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51单片机实现简单计算器C语言程序+Proteus仿真

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楼主
ID:404722 发表于 2019-1-31 23:33 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
我们在这里使用4*4的矩阵按键KEYPAD-SMALLCALC与1602液晶屏LMO16L在单片机上实现简单的计算器仿真实验。
首先我们定义一个字符数组存储按键对应的键值，使用程序查询的方法扫描矩阵按键；当结束输入时，我们就对字符串进行处理了并将结果显示在液晶屏上。
在程序中，适当的使用一些库函数可以大大提高我们的编程效率，在这里，我们主要对字符串进行操作，使用了stdlib.h、ctype.h库中的一些函数，如下：
atoi：将字符串转换成整数
atof：将字符串转换成浮点数
isalnum：测试是否为字母数字


单片机源程序如下:
  1. #include<reg51.h>
  2. #include<intrins.h>
  3. #include<ctype.h>
  4. #include<stdlib.h>
  5. #include<stdio.h>
  6. #include<math.h>
  7. #include<string.h>
  8. #define uchar unsigned char
  9. #define        uint unsigned int
  10. sbit LCDEN=P3^4;
  11. sbit RS=P3^5;
  12. sbit RW=P3^6;
  13. sbit BF=P0^7;
  14. sbit BEEP=P1^0;        
  15. uchar str[17];

  17. uchar code keyval[]="789/456*123-c0=+"; //按键对应的符号
  18. void delay(unsigned int xms)
  19. {
  20.         int i,j;
  21.         for(i=xms;i>0;i--)
  22.                 for(j=110;j>0;j--);
  23. }
  24. uchar keypad4_4()//按键扫描函数:要去抖，若有按键按下，返回对应的按键值(0-15),没有按键按下返回16
  25. {
  26.         uchar i,row,temp;
  27.         uchar key=16;//按键号，初值设置为16，目的是：没有按键按下时返回16；
  28.                   //若不设初值(默认值为0)，没有按键按下时，将返回0，会误认为0被按下  
  29.         row=0xef; //从第一列开始      
  30.         for(i=0;i<4;i++)
  31.         {
  32.                 P2=0xff;  
  33.                 P2=row;        //第i列信号，对应列为低，其他全为高
  34.                 row=_crol_(row,1);           //生成下一列信号
  35.                 temp=P2; //读入扫描信号
  36.                 temp=temp&0x0f; //屏蔽高4位列信号，只保留低4位行信号
  37.                 if(temp!=0x0f)//有按键被按下，因为第i列某行有按键按下，则低4位中有一位为低  
  38.                  {  
  39.                         delay(20);  //延时去抖
  40.                         temp=P2;  
  41.                         temp=temp&0x0f;  
  42.                         if(temp!=0x0f)   //再次确认有按键被按下
  43.                           {  
  44.                         switch(temp)  //根据低4位行信号，判断哪个按键被按下
  45.                     {  
  46.                             case 0x0e:key=0+i;break; //第i列第1行按键被按下
  47.                         case 0x0d:key=4+i;break; //第i列第2行按键被按下  
  48.                         case 0x0b:key=8+i;break; //第i列第3行按键被按下
  49.                                         case 0x07:key=12+i;      //第i列第4行按键被按下
  50.                     }
  51.                                 
  52.                                 do
  53.                                 {
  54.                                         temp=P2;              //再次扫描按键
  55.                                           temp=temp&0x0f;  
  56.                                   }while(temp!=0x0f); //等待按键释放   
  57.                           }  
  58.              }
  59.         }  
  60.         return(key);//扫面结束，返回按键值
  61. }

  63. uchar RdACAdr()//读当前光标地址
  64. {   
  65.         uchar result;
  66.         P2 = 0xff;        //读地址前先置高电平，防止误判
  67.         RS = 0;
  68.         delay(5);
  69.     RW = 1;
  70.         LCDEN = 1;
  71.         delay(5);
  72.         result=P2&0x7f; //去掉最高位忙闲标记，只保留低7位地址值
  73.         LCDEN = 0;
  74.         return result;                     
  75. }

  77. uchar DectectBusyBit(void)//状态判断函数(忙/闲?)
  78. {   
  79.         bit result;
  80.         P0 = 0xff;        //读状态前先置高电平，防止误判
  81.         RS = 0;
  82.         delay(5);
  83.     RW = 1;
  84.         LCDEN = 1;
  85.         delay(5);
  86.         result=BF; //若LCM忙,则反复测试,在此处原地踏步；当LCM闲时，才往下继续
  87.         LCDEN = 0;
  88.         return result;                     
  89. }

  91. void WrComLCD(unsigned char ComVal)//写命令函数
  92. {
  93.         while(DectectBusyBit()==1);         //先检测LCM是否空闲
  94.         RS = 0;
  95.         delay(1);
  96.     RW = 0;
  97.         LCDEN = 1;
  98.         P0 = ComVal;
  99.         delay(1);
  100.         LCDEN = 0;        
  101. }

  103. void WrDatLCD(uchar DatVal)//写数据函数
  104. {
  105.         while(DectectBusyBit()==1);
  106.         RS = 1;
  107.         delay(1);
  108.     RW = 0;
  109.         LCDEN = 1;
  110.         P0 = DatVal;
  111.         delay(1);
  112.         LCDEN = 0;        
  113. }
  114. void WrStrDat(uchar *p)//显示英文字符串（长度不超过32）
  115. {        
  116.         uchar i=0,t;
  117.    
  118.         while(p[i]!='\0')
  119.         {  
  120.                   WrDatLCD(p[i]);
  121.                 i++;
  122.                 delay(5);
  123.         
  124.                 t=RdACAdr();
  125.         if(t==0x10) WrComLCD(0xc0);//读当前坐标，如果第1行写完换行到第2行        
  126.                 if(t==0x50) WrComLCD(0x80);//读当前坐标，如果第2行写完换行到第1行        
  127.         }        
  128. }

  130. void LCD_Init(void)//1602初始化函数
  131. {
  132.         //delay(15);
  133.         WrComLCD(0x38);
  134.         //delay(5);     // 功能设定:16*2行、5*7点阵、8位数据接口
  135.         WrComLCD(0x38);
  136.         //delay(5);
  137.         WrComLCD(0x38);   
  138. //多次重复设定功能指令,因为LCD启动后并不知道使用的是4位数据接口还是8位的，所以开始时总是默认为4位，这样刚开始写入功能设定指令时，低4位被忽略,为了可靠，最好多写几遍该指令
  139.         WrComLCD(0x01);    // 清屏
  140.         WrComLCD(0x06);    // 光标自增、屏幕不动  
  141.         delay(1);              // 延时，等待上面的指令生效，下面再显示，防止出现乱码
  142.         WrComLCD(0x0C);    // 开显示、关光标
  143. }
  144. double str2num(uchar* str)
  145. {
  146.         uint i=0,j=0,index=0;
  147.         uchar ch[10];
  148.         long a1=atol(str),b1=0;
  149.         double a2=atof(str),b2=0,c=0;
  150.         for(i=0;str[i]!='\0';i++)
  151.         {
  152.                 if(!isalnum(str[i]))
  153.                 {
  154.                         index=i;
  155.                         break;
  156.                 }
  157.         }
  158.         for(j=0,i=index+1;i<=strlen(str);i++)
  159.                 ch[j++]=str[i];
  160.         b1=atol(ch);
  161.         b2=atof(ch);
  162.         switch(str[index])
  163.         {
  164.                 case '+':c=a1+b1;break;
  165.                 case '-':c=a1-b1;break;
  166.                 case '*':c=a2*b2;break;
  167.                 case '/':c=a2/b2;break;
  168.                 default:c=a2;break;
  169.         }
  170.         return c;
  171. }
  172. void main()
  173. {
  174.         
  175.         uchar i=0,j=0,y=16;
  176.         uchar flag=0;
  177.         uchar end=0;        
  178.         LCD_Init();
  179.         delay(5);   //延时，等待初始化完成
  180.         WrComLCD(0x80);           //设置显示地址第一行第一位：0X00（0x80+0x00）  
  181.         delay(1);
  182.            WrComLCD(0xc0);
  183.         delay(1);
  184.         WrDatLCD('0');
  185.         delay(1);
  186.         WrComLCD(0x80);
  187.         while(1)
  188.         {        
  189.                 y=keypad4_4();
  190.                                 
  191.                 if(y<16)
  192.                 {        
  193.                         if(y!=12)
  194.                         {
  195.                                 if(end==1)
  196.                                 {
  197.                                         end=0;
  198.                                         flag=0;
  199.                                         WrComLCD(0x01);         
  200.                                         delay(1);
  201.                                         WrComLCD(0xc0);
  202.                                         delay(1);
  203.                                         WrDatLCD('0');
  204.                                         delay(1);        
  205.                                         WrComLCD(0x80);        
  206.                                 }                  
  207.                                 str[strlen(str)]=keyval[y];
  208.                                 WrDatLCD(keyval[y]);
  209.                                 if(y==14)
  210.                                 {
  211.                                         uchar ch[17];
  212.                                         flag=1;
  213.                                         end=1;
  214.                                         str[strlen(str)]='\0';
  215.                                         WrComLCD(0xc0);
  216.                                                 
  217.                                         sprintf(ch,"%.2f",str2num(str));
  218.                                         WrStrDat(ch);
  219.                                         for(i=0;i<17;i++)
  220.                                                 str[i]='\0';
  221.                                 }
  222.                         }
  223.                         else
  224.                         {
  225. ……………………

  227. …………限于本文篇幅 余下代码请从51黑下载附件…………
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沙发
ID:432453 发表于 2019-3-7 16:54 | 只看该作者
蜂鸣器没有作用，似乎缺失蜂鸣器功能部分的程序。
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板凳
ID:404722 发表于 2019-5-19 17:45 | 只看该作者
GameGhost96 发表于 2019-3-7 16:54
蜂鸣器没有作用，似乎缺失蜂鸣器功能部分的程序。

嗯，这里没有使用蜂鸣器
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地板
ID:663421 发表于 2019-12-13 18:00 | 只看该作者
学习一下，谢谢分享
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5#
ID:786505 发表于 2020-6-23 11:33 | 只看该作者
多谢，研究一下。
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6#
ID:786505 发表于 2020-6-23 11:36 | 只看该作者
多谢，研究一下。
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7#
ID:786505 发表于 2020-6-23 21:04 | 只看该作者
好用，多谢分享。
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8#
ID:789460 发表于 2020-6-25 16:09 | 只看该作者
下载打不开
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9#
ID:406255 发表于 2020-11-15 14:14 | 只看该作者
找了很久用于学习的程序，谢谢，但愿能下载，
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10#
ID:850392 发表于 2020-12-1 19:43 | 只看该作者
没有加入小数点的运算程序。
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