单片机+LCD1602矩阵键盘的计算器程序

ID:916624 · 发表于 2021-7-14 21:05

51的LCD1602+矩阵键盘的简易计算器

代码有优化

单片机源程序如下:

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#include <stdio.h>
#include "lcd1602.h"
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;
void Init_Time0(void);
uchar Change(uchar x,uchar y);
void KeyScan(void);
uchar KeyDriver(void);
sbit KEY_OUT_1 = P1^4;
sbit KEY_OUT_2 = P1^5;
sbit KEY_OUT_3 = P1^6;
sbit KEY_OUT_4 = P1^7;
sbit KEY_IN_1 = P1^0;
sbit KEY_IN_2 = P1^1;
sbit KEY_IN_3 = P1^2;
sbit KEY_IN_4 = P1^3;
uchar KeySta[4][4] = { //全部按键状态
{1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}
};
uchar backup[4][4] = { //按键备份值，保存前一次的值
{1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1}
};
void main()
{
uchar num=0,i=0,sign=0;
uchar temp[16]={0};
bit first_flag=0;
float a=0,b=0;
uchar s=0;
LCD_Init();
LCD_Clear();
Init_Time0();
LCD_Write_String(0,0,"LCD Calculator");
LCD_Write_String(0,1," Yanglizidi ");
while(1)
{
num=KeyDriver();
if(num!=0xff) //如果扫描是按键有效值则进行处理
{
if(i==0)
LCD_Clear();
//输入是第一个字符的时候需要把改行清空，方便观看
if( (num=='+')||(num=='-')||(num=='x')||(num=='/')||(num=='=')||(i==16)) //输入数字最大值16，输入符号表示输入结束
{
i=0; //计算器复位
if(first_flag==0) //如果是输入的第一个数据，赋值给a，并把标志位置1，到下一个数据输入时可以跳转赋值给b
{
sscanf(temp,"%f",&a);
first_flag=1;
}
else
sscanf(temp,"%f",&b);
for(s=0;s<16;s++) //赋值完成后把缓冲区清零，防止下次输入影响结果
temp[s]=0;
LCD_Write_Char(0,1,num);
if(num!='=')
sign=num; //如果不是等号记下标志位
else
{
first_flag=0; //检测到输入=号，判断上次读入的符合
switch (sign)
{
case '+':a=a+b;break;
case '-':a=a-b;break;
case 'x':a=a*b;break;
case '/':a=a/b;break;
default:break;
}
sprintf(temp,"%g",a); //输出浮点型，无用的0不输出
LCD_Write_String(1,1,temp); //显示
sign=0;
a=0;
b=0;
for(s=0;s<16;s++)
temp[s]=0;
}
}
else if(i<16)
{
if((i==1)&&(temp[0]=='0')) //如果第一个字符是0，判读第二个字符
{
if(num=='.') //如果是小数点则正常输入，光标位置加1
{
temp[1]='.';
LCD_Write_Char(1,0,num); //输出数据
i++;
}
else
{
temp[0]=num; //如果是1-9数字，说明0没有用，则直接替换第一位0
LCD_Write_Char(0,0,num); //输出数据
}
}
else
{
temp[i]=num;
LCD_Write_Char(i,0,num); //输出数据
i++; //输入数值累加
}
}
}
}
}
void Init_Time0()
{
TMOD |=0X01; //使用模式1，16位定时器，使用"|"符号可以在使用多个定时器时不受影响
TH0=0XFC;
TL0=0X66; //1ms
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
}
void Time0() interrupt 1
{
TH0=0XFC;
TL0=0X66; //1ms
KeyScan();
}
// 转换成矩阵上的数
uchar Change(uchar x,uchar y)
{
switch(y*4+x)
{
case 0:return '1';break;//0 按下相应的键显示相对应的码值
case 1:return '2';break;//1
case 2:return '3';break;//2
case 3:return '+';break;//3
case 4:return '4';break;//4
case 5:return '5';break;//5
case 6:return '6';break;//6
case 7:return '-';break;//7
case 8:return '7';break;//8
case 9:return '8';break;//9
case 10:return '9';break;//a
case 11:return 'x';break;//b
case 12:return '0';break;//c
case 13:return '.';break;//d
case 14:return '=';break;//e
case 15:return '/';break;//f
default:return 0xff;break;
}
}
/*------------------------------------------------
按键值处理函数，返回扫键值
可以根据需要改变返回值
| 1 | 2 | 3 | + |
| 4 | 5 | 6 | - |
| 7 | 8 | 9 | * |
| 0 | . | = | / |
------------------------------------------------*/
// 按键驱动，检查按键动作
uchar KeyDriver()
{
bit flag2=0;
uchar p,num2,q;
for(p=0;p<4;p++)
{
for(q=0;q<4;q++)
{
if(backup[p][q] != KeySta[p][q]) //检测按键动作
{
if(backup[p][q] != 0) //按键按下时执行的操作
{
num2 = Change(p,q);
flag2=1;
}
backup[p][q] = KeySta[p][q]; //更新前一次的备份值
}
}
}
if(flag2==1)
return num2;
else
return (0xff);
}
// 按键扫描，间隔1ms
void KeyScan()
{
uchar i;
static uchar keyout=0; //索引
static uchar keybuf[4][4] = {
{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF},
{0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}, {0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF}
};
//缓存区
keybuf[keyout][0] = (keybuf[keyout][0] << 1) | KEY_IN_1;
keybuf[keyout][1] = (keybuf[keyout][1] << 1) | KEY_IN_2;
keybuf[keyout][2] = (keybuf[keyout][2] << 1) | KEY_IN_3;
keybuf[keyout][3] = (keybuf[keyout][3] << 1) | KEY_IN_4;
for(i=0;i<4;i++)
{
if((keybuf[keyout][i] &0x0f) == 0x00)
{
//连续检测4次，四次都为0，可认为按键按下
KeySta[keyout][i] = 0;
}
else if((keybuf[keyout][i] &0x0f) ==0x0f)
{
//连续检测4次，四次都为1，可认为按键弹起
KeySta[keyout][i] = 1;
}
}
keyout++; //变更下一次扫描的行
keyout &= 0x03;
switch (keyout) //释放引脚
{
case 0: KEY_OUT_4 = 1; KEY_OUT_1 = 0; break;
case 1: KEY_OUT_1 = 1; KEY_OUT_2 = 0; break;
case 2: KEY_OUT_2 = 1; KEY_OUT_3 = 0; break;
case 3: KEY_OUT_3 = 1; KEY_OUT_4 = 0; break;
default: break;
}
}