)充電為5V，這是時候10K電阻兩端的電壓接近于0V，RST處于低電平所以系統正常工作。當按鍵按下的時候，開關導通，這個時候電容兩端形成了一個回路，電容被短路，所以在按鍵按下的這個過程中，電容開始釋放之前充的電量。隨著時間的推移，電容的電壓在0.1S內，從5V釋放到變?yōu)榱?.5V，甚至更小。根據串聯電路電壓為各處之和，這個時候10K電阻兩端的電壓為3.5V，甚至更大，所以RST引腳又接收到高電平。單片機系統自動復位。
晶振電路
晶振基本概念 晶振全名叫晶體振蕩器，每個單片機系統里都有晶振，晶振是由石英晶體經過加工并鍍上電極而做成的，主要的特性就是通電后會產生機械震蕩，可以給單片機提供穩(wěn)定的時鐘源，晶振提供時鐘頻率越高，單片機的運行速度也就越快。 晶振用一種能把電能和機械能相互轉化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。
晶振起振后， 產生的振動信號會通過XTAL1引腳， 依次經過振蕩器和時鐘發(fā)生器的處理，得到機器周期信號，作為指令操作的依據。51單片機常用的晶振是12M和11.0592M
PCB圖（提供源文件）：
源程序（提供源文件）：
復制到瀏覽器https://docs.qq.com/sheet/DS0xIa0llTmtNakRW
#include "reg52.h"
#include "string.h"
#include "stdio.h"
#include "lcd1602.h"
#include "keyboard.h"
#define keydeng 14
#define keyzuoyi 12
code unsigned char KeyDisPlaybuf[16] =
{
'1', '2', '3', '+',
'4', '5', '6', '-',
'7', '8', '9', '*',
'<', '0', '=', '/'
};
long Count(char *ch, char len)//簡單計算器 僅支持加減乘除+-*/
{
unsigned char i = 0;
char Operation;
long Num1=0,Num2=0;
while(i<len && ch[i]!='+' && ch[i]!='-' && ch[i]!='*' && ch[i]!='/')
{
Num1*=10;
Num1+=ch[i]-'0';
i++;
}
Operation=ch[i++];
while(i<len && ch[i]!='=')
{
Num2*=10;
Num2+=ch[i]-'0';
i++;
}
switch(Operation)
{
case'+':return Num1+Num2;
case'-':return Num1-Num2;
case'*':return Num1*Num2;
case'/':return Num1/Num2;
}
return 0;
}
void EasyCounter(void)
{
unsigned char buff[30];
unsigned char text[30];
unsigned char key;
unsigned char i = 0;
do
{
key = keycan();//讀取鍵值
if(key!=0xff)//鍵值不等于0
{
text[i++]=KeyDisPlaybuf[key];//記錄鍵值對應的字符
text[i]='?';
LCD_ShowStr(0,0," ");
LCD_ShowStr(16-strlen(text),0,text);
}
if(key==keyzuoyi&&i>0)//按下"<"時刪除一位
i-=2;
}while(key!=keydeng);//按下'='時結束輸入
sprintf(buff, "%ld", Count(text, strlen(text)));
LCD_ShowStr(0,1," ");
LCD_ShowStr(16-strlen(buff),1,buff);
}
void main(void)
{
LCD_Init();
while(1)
{
EasyCounter();
}
}
說明書：
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