基于A(yíng)T89C51的十進(jìn)制計算器設計

　　引言

　　本系統采用AT89C51 單片機作為控制器，用來(lái)實(shí)現實(shí)現四位數的“+”,“-”,“*”,“/”運算，運算結果通過(guò)數碼管顯示，并具有有清零功能。AT89C51 具有如下特點(diǎn)：40 個(gè)引腳，4k BytesFlash 片內程序存儲器，128 bytes 的隨機存取數據存儲器(RAM)，32 個(gè)外部雙向輸入/ 輸出(I/O)口，5 個(gè)中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2 個(gè)16 位可編程定時(shí)計數器，2 個(gè)全雙工串行通信口，看門(mén)狗(WDT)電路，片內時(shí)鐘振蕩器。

　　1 總體設計方案

　　1.1 系統組成與工作原理

　　本系統以51 單片機為主控核心，與矩陣鍵盤(pán)、晶振、LED 顯示管模塊一起組合而成。其工作過(guò)程為：首先存儲單元初始化，顯示初始值和鍵盤(pán)掃描，判斷按鍵位置，得出按鍵值，單片機則對數據進(jìn)行儲存與相應的處理轉換，之后送入數碼管動(dòng)態(tài)顯示。將運算結果送入數碼管動(dòng)態(tài)顯示。本設計只能進(jìn)行結果不超過(guò)四位數的運算，其功能如下：

　　(1)數字鍵“0”到“9”用數碼管顯示。

　　(2)加法運算： 加數與被加數均不能超過(guò)9999,加法最終結果不能超過(guò)9999。

　　(3)減法運算： 減法運算正常邏輯為大的數值減去小的數值，本計算器亦如此，只能進(jìn)行正常邏輯的運算，如為小的數值減去大的數值，則將得到的負數與535 相加，得到相應的結果，即如果想進(jìn)行小數減大數的運算，則把得到的結果減去535 即得到負數的正確結果。

　　(4)乘法運算： 與上述方法一樣，計算結果不能超出9999,如溢出則顯示結果只有后三位。

　　(5)除法運算： 除數與被除數均不能超過(guò)9999,計算結果只顯示整數部分。

　　(6)等于鍵： 只有按下等于鍵才能將運算結果顯示出來(lái)，否則一直顯示上一個(gè)數。

　　(7)清零功能：程序不穩定或出現錯誤時(shí)，運用清零鍵回到初始狀態(tài)，也可用復位鍵清零。

　　2 系統硬件設計

　　2.1 系統硬件總體設計

　　本系統由鍵盤(pán)矩陣、LED 顯示管、這幾個(gè)部分組成，鍵盤(pán)輸入鍵值，LED 顯示管顯示當前按鍵及結果。硬件總體設計圖1 如下：

　　圖1 硬件總體設計圖

　　2.2 矩陣掃描顯示當前按鍵模塊

　　利用AT89S51 單片機的P0 端口的P0.0 - P0.7 連接到一個(gè)七段數碼管的a - h 的筆段上，數碼管的公共端接電源。矩陣掃描顯示當前按鍵模塊見(jiàn)圖2。

　　圖2 矩陣掃描顯示當前按鍵模塊