基于51單片機的多功能計算機程序與Proteus仿真圖設計

ID:398204 · 發(fā)表于 2022-5-9 19:40

資料包括：
1.Proteus仿真文件，Proteus軟件版本為8.9
2.程序源代碼，C語言編譯器為keilv4
3.實現(xiàn)的功能：
主要是計算器的基本功能和科學計算器許多功能，用最少的按鍵實現(xiàn)最多的計算功能，包括三角函數(shù)、指數(shù)、開根號以及天文數(shù)字、角度轉(zhuǎn)換的運算，此外還帶有記憶功能。
系統(tǒng)用20個按鍵實現(xiàn)這些功能。
仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

單片機源程序如下:

#include<reg52.h>
#include<stdlib.h>//包含atof(),字符串->實數(shù)
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<math.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
uchar num;
/**********LCD*********/
sbit lcdrs=P3^7; //LCD控制腳
sbit lcdrw=P3^6;
sbit lcden=P3^5;
sbit beep=P0^7;
bit form; //LCD切換方式
uchar idata state;
/********計算器*******/
sbit reset=P3^0;
sbit back=P3^1;
sbit save=P3^2;
sbit sfyong=P3^3;
bit eqsign;
bit press;
bit savesign;
bit sc;
uchar idata process[30],proc;
uchar idata continu=0;
uchar idata pai[2][2];
uchar idata ferror;
uchar idata ywei;
uchar idata count=0;
uchar idata count_num=0;//組號計數(shù)
uchar idata result[15];//計算結(jié)果立存，save
uchar idata saveresult[15];//存儲結(jié)果數(shù)組,sc+save
uchar idata jieguo[15];//結(jié)果字符串
uchar idata bdate[2][14];//待計算字符串二維組
uchar idata on_symbol; //運算符號
uchar idata fsym[2]; //函數(shù)前符號
uchar idata ssym[2]; //存儲組前符號
uchar idata bfun[2]; //計算值調(diào)用函數(shù)選擇
uchar idata futojiao[2]; //幅度?to?角度變換
double idata date[2]; //計算值雙精度變量組
double idata resultdate; //雙精度結(jié)果值
/*******************函數(shù)聲明******************/
/****************延時******************/
void delay(uchar z);
/*************lcd寫命令***************/
void write_com(uchar com);
/*************lcd寫數(shù)據(jù)***************/
void write_date(uchar date);
/*************lcd讀狀態(tài)***************/
void read_date(void);
/*************lcd寫字符串*************/
void write_str(uchar *str);
/************液晶初始化***************/
void init(void );
/**********移屏*******************/
void write();
/**********復用提示開關(guān)***************/
void shift(void);
/**************鍵盤掃描***************/
uchar keyscan(void);
/*************計算器復位**************/
void fuwei();
/************error處理****************/
void callerror(void);
/***************撤銷鍵入**************/
void huifu(void);
/**********函數(shù)組前符號處理***********/
uchar funqian(void);
/************運算符預處理*************/
void cullars(uchar);
/***********輸出存儲數(shù)據(jù)預處理********/
char memory(void);
/***********按鍵功能主處理************/
void process_date(uchar press_date);
/***********按鍵功能子處理************/
void calculator(uchar press_date);
/************************************************/
void write()
{
for(num=0;num<16;num++)
{
write_com(0x18);
delay(200);
}
}
/*************LCD程序****************/
/**************延時******************/
void delay(uchar z)
{
uchar x,y;
for(x=z;x>0;x--)
for(y=100;y>0;y--);
}
/**************寫命令*****************/
void write_com(uchar com)
{
lcdrs=0;
lcdrw=0;
lcden=0;
P1=com;
delay(5);
lcden=1;
delay(5);
lcden=0;
}
/*************寫數(shù)據(jù)******************/
void write_date(uchar date)
{
lcdrs=1;
lcdrw=0;
lcden=0;
P1=date;
delay(5);
lcden=1;
delay(5);
lcden=0;
}
/*************讀AC 地址*****************/
void read_date(void)
{
lcdrs=0;
lcdrw=1;
delay(5);
P1=0xff;
lcden=1;
delay(5);
state=P1;
delay(5);
lcden=0;delay(5);
state=state&127;
}
/*************寫字符串******************/
void write_str(uchar *str)
{
uchar idata i;
for(i=0;str[i]!='\0';i++)
write_date(str[i]);
}
/***********液晶初始化***************/
void init(void )
{
write_com(0x38); //模式：8位數(shù)據(jù)，兩行，5*7字體
write_com(0x0c); //開顯示，無光標
write_com(0x06);//向左增量移動
write_com(0x01); //清屏
}
/**********復用提示開關(guān)***************/
void shift(void)
{
if(sc==1)
{
read_date(); //讀狀態(tài)
write_com(0xc0); //顯示復用提示，左下角's'
write_date('s');
write_com(state+0x80);//光標還回原來位置
}
else
{
read_date();
write_com(0xc0); //關(guān)閉復用提示
write_date(' ');
write_com(state+0x80);
}
return;
}
/**************鍵盤掃描*************/
// s1~s4 . 0 = +
// s5~8 1 2 3 -
// s9~s12 4 5 6 *
// s13~s16 7 8 9 /
// k1~k4 C DEL M= FS&S
//
uchar keyscan(void) //按行掃描，有鍵按下則返回鍵符號，否則返回null
{
uchar idata key0,key1,keyment=0;
P2=0XFe; //行1
key0=P2;
key0=key0&0xf0;
key1=key0;
if(key0!=0xf0)
{
delay(5); //鍵抖動處理
P2=0XFe;
key0=P2;
key0=key0&0xf0;
if(key0==key1)
{
beep=1;
delay(200);
beep=0;
switch(key0)
{
case 0xe0:keyment='7';break;
case 0xd0:keyment='8';break;
case 0xb0:keyment='9';break;
case 0x70:keyment=0xfd;break; //0xfd除號在1602液晶中的代碼
}
while(key0!=0xf0) //鍵釋放處理
{
key0=P2;
key0=key0&0xf0;
}
press=1; //鍵按標志置1
return(keyment);
}
}
P2=0XFd; //行2
key0=P2;
key0=key0&0xf0;
key1=key0;
if(key0!=0xf0)
{
delay(5);
P2=0XFd;
key0=P2;
key0=key0&0xf0;
if(key0==key1)
{
beep=1;
delay(200);
beep=0;
switch(key0)
{
case 0xe0:keyment='4';break;
case 0xd0:keyment='5';break;
case 0xb0:keyment='6';break;
case 0x70:keyment='*';break;
}
while(key0!=0xf0)
{
key0=P2;
key0=key0&0xf0;
}
press=1;
return(keyment);
}
}
P2=0XFb; //行3
key0=P2;
key0=key0&0xf0;
key1=key0;
if(key0!=0xf0)
{
delay(5);
P2=0XFb;
key0=P2;
key0=key0&0xf0;
if(key0==key1)
{
beep=1;
delay(200);
beep=0;
switch(key0)
{
case 0xe0:keyment='1';break;
case 0xd0:keyment='2';break;
case 0xb0:keyment='3';break;
case 0x70:keyment='-';break;
}
while(key0!=0xf0)
{
key0=P2;
key0=key0&0xf0;
}
press=1;
return(keyment) ;
}
}
P2=0XF7; //行4
key0=P2;
key0=key0&0xf0;
key1=key0;
if(key0!=0xf0)
{
beep=1;
delay(200);
beep=0;
delay(5);
P2=0XF7;
key0=P2;
key0=key0&0xf0;
if(key0==key1)
{
switch(key0)
{
case 0xe0:keyment='.';break;
case 0xd0:keyment='0';break;
case 0xb0:keyment='=';break;
case 0x70:keyment='+';break;
}
while(key0!=0xf0)
{
key0=P2;
key0=key0&0xf0;
}
press=1;
return(keyment);
}
}
if(reset==0) //復位鍵
{
beep=1;
delay(200);
beep=0;
keyment=' ';
press=1;
while(reset==0);//鍵釋放
return(keyment);
}
else if(back==0) //撤銷前次輸入
{
beep=1;
delay(200);
beep=0;
keyment='c';
press=1;
while(back==0);
shift();
return(keyment);
}
else if(save==0) //儲存數(shù)據(jù)鍵
{
delay(5);
if(save==0)
{
beep=1;
delay(200);
beep=0;
if(sc==0) //輸出前次計算結(jié)果鍵
{
keyment='m';
press=1;
while(save==0);
return(keyment);
}
else //更新存儲的數(shù)據(jù)或輸出存儲的數(shù)據(jù)
{
keyment='n';
press=1;
sc=0;
shift();
while(save==0);
return(keyment);
}
}
}
else if(sfyong==0) //計算器時為復用功能鍵
{
delay(5);
if(sfyong==0)
{
beep=1;
delay(200);
beep=0;
keyment='h';
press=1;
while(sfyong==0);
return(keyment);
}return(0);
}else return(0); //無鍵按下返回null
return(0);
}
/**************計算器復位****************/
void fuwei()
{
uchar idata j,i;
write_com(0x0f); //lcd設置
write_com(0x01);
write_com(0x80);
resultdate=0;
for(i=0;i<2;i++)
{
date[i]=0;bfun[i]=0;pai[0][i]=0;pai[1][i]=0;fsym[i]=0;futojiao[i]=0; //各標志置 0
for(j=0;j<14;j++) //字符數(shù)組初始化
{
bdate[i][j]='\0';
}
}
count=0; //各標志置0
count_num=0;
proc=0;
ferror=0;
eqsign=0;
sc=0;
savesign=0;
ywei=0;
press=0;
on_symbol=0;
}
/**************error處理******************/
void callerror(void)
{
uchar idata i;
write_com(0x01);
write_com(0x80);
write_str(" error! ");
for(i=0;i<200;i++)
delay(25); //持續(xù)顯示 1s
}
/*************函數(shù)組前符號處理************/
uchar funqian(void) //輸入函數(shù)前檢查是否錯誤
{
if((bdate[ferror][0]=='+'||bdate[ferror][0]=='-')&&count==1)
{
fsym[ferror]=bdate[ferror][0];
bdate[ferror][0]='\0';
bdate[ferror][1]='\0';
count=0;
}
if(bdate[ferror][0]!='\0'||bfun[ferror]!=0)//錯誤輸入方式處理
{
callerror();
huifu();
return(1);
}
return(0);
}
/****************撤銷上次輸入****************/
void huifu(void)
{
uchar j,pro; //pro變量用于恢復proc
if(proc!=0)proc--;
pro=proc;
fuwei();
proc=pro;
for(j=0;j<proc;j++)calculator(process[j]); //依次恢復之前的操作
return;
}
/*****************運算符預處理*****************/
void cullars(uchar csym)
{
read_date(); //看第二組是否有輸入
ferror++; //檢錯標志+1
continu=csym; //存儲運算符號
if(ferror==2&&state<0x43){callerror();huifu();return;}// 第二組無輸入且ferror=2，錯誤
if(ferror==2&&state>0x42) //第二組有輸入且ferror=2，則進行連續(xù)計算
{
press=1; //模擬按鍵'='和'M+'；將本次的計算結(jié)果作為下一次計算的第一組
process_date('=');
press=1;
process_date('m');
ferror=1; //恢復現(xiàn)場，避免變化
if(continu=='^'||continu=='%'){process[proc]='h';
proc++;process[proc]=continu;proc++;}
else{process[proc]=continu;proc++;} //恢復連續(xù)計算過程
}
if(continu=='%'){write_str(" f");}else write_date(' ');
write_date(continu);//將用與連續(xù)計算的運算符號取出
ywei=0;
savesign=0;
count_num=1; //組標志加1
count=0; //輸入計數(shù)清零
on_symbol=continu; //運算符號調(diào)用
write_com(0xc2);
return;
}
/*************輸出存儲數(shù)據(jù)預處理************/
char memory(void)
{
if((bdate[count_num][0]=='+'||bdate[count_num][0]=='-')&&count==1)//符號處理
{
ssym[count_num]=bdate[count_num][0];
bdate[count_num][0]='\0';
bdate[count_num][1]='\0';
count=0;
}
if(bdate[count_num][0]!='\0'){callerror();huifu();return(1);} //錯誤輸入方式處理
return(0);
}
/**************按鍵功能主處理****************/
void process_date(uchar press_date)
{
if(form==0){write_com(0x0f);form=1;} //顯示方式切換光標閃爍
if(eqsign==1&&press==1)fuwei(); //復位再次計算，記憶過程清零
press=0;
if(press_date=='c'){huifu();press_date=0;}
if(press_date==0)return; //無按鍵
process[proc]=press_date;
proc++;
calculator(press_date);
return;
}
/***************按鍵功能子處理***************/
void calculator(uchar press_date)
{
uchar idata j=0;
/*************************************/
if(press_date==('h')) //復用鍵
{
sc=~sc; //按鍵功能切換，sc為1時調(diào)用函數(shù)
shift(); //顯示與關(guān)閉復用提示
}
/*************************************/
else if((press_date<='9'&&press_date>='0')||(press_date=='.')) //數(shù)字鍵處理
{
savesign=0; //不可更新存儲數(shù)據(jù)
if(sc==0) //是否為復用sc為0，是數(shù)字
{
if(count<14-ywei) //未調(diào)用函數(shù)時最多輸入14位數(shù)，包括小數(shù)點
{
write_date(press_date);
bdate[count_num][count]=press_date; //儲存鍵值
count++;
}
else {callerror();huifu();} //超出14位出錯,恢復
}
else switch(press_date) //復用時
{ // 排錯置函數(shù)標志符號復用清零移位，此時數(shù)據(jù)只能(14-ywei)位
case '7': j=funqian();if(j==1)return;bfun[ferror]='s';sc=0;shift();ywei=4;write_str("sin ");break; //函數(shù)sin
case '8': j=funqian();if(j==1)return;bfun[ferror]='c';sc=0;shift();ywei=4;write_str("cos ");break; //函數(shù)cos
case '9': j=funqian();if(j==1)return;bfun[ferror]='t';sc=0;shift();ywei=4;write_str("tan ");break; //函數(shù)tan
case '4': j=funqian();if(j==1)return;bfun[ferror]='e';sc=0;shift();ywei=4;write_str("exp ");break; //函數(shù)exp
case '5': j=funqian();if(j==1)return;bfun[ferror]='l';sc=0;shift();ywei=3;write_str("ln ");break; //函數(shù)ln
case '6': j=funqian();if(j==1)return;bfun[ferror]='g';sc=0;shift();ywei=3;write_str("Lg ");break; //函數(shù)Lg
case '1': j=funqian();if(j==1)return;bfun[ferror]='q';sc=0;shift();ywei=5;write_str("sqrt ");break;//函數(shù)sqrt
case '0': j=funqian();if(j==1)return;bfun[ferror]='d';sc=0;shift();ywei=4;write_str("dao ");break; //函數(shù)dao(倒數(shù))
case '.': if(count==0){ pai[count_num][0]=1;count=14-ywei; } //圓周率 pai處理 π前面無加權(quán)
else{ pai[count_num][1]=1;count=14;} // π前面可以有加權(quán)，后面不能跟數(shù)據(jù)
write_date(247);sc=0;shift();break;
/************************2和3是雙參數(shù)函數(shù) 當運算符使用 *************************/
case '2': //x^y x的y次方
cullars('^'); //調(diào)用運算符號處理程序
sc=0;shift();
break;
case '3': //A/B的余數(shù)（雙精度）
cullars('%'); //調(diào)用運算符號處理程序
sc=0;shift();
break;