基于51单片机的简易计算器制作

基于51单片机的简易计算器制作专业：电气信息班级：11级电类一班

姓名：王康胡松勇

时间：2012年7月12日

一：设计任务

本系统选用AT89C52单片机为主控机。通过扩展必要的外围接口电路，实现对计算器的设计，具体设计如下：

（1）由于设计的计算器要进行四则运算，为了得到较好的显示效果，经综合分析后，最后采用LED 显示数据和结果。

（2）采用键盘输入方式，键盘包括数字键（0～9）、符号键（+、-、×、÷）、清除键(on\c)和等号键（=），故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘。

（3）在执行过程中，开机显示零，等待键入数值，当键入数字，通过LED显示出来，当键入+、-、*、/运算符，计算器在内部执行数值转换和存储，并等待再次键入数值，当再键入数值后将显示键入的数值，按等号就会在LED上输出运算结果。

（4）错误提示：当计算器执行过程中有错误时，会在LCD上显示相应的提示,如：当输入的数值或计算得到的结果大于计算器的表示范围时，计算器会在LED上提示八个0；当除数为0时，计算器会在LED上会提示八个负号。

设计要求：分别对键盘输入检测模块；LED显示模块；算术运算模块；错误处理及提示模块进行设计，并用Visio画系统方框图，keil与protues仿真

分析其设计结果。

二．硬件设计

单片机最小系统

CPU:A T89C52

显示模块：两个4位7段共阴极数码管

输入模块：4*4矩阵键盘

1.电路图

电路图说明

本电路图采用AT89C52作为中处理器，以4*4矩阵键盘扫描输入，用两个74HC573(锁存器)控制分别控制数码管的位于段，并以动态显示的方式显示键盘输入结果及运算结果。为编程方便，以一个一位共阴极数码管显示负号。

三，程序设计

#include

#define Lint long int

#define uint unsigned int

#define uchar unsigned char

sbit dula=P2^6; //锁存器段选sbit wela=P2^7;

sbit display_g=P2^0; //负号段选

sbit display_w=P2^1; //负号位选uchar code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,

//0,1,2,3

0x66,0x6d,0x7d,0x07,

//4,5,6,7

0x7f,0x6f,//0x77,0x7c, //8,9

//0x39,0x5e,0x79,0x71

}; //数码管段码表uchar code table1[]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,

0xf7,0xfb,0xfd,0xfe

}; //数码管位码表/****************定义全局变量*******************/

Lint store[2]={0}; //存取按键值和结果的数组

uchar flag_op=0; //+,-,*,/操作符标志符

uchar flag_order=0; //输入数的顺序标志符

uchar flag_equal=0; //等于号标志符

uchar key=16; //按键值

/*****************延时函数*********************/

void delay(uint x)

{

uint i,j;

for(i=x;i>0;i--)

for(j=110;j>0;j--);

}

/****************显示函数*********************/

void display(Lint temp)

{

uint buf1,buf2,i=0;

buf1=temp/10000000;

if(buf1>=10||temp<-9999999) //数据溢出，显示错误00000000

{

display_w=1; //关负号位选

dula=1;

P0=0x3f;

dula=0;

P0=0xff;

wela=1;

P0=0x00;

wela=0;

delay(1);

}

else if(temp<0&&temp>=-99999999) //显示负数

{

display_w=0; //开负号位选

temp=-temp;

do

{

buf2=temp%10;

dula=1;

P0=table[buf2];

dula=0;

P0=0xff;

wela=1;

P0=table1[i];

wela=0;

i++;

P0=0x00;

temp=temp/10;

delay(1);

}while(temp!=0);

}

else

{

display_w=1; //关负号位选

do

{

dula=1;

buf2=temp%10;

P0=table[buf2];

dula=0;

P0=0xff;

wela=1;

P0=table1[i];

wela=0;

i++;

P0=0x00;

temp=temp/10;

delay(1);

}while(temp!=0);

}

}

/******************键盘扫描函数******************/ uchar KeyScan()

{

uchar temp;

P3=0xfe; //扫描第一行

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

if(temp!=0xf0)

{

delay(5);

P3=0xfe;

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

if(temp!=0xf0)

{

switch(temp)

{

case 0xe0:key=0;break;

case 0xd0:key=1;break;

case 0xb0:key=2;break;

case 0x70:key=3;break;

}

while(temp!=0xf0) //等待按键被释放

{

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

}

}

}

P3=0xfd; //扫描第二行

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

if(temp!=0xf0)

{

delay(5);

P3=0xfd;

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

if(temp!=0xf0)

{

switch(temp)

{

case 0xe0:key=4;break;

case 0xd0:key=5;break;

case 0xb0:key=6;break;

case 0x70:key=7;break;

}

while(temp!=0xf0) //等待按键释放

{

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

}

}

}

P3=0xfb; //扫描第二行temp=P3;

temp=temp&0xf0;

if(temp!=0xf0)

{

delay(5);

P3=0xfb;

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

if(temp!=0xf0)

{

switch(temp)

{

case 0xe0:key=8;break;

case 0xd0:key=9;break;

case 0xb0:key=10;flag_order=1;flag_op=1;break; //+

case 0x70:key=11;flag_order=1;flag_op=2;break; //- }

while(temp!=0xf0) //等待按键释放

{

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

}

}

}

P3=0xf7; //扫描第四行

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

if(temp!=0xf0)

{

delay(5);

P3=0xf7;

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

if(temp!=0xf0)

{

switch(temp)

{

case 0xe0:key=12;flag_order=1;flag_op=3;break; //*

case 0xd0:key=13;flag_order=1;flag_op=4;break; ///

case 0xb0:key=14;break;

case 0x70:key=15;flag_equal=1;break; //= }

while(temp!=0xf0) //等待按键释放

{

temp=P3;

temp=temp&0xf0;

}

}

}

return key;

}

/***************运算函数*********************/

void YunSuan()

{

if(flag_equal==1)

{

switch(flag_op)

{

case 1: //加法运算

store[0]=store[0]+store[1];

flag_op=0;

flag_order=0;

store[1]=0; //输入的第二个数清零

break;

case 2: //减法运算

store[0]=store[0]-store[1];

flag_op=0;

flag_order=0;

store[1]=0; //输入的第二个数清零

break;

case 3: //乘法运算

store[0]=store[0]*store[1];

flag_op=0;

flag_order=0;

store[1]=0; //输入的第二个数清零

break;

case 4: //除法运算

store[0]=store[0]/store[1]; //计算结果,存入第一个数

flag_op=0; //操作符清零

flag_order=0; //输入顺序标识符清零,显示结果

store[1]=0; //输入的第二个数清零

break;

}

flag_equal=0;

}

}

/*****************主函数*****************/

void main()

{

while(1)

{

display_g=1; //开负号段选

key=KeyScan(); //键盘扫描

if(key>=0&&key<=9) //如果key在0到9之间，证明键盘按下的是数值

{

if(store[flag_order]<10000000)

{

store[flag_order]=store[flag_order]*10+key;

}

key=16;

}

if(key==14) //如果key为14时，证明键盘按下的是CE键

{

display_w=1;

store[0]=0; //数据清零

store[1]=0;

flag_op=0;

flag_order=0;

flag_equal=0;

key=16;

}

YunSuan();

display(store[flag_order]);

}

}