【普中开发板】基于51单片机简易计算器数码管显示设计

原创于 2025-03-13 09:00:00 发布 · 1.3k 阅读

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#51单片机 #单片机 #嵌入式硬件

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【普中开发板】基于51单片机简易计算器数码管显示设计( proteus仿真+程序+实物演示+讲解视频）

1. 主要功能：
2. 讲解视频：
3. 设计说明书(报告)
4. 仿真
5. 实物烧录和现象
6. 程序代码
7. 设计资料内容清单&&下载链接

Proteus 仿真：Proteus 8.16(有低版本)

程序编译器：keil 4/keil 5

编程语言：C语言

设计编号：P04

1. 主要功能：

普中开发板实验设计

本设计旨在设计一个基于51单片机的简易计算器仿真设计。

功能要求：实现加减乘除四则简单运算数码管显示

1、能通过矩阵键盘输入正确键值；

2、能进行简单的四则运算；

3、能以数码管正确显示数值；

4、最大支持运算结果9 9999，超出将蜂鸣器报警；

(目前仅完全适配普中开发板A234，其他普中开发板型号可能需要做代码修改或接线)

需注意本设计仿真中51单片机芯片是兼容的，AT89C51,AT89C52是51单片机的具体型号，内核是一样的。相同的原理图里，无论stc还是at都一样，引脚功能都是一样的，程序是兼容的，芯片可以替换为STC89C52/STC89C51/AT89C52/AT89C51等51单片机芯片。

以下为本设计资料展示图：

2. 讲解视频：

讲解视频包含仿真运行讲解、实物运行讲解和代码讲解

3. 设计说明书(报告)

本次课程设计的主要目标是以51单片机为基础，结合Proteus仿真软件，设计一款简易计算器。这个计算器需要实现加减乘除四则运算功能，并且能够将运算结果通过数码管进行显示。这个任务不仅要求我们掌握单片机的编程技术，还需要我们深入理解数码管显示的工作原理，同时还需要通过Proteus软件进行系统的仿真和调试。

在设计过程中，我们将从硬件电路设计和软件编程两个方面进行。硬件电路设计包括单片机最小系统、输入按键、输出数码管等部分。其中，单片机最小系统是整个系统的核心，它包括了单片机、时钟电路、复位电路等基本部分。输入按键将用于用户输入数字和运算符号，而输出数码管则将用于显示运算结果。

软件编程方面，我们将使用C语言进行编程。首先，我们需要根据设计需求，编写出相应的程序。程序应该能够读取用户的输入，进行四则运算，并根据运算结果驱动数码管进行显示。然后，我们将在Proteus中进行仿真和调试，检查程序的正确性和系统的稳定性。

通过这个课程设计，我们不仅能够更加深入地理解单片机的原理和应用，还能够掌握基本的电路设计和软件编程技能。同时，通过Proteus的仿真和调试功能，我们还可以更好地理解系统的运行过程，提高我们的调试和解决问题的能力。我们期待通过这个课程设计，能够更好地掌握单片机的应用，为未来的学习和工作打下坚实的基础。

4. 仿真

打开仿真工程，双击proteus中的单片机，选择hex文件路径，然后开始仿真。

5. 实物烧录和现象

计算结果如下图：

软件准备：

第一次使用务必先安装CH340驱动。

双击打开 STC-ISP.exe。

下载步骤：

0.板子先上电，接电源线到电脑USB口，先不上电，板子无灯光。

1.选择选择单片机型号

2.选择下载器的串口

3.打开编译生成的 HEX 文件

4.点击下载，单片机板子电源键按下接通电源，等待下载完成提示

6. 程序代码

使用keil4或者keil5编译，代码有注释。

核心代码：

#include<reg52.h> //头文件
#include<intrins.h>//头文件
#include<math.h>
#define uint unsigned int //宏定义
#define uchar unsigned char//宏定义
long x=0,y=0,num=0;
uint operators,input,iny=0;
uchar key,k,ff=16;
sbit a0=P2^2;					//138锁存器
sbit a1=P2^3;
sbit a2=P2^4;
sbit beep=P2^5;
sbit led=P3^0;


 uchar code table[]={					 //数码管段选
 0x3f,0x06,0x5b,0x4f,
 0x66,0x6d,0x7d,0x07,
 0x7f,0x6f,0x77,0x7c,
 0x39,0x5e,0x79,0x71,
 0x00,0x40
 };

 //uchar code table1[]={0xfe,0xfd};	   //数码管位选


void delay(uint xms)  //延时
{
	uint xx,yy;
	for (xx=xms;xx>0;xx--)
		for(yy=110;yy>0;yy--);
}

void display() //显示函数，数码管动态扫描
{
    uchar wan,qian,bai,shi,ge;	
	wan=num/10000;
	qian=num%10000/1000;
	bai=num%1000/100;
	shi=num%100/10;							//num求摸  数码管显示十位
	ge=num%10;							//num求余  数码管显示个位

    P0=0x00;					//数码管全关
	P0=table[ff];			  //端选给P0
	a0=0;						   //位选
	a1=0; 
	a2=0;
	delay(3);				  //延时
	
	P0=0x00;				
	P0=table[ge];//段选显示个位数
	a0=0;
	a1=0;
	a2=0;		//选中第一位
	delay(3);

	P0=0x00;				
	P0=table[shi];//段选显示十位数
	a0=1;
	a1=0;
	a2=0;		//选中第二位
	delay(3);
	
	P0=0x00;
	P0=table[bai];
	a0=0;
	a1=1;
	a2=0;		//选中第三位
	delay(3);
	
	P0=0x00;
	P0=table[qian];//段选显示千位数
	a0=1;
	a1=1;
	a2=0;		//选中第四位
	delay(3);
	
	P0=0x00;
	P0=table[wan];//段选显示万位数
	a0=0;
	a1=0;
	a2=1;		//选中第五位
	delay(3);
	
 							 
}

  
 /**********算术运算函数*************/
void arithmetic()
{
	if (iny){
		switch(operators)
		{
			case 1:							//加法运算
			x=x+y;
			num=x;

			if(num<100000&&num>-100000)			 //正常范围
			{
			  TR0=0;
			}
			else							   //超出范围，报警
			TR0=1;

			break;

			case 2:						   //减法运算
			x=x-y;
			num=x;
			if(num<0)
			{
			  num=num*(-1);
			  ff=17;
			}
			else
			ff=16;
			if(num<100000&&num>-100000)
			{
			  TR0=0;
			}
			else
			TR0=1;

			break;

			case 3:
			x=x*y;						  //乘法运算
			num=x;

			if(num<100000&&num>-100000)
			{
			  TR0=0;
			}
			else
			TR0=1;
			break;

			case 4:						  //除法运算
			x=x/y;
			num=x;
			if(y!=0)					 //除数不为0
			{
			  //TR0=0;
			  led=1;
			}
			else					  //除数为0	报警
			//TR0=1;
			  led=0;
			}
		}
}

 /***********符号处理函数*************/

void fuhao() 
{
	if(key<=9&&key>=0)      //判断按下的键是否为数值
	{
	num=num*10+(key-0);
	if (operators>0)
		{
		y=num;
		iny=1;
		}
	else
		{
		x=num;
		if(num<100000&&num>-100000)
		{
		  TR0=0;
		}
		else
		TR0=1;



		}
	}
else
	{
	switch(key)						  //按键判断
		{
		case 'c':
					//x=0;
					//y=0;
					//num=0;
					if(operators==0)
					{
					  x=x/10;	 			 //一位一位删除
					  num=x;			  
					  iny=0;
					}
					if(operators>0)
					{
					  y=y/10;		//一位一位删除
					  num=y;		
					}			  
					//iny=0;
					//operators=0;
					//display();
					break;
		case '=':
					arithmetic();
					iny=0;
					operators=0;
					//num=0;
					break;
		case '+':
				    if (operators)
					arithmetic();
					operators=1;
					num=0;
					break;
		case '-':
				    if (operators)
					arithmetic();
					operators=2;
					num=0;
					break;
		case '*':
				    if (operators)
					arithmetic();
					operators=3;
					num=0;
					break;
		case '/':
					if (operators)
					arithmetic();
					operators=4;
					num=0;
					break;
		}
	}
}