51单片机实现多位十进制计算器带Proteus仿真原理图

ID:791490 · 发表于 2020-6-28 09:33

（1）系统通过4×4的矩阵键盘输入数字及运算符。

（2）可以进行多位十进制数以内的运算（包括加，减，乘，除，幂次方，对数，三角函数等功能），如果计算结果超过显示范围，则屏幕显示E。

（3）可显示输入时的数字及结果

（4）设计控制电路总体方案；

（5）电路的设计、仿真与调试；

之前做的，已经仿真实现功能，内含参考文档，比较详细，应该无需修改。
仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）

proteus原理图

单片机源程序如下:

#include <stdio.h>
#include <reg51.h>
#include <intrins.h>
#include <math.h>
#include <ctype.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
#define Lint unsigned long int
#define E 100000000
#define C 999999
uchar operand1[9], operand2[9]; /* 操作数 */
uchar operator; /* 操作符 */
uchar k ; /* 运算符切换标志 */
Lint mf(Lint pa, Lint pb);
Lint number(uchar* operand[] );
uchar keyscan();
void buf(Lint value);
void disp(void);
void delay(uint);
Lint compute(Lint va1,Lint va2,uchar optor);
uchar code table[] = {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,
0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff,0x86}; /* 字符码表 */
uchar dbuf[8] = {10,10,10,10,10,10,10,10}; /* 显示缓存 */
/* 延时函数 */
void delay(uint z)
{
uint x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=110;y>0;y--);
}
/*******************************************
键盘扫描程序
将按键转化为字符并作为输出
'
[/size][/color][/font][/align]
,'#'分别表示清零键和没有键按下
'S'表示shift键，用于切换运算符
*******************************************/
uchar keyscan()
{
uchar skey; /* 按键值标记变量 */
/***********************
扫描键盘第1行
************************/
P1 = 0xfe;
while((P1 & 0xf0) != 0xf0) /* 有按键按下 */
{
delay(3); /* 去抖动延时 */
while((P1 & 0xf0) != 0xf0) /* 仍有键按下 */
{
switch(P1) /* 识别按键并赋值 */
{
case 0xee: skey = '7'; break;
case 0xde: skey = '8'; break;
case 0xbe: skey = '9'; break;
case 0x7e: if(k==0){skey = '/';}else if (k==1){skey = '~'; k=0 ;} break;
default: skey = '#';
}
while((P1 & 0xf0) != 0xf0)
;
}
}
/***********************
扫描键盘第2行
************************/
P1 = 0xfd;
while((P1 & 0xf0) != 0xf0)
{
delay(3);
while((P1 & 0xf0) != 0xf0)
{
switch(P1)
{
case 0xed: skey = '4'; break;
case 0xdd: skey = '5'; break;
case 0xbd: skey = '6'; break;
case 0x7d: if(k==0){skey = '*';}else if(k==1){skey = '^'; k=0 ;} break;
default: skey = '#';
}
while((P1 & 0xf0) != 0xf0)
;
}
}
/***********************
扫描键盘第3行
************************/
P1 = 0xfb;
while((P1 & 0xf0) != 0xf0)
{
delay(3);
while((P1 & 0xf0) != 0xf0)
{
switch(P1)
{
case 0xeb: skey = '1'; break;
case 0xdb: skey = '2'; break;
case 0xbb: skey = '3'; break;
case 0x7b: if(k==0){skey = '+';}else if(k==1){skey = '-'; k=0 ;} break;
default: skey = '#';
}
while((P1 & 0xf0) != 0xf0)
;
}
}
/***********************
扫描键盘第4行 & 判别运算符
************************/
P1 = 0xf7;
while((P1 & 0xf0) != 0xf0)
{
delay(3);
while((P1 & 0xf0) != 0xf0)
{
switch(P1) /* 识别按键并赋值 */
{
case 0xe7: skey = '
[/size][/color][/font][/align]
; k = 0 ; break;
case 0xd7: skey = '0'; break;
case 0xb7: skey = '='; break;
case 0x77: skey = 'S'; k = 1 ; break;
default: skey = '#';
}
while((P1 & 0xf0) != 0xf0) /* 等待按键松开 */
;
}
}
return skey;
}
void main()
{
Lint value1, value2, value; /* 数值1,数值2,结果 */
uchar ckey, cut1 = 0, cut2 = 0; /* ckey键盘输入字符 */
uchar operator; /* 运算符 */
uchar i, bool = 0, k=0, s=0, t=0 ;
init: /* goto语句定位标签 */
buf(0); /* 初始化 */
disp();
value1=value2=0 ;
value = 0;
cut1 = cut2 = 0;
bool = 0; /*操作数标识符*/
k = 0 ; /* shift转换符号*/
s = 0 ; /*防止重复运算*/
t = 0 ; /*连续运算*/
for(i = 0;i < 9;i++)
{
operand1[i] = '\0';
operand2[i] = '\0';
} /* 初始化 */
while(1)
{
ckey = keyscan(); /* 读取键盘 */
if(ckey != '#')
{ /* isdigit函数，字符是阿拉伯数字返回非0值，否则返回0 */
if(isdigit(ckey))
{
switch(bool)
{
case 0:
if(cut1 > 7) { value1 = E ; buf(value1); disp() ; break ; }
operand1[cut1] = ckey;
operand1[cut1+1] = '\0';
value1 = number(operand1); /* 将字符串转化为整数 */
cut1++;
buf(value1);
disp();
break;
case 1:
if(cut2 > 7) { value2 = E ; buf(value2); disp() ; break ; }
t = 1 ;
operand2[cut2] = ckey;
operand2[cut2+1] = '\0';
value2 = number(operand2);
cut2++;
buf(value2);
disp();
break;
default: break;
}
}
else if(ckey=='+'||ckey=='-'||ckey=='*'||ckey=='/'||ckey=='^'||ckey=='~')
{
bool = 1;
if( t == 1 && s == 0) /* 判断是否为连续运算 */
{
value1=compute(value1,value2,operator); /* 显示上一步运算结果 */
cut2 = 0 ;
}
buf(value1);
disp();
operator = ckey;
s = 0 ;
}
else if(ckey == 'S')
{
if( t == 1 )
{
value1=compute(value1,value2,operator);
cut2 = 0 ;
s = 1 ; /* 防重复运算标志 */
}
buf(value1);
disp();
}
else if(ckey == '=')
{
value = compute(value1,value2,operator);
buf(value);
disp();
while(1) /* 计算结束等待清零键按下 */
{
ckey = keyscan();
if(ckey == '
[/size][/color][/font][/align]
) /* 如果按下清零键则跳回开始 */
goto init;
else
{
buf(value);
disp();
}
}
}
else if(ckey == '
[/size][/color][/font][/align]
)
{ goto init;}
}
disp();
}
}
/******************************************
number函数
将字符串转化为整数
*******************************************/
Lint number(uchar operand[] )
{
Lint n=0, i, j ;
for(i=0 ; i<10 ; i++ )
{
if(operand[i]=='\0'){ break ; }
n=n*10 ;
j=operand[i]-'0' ;
n=n+j ;
}
return n ;
}
/******************************************
运算函数
输入：操作数和操作符
输出：计算结果
*******************************************/
Lint compute(Lint va1,Lint va2,uchar optor)
{
Lint value;
switch(optor)
{
case '+' : value = va1+va2; break;
case '-' :
if(va1 < va2)
{value = E ; break ;}
else
{value = va1-va2; break ;}
case '*' : value = va1*va2; break;
case '/' :
if(va2 == 0)
{value = E ; break ; }
else
{value = va1/va2; break;}
case '^' : value = mf(va1,va2); break;
case '~' : value = log(va2)/log(va1); break;
default : value = E ; break;
}
return value;
}
/*******************************************
幂方函数
*******************************************/
Lint mf(Lint pa, Lint pb)
{
uint a, b ;
a=pa ;
b=pb ;
for( ; b>1 ; b-- )
{
a=a*pa ;
}
return a ;
}
/*******************************************
更新显示缓存
输入：无符号整数
输出：将输入送入显示缓存,溢出或出错显示E
*******************************************/
void buf(Lint val)
{
uchar i;
if(val == 0)
{
dbuf[7] = 0;
i = 6;
}
else if (val == E || val > C )
{
dbuf[7] = 11 ;
i = 6 ;
}
else
{
for(i = 7; val > 0; i--)
{
dbuf[i] = val % 10;
val /= 10;
}
}
for( i=i+1; i > 0; i--)
dbuf[i-1] = 10;
}
/*******************************************
显示函数
*******************************************/
void disp(void)
{
uchar bsel, n;
bsel=0x01;
for(n=0;n<8;n++)
{
P2=bsel;
P0=table[dbuf[n]];
bsel=_crol_(bsel,1);
delay(3);
P0=0xff;
}
}

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