单片机矩阵键盘实现简易计算器的仿真源码与实物制作

ID:372961 · 发表于 2018-7-22 16:26

protues仿真：

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* 标题: 矩阵键盘实现简易计算器 *
* 时间 2018年7月22日15:53:57 *
* *
* 实验说明：用矩阵键盘实现简易计算器，可以进行四位数的加减乘除，数字显示在动态*
数码管，+、-、*、/显示在静态数码管上，每次必须输入四个数字数码管才会亮，例如， *
要计算 6+7,那么第一步是输入0006，才会在数码管上显示0006，第二步是+，静态数码管 *
上就会出现一个类似+的符号，接着输入0007,步骤同上，最后按=,得出结果 *
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* 实验心得：做这个简易计算器一共做了快四天，碰到了许多问题，时间浪费最多的是在 *
数组定义那里，如果定义成unsigned int code[].那么该数组就不能进行值的改变，所以 *
需要 *
定义成unsigned int[]。还有一个问题就是很奇怪的一个，就是把xianshi()这个函数放在*
while(1) *
{ *
Two(); *
if(KeyScan()==8) *
{ *
KeyValue=12; *
RES(); *
First[0]=16; *
First[1]=16; *
First[2]=16; *
First[3]=16; *
KeyValue=8; *
break; *
}这个里面，就输出不了结果，很奇怪？？？现在还不知道为什么会这样，如果有*
知道 *
的，评论啊。 *
最后一个就是protues仿真那里，keypad的线怎么接？？？，一直不行 *
********************************************************************************/
#include <reg52.h>
#include <math.h>
unsigned int result,m,n;//result为计算结果，m为被X数,n为X数
unsigned int KeyValue=-1;//相当于一个flag的作用
unsigned char code DIG_CODE[16]={0x3F, 0x06, 0x5B, 0x4F, 0x66, 0x6D, 0x7D, 0x07,
0x7F, 0x6F, 0x70, 0x40, 0x76, 0x49,0x09};//数码管上显示编码（0~9，+、-、*、/、=)
unsigned int code change[17]={0x3F,0x06,0x66,0x07,0x3F,0x5B,0x6D,0x7F,0x09,0x4F,0x7D,0x6F,0x70,0x40,0x76,0x49,0x00};
unsigned int code changenumber[16]={0,1,4,7,0,2,5,8,14,3,6,9,10,11,12,13};
unsigned int First[4];//定义一个有4个单元的数组，如果定义成 unsigned int code First[4],这个数组就不能修改值
unsigned int Second[4];
unsigned int value[8];//给计算出来的result存放值
#define GPIO_SHOW P0
#define GPIO_KEY P1
#define GPIO_DIG P2
sbit LSA = P3^0;
sbit LSB = P3^1;
sbit LSC = P3^2;
void RES();//返回计算结果函数
void xianshi(); //显示最终的计算结果
void caculate();//计算第一个数和最后一数
void Rejudge();//判断第二个数的函数
void judge();//判断第一个数的函数
int KeyScan(void);//按键扫描函数
void Delay10ms(unsigned int c);//延迟函数
void One();//被X数
void Two();//X数
void main()
{
while(1)
{
judge();
while(1)
{
One();
if(KeyValue==8)
{
GPIO_DIG=change[8];
xianshi();
if(KeyScan()==0)
break;
}
if(KeyScan()==0)
{
GPIO_SHOW=0x00;
KeyValue=-1;
break;
}
else if(KeyScan()==12)
{
GPIO_DIG=change[12];
KeyValue=-1;
Rejudge();
while(1)
{
Two();
if(KeyScan()==8)
{
KeyValue=12;
RES();
First[0]=16;
First[1]=16;
First[2]=16;
First[3]=16;
KeyValue=8;
break;
}
}
}
else if(KeyScan()==13)
{
GPIO_DIG=change[13];
KeyValue=-1;
Rejudge();
while(1)
{
Two();
if(KeyScan()==8)
{
KeyValue=13;
RES();
First[0]=16;
First[1]=16;
First[2]=16;
First[3]=16;
KeyValue=8;
break;
}
}
}
else if(KeyScan()==14)
{
GPIO_DIG=change[14];
KeyValue=-1;
Rejudge();
while(1)
{
Two();
if(KeyScan()==8)
{
KeyValue=14;
RES();
First[0]=16;
First[1]=16;
First[2]=16;
First[3]=16;
KeyValue=8;
break;
}
}
}
else if(KeyScan()==15)
{
GPIO_DIG=change[15];
KeyValue=-1;
Rejudge();
while(1)
{
Two();
if(KeyScan()==8)
{
KeyValue=15;
RES();
First[0]=16;
First[1]=16;
First[2]=16;
First[3]=16;
KeyValue=8;
break;
}
}
}
}
}
}
void One ()
{
unsigned char j;
unsigned char i;
for(i=0;i<4;i++)
{
switch(i)
{
case(0):
LSA=0;LSB=0;LSC=1;
break;//显示第4位
case(1):
LSA=1;LSB=0;LSC=1;
break;//显示第5位
case(2):
LSA=0;LSB=1;LSC=1;
break;//显示第6位
case(3):
LSA=1;LSB=1;LSC=1;
break;//显示第7位
}
GPIO_SHOW=change[First[i]];
j=10; //扫描间隔时间设定
while(j--);
GPIO_SHOW=0x00;//消隐
}
}
void judge()
{
unsigned int i;
for(i=0;i<4;i++)
{
do
{
KeyScan();
First[i]=KeyScan();
}while(KeyValue==-1);
KeyValue=-1;
}
m = 1000*changenumber[First[0]]+100*changenumber[First[1]]+10*changenumber[First[2]]+changenumber[First[3]]; //;m为被X数
}
void Two()
{
unsigned char j;
unsigned char i;
for(i=0;i<4;i++)
{
switch(i)
{
case(0):
LSA=0;LSB=0;LSC=1;
break;//显示第4位
case(1):
LSA=1;LSB=0;LSC=1;
break;//显示第5位
case(2):
LSA=0;LSB=1;LSC=1;
break;//显示第6位
case(3):
LSA=1;LSB=1;LSC=1;
break;//显示第7位
}
GPIO_SHOW=change[Second[i]];
j=10; //扫描间隔时间设定
while(j--);
GPIO_SHOW=0x00;//消隐
}
}
void Rejudge()
{
unsigned int i;
for(i=0;i<4;i++)
{
do
{
KeyScan();
Second[i]=KeyScan();
}while(KeyValue==-1);
KeyValue=-1;
}
n = 1000*changenumber[Second[0]]+100*changenumber[Second[1]]+10*changenumber[Second[2]]+changenumber[Second[3]]; //;n为X数
}
void RES()
{
if(KeyValue==12)
{
result=m+n;
caculate();
}
else if(KeyValue==13)
{
result=m-n;
caculate();
}
else if(KeyValue==14)
{
result=m*n;
caculate();
}
else if(KeyValue==15)
{
result=m/n;
caculate();
}
}
void caculate()
{
// unsigned int i;
// for(i=0;i<8;i++)
// {
// value[i]=(result%(int)(pow(10,(8-i))))/((int)pow(10,(7-i)));
// }
value[0]=result/10000000;
value[1]=(result%10000000)/1000000;
value[2]=(result%1000000)/100000;
value[3]=(result%100000)/10000;
value[4]=(result%10000)/1000;
value[5]=(result%1000)/100;
value[6]=(result%100)/10;
value[7]=(result%10);
}
void xianshi()
{
unsigned char j;
unsigned char i;
for(i=0;i<8;i++)
{
switch(i)
{
case(0):
LSA=0;LSB=0;LSC=0; break;//显示第0位
case(1):
LSA=1;LSB=0;LSC=0; break;//显示第1位
case(2):
LSA=0;LSB=1;LSC=0; break;//显示第2位
case(3):
LSA=1;LSB=1;LSC=0; break;//显示第3位
case(4):
LSA=0;LSB=0;LSC=1; break;//显示第4位
case(5):
LSA=1;LSB=0;LSC=1; break;//显示第5位
case(6):
LSA=0;LSB=1;LSC=1; break;//显示第6位
case(7):
LSA=1;LSB=1;LSC=1; break;//显示第7位
}
GPIO_SHOW=DIG_CODE[value[i]];
j=10; //扫描间隔时间设定
while(j--);
GPIO_SHOW=0x00;//消隐
}
}
int KeyScan(void) //测试行（row）的时候就是线是竖着的的那一列为1，测试列(col)的时候就是线是横着的那几行为1
{
char a = 0;
GPIO_KEY=0x0f;
if(GPIO_KEY!=0x0f)//读取按键是否按下
{
Delay10ms(1);//延时10ms进行消抖
if(GPIO_KEY!=0x0f)//再次检测键盘是否按下
{
//测试列
GPIO_KEY=0X0F;
switch(GPIO_KEY)
{
case(0X07): KeyValue=0;break;
case(0X0b): KeyValue=4;break;
case(0X0d): KeyValue=8;break;
case(0X0e): KeyValue=12;break;
}
//测试行
GPIO_KEY=0XF0;
switch(GPIO_KEY)
{
case(0X70): KeyValue=KeyValue+3;break;
case(0Xb0): KeyValue=KeyValue+2;break;
case(0Xd0): KeyValue=KeyValue+1;break;
case(0Xe0): KeyValue=KeyValue;break;
}
while((a<50) && (GPIO_KEY!=0xf0)) //检测按键松手检测
{
Delay10ms(1);
a++;
}
}
}
return KeyValue;//这一步的return值很重要，需要等KeyValue值准确的出来后，才能返回，不用return的话就是一个中途的KeyValue值(刚行扫描完就赋值给数组)。
}
void Delay10ms(unsigned int c) //误差 0us
{
unsigned char a, b;
//--c已经在传递过来的时候已经赋值了，所以在for语句第一句就不用赋值了--//
for (;c>0;c--)
{
for (b=38;b>0;b--)
{
for (a=130;a>0;a--);
}
}
}