本实用新型涉及计算器技术领域，特别涉及一种基于简单功能组合的学习型计算器。
背景技术：
单片机是一种教学课程中比较常用的实验仪器，单片机类课程的实践课中使用单片机实验室往往在现有的实验箱进行，且一般布置软硬件结合、难度适中、结合实际的题目，但课题比较局限，无法用现有设备完成。在现有实验设备中单片机与传感器等电子元件之间的互动也非常少。并且由于最小系统、各功能模块已搭接好线路，学生只需通过简单的导线连接即可完成硬件电路的设计，在教学过程中缺乏创新和动脑能力的培养。
此外，目前国内绝大多数高校微机控制实验课程所使用的实验板或实验系统都是基于较落后的mcs-51单片机，且该类系统的实验种类较陈旧，跟不上时代步伐；另外，有相当一部分实验平台采用的是强电控制，无疑给学生等用户的使用带来了一定的安全隐患。
为了改善了枯燥的教学氛围，并让学生们实际参与、真实感受单片机相关产品开发过程的优点和缺点；亟需设计一款基于新型arduino单片机的课程教学的实验设备。
技术实现要素：
本发明的目的在于提出一种基于简单功能组合的学习型计算器，其中，本实用新型基于arduino单片机制作的一款简单的、实用的、可以实现基本加减乘除功能的计算器，可以用于电子技术课程；通过arduino单片机的相关程序实现对整个装置的控制，使arduino单片机中的程序能读懂键盘或者外部终端的输入数字，并结合其自身对于信号的处理后通过数字接口导出后在lcd液晶显示屏中显示。
为实现上述目的，本实用新型提供一种基于简单功能组合的学习型计算器，包括输入模块、键盘模块、arduino单片机和lcd显示模块；所述arduino单片机内设置有a/d模数转化器和运算模块；
其中，所述输入模块上设有可与pc终端或移动终端连接的串口；所述键盘模块上设有数字按键和指令按键；所述a/d模数转化器输入端分别与输入模块和键盘模块连接，其输出端与所述运算模块连接；所述a/d模数转化器将转化的数字信号和指令信号传输至运算模块，并执行数字信号和指令信号的运算；所述运算模块的输出端与lcd显示模块连接，所述lcd显示模块用于显示输入数字信号和指令信号的运算结果。
进一步地，还包括储存模块，所述储存模块输入端与运算模块连接，其输出端与lcd显示模块连接。
进一步地，还包括电源模块，所述电源模块分别与键盘模块、arduino单片机和lcd显示模块连接。
进一步地，所述键盘模块上设置有启动开关，所述启动开关与电源模块连接，用于控制电源的开启。
进一步地，所述电源模块为5v的直流电源；或者，所述电源模块上设有与外端电源设备连通的串口，通过所述串口进行供电。
进一步地，还包括通信模块，用于对所述输入模块、键盘模块、arduino单片机和lcd显示模块之间进行电连接。
进一步地，所述通信模块为若干个插孔式导线。
进一步地，所述键盘模块上的数字按键包括阿拉伯数字1、2、3、4、5、6、7、8、9和0。
进一步地，所述键盘模块上的指令按键包括运算法则加、减、乘和除。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.本实用新型中，其核心是基于arduino单片机制作的一款简单的、实用的、可以实现基本加减乘除功能的计算器，本实用新型的基本方案是通过arduino单片机的相关程序实现对整个装置的控制，然后利用键盘模块或者输入模块作为数字的输入按键连接arduino单片机的串口与arduino单片机中的相关程序实现配合，使arduino单片机中的程序能读懂键盘或者外部终端的输入数字，并结合其自身对于信号的处理，利用其内部自带的a/d模数转换器，通过数字接口导出后在lcd液晶显示屏中显示。
2.本实用新型可以结合单片机的相关知识，通过现有公知常识制作的一款diy学习型计算器。本实用新型主要涉及的技术领域有模拟电路、数字逻辑电路、自动化控制等相关领域，通过制作该产品解决了平时学生们对一些计算量和计算复杂度不是很高的计算场合，该装置出错率低并且制作成本也相对较低，原创性比较高，非常利于推广。
附图说明
图1为按照本发明实现的一种基于简单功能组合的学习型计算器的结构示意图；
在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：
输入模块-1；键盘模块-2；a/d模数转化器-3；电源模块-4；储存模块-5；运算模块-6；arduino单片机-7；lcd显示模块-9。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
如图1所示，提供一种基于简单功能组合的学习型计算器，包括输入模块1、键盘模块2、arduino单片机7和lcd显示模块9；arduino单片机7内设置有a/d模数转化器3和运算模块6；
其中，输入模块1上设有可与pc终端或移动终端连接的串口；键盘模块2上设有数字按键和指令按键；a/d模数转化器3输入端分别与输入模块1和键盘模块2连接，其输出端与运算模块6连接；a/d模数转化器3将转化的数字信号和指令信号传输至运算模块6，并执行数字信号和指令信号的运算；运算模块6的输出端与lcd显示模块9连接，lcd显示模块9用于显示输入数字信号和指令信号的运算结果。
更优选地，输入模块1上设有可与pc终端或移动终端连接的串口，该串口可以为usb端口。
更优选地，键盘模块2为4*4矩阵键盘，键盘模块2上的数字按键包括阿拉伯数字“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”、“8”、“9”和“0”。键盘模块2上的指令按键包括运算法则“加”、“减”、“乘”和“除”。此外还包括“#”和“*”。
更优选地，arduino是一种单片机系统，核心是atmega系列单片机，配上示波器器件，集成安装在电路板上，能够独立完成示波器相应设定功能。该arduino单片机7设置于示波器的底端。
更优选地，lcd显示模块9包括界面显示屏，该界面显示屏设置于整个示波器上表面，用于显示输入数字信号和指令信号的运算结果。该界面显示屏优选为lcd1602液晶显示屏。
更优选地，a/d模数转化器3用于将连续变量的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。自动控制系统中，被控制或被测量的对象大多是变化得物理量，这种连续变化的物理量是指在时间上和数值上都连续变化的量，也就是我们常说的物理量。当用单片机参与测量时，必须将他们转变为数字量才能被单片机接受，能够将模拟量转换为数字量的器件成为模/数转换器。
更优选地，运算模块6用于执行数字信号和指令信号的运算，其计算规则遵守加减乘除的运算法则。
优选地，该学习型计算器还包括储存模块5，储存模块5输入端与运算模块6连接，其输出端与lcd显示模块9连接。
优选地，该学习型计算器还包括电源模块4，电源模块4分别与键盘模块2、arduino单片机7和lcd显示模块9连接。
更优选地，键盘模块2上设置有启动开关，启动开关与电源模块4连接，用于控制电源的开启。
更优选地，电源模块4为独立的5v的直流电源；或者，电源模块4上设有与外端电源设备连通的串口，通过串口进行供电，该串口可以为usb端口。
优选地，该学习型计算器还包括通信模块8，用于对输入模块1、键盘模块2、arduino单片机7和lcd显示模块9之间进行电连接。
优选地，通信模块8为若干个插孔式导线。
本实用新型操作原理包括：通过输入模块1或者键盘模块2输入对应的模拟量，a/d模数转化器3将模拟量转化为数字信号和指令信号传输至运算模块6，运算模块6开始执行数字信号和指令信号的运算，再将运算结果分别传输至lcd显示模块9或者储存模块5；lcd显示模块9可以将输入数字信号和指令信号的运算结果进行显示，也可以调出相应的运算结果通过lcd显示模块9进行显示。电源模块4分别与键盘模块2、arduino单片机7和lcd显示模块9连接，用于整个学习型计算器装置的供电，通信模块8用于对输入模块1、键盘模块2、arduino单片机7和lcd显示模块9之间进行电连接。因此，本实用新型通过简单的操作就可以计算出一些简单的算术。正是由于它的操作简便性和制造简单性，因此实用性也相对较强，可以实现大规模生产。
本实用新型中，其核心是基于arduino单片机制作的一款简单的、实用的、可以实现基本加减乘除功能的计算器，本实用新型的基本方案是通过arduino单片机的相关程序实现对整个装置的控制，然后利用键盘模块或者输入模块作为数字的输入按键连接arduino单片机的串口与arduino单片机中的相关程序实现配合，使arduino单片机中的程序能读懂键盘或者外部终端的输入数字，并结合其自身对于信号的处理，利用其内部自带的a/d模数转换器，通过数字接口导出后在lcd液晶显示屏中显示。
本实用新型可以结合单片机的相关知识，通过现有公知常识制作的一款diy学习型计算器。本实用新型主要涉及的技术领域有模拟电路、数字逻辑电路、自动化控制等相关领域，通过制作该产品解决了平时学生们对一些计算量和计算复杂度不是很高的计算场合，该装置出错率低并且制作成本也相对较低，原创性比较高，非常利于推广。
本领域的技术人员容易理解，以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
1.一种基于简单功能组合的学习型计算器，其特征在于，包括输入模块(1)、键盘模块(2)、arduino单片机(7)和lcd显示模块(9)；所述arduino单片机(7)内设置有a/d模数转化器(3)和运算模块(6)；
其中，所述输入模块(1)上设有可与pc终端或移动终端连接的串口；所述键盘模块(2)上设有数字按键和指令按键；所述a/d模数转化器(3)输入端分别与输入模块(1)和键盘模块(2)连接，其输出端与所述运算模块(6)连接；所述a/d模数转化器(3)将转化的数字信号和指令信号传输至运算模块(6)，并执行数字信号和指令信号的运算；所述运算模块(6)的输出端与lcd显示模块(9)连接，所述lcd显示模块(9)用于显示输入数字信号和指令信号的运算结果。
2.根据权利要求1所述的基于简单功能组合的学习型计算器，其特征在于，还包括储存模块(5)，所述储存模块(5)输入端与运算模块(6)连接，其输出端与lcd显示模块(9)连接。
3.根据权利要求1所述的基于简单功能组合的学习型计算器，其特征在于，还包括电源模块(4)，所述电源模块(4)分别与键盘模块(2)、arduino单片机(7)和lcd显示模块(9)连接。
4.根据权利要求3所述的基于简单功能组合的学习型计算器，其特征在于，所述键盘模块(2)上设置有启动开关，所述启动开关与电源模块(4)连接，用于控制电源的开启。
5.根据权利要求3所述的基于简单功能组合的学习型计算器，其特征在于，所述电源模块(4)为5v的直流电源；或者，所述电源模块(4)上设有与外端电源设备连通的串口，通过所述串口进行供电。
6.根据权利要求1所述的基于简单功能组合的学习型计算器，其特征在于，还包括通信模块(8)，用于对所述输入模块(1)、键盘模块(2)、arduino单片机(7)和lcd显示模块(9)之间进行电连接。
7.根据权利要求6所述的基于简单功能组合的学习型计算器，其特征在于，所述通信模块(8)为若干个插孔式导线。
8.根据权利要求1所述的基于简单功能组合的学习型计算器，其特征在于，所述键盘模块(2)上的数字按键包括阿拉伯数字1、2、3、4、5、6、7、8、9和0。
9.根据权利要求1所述的基于简单功能组合的学习型计算器，其特征在于，所述键盘模块(2)上的指令按键包括运算法则加、减、乘和除。
技术总结