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51单片机计算器+Proteus仿真+PCB文件设计

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ID:262632 发表于 2019-3-20 19:12 | 显示全部楼层 |阅读模式
Altium Designer画的单片机计算器原理图和PCB图如下：(51hei附件中可下载工程文件)
0.png 3.png 0.png

计算器仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）
0.png

单片机源程序如下:
  1. #include<reg52.h>
  2. #include<math.h>
  3. #define unchar unsigned char
  4. #define unint unsigned int
  5. #define Pi 3.141596
  6. sbit rs=P2^0;
  7. sbit rw=P2^1;
  8. sbit en=P2^2;
  9. sbit busy=P0^7;
  10. char i,j,flag,fuhao,y,r,z;
  11. char s[30];
  12. unchar num,temp;
  13. long  a,b,c;
  14. unchar code table[]={7,8,9,0,//内部运算用
  15.                                          4,5,6,0,
  16.                                          1,2,3,0,
  17.                                          0,0,0,0,
  18.                                          0,0,0,0,
  19.                                          0,0,0,0,
  20.                                          0,0,0,0};
  21. unchar code table1[]={7,8,9,0x2f-0x30,//显示用7，8，9，/,//后面加了0x30，所以这里减掉
  22.                                           4,5,6,0x2a-0x30,//4,5,6,*
  23.                                           1,2,3,0x2d-0x30,//1,2,3,-
  24.                                         0x01-0x30,0,0x3d-0x30,0x2b-0x30,//ON/C,0,=,+
  25.                                         0x22-0x30,0x5e-0x30,0x25-0x30,0x21-0x30,//"代表根号，^次方，%，！
  26.                                         0x02-0x30,0x03-0x30,0x04-0x30,//2转10，10转2，10转16，16转10
  27.                                         0x05-0x30,0x06-0x30,0x07-0x30,0x08-0x30};//sin,coa,tan,ln
  28.                                        
  29. void delay(unchar z)
  30. {
  31.         unchar x,y;
  32.         for(x=z;x>0;x--)
  33.                 for(y=110;y>0;y--);
  34. }
  35. void checkbusy()
  36. {        
  37.         while(busy==1)//P0^7最高位为1为忙，0为闲
  38.         {        
  39.                 P0=0xff;
  40.                 rs=0;
  41.                 rw=1;
  42.                 en=0;//禁止读写
  43.                 delay(20);               
  44.                 en=1;               
  45.         }
  46. }

  48. void write_com(unchar com)
  49. {
  50.         rs=0;
  51.         rw=0;
  52.         en=0;
  53.         checkbusy();
  54.         P0=com;
  55.         delay(5);
  56.         en=1;
  57.         delay(5);
  58.         en=0;
  59. }
  60. void write_date(unchar date)
  61. {
  62.         rs=1;
  63.         rw=0;
  64.         en=0;
  65.         checkbusy();
  66.         P0=date;
  67.         delay(5);
  68.         en=1;
  69.         delay(5);
  70.         en=0;        
  71. }
  72. void init()
  73. {               
  74.         write_com(0x38);//16*2显示，5*7点阵，8位数据接口
  75.         delay(50);
  76.         write_com(0x0c);//开显示关光标和闪烁
  77.         delay(50);
  78.         write_com(0x06);//地址向后移
  79.         delay(50);
  80.         write_com(0x80);//光标初始地址
  81.         write_com(0x01);//清屏
  82.         delay(50);
  83.         i=0;flag=0;//赋初值flag表示按符号键后的输入值，默认为没按之前的输入
  84.         fuhao=0;a=0;b=0;c=0;
  85.         
  86.         
  87. }
  88. void lcd_clean()//清屏
  89. {
  90.         write_com(0x01);
  91.         delay(20);
  92. }
  93. void keyscan()
  94. {
  95.         //**************P3口的键盘检测
  96.         P3=0xfe;
  97.         temp=P3;
  98.         temp=temp&0xf0;
  99.         if(temp!=0xf0)
  100.                  {                delay(10);
  101.                                 temp=P3;
  102.                                 temp=temp&0xf0;
  103.                                 if(temp!=0xf0)
  104.                                 {
  105.                                         temp=P3;
  106.                                         switch(temp)
  107.                                                 {
  108.                                                         case 0xee:num=0; break;
  109.                                                         case 0xde:num=1; break;
  110.                                                         case 0xbe:num=2; break;
  111.                                                         case 0x7e:num=3; break;                                                                                                        
  112.                                                 }                                                                                                
  113.                                 }
  114.                         while(P3!=0xfe);
  115.                 if(num==0||num==1||num==2)
  116.                  {           
  117.                         if(flag==0)
  118.                                 a=a*10+table[num];//a是在没按符号键之前输入的值
  119.                         if(flag==1)
  120.                                 b=b*10+table[num];//b是按符号键后输入的值               
  121.                  }
  122.                  if(num==3)//"/"除键
  123.                         {        
  124.                                 flag=1;
  125.                                 fuhao=4;//"/"
  126.                         }                                                                                       
  127.                 i=table1[num];//显示的值
  128.                 write_date(0x30+i);//十六进制表示的ASC码               
  129.         }
  130.                 P3=0xfd;
  131.                 temp=P3;
  132.                 temp=temp&0xf0;
  133.                 if(temp!=0xf0)                                
  134.                   {                delay(5);
  135.                                 temp=P3;
  136.                                 temp=temp&0xf0;
  137.                                 if(temp!=0xf0)
  138.                                 {
  139.                                         temp=P3;
  140.                                         switch(temp)
  141.                                                 {
  142.                                                         case 0xed:num=4; break;
  143.                                                         case 0xdd:num=5; break;
  144.                                                         case 0xbd:num=6; break;
  145.                                                         case 0x7d:num=7; break;                                                                                                
  146.                                                 }                                                                                                        
  147.                                 }
  148.                         while(P3!=0xfd);
  149.                         if(num==4||num==5||num==6)
  150.                                 {
  151.                                         if(flag==0)
  152.                                                 a=a*10+table[num];
  153.                                         else
  154.                                                 b=b*10+table[num];
  155.                                 }
  156.                 if(num==7)//"*"乘
  157.                                 {
  158.                                         flag=1;
  159.                                         fuhao=3;
  160.                                 }
  161.                         i=table1[num];
  162.                         write_date(0x30+i);                                 
  163.                   }
  164.                         P3=0xfb;
  165.                         temp=P3;
  166.                         temp=temp&0xf0;
  167.                         if(temp!=0xf0)                                
  168.                           {        delay(5);
  169.                                 temp=P3;
  170.                                 temp=temp&0xf0;
  171.                                 if(temp!=0xf0)
  172.                                 {
  173.                                         temp=P3;
  174.                                         switch(temp)
  175.                                                 {
  176.                                                         case 0xeb:num=8; break;
  177.                                                         case 0xdb:num=9; break;
  178.                                                         case 0xbb:num=10; break;
  179.                                                         case 0x7b:num=11; break;                                                                                                
  180.                                                 }                                                                                       
  181.                                 }
  182.                 while(P3!=0xfb);
  183.                         if(num==8||num==9||num==10)
  184.                           {
  185.                                 if(flag==0)
  186.                                         {a=a*10+table[num];}
  187.                                 else
  188.                                         {b=b*10+table[num];}                                                                                       
  189.                           }
  190.                         if(num==11)//"-"减
  191.                            {
  192.                                 flag=1;
  193.                                 fuhao=2;
  194.                            }
  195.                         
  196.                         i=table1[num];
  197.                         write_date(0x30+i);                                       
  198.                     }
  199.                         P3=0xf7;
  200.                         temp=P3;
  201.                         temp=temp&0xf0;
  202.                         if(temp!=0xf0)                                
  203.                           {        delay(5);
  204.                                 temp=P3;
  205.                                 temp=temp&0xf0;
  206.                                 if(temp!=0xf0)
  207.                                 {
  208.                                         temp=P3;
  209.                                         switch(temp)
  210.                                                 {
  211.                                                         case 0xe7:num=12; break;
  212.                                                         case 0xd7:num=13; break;
  213.                                                         case 0xb7:num=14; break;
  214.                                                         case 0x77:num=15; break;                                                        
  215.                                                         
  216.                                                 }                                                                                
  217.                                 }
  218.                 while(P3!=0xf7);//松手检测，没有松手则保持显示的状态                                                                                                           
  219.                   switch(num)
  220.                            {
  221.                                 case 12:{        
  222.                                                         lcd_clean();
  223.                                                          a=0;b=0;flag=0;
  224.                                                         fuhao=0;
  225.                                                 } break;
  226.                                 case 13:{        
  227.                                                         if(flag==0)
  228.                                                                 {
  229.                                                                         a=a*10;write_date(0x30);
  230.                                                                 }
  231.                                                         else
  232.                                                         {
  233.                                                                 b=b*10;
  234.                                                                 write_date(0x30);
  235.                                                         }
  236.                                                 } break;                                                                                                
  237.                                 case 14:{//需要按"="的
  238.                                                         if(fuhao==1)
  239.                                                         {        
  240.                                                           write_com(0x80+0x0f);
  241.                                                           lcd_clean();//重新定位后再清屏
  242.                                                           write_com(0x04); i=0;                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
  243.                                                                 c=a+b;                                                                                                                                                                                                                                                                        
  244.                                                                 while(c!=0)
  245.                                                                         {
  246.                                                                                 write_date(0x30+c%10);
  247.                                                                                 c=c/10;
  248.                                                                         }                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
  249.                                                                         write_date(0x3d);//写"="
  250.                                                                         a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;//清0
  251.                                                         }
  252.                                                 else if(fuhao==2)
  253.                                                                 {        
  254.                                                                         write_com(0x80+0x0f);
  255.                                                                         lcd_clean();
  256.                                                                         write_com(0x04);
  257.                                                                         if(a-b>0)
  258.                                                                                 c=a-b;
  259.                                                                         else
  260.                                                                                 c=b-a;
  261.                                                                         while(c!=0)
  262.                                                                                 {
  263.                                                                                         write_date(0x30+c%10);                                                                                                
  264.                                                                                         c=c/10;
  265.                                                                                 }
  266.                                                                         if(a-b<0)
  267.                                                                         write_date(0x2d);//"-"减
  268.                                                                         write_date(0x3d);
  269.                                                                         a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;
  270.                                                                 }
  271.                                                         else if(fuhao==3)
  272.                                                                 {
  273.                                                                   write_com(0x80+0x0f);
  274.                                                                   lcd_clean();
  275.                                                                   write_com(0x04);
  276.                                                                   c=a*b;
  277.                                                                         while(c!=0)
  278.                                                                                 {
  279.                                                                                     write_date(0x30+c%10);                                                               
  280.                                                                                         c=c/10;
  281.                                                                                 }
  282.                                                                         write_date(0x3d);
  283.                                                                         a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;
  284.                                                                 }
  285.                                                 else if(fuhao==4)
  286.                                                         {
  287.                                                                 write_com(0x80+0x0f);
  288.                                                                 lcd_clean();
  289.                                                                  write_com(0x04);
  290.                                                                 i=0;
  291.                                                                 c=(long)(((float)a/b)*1000);//化整后再加小数点                                                        
  292.                                                                 while(c!=0)
  293.                                                                 {
  294.                                                                    write_date(0x30+c%10);
  295.                                                                         c=c/10;                i++;
  296.                                                                 if(i==3)
  297.                                                                 write_date(0x2e);//加小数点"."
  298.                                                                 }
  299.                                                                 if(a/b<=0)
  300.                                                                         write_date(0x30);
  301.                                                                         write_date(0x3d);
  302.                                                                         a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;
  303.                                                         }
  304.                                                 else if(fuhao==5)
  305.                                                         {
  306.                                                                 write_com(0x80+0x0f);
  307.                                                                 lcd_clean();
  308.                                                                  write_com(0x04);
  309.                                                                 c=(long)(pow((float)a,(float)1/b)*1000);
  310.                                                                 i=0;
  311.                                                                 while(c!=0)
  312.                                                                         {
  313.                                                                                 write_date(0x30+c%10);
  314.                                                                                 c=c/10;
  315.                                                                                 i++;
  316.                                                                                 if(i==3)
  317.                                                                                 write_date(0x2e);
  318.                                                                         }                                                               
  319.                                                                 write_date(0x3d);
  320.                                                                 a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;                                                               
  321.                                                         }
  322.                                                 else if(fuhao==6)
  323.                                                         {
  324.                                                                 write_com(0x80+0x0f);
  325.                                                                 lcd_clean();
  326.                                                                  write_com(0x04);
  327.                                                                 c=pow((float)a,(float)b);//c52内部的函数
  328.                                                                 while(c!=0)
  329.                                                                         {
  330.                                                                                 write_date(0x30+c%10);
  331.                                                                                 c=c/10;
  332.                                                                         }
  333.                                                                 write_date(0x3d);
  334.                                                                 a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;        
  335.                                                         }
  336.                                                 else if(fuhao==7)
  337.                                                         {
  338.                                                                 write_com(0x80+0x0f);
  339.                                                                 lcd_clean();
  340.                                                                  write_com(0x04);
  341.                                                                 c=a%b;
  342.                                                                 if(c==0)
  343.                                                                         write_date(0x30);
  344.                                                                 while(c>0)
  345.                                                                         {
  346.                                                                                 write_date(0x30+c%10);
  347.                                                                                 c=c/10;
  348.                                                                         }
  349.                                                                 write_date(0x3d);
  350.                                                                 a=0;b=0;flag=0;fuhao=0;
  351.                                                         }
  352.                                        
  353.                                                 }        break;
  354.                         case 15:{        
  355.                                                 i=table1[num];
  356.                                                 write_date(0x30+i);//"+"加
  357.                                                 flag=1;fuhao=1;
  358.                                         } break;
  359.                         
  360.                                 
  361.                            }
  362.                       }
  363. //*********************P1口的键盘检测
  364.         P1=0xfe;
  365.         temp=P1;
  366.         temp=temp&0xf0;
  367.         if(temp!=0xf0)                                
  368.                 {                delay(5);
  369.                                 temp=P1;
  370.                                 temp=temp&0xf0;
  371.                                 if(temp!=0xf0)
  372.                                 {
  373.                                         temp=P1;
  374.                                         switch(temp)
  375.                                                 {
  376.                                                         case 0xee:num=16; break;
  377.                                                         case 0xde:num=17; break;
  378.                                                         case 0xbe:num=18; break;
  379.                                                         case 0x7e:num=19; break;                                                                                                
  380.                                                 }                                                                                                        
  381.                                 }
  382.                 while(P1!=0xfe);
  383.                 switch(num)
  384.                    {        
  385.                         case 16:{
  386.                                         i=table1[num];
  387.                                          write_date(0x30+i);//"x开y次方
  388.                                         flag=1;fuhao=5;                                       
  389.                                         } break;
  390.                         case 17:{
  391.                                                 i=table1[num];
  392.                                                 write_date(0x30+i);//"^"x的y次方
  393.                                                 flag=1;fuhao=6;
  394.                                         } break;
  395.                         case 18:{
  396.                                                 i=table1[num];
  397.                                                 write_date(0x30+i);//"%"求余
  398.                                                 flag=1;fuhao=7;
  399.                                         }  break;
  400.                         case 19:{//单独出来不用按"="号得结果
  401.                                                 unsigned long int c_1;
  402.                                                 i=table1[num];
  403.                                                 write_date(0x30+i);
  404.                                                 fuhao=8;//"!"阶乘                                                                                                                        
  405.                                                 write_com(0x80+0x0f);
  406.                                                 lcd_clean();
  407.                                                 write_com(0x04);
  408.                                                 c_1=1;
  409.                                                 for(i=1;i<=a;i++)//a的最大值为12，13时已经超出了无符号长整型的范围无法计算
  410.                                                 c_1=c_1*i;
  411.                                                 while(c_1!=0)
  412.                                                         {
  413.                                                                 write_date(0x30+c_1%10);
  414.                                                                 c_1=c_1/10;
  415.                                                         }
  416.                                                         write_date(0x3d);
  417.                                                         a=0;fuhao=0;                                                                                                        
  418.                                         }  break;
  419.                         }
  420.                 }
  421.                 P1=0xfd;
  422.                 temp=P1;
  423.                 temp=temp&0xf0;
  424.                 if(temp!=0xf0)                                
  425.                   {                delay(5);
  426.                                 temp=P1;
  427.                                 temp=temp&0xf0;
  428.                                 if(temp!=0xf0)
  429.                                 {
  430.                                         temp=P1;
  431.                                         switch(temp)
  432.                                                 {
  433.                                                         case 0xed:num=20; break;
  434.                                                         case 0xdd:num=21; break;
  435.                                                         case 0xbd:num=22; break;
  436.                                                         case 0x7d:num=23; break;                                                                                                
  437.                                                 }                                                                                                        
  438.                                 }
  439.                         while(P1!=0xfd);
  440.                         switch(num)
  441.                                 {
  442.                                                 case 20:{
  443.                                                                  write_com(0x80+0x0f);
  444.                                                                 lcd_clean();
  445.                                                                 write_com(0x04);
  446.                                                                 j=0;i=0;c=0;fuhao=9;//2进制转10进制
  447.                                                                 while(a!=0)
  448.                                                                 {
  449.                                                                         r=a%10;
  450.                                                                         s[i++]=r;
  451.                                                                         a=a/10;        
  452.                                                                 }
  453.                                                                 for(j=i-1;j>=0;j--)
  454.                                                                         {
  455.                                                                                 c=c*2+s[j];
  456.                                                                         }
  457.                                                                 while(c!=0)
  458.                                                                         {
  459.                                                                                 write_date(0x30+c%10);
  460.                                                                                 c=c/10;
  461.                                                                         }
  462.                                                                 write_date(0x3d);
  463.                                                                 c=0;a=0;fuhao=0;                                                                                                                                
  464.                                                         } break;
  465.                                         case 21:{        
  466.                                                                 write_com(0x80+0x0f);
  467.                                                                 lcd_clean();
  468.                                                                 write_com(0x04);
  469.                                                                 i=0; fuhao=10;//10进制转2进制
  470.                                                                 while(a!=0)
  471.                                                                         {
  472.                                                                                 r=a%2;
  473.                                                                                 write_date(0x30+r);
  474.                                                                                 y=a/2;
  475.                                                                                 a=y;
  476.                                                                         }                                                                                                                                
  477.                                                                                 write_date(0x3d);
  478.                                                                                 a=0;fuhao=0;                                                                                                                                                                                                               
  479.                                                         } break;
  480.                                         case 22:{
  481.                                                                 write_com(0x80+0x0f);
  482.                                                                 lcd_clean();
  483.                                                                 write_com(0x04);
  484.                                                                 fuhao=11;//10进制转16进制
  485.                                                                 while(a!=0)
  486.                                                                 {
  487.                                                                         r=a%16;//循环求余
  488.                                                                         if(r>=0&&r<=9)//一位一位输出                                                                                
  489.                                                                         write_date(0x30+r);
  490.                                                                         if(r>=10&&r<=15)                                                                                                                                       
  491.                                                                         write_date(0x57+r);
  492.                                                                         y=a/16;
  493.                                                                         a=y;               
  494.                                                                 }                                                                                                                                                                                
  495.                                                                 write_date(0x78);
  496.                                                                 write_date(0x30);                                                               
  497.                                                                 write_date(0x3d);
  498.                                                                 a=0;fuhao=0;               
  499.                                                         } break;
  500.                                         case 23:{
  501.                                                                 write_com(0x80+0x0f);
  502.                                                                 lcd_clean();
  503.                                                                 write_com(0x04);
  504.                                                                 j=0;i=0;c=0;fuhao=12;//2进制转16进制
  505.                                                                 while(a!=0)
  506.                                                                 {
  507.                                                                         r=a%10;
  508.                                                                         s[i++]=r;
  509.                                                                         a=a/10;        
  510.                                                                 }
  511.                                                                 for(j=i-1;j>=0;j--)//2进制先转为10进制
  512.                                                                         {
  513.                                                                                 c=c*2+s[j];
  514.                                                                         }                                                        
  515.                                                                 while(c!=0)
  516.                                                                 {
  517.                                                                         r=c%16;
  518.                                                                         if(r>=0&&r<=9)                                                                                
  519.                                                                         write_date(0x30+r);//得到的10进制再转为16进制
  520.                                                                         if(r>=10&&r<=15)                                                                                                                                       
  521.                                                                         write_date(0x57+r);
  522.                                                                         y=c/16;
  523.                                                                         c=y;               
  524.                                                                 }                                                                                                                                                                                
  525.                                                                 write_date(0x78);
  526.                                                                 write_date(0x30);                                                               
  527.                                                                 write_date(0x3d);
  528.                                                                 a=0;c=0;fuhao=0;                                                        
  529.                                                         } break;                                       
  530.                                 }
  531.                  }
  532.                 P1=0xfb;
  533.                 temp=P1;
  534.                 temp=temp&0xf0;
  535.                 if(temp!=0xf0)                                
  536.                   {                delay(5);
  537.                                 temp=P1;
  538.                                 temp=temp&0xf0;
  539.                                 if(temp!=0xf0)
  540.                                 {
  541.                                         temp=P1;
  542.                                         switch(temp)
  543.                                                 {
  544.                                                         case 0xeb:num=24; break;
  545.                                                         case 0xdb:num=25; break;
  546.                                                         case 0xbb:num=26; break;
  547.                                                         case 0x7b:num=27; break;                                                                                                
  548.                                                 }                                                                                       
  549.                                 }
  550.                 while(P1!=0xfb);                                                                                                
  551.                 switch(num)
  552.                         {
  553.                                 case 24:{
  554.                                                         write_date(0x53);
  555.                                                         write_date(0x69);
  556.                                                         write_date(0x6e);
  557.                                                         write_com(0x80+0x0f);
  558.                                                         lcd_clean();
  559.                                                         write_com(0x04);
  560.                                                         fuhao=13;i=0;//sin
  561.                                                         if(a>=0&&a<=360)
  562.                                                                 {
  563.                                                                         c=(long)((sin((float)a*Pi/180))*1000);
  564.                                                                         while(c!=0)
  565.                                                                                 {
  566.                                                                                         write_date(0x30+c%10);
  567.                                                                                         c=c/10;i++;
  568.                                                                                         if(i==3)
  569.                                                                                                 write_date(0x2e);
  570.                                                                                 }
  571.                                                                                 write_date(0x30);
  572.                                                                                 write_date(0x3d);
  573.                                                                                 i=0;fuhao=0;a=0;c=0;
  574.                                                                 }        
  575.                                                 } break;
  576.                                 case 25:{        
  577.                                                         write_date(0x43);
  578.                                                         write_date(0x6f);
  579.                                                         write_date(0x73);
  580.                                                         write_com(0x80+0x0f);
  581.                                                         lcd_clean();
  582.                                                         write_com(0x04);
  583.                                                         fuhao=14;i=0;//cos
  584.                                                         if(a>=0&&a<=360)
  585.                                                                 {
  586.                                                                         c=(long)((cos((float)a*Pi/180))*1000);
  587. ……………………

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ID:492496 发表于 2019-3-24 17:42 | 显示全部楼层
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