基于51单片机的计算器设计实验报告Word文件下载.docx
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)、清除键和等号键,需要16个按键。
(3)执行过程:
开机显示学号,等待键入数值,当键入数字,通过LCD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LCD上输出运算结果。
线路原理框图如图所示。
五、基于proteus的硬件原理图
六、软件流程图
七、程序代码
#include<
reg51.h>
//头文件
#defineunitunsignedint
#defineucharunsignedchar
voidxuehao(void);
sbitSPK=P1^0;
sbitlcden=P2^3;
sbitrs=P2^4;
sbitrw=P2^0;
sbitbusy=P0^7;
chari,j,temp,num,num_1;
longa,b,c;
//a,第一个数b,第二个数c,得数
floata_c,b_c;
ucharflag,fuhao;
//flag表示是否有符号键按下,fuhao表征按下的是哪个符号
ucharcodetable[]={
7,8,9,0,
4,5,6,0,
1,2,3,0,
0,0,0,0,};
ucharcodetable1[]={
7,8,9,0x2f-0x30,
4,5,6,0x2a-0x30,
1,2,3,0x2d-0x30,
0x01-0x30,0,0x3d-0x30,0x2b-0x30};
voiddelay(ucharz)//延迟函数
{
uchary;
for(z;
z>
0;
z--)
for(y=0;
y<
110;
y++);
}
voidcheck()//判断忙或空闲
do{
P0=0xFF;
rs=0;
rw=1;
lcden=0;
//禁止读写
delay
(1);
//等待,液晶显示器处理数据
lcden=1;
//允许读写
}while(busy==1);
//判断是否为空闲,1为忙,0为空闲
voidwrite_com(ucharcom)//写指令函数
P0=com;
rw=0;
check();
voidwrite_date(uchardate)//写数据函数
P0=date;
rs=1;
voidinit()//1602初始化函数
num=-1;
write_com(0x38);
write_com(0x0c);
write_com(0x06);
write_com(0x80);
write_com(0x01);
num_1=0;
i=0;
j=0;
a=0;
//第一个参与运算的数
b=0;
//第二个参与运算的数
c=0;
flag=0;
fuhao=0;
SPK=0;
//蜂鸣器打开
delay(1000);
//延时
SPK=1;
//蜂鸣器关闭
voidkeyscan()//键盘扫描程序
P3=0xfe;
if(P3!
=0xfe)
{
delay(20);
SPK=0;
temp=P3&
0xf0;
switch(temp)
{
case0xe0:
num=0;
break;
case0xd0:
num=1;
case0xb0:
num=2;
case0x70:
num=3;
}
}
while(P3!
=0xfe);
if(num==0||num==1||num==2)//如果按下的是'
7'
'
8'
或'
9
if(j!
=0)
{
write_com(0x01);
j=0;
}
if(flag==0)//没有按过符号键
a=a*10+table[num];
else//如果按过符号键
b=b*10+table[num];
else//如果按下的是'
/'
flag=1;
fuhao=4;
//4表示除号已按
i=table1[num];
write_date(0x30+i);
P3=0xfd;
=0xfd)
delay(5);
if(P3!
temp=P3&
switch(temp)
num=4;
num=5;
break;
case0xb0:
num=6;
case0x70:
num=7;
=0xfd);
if(num==4||num==5||num==6&
&
num!
=7)//如果按下的是'
4'
5'
6'
if(j!
if(flag==0)
a=a*10+table[num];
else
b=b*10+table[num];
flag=1;
fuhao=3;
//3表示乘号已按
}
P3=0xfb;
=0xfb)
SPK=0;
switch(temp)
case0xe0:
num=8;
case0xd0:
num=9;
num=10;
num=11;
=0xfb);
if(num==8||num==9||num==10)//如果按下的是'
1'
2'
3'
write_com(0x01);
j=0;
if(flag==0)
else
elseif(num==11)
fuhao=2;
//2表示减号已按
i=table1[num];
write_date(0x30+i);
P3=0xf7;
=0xf7)
{
switch(temp)
num=12;
num=13;
break;
num=14;
num=15;
=0xf7);
switch(num)
case12:
{write_com(0x01);
a=0;
b=0;
flag=0;
fuhao=0;
}//按下的是"
清零"
case13:
{//按下的是"
0"
if(flag==0)//没有按过符号键
{
a=a*10;
write_date(0x30);
P1=0;
}
elseif(flag==1)//如果按过符号键
b=b*10;
write_date(0x30);
case14:
j=1;
if(fuhao==1){write_com(0x80+0x4f);
//按下等于键,光标前进至第二行最后一个显示处
write_com(0x04);
//设置从后住前写数据,每写完一个数据,光标后退一格
c=a+b;
while(c!
write_date(0x30+c%10);
c=c/10;
write_date(0x3d);
a=0;
elseif(fuhao==2){write_com(0x80+0x4f);
write_com(0x04);
if(a-b>
0)
c=a-b;
else
c=b-a;
while(c!
if(a-b<
write_date(0x2d);
write_date(0x3d);
a=0;
elseif(fuhao==3){write_com(0x80+0x4f);
write_com(0x04);
c=a*b;
write_date(0x30+c%10);
c=c/10;
}
write_date(0x3d);
a=0;
elseif(fuhao==4){write_com(0x80+0x4f);
write_com(0x04);
i=0;
c=(long)(((float)a/b)*1000);
while(c!
{
c=c/10;
i++;
if(i==3)
write_date(0x2e);
if(a/b<
=0)
write_date(0x3d);
a=0;
}
}
case15:
{write_date(0x30+table1[num]);
flag=1;
fuhao=1;
voidxuehao()//开机显示学号
//从第一行第一位开始
write_date('
);
0'
voidmain()//主函数
init();
xuehao();
while
(1)
keyscan();
八、运行结果图
开机显示学号:
加法运算:
减法运算:
乘法运算:
除法运算:
九、扩展功能
在基本的功能上加了蜂鸣器电路,使按键的时候能发出声音。
电路连在单片机的P1.0口,当开机时和判断有键按下时,使P1.0口处于低电平,蜂鸣器发声,并延迟一定的时间。
十、思考题
1、描述完整所设计的计算器能完成的各项功能及实现方法。
(如几位数以内的运
算;
连加;
复合运算等等)
①可以实现两个数之间的加减乘除,在进行加法减法乘法的时候,两个数其中一个最多为9位数,且显示的结果最多为10位。
在进行除法时,能精确到小数点后三位,被除数不能多于6位,显示的结果最多为6位(不含小数点后三位)
②按键有声音。
通过蜂鸣器电路,当开机时和判断有键按下时,使P1.0口处于低电平,蜂鸣器发声,并延迟一定的时间。
③显示的结果可为负数。
④开机后需先按清除键才能进行运算。
2、计算器设计过程中碰到的问题及解决的方法?
在设计蜂鸣器电路的时候,连接好按键没发声,上网查了好久,最后修改了蜂鸣器的属性,OperatingVoltage改为1.6V,LoadResistance改为6,然后提高了蜂鸣器连接的电源到+7V,终于有声音了。
3、如何实现掉电保护?
在51单片机中,有HMOS和CHMOS工艺芯片。
HMOS芯片本身运行功耗较大,为减小系统功耗,设置了掉电模式。
RST/Vpd端接有备用电源,正常运行时,单片机内部的RAM由主电源Vcc供电,当Vcc掉电时,由备用电源向RAM供电,从而保证RAM中的数据不丢失,这时系统的其他部件都停止工作。
CHMOS型单片机的工作电源和备用电源加在同一个引脚Vcc上,在掉电方式中,振荡器停止工作,单片机内部所有功能部件停止工作,备用电源为片内RAM和特殊功能寄存器供电,使它们的内容保存下来。
4、日常生活中计算器光敏单元的功能及实现原理?
光敏器件是在光的照射下导电特性发生改变的一种器件。
光敏电阻在无光照时电阻很大,受光照以后会减小;
光敏二极管在无光照的时候处于截至状态,受光照后导通。
5、如何与上位机进行计算结果的通信?
编程使单片机和上位机进行串口通信,可以通过串行通信。
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