1.功能设计

        使用4*4矩阵键盘，实现了加减乘除等运算，运算过程及其结果显示在LCD1602屏幕上面。（工程保证完整可用！！）

        加法演示：

        减法演示：

 

乘法：

 

 除法：

2.模块介绍 

矩阵键盘：

矩阵键盘是一种常见的计算机键盘布局形式，它是由按键交错排列的矩阵电路所组成。矩阵键盘通常由多行多列的按键组成，每一个按键都是一个独立的电子元件。

在矩阵键盘的设计中，按键被组织成行和列的布局。通过扫描行和列上的电路，可以检测到按下的具体按键。具体而言，矩阵键盘中的按键按下时，会导通对应行和列的电路。然后，通过扫描电路或者矩阵扫描芯片，可以识别和解码按键的位置信息。

矩阵键盘广泛应用于电脑、手机、平板电脑等设备上，它是现代计算机输入设备的常见形式之一。矩阵键盘具有结构简单、布局紧凑、使用方便等优点，能够满足大部分用户的基本输入需求。

51单片机：

51单片机，也称为“8051单片机”，是一种基于哈佛结构的8位微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统和电子设备中。它是由英特尔公司于1980年推出的，由于其稳定性、可靠性和广泛的应用，成为最具代表性的单片机之一。

51单片机采用CISC架构，具有8位数据总线、16位地址总线和许多基本外设接口，如通用输入输出引脚、定时器、串口和中断控制器。它内部包含了CPU核心、存储器、时钟电路、IO口、定时器/计数器等功能模块，可以完成各种控制和处理任务。

51单片机的主要特点包括：
1. 8位处理能力：它能够对8位数据进行操作和处理。
2. 大容量存储器：包括8KB的内部RAM和64KB的地址空间，用于存储程序代码和数据。
3. 强大的中断系统：支持多级中断优先级和多种中断源，方便实现实时响应和处理。
4. 丰富的外设接口：包括多个通用IO口、定时器/计数器、串口等，可满足不同应用程序的需求。
5. 低功耗设计：在低功耗模式下，能够有效延长电池寿命，适用于便携式设备。
6. 成熟的开发工具链：拥有丰富的开发工具、编译器和调试器，方便软件开发和调试。

51单片机广泛应用于各种领域，包括家电控制、工业自动化、电子仪器、通信设备、电动工具等。它的简单、稳定和易于开发特性，使得它成为嵌入式系统开发和学习的重要基础。

LCD1602

LCD1602是一种常用的字符型液晶显示模块，它可以显示16列、2行的字符。LCD是“液晶显示器”的缩写，1602则表示该显示模块具有16个字符列和2行。

LCD1602模块由一块液晶面板、显示控制芯片（一般是HD44780或兼容芯片）和背光源等组成。它采用低功耗、高对比度的液晶技术，可以在各种环境下实现清晰可见的字符显示。

LCD1602模块的主要特点如下：
1. 字符显示能力：具有16列和2行的字符显示能力，每行可显示16个字符，共可以显示32个字符。
2. 显示控制芯片：内置显示控制芯片，如HD44780等，可以通过控制芯片的引脚来实现字符显示和控制。
3. 背光源：内置背光源，可以通过控制背光引脚来控制显示背光的开关。
4. 引脚接口：常见的LCD1602模块采用16个引脚的并行接口，通过控制引脚来发送数据和控制信号。
5. 显示效果：可显示英文字母、数字、符号等字符，具有良好的显示效果和可读性。
6. 低功耗：采用液晶技术，功耗较低，适合用于低功耗的电子设备。

LCD1602模块广泛应用于各种嵌入式系统和电子设备中，如温度计、电子钟、计数器、测量仪器等。它易于控制和使用，通过控制芯片提供的接口和指令，可以灵活地实现字符的显示和控制。

3.课题意义

1. 学习和应用嵌入式系统：通过设计51单片机计算器，可以深入学习和应用嵌入式系统的知识。嵌入式系统是现代科技的重要组成部分，掌握嵌入式系统的设计和开发技术对于提高电子工程技术水平具有重要意义。

2. 熟悉微控制器体系结构： 51单片机是一种经典的微控制器，设计计算器可以使学生熟悉51单片机的体系结构、指令系统和功能模块。这对于学生理解和掌握微控制器工作原理，并具备嵌入式系统开发的能力非常重要。

3. 加深对计算机原理的理解：计算器是一种简单的计算设备，但在设计过程中需要用到数字逻辑和基本的计算机原理。通过设计计算器，可以帮助学生深入理解数据存储、算术运算和逻辑控制等计算机基础原理。

4. 锻炼软硬件设计能力：51单片机计算器的设计需要同时考虑软件和硬件两方面的问题，包括电路设计、接口控制、指令编写等。这对于学生锻炼综合能力，提高系统设计和实现的能力非常有帮助。

5. 增强创新意识和实践能力：通过设计51单片机计算器，学生可以发挥创新思维，尝试设计具有不同功能和特点的计算器。同时，在实践过程中也可以深入了解各种问题和挑战，培养解决问题的能力。

4.完整工程

基于51单片机计算器设计的protues仿真资源-CSDN文库https://download.csdn.net/download/guangali/88673940?spm=1001.2014.3001.5501