单片机简易计算器课程设计

1、课 程 设 计题 目 名 称 简易计算器设计 课 程 名 称 单片机原理及应用 学 生 姓 名 班 级 学 号 2021年 6 月20日19目录一 设计目的2二 总体设计及功能介绍2三 硬件仿真图3四 主程序流程图4五 程序源代码4六 课程设计体会17一 设计目的本设计是基于51系列单片机来进行的简单数字计算器设计，可以完成计算器的键盘输入，进行加、减、乘、除六位整数数范围内的根本四那么运算，并在LED上显示相应的结果。软件方面使用C语言编程，并用PROTUES仿真。二 总体设计及功能介绍 根据功能和指标要求，本系统选用MCS-51系列单片机为主控机，实现对计算器的设计。具体设计及功能如下：&

2、#160; 由于要设计的是简单的计算器，可以进行四那么运算，为了得到较好的显示效果，采用LED 显示数据和结果；  另外键盘包括数字键09、符号键+、-、×、÷、去除键和等号键，故只需要16 个按键即可，设计中采用集成的计算键盘；  执行过程：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。三 硬件仿真图 硬件局部比拟简单，当键盘按键按下时它的那一行、那一列的端口为低电平。因此，只

3、要扫描行、列端口是否都为低电平就可以确定是哪个键被按下。四 主程序流程图 程序的主要思想是：将按键抽象为字符，然后就是对字符的处理。将操作数分别转化为字符串存储，操作符存储为字符形式。然后调用compute()函数进行计算并返回结果。具体程序及看注释还有流程图五 程序源代码#include <reg51.h>#include <intrins.h>#include <ctype.h> /* isdigit()函数 */#include <stdlib.h> /* atoi()函数 */#define uchar unsigned char#def

4、ine uint unsigned intuchar operand19, operand29; /* 操作数 */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; /* 字符码表 */uchar dbuf8 = 10,

5、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 '$','#'分别表示清零键和没有键按下 */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 */

6、 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: skey = '/' break; default: skey = '#' while(P1 & 0xf0) != 0xf0) /* 等待按键松开 */ ; /* 扫描键盘第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、 ; /* 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: skey = '-' break; default: skey = '#' while(P1 &

9、0xf0) != 0xf0) ; /* 扫描键盘第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; /* 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;init: /* goto语句定位标签 */ 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(); /* 读取键盘 */ if(ckey != '#') /* isdigit函数，字符是阿拉伯数字返回非0值，否那么返回0 */ if(isdigit(ckey) switch(bool) case 0: operand1cut1 = ckey; operand1cut1+1 = '0' value1 = atoi(operand1); /* atoi函数，将字符串转化为，int整数 */

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) /* 计算结束等待清零键按下 */ ckey = keyscan(); if(ckey = '$') /* 如果有清零键按下跳转到开始 */ goto init; else buf(value); disp(); else if(ckey = '$') goto init; disp(); /* 运算函数 输入：操作数和操作符 输出：计算结果*/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;/* 更新显示缓存输入：无符号整数输出：将输入送入显示缓存*/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;/* 显示函数 */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 课程设计体会接到这个课题以后，我先是学习

16、了PROTEUS软件的使用，按照题目所要求来进行分析，设计，连接电路图，调试，最终完成计算器的仿真。接到题目后，我先是分析了题目中所涉及到的知识以及器件，然后按照分析，到图书馆和互联网上搜索了相关的内容，按照自己的设想和图书资料的提示，我初步设计了计算器的原理结构，然后进行反复验证实验，完善了设计，然后通过学习PROTEUS软件，让我很轻松的就掌握了如何在软件中建立原件，连线，并进行编程，调试，仿真等工作。软件的强大功能使得在连接电路图时很顺利，程序编译阶段，通过提示的错误，我也进行了修改，听取同学的建议，最终无错误，并对所设计的计算器电路进行了仿真。最终顺利的实现了任务要求的所有功能，并且电路设计简单易读，构造巧妙，计算速度快。本次课程设计中，另我最难忘的是编程环节，真的是很难，开始的时候感觉自己啥也不会，然后决定重新学习课本，但是编程不像课本习题那样简单的几行来实现简单的功能，本次任务是实现一个简易功能的计算器，虽