精品文档---下载后可任意编辑一、总体设计根据功能和指标要求，本系统选用 MCS-51 系列单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计。具体设计如下：（1）由于要设计的是简单的计算器，可以进行四则运算，为了得到较好的显示效果，采纳 LCD 显示数据和结果。（2）另外键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键和等号键，故只需要 16 个按键即可，设计中采纳集成的计算键盘。（3）执行过程：开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过 LCD 显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在 LCD 上输出运算结果。（4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在 LCD 上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LCD 上提示溢出；当除数为 0 时，计算器会在 LCD 上提示错误。系统模块图：二、硬件设计（一）、总体硬件设计本设计选用 AT89C51 单片机为主控单元。 显示部分：采纳 LCD 静态显示。按键部分：采纳 4*4 键盘；利用 MM74C922 为 4*4 的键盘扫描 IC，读取输入的键值。总体设计效果如下图：（二）、键盘接口电路计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键，假如采纳独立按键的方式，在这种情况下，编程会很简单，但是会占用大量的 I/O 口资源，因此在很多情况下都不采纳这种方式，而是采纳矩阵键盘的方案。矩阵键盘采纳四条 I/O 线作为行线，四条 I/O 线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。这样键盘上按键的个数就为 4×4 个。这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中 I/O 口的利用率。精品文档---下载后可任意编辑矩阵键盘的工作原理：计算器的键盘布局如图 2 所示：一般有 16 个键组成，在单片机中正好可以用一个 P 口实现 16 个按键功能，这种形式在单片机系统中也最常用。图 2 矩阵键盘布局图矩阵键盘内部电路图如图 3 所示：为了进一步节约单片机 I/O 口资源，我们在设计中使用了 MM74C922 芯片。MM74C922 是一款 4*4 键盘扫描 IC，它可检测到与之相连的 4*4 键盘的按键输入，并通过数据输出口将按键相应的编码输出。其引脚图如图 4 所示：图 4 MM94C22 硬件图MM74C922 引脚说明：(1) Y1~Y4（脚 1~脚 4）：44 键盘第一列至第四。(2) X1~X4（脚 11、10...
