單片機簡易計算器課程設計

1、課 程 設 計題 目 名 稱 簡易計算器設計 課 程 名 稱 單片機原理及應用 學 生 姓 名 班 級 學 號 2021年 6 月20日19目錄一 設計目的2二 總體設計及功能介紹2三 硬件仿真圖3四 主程序流程圖4五 程序源代碼4六 課程設計體會17一 設計目的本設計是基于51系列單片機來進行的簡單數(shù)字計算器設計，可以完成計算器的鍵盤輸入，進行加、減、乘、除六位整數(shù)數(shù)范圍內(nèi)的根本四那么運算，并在LED上顯示相應的結果。軟件方面使用C語言編程，并用PROTUES仿真。二 總體設計及功能介紹 根據(jù)功能和指標要求，本系統(tǒng)選用MCS-51系列單片機為主控機，實現(xiàn)對計算器的設計。具體設計及功能如下：&

2、#160; 由于要設計的是簡單的計算器，可以進行四那么運算，為了得到較好的顯示效果，采用LED 顯示數(shù)據(jù)和結果；  另外鍵盤包括數(shù)字鍵09、符號鍵+、-、×、÷、去除鍵和等號鍵，故只需要16 個按鍵即可，設計中采用集成的計算鍵盤；  執(zhí)行過程：開機顯示零，等待鍵入數(shù)值，當鍵入數(shù)字，通過LED顯示出來，當鍵入+、-、*、/運算符，計算器在內(nèi)部執(zhí)行數(shù)值轉(zhuǎn)換和存儲，并等待再次鍵入數(shù)值，當再鍵入數(shù)值后將顯示鍵入的數(shù)值，按等號就會在LED上輸出運算結果。三 硬件仿真圖 硬件局部比擬簡單，當鍵盤按鍵按下時它的那一行、那一列的端口為低電平。因此，只

3、要掃描行、列端口是否都為低電平就可以確定是哪個鍵被按下。四 主程序流程圖 程序的主要思想是：將按鍵抽象為字符，然后就是對字符的處理。將操作數(shù)分別轉(zhuǎn)化為字符串存儲，操作符存儲為字符形式。然后調(diào)用compute()函數(shù)進行計算并返回結果。具體程序及看注釋還有流程圖五 程序源代碼#include <reg51.h>#include <intrins.h>#include <ctype.h> /* isdigit()函數(shù) */#include <stdlib.h> /* atoi()函數(shù) */#define uchar unsigned char#def

4、ine uint unsigned intuchar operand19, operand29; /* 操作數(shù) */uchar operator; /* 操作符 */void delay(uint);uchar keyscan();void disp(void);void buf(uint value);uint compute(uint va1,uint va2,uchar optor);uchar code table = 0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99, 0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,0xff; /* 字符碼表 */uchar dbuf8 = 10,

5、10,10,10,10,10,10,10; /* 顯示緩存 */* 延時函數(shù) */ void delay(uint z)uint x,y;for(x=z;x>0;x-) for(y=110;y>0;y-);/* 鍵盤掃描程序 將按鍵轉(zhuǎn)化為字符并作為輸出 '$','#'分別表示清零鍵和沒有鍵按下 */uchar keyscan() uchar skey; /* 按鍵值標記變量 */* 掃描鍵盤第1行 */ P1 = 0xfe; while(P1 & 0xf0) != 0xf0) /* 有按鍵按下 */ delay(3); /* 去抖動延時 */

6、 while(P1 & 0xf0) != 0xf0) /* 仍有鍵按下 */ switch(P1) /* 識別按鍵并賦值 */ case 0xee: skey = '7' break; case 0xde: skey = '8' break; case 0xbe: skey = '9' break; case 0x7e: skey = '/' break; default: skey = '#' while(P1 & 0xf0) != 0xf0) /* 等待按鍵松開 */ ; /* 掃描鍵盤第2行

7、*/ 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: skey = '*' break; default: skey = '#' while(P1 & 0xf0) != 0xf0)

8、 ; /* 掃描鍵盤第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: skey = '-' break; default: skey = '#' while(P1 &

9、0xf0) != 0xf0) ; /* 掃描鍵盤第4行 */ P1 = 0xf7; while(P1 & 0xf0) != 0xf0) delay(3); while(P1 & 0xf0) != 0xf0) switch(P1) case 0xe7: skey = '$' break; case 0xd7: skey = '0' break; case 0xb7: skey = '=' break; case 0x77: skey = '+' break; default: skey = '#' w

10、hile(P1 & 0xf0) != 0xf0) ; return skey;void main() uint value1, value2, value; /* 數(shù)值1,數(shù)值2,結果 */ uchar ckey, cut1 = 0, cut2 = 0; /* ckey鍵盤輸入字符 */ uchar operator; /* 運算符 */ uchar i, bool = 0;init: /* goto語句定位標簽 */ buf(0); /* 初始化 */ disp(); value = 0; cut1 = cut2 = 0; bool = 0; for(i = 0;i < 9;i

11、+) operand1i = '0' operand2i = '0' /* 初始化 */ while(1) ckey = keyscan(); /* 讀取鍵盤 */ if(ckey != '#') /* isdigit函數(shù)，字符是阿拉伯數(shù)字返回非0值，否那么返回0 */ if(isdigit(ckey) switch(bool) case 0: operand1cut1 = ckey; operand1cut1+1 = '0' value1 = atoi(operand1); /* atoi函數(shù)，將字符串轉(zhuǎn)化為，int整數(shù) */

12、cut1+; buf(value1); disp(); break; case 1: operand2cut2 = ckey; operand2cut2+1 = '0' value2 = atoi(operand2); cut2+; buf(value2); disp(); break; default: break; else if(ckey='+'|ckey='-'|ckey='*'|ckey='/') bool = 1; operator = ckey; buf(0); dbuf7 = 10; disp();

13、 else if(ckey = '=') value = compute(value1,value2,operator); buf(value); disp(); while(1) /* 計算結束等待清零鍵按下 */ ckey = keyscan(); if(ckey = '$') /* 如果有清零鍵按下跳轉(zhuǎn)到開始 */ goto init; else buf(value); disp(); else if(ckey = '$') goto init; disp(); /* 運算函數(shù) 輸入：操作數(shù)和操作符 輸出：計算結果*/uint comput

14、e(uint va1,uint va2,uchar optor) uint value; switch(optor) case '+' : value = va1+va2; break; case '-' : value = va1-va2; break; case '*' : value = va1*va2; break; case '/' : value = va1/va2; break; default : break; return value;/* 更新顯示緩存輸入：無符號整數(shù)輸出：將輸入送入顯示緩存*/void buf

15、(uint val) uchar i; if(val = 0) dbuf7 = 0; i = 6; else for(i = 7; val > 0; i-) dbufi = val % 10; val /= 10; for( ; i > 0; i-) dbufi = 10;/* 顯示函數(shù) */void disp(void) uchar bsel, n; bsel=0x01; for(n=0;n<8;n+) P2=bsel; P0=tabledbufn; bsel=_crol_(bsel,1); delay(3); P0=0xff; 六 課程設計體會接到這個課題以后，我先是學習

16、了PROTEUS軟件的使用，按照題目所要求來進行分析，設計，連接電路圖，調(diào)試，最終完成計算器的仿真。接到題目后，我先是分析了題目中所涉及到的知識以及器件，然后按照分析，到圖書館和互聯(lián)網(wǎng)上搜索了相關的內(nèi)容，按照自己的設想和圖書資料的提示，我初步設計了計算器的原理結構，然后進行反復驗證實驗，完善了設計，然后通過學習PROTEUS軟件，讓我很輕松的就掌握了如何在軟件中建立原件，連線，并進行編程，調(diào)試，仿真等工作。軟件的強大功能使得在連接電路圖時很順利，程序編譯階段，通過提示的錯誤，我也進行了修改，聽取同學的建議，最終無錯誤，并對所設計的計算器電路進行了仿真。最終順利的實現(xiàn)了任務要求的所有功能，并且電路設計簡單易讀，構造巧妙，計算速度快。本次課程設計中，另我最難忘的是編程環(huán)節(jié)，真的是很難，開始的時候感覺自己啥也不會，然后決定重新學習課本，但是編程不像課本習題那樣簡單的幾行來實現(xiàn)簡單的功能，本次任務是實現(xiàn)一個簡易功能的計算器，雖