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51單片機(jī)紅外遙控計(jì)算器設(shè)計(jì)文檔

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ID:363782 發(fā)表于 2020-6-12 11:08 | 只看該作者 回帖獎(jiǎng)勵(lì) |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
本設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)一個(gè)有四則運(yùn)算功能計(jì)算器。它的硬件部分包括：一個(gè)STC89C52單片機(jī)，一塊LCD1602液晶顯示器，一個(gè)紅外遙控器。是一個(gè)以STC89C52單片機(jī)為核心控制電路，LCD1602負(fù)責(zé)顯示輸入輸出數(shù)據(jù)，利用紅外遙控器完成電路的鍵入操作部分,電路簡(jiǎn)單，操作方便。
設(shè)計(jì)的目的
（1）計(jì)算器是我們生活中必不可少的工具，結(jié)合自身所學(xué)，設(shè)計(jì)一個(gè)基于51單片機(jī)的計(jì)算器，使其能實(shí)現(xiàn)加減乘除的功能。
（2）在電路設(shè)計(jì)中熟悉元器件選型，及Protues下單片機(jī)系統(tǒng)仿真與調(diào)試，不斷完善電路與程序。
（3）理解紅外解碼以及LCD1602顯示原理，將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到計(jì)算器設(shè)計(jì)中。

（1）能實(shí)現(xiàn)多位數(shù)加減乘除四則運(yùn)算。
（2）LCD1602液晶顯示按鍵值與計(jì)算結(jié)果。
（3）紅外遙控按鍵。
（4）利用proteus和keil進(jìn)行仿真調(diào)試。
第2章 總體方案設(shè)計(jì)
計(jì)算器系統(tǒng)設(shè)計(jì)可采用兩種方案，方案一：以51單片機(jī)為核心配合相關(guān)硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。方案二：以FPGA芯片為核心配合相關(guān)硬件實(shí)現(xiàn)。
方案一：選用51單片機(jī)控制
單片機(jī)一個(gè)小而完善的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它很容易和其他硬件配合實(shí)現(xiàn)各種各樣的功能。具有應(yīng)用范圍廣泛、易于操作和使用、開(kāi)支小等優(yōu)點(diǎn)。完全滿(mǎn)足本次設(shè)計(jì)要求。
方案二：選用FPGA控制
在1985年，Xilinx公司研制出第一個(gè)FPGA芯片。因?yàn)槠渚哂幸子谑褂�、較高的集成度、開(kāi)發(fā)時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，F(xiàn)PGA在電子領(lǐng)域中得到快速發(fā)展和應(yīng)用。用戶(hù)可對(duì)FPGA內(nèi)部的邏輯模塊和I/O模塊重新配置，以實(shí)現(xiàn)用戶(hù)的邏輯。它還具有靜態(tài)可重復(fù)編程和動(dòng)態(tài)在系統(tǒng)重構(gòu)的特性，使得硬件的功能可以像軟件一樣通過(guò)編程來(lái)修改。作為專(zhuān)用集成電路領(lǐng)域中的一種半定制電路，F(xiàn)PGA既解決了定制電路的不足，又克服了原有可編程器件門(mén)電路數(shù)有限的缺點(diǎn)。
但是對(duì)于我來(lái)說(shuō)，F(xiàn)PGA還是很陌生的。沒(méi)有專(zhuān)門(mén)學(xué)習(xí)過(guò)這個(gè)芯片，應(yīng)用FPGA芯片很困難。另外，由于芯片還需外部存儲(chǔ)芯片，并且運(yùn)行較麻煩，保密性不好，總之，采用FPGA設(shè)計(jì)計(jì)算器成本開(kāi)支比較大，開(kāi)發(fā)困難。
經(jīng)過(guò)兩個(gè)方案的綜合比較，我們從價(jià)格、可操作性等角度來(lái)考慮，本次設(shè)計(jì)將采用以STC89C52單片機(jī)為核心構(gòu)成計(jì)算器系統(tǒng)。
第3 章 硬件設(shè)計(jì)
3.1  整體硬件設(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的計(jì)算器由單片機(jī)最小系統(tǒng)、LCD1602液晶屏、紅外遙控器三個(gè)部分組成。將 STC89C52作為計(jì)算器系統(tǒng)核心，完成對(duì)紅外遙控或鍵盤(pán)的響應(yīng)、LCD1602液晶顯示等功能的控制。利用C語(yǔ)言程序在KEIL軟件中進(jìn)行編程，對(duì)STC89C52的 I/O 口進(jìn)行充分的利用，使得STC89C52能夠正確讀取被使用者按下的相應(yīng)功能鍵，然后通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部相關(guān)運(yùn)算，控制LCD1602 液晶屏顯示相應(yīng)鍵值與運(yùn)算結(jié)果。


3.2  時(shí)鐘電路及復(fù)位電路

時(shí)鐘電路：時(shí)鐘電路的核心是個(gè)比較穩(wěn)定的振蕩器(一般用晶體振蕩器），振蕩器所產(chǎn)生的是正弦波，頻率不一定是電路工作的時(shí)鐘頻率，因此就要把這正弦波進(jìn)行分頻，處理，最后形成時(shí)鐘脈沖，然后分配到需要的地方。

本次設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘模式，首先，需要在XTAL1和XTAL2兩端之間連接一個(gè)晶體振蕩器，然后，在兩端接兩個(gè)一樣大的電容，最后，再把兩個(gè)電容接到地上；電容器容量的大小對(duì)振蕩頻率有輕微調(diào)控的作用，電容值一般情況下大概是30pF，振蕩的頻率重點(diǎn)由石英晶振的頻率確定，振蕩電路的頻率也就是晶體的固有頻率。具體如圖2所示。



復(fù)位電路：復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，其功能是把系統(tǒng)初始化。
單片機(jī)的復(fù)位條件是：1、RST必須接上連續(xù)的兩個(gè)機(jī)器周期2、RST必須接高電平。電路將在RST的高電平后的第二個(gè)周期進(jìn)行復(fù)位。復(fù)位電路有兩種，一種是通過(guò)按鍵復(fù)位即按鍵復(fù)位，另一種是通過(guò)上電進(jìn)行復(fù)位即上電復(fù)位。本設(shè)計(jì)采用的是按鍵復(fù)位，因?yàn)楸容^方便，只要輕輕按下開(kāi)關(guān)鍵，就能輕松的實(shí)現(xiàn)復(fù)位功能。具體如圖3所示。

3.3  紅外遙控模塊
紅外遙控是一種無(wú)線(xiàn)、非接觸控制技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)，信息傳輸可靠，功耗低，成本低，易實(shí)現(xiàn)等顯著優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)紅外遙控器按下指令鍵時(shí)，指令編碼電路產(chǎn)生所需的指令編碼信號(hào)，指令編碼信號(hào)對(duì)載波進(jìn)行調(diào)制，再由驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行功率放大后由發(fā)射電路向外發(fā)射經(jīng)調(diào)制定的指令編碼信號(hào)。
紅外接收頭內(nèi)部電路包括紅外監(jiān)測(cè)二極管，放大器，限幅器，帶通濾波器，積分電路，比較器等。紅外接收頭將紅外遙控器發(fā)出的已調(diào)制的編碼指令信號(hào)接收下來(lái)，并進(jìn)行放大和濾波后送解調(diào)電路，解調(diào)電路將已調(diào)制的指令編碼信號(hào)解調(diào)出來(lái)，即還原為編碼信號(hào)。之后將編碼信號(hào)進(jìn)入單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行解碼，最后由驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)執(zhí)行電路實(shí)現(xiàn)各種指令的操作控制。
由于設(shè)計(jì)的計(jì)算器僅有加減乘除四則運(yùn)算，故紅外遙控設(shè)置的有效按鍵只需要數(shù)字鍵（0～9） 、符號(hào)鍵（+、-、*、/）、等號(hào)鍵、小數(shù)點(diǎn)鍵等16個(gè)按鍵即可。具體如圖4所示。


3.4  4*4鍵盤(pán)模塊
考慮到軟件Proteus中無(wú)法進(jìn)行紅外遙控仿真，故在仿真環(huán)節(jié)將紅外遙控變?yōu)?*4鍵盤(pán)，實(shí)物環(huán)節(jié)采用紅外遙控。4*4鍵盤(pán)鍵位設(shè)置與紅外遙控一樣包括數(shù)字鍵（0～9）、符號(hào)鍵（+、-、*、/）、等號(hào)鍵、小數(shù)點(diǎn)鍵等16個(gè)按鍵。
如果采用獨(dú)立按鍵的方式，在這種情況下，編程會(huì)很簡(jiǎn)單，但是會(huì)占用大量的I/O 口資源，為此，引入了矩陣鍵盤(pán)的應(yīng)用，采用四條I/O 線(xiàn)作為行線(xiàn)，四條I/O 線(xiàn)作為列線(xiàn)組成鍵盤(pán)。在行線(xiàn)和列線(xiàn)的每個(gè)交叉點(diǎn)上設(shè)置一個(gè)按鍵。這樣鍵盤(pán)上按鍵的個(gè)數(shù)就為4×4個(gè)。這種行列式鍵盤(pán)結(jié)構(gòu)能有效地提高單片機(jī)系統(tǒng)中I/O 口的利用率，如圖5所示。具體如圖5所示。


3.5  LCD1602液晶顯示模塊
LCD是一種工業(yè)型字符液晶，它能夠顯示32個(gè)字符（16列×2行），工作電壓為3.3V或5V，對(duì)比度可自行調(diào)節(jié)，LCD的內(nèi)部?jī)?nèi)部含有復(fù)位電路，用來(lái)提供各種控制命令，如：清屏、字符閃爍、光標(biāo)閃爍、顯示移位等多種功能。由于LCD1602功耗低、體積小、顯示多樣，應(yīng)用較為廣泛。本次設(shè)計(jì)采用LCD1602無(wú)背光14腳接口，具體如圖6所示。


LCD1602各個(gè)管腳說(shuō)明如表1所示。

表1 LCD各管腳說(shuō)明

編碼

引腳

引腳說(shuō)明

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

VSS

VDD

VEE

RS

RW

E

D0

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

接地

電源正極

對(duì)比度調(diào)整

數(shù)據(jù)/命令

讀/寫(xiě)

使能信號(hào)

數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)

第1腳：VSS接地。
第2腳：VDD接3.3V或5V正電源。
第3腳：VEE端可以用來(lái)調(diào)整液晶對(duì)比度，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高。（對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì) 產(chǎn)生“鬼影”，通常接一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度）。
第4腳：RS端為寄存器選擇端口，高電平時(shí)為數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)則是指令寄存器。
第5腳：R/W為讀寫(xiě)信號(hào)端口，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫(xiě)操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。
第6腳：E端口為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。
第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線(xiàn)。
3.6  整體電路圖
由于紅外遙控器在電路中無(wú)法模擬，因此在整體電路圖中采用了4*4鍵盤(pán)模擬。
采用4*4鍵盤(pán)時(shí)計(jì)算器系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程：使用者按下任意按鍵后，STC89C52檢測(cè)、識(shí)別出被使用者按下的相應(yīng)功能鍵，然后通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部相關(guān)邏輯運(yùn)算，控制LCD1602 液晶屏顯示相應(yīng)鍵值。
采用紅外遙控時(shí)計(jì)算器系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程：使用者按下任意鍵后，紅外接收頭收到信號(hào)，然后將信號(hào)還原為編碼信號(hào)后送入STC89C52，STC89C52解碼后，通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部相關(guān)運(yùn)算，控制LCD1602 液晶屏顯示相應(yīng)鍵值。具體如圖7所示。


3.7  系統(tǒng)所用元器件

本系統(tǒng)所用的元器件清單如表2所示。

表2  本系統(tǒng)所用的元器件

元器件名稱(chēng)
數(shù)量
30pf電容
1uf電解電容
2
1
100Ω電阻
1

STC89C52
1

LCD1602
1
排阻
1
滑動(dòng)變阻器
紅外接收頭
1
1

第4章 程序設(shè)計(jì)
4.1  整體程序設(shè)計(jì)
程序?qū)崿F(xiàn)的具體功能為：任意整數(shù)（最大14位）或小數(shù)加減乘除運(yùn)算。
主程序流程圖如圖8所示。

如圖8所示，系統(tǒng)主要主要由主程序、紅外遙控輸入子程序、LCD顯示子程序、運(yùn)算部分組成。主程序主要完成初始化功能；紅外遙控器主要負(fù)責(zé)鍵入數(shù)據(jù)，STC89C52進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算。LCD液晶主要負(fù)責(zé)顯示輸入數(shù)據(jù)和輸出結(jié)果的工作；系統(tǒng)進(jìn)入工作時(shí)首先進(jìn)行初始化工作，之后系統(tǒng)將在循環(huán)以下這一過(guò)程：顯示，紅外信號(hào)接收，解碼處理，檢測(cè)輸入數(shù)據(jù)是否能夠正確進(jìn)行運(yùn)算處理，如果數(shù)據(jù)正確則進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，反之，報(bào)錯(cuò)后返回到按鍵，重新輸入。
4.2  接收紅外信號(hào)解碼子程序設(shè)計(jì)
紅外信號(hào)接收子程序流程圖見(jiàn)圖9。
當(dāng)我們按下遙控器后，遙控器發(fā)出一幀數(shù)據(jù)。這一幀數(shù)據(jù)由前導(dǎo)碼、用戶(hù)碼高8位、用戶(hù)碼低8位、數(shù)據(jù)碼、數(shù)據(jù)反碼組成。其中前導(dǎo)碼為9ms高電平接著4.5ms低電平,標(biāo)志數(shù)據(jù)幀的開(kāi)始;用戶(hù)碼(共16位)為紅外接收器識(shí)別遙控器的身份的標(biāo)志,不同的遙控器一般用戶(hù)碼不同,以防止不同電器設(shè)備之間遙控碼的干擾;數(shù)據(jù)碼為紅外接收器識(shí)別遙控器上不同的按鍵的標(biāo)志,對(duì)同一遙控器來(lái)說(shuō),按不同的鍵所發(fā)出的二進(jìn)制編碼具有相同的用戶(hù)碼,不同的數(shù)據(jù)碼。當(dāng)紅外接收頭在遙控有效距離內(nèi),接收到紅外遙控脈沖信號(hào)后,由內(nèi)部轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)并經(jīng)放大、長(zhǎng)時(shí)控制、干擾抑制、帶通濾波并整形后輸出遙控代碼脈沖并送往單片機(jī)解碼。
單片機(jī)解碼就是將紅外接收頭輸出的脈沖還原為二進(jìn)制的“0”和“1”,得到二進(jìn)制“0”,“1”序列,進(jìn)而分析所含的用戶(hù)碼和數(shù)據(jù)碼。接收的用戶(hù)碼與設(shè)定的用戶(hù)碼正反碼相比較              ，接收的數(shù)據(jù)碼與設(shè)定的數(shù)據(jù)碼正反碼相比較，正反碼一樣后執(zhí)行后續(xù)程序。



4.3  LCD1602液晶顯示子程序設(shè)計(jì)
LCD1602流程顯示如圖10所示。


由圖10可以看出LCD1602顯示的基本流程。顯示模塊程序首先要對(duì)顯示模塊進(jìn)行初始化，然后控制光標(biāo)的位置。然后設(shè)置清屏、顯示位置的首地址等等相關(guān)指令。
4.4  四則運(yùn)算子程序設(shè)計(jì)
四則運(yùn)算流程如圖11所示。


運(yùn)算過(guò)程中，檢測(cè)到運(yùn)算符號(hào)時(shí)，應(yīng)判斷運(yùn)算結(jié)果是否溢出，若是數(shù)據(jù)溢出，則LCD顯示錯(cuò)誤指令，反之?dāng)?shù)值顯示。特別是檢測(cè)到除號(hào)時(shí)，應(yīng)判斷除數(shù)是否為0，若除數(shù)為0，則LCD顯示錯(cuò)誤指令，反之?dāng)?shù)值結(jié)果顯示。
第5章 仿真與調(diào)試
5.1  Proteus仿真
第三章已提到過(guò)紅外遙控?zé)o法進(jìn)行仿真，所以在仿真中用4*4鍵盤(pán)代替紅外輸入。計(jì)算器系統(tǒng)仿真如圖12所示，圖中所舉例子運(yùn)算結(jié)果正確。




5.1.1 加法功能的調(diào)試
     加法功能仿真如圖13所示。



加法功能能夠成功實(shí)現(xiàn)任意14位數(shù)以?xún)?nèi)的加法，若是數(shù)據(jù)溢出，則系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)。
5.1.2  減法功能的調(diào)試
減法功能仿真如圖14所示。



減法功能能夠成功實(shí)現(xiàn)任意14位數(shù)以?xún)?nèi)的減法，若是數(shù)據(jù)溢出，則系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)。
5.1.3  乘法功能的調(diào)試

乘法功能仿真如圖15所示



乘法功能能夠成功實(shí)現(xiàn)任意14位數(shù)以?xún)?nèi)的乘法，若是數(shù)據(jù)溢出，則系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)。
5.1.4  除法功能的調(diào)試
除法功能仿真如圖16所示



除法功能能夠成功實(shí)現(xiàn)任意14位數(shù)以?xún)?nèi)的除法，若是數(shù)據(jù)溢出或除數(shù)為0，則系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)。
5.2  實(shí)物電路調(diào)試
基于51單片機(jī)的紅外遙控計(jì)算器實(shí)物如圖17所示


實(shí)物調(diào)試過(guò)程中，遇到了LCD1602不顯示數(shù)據(jù)、按一次鍵出現(xiàn)好多個(gè)數(shù)據(jù)、紅外遙控按鍵與LCD1602顯示不對(duì)應(yīng)、計(jì)算結(jié)果顯示時(shí)間過(guò)短等問(wèn)題。不過(guò)，最終都一一解決，LCD1602不顯示是由于程序中引腳沒(méi)能與與單片機(jī)內(nèi)部接線(xiàn)相一致，導(dǎo)致LCD1602無(wú)法正常運(yùn)行，故沒(méi)有顯示數(shù)據(jù)。而第二個(gè)問(wèn)題是由于沒(méi)有在程序中加入延時(shí)去抖動(dòng)，導(dǎo)致系統(tǒng)對(duì)實(shí)際按鍵的錯(cuò)誤識(shí)別。第三個(gè)問(wèn)題是由于遙控器編碼與程序中沒(méi)有一一對(duì)應(yīng)，導(dǎo)致按鍵沒(méi)有對(duì)應(yīng)。最后一個(gè)問(wèn)題同樣是由于延時(shí)程序問(wèn)題，好在最后都一一解決。

單片機(jī)源程序如下:
  1. #include <reg52.h>
  2. #include <stdlib.h>        //包含atof(),字符串->實(shí)數(shù)
  3. #include <stdio.h>         //包含sprintf(),實(shí)數(shù)->字符串
  4. #include <string.h>        //包含strcpy(),字符串復(fù)制
  5. #include <math.h>                               //數(shù)學(xué)函數(shù)頭文件
  6. #define uchar unsigned char
  7. #define uint unsigned int
  8. /*************lcd****************/
  9. sbit lcdrs=P2^6;           //LCD控制腳
  10. sbit lcdrw=P2^5;
  11. sbit lcden=P2^7;
  12. bit idata form;            //lcd顯示方式切換
  13. uchar idata state;         //lcd狀態(tài)字存儲(chǔ)
  14. /************計(jì)算器*************/
  15. bit idata eqsign;          //按等號(hào)標(biāo)志
  16. bit idata press;           //鍵按標(biāo)志
  17. bit idata savesign;        //可存儲(chǔ)結(jié)果標(biāo)志
  18. bit idata sc;                                             //復(fù)用標(biāo)志
  19. uchar idata process[30],proc;
  20. uchar idata continu=0;        //連續(xù)計(jì)算運(yùn)算符號(hào)存儲(chǔ)
  21. uchar idata ferror;        //計(jì)算檢錯(cuò)標(biāo)志
  22. uchar idata ywei;                               //屏幕移位
  23. uchar idata count=0;       //輸入計(jì)數(shù)
  24. uchar idata count_num=0;   //組號(hào)計(jì)數(shù)
  25. uchar idata result[15];    //計(jì)算結(jié)果立存，save
  26. uchar idata jieguo[15];    //結(jié)果字符串
  27. uchar idata bdate[2][14];  //待計(jì)算字符串二維組
  28. uchar idata on_symbol;     //運(yùn)算符號(hào)
  29. uchar idata fsym[2];       //函數(shù)前符號(hào)
  30. uchar idata ssym[2];       //存儲(chǔ)組前符號(hào)
  31. uchar idata bfun[2];       //計(jì)算值調(diào)用函數(shù)選擇
  32. double idata date[2];      //計(jì)算值雙精度變量組
  33. double idata resultdate;   //雙精度結(jié)果值                                
  34. sbit IRIN=P3^2;
  35. uchar idata m=0;
  36. unsigned char IrValue[6];


  39. /******************函數(shù)聲明**********************/

  41. /***************延時(shí)******************/
  42. void delay(uchar z);            
  43. /*************lcd寫(xiě)命令***************/
  44. void write_com(uchar com);
  45. /*************lcd寫(xiě)數(shù)據(jù)***************/
  46. void write_date(uchar date);
  47. /*************lcd讀狀態(tài)***************/
  48. void read_date(void);
  49. /*************lcd寫(xiě)字符串*************/
  50. void write_str(uchar *str);
  51. /************液晶初始化***************/
  52. void init(void );
  53. /**************鍵盤(pán)掃描***************/
  54. uchar keyscan(void);
  55. /*************計(jì)算器復(fù)位**************/
  56. void fuwei();         
  57. /************error處理****************/
  58. void callerror(void);
  59. /***************撤銷(xiāo)鍵入**************/
  60. void huifu(void);
  61. /**********函數(shù)組前符號(hào)處理***********/
  62. uchar funqian(void);
  63. /************運(yùn)算符預(yù)處理*************/
  64. void  cullars(uchar);
  65. /***********按鍵功能主處理************/
  66. void process_date(uchar press_date);
  67. /***********按鍵功能子處理************/
  68. void calculator(uchar press_date);
  69. /************************************************/
  70. /*************LCD程序****************/
  71. /**************延時(shí)******************/
  72. void DelayMs(unsigned int x);
  73. void IrInit();
  74. void ReadIr();

  76. void delay(uchar z)                                         
  77. {
  78.       uchar  x,y;
  79.       for(x=z;x>0;x--)
  80.       for(y=115;y>0;y--);
  81. }

  83. void DelayMs(unsigned int x)  
  84. {
  85.               unsigned char i;
  86.               while(x--)
  87.               {
  88.                             for (i = 0; i<13; i++)
  89.                             {}
  90.               }
  91. }

  93. void IrInit()
  94. {
  95.               IT0=1;              //下降沿觸發(fā)
  96.               EX0=1;              //打開(kāi)中斷0允許
  97.               EA=1;              //打開(kāi)總中斷
  98.               IRIN=1;              //初始化端口
  99. }

  101. /**************寫(xiě)命令*****************/
  102. void write_com(uchar com)
  103. {
  104.       lcdrs=0;
  105.       lcdrw=0;
  106.       lcden=0;
  107.       P0=com;
  108.       delay(5);
  109.       lcden=1;
  110.       delay(5);
  111.       lcden=0;
  112. }
  113. /*************寫(xiě)數(shù)據(jù)******************/
  114. void write_date(uchar date)
  115. {
  116.       lcdrs=1;
  117.       lcdrw=0;
  118.       lcden=0;
  119.       P0=date;
  120.       delay(5);
  121.       lcden=1;
  122.       delay(5);
  123.       lcden=0;
  124. }
  125. /*************讀狀態(tài)*****************/
  126. void read_date(void)
  127. {
  128.       lcdrs=0;
  129.       lcdrw=1;
  130.                 delay(5);
  131.                 P0=0xff;
  132.       lcden=1;
  133.       delay(5);
  134.       state=P0;
  135.       delay(5);
  136.       lcden=0;delay(5);
  137.                 state=state&127;
  138. }
  139. /*************寫(xiě)字符串******************/
  140. void write_str(uchar *str)
  141. {   
  142.       uchar idata i;
  143.       for(i=0;str[i]!='\0';i++)
  144.          write_date(str[i]);
  145. }
  146. /***********液晶初始化***************/
  147. void init(void )
  148. {
  149.       write_com(0x38);       //模式：8位數(shù)據(jù)，兩行，5*7字體
  150.       write_com(0x0c);       //開(kāi)顯示，無(wú)光標(biāo)
  151.       write_com(0x06);       //向左增量移動(dòng)
  152.       write_com(0x01);       //清屏
  153. }


  156. /**************鍵盤(pán)掃描*************/
  157. uchar keyscan()
  158. {
  159.               uchar idata keyment=0;
  160.               if(IrValue[2]!=0)
  161.               {
  162.               switch (IrValue[2])
  163.                             {
  164.                                           case 0x42:{keyment='7';press=1;}break;
  165.                                           case 0X52:{keyment='8';press=1;}break;
  166.                                           case 0X4a:{keyment='9';press=1;}break;
  167.                                           case 0X40:{keyment=0xfd;press=1;}break; //0xfd除號(hào)在1602液晶中的代碼
  168.                                           case 0X08:{keyment='4';press=1;}break;
  169.                                           case 0X1c:{keyment='5';press=1;}break;
  170.                                           case 0X5a:{keyment='6';press=1;}break;
  171.                                           case 0X44:{keyment='*';press=1;}break;
  172.                                           case 0X0C:{keyment='1';press=1;}break;
  173.                                           case 0X18:{keyment='2';press=1;}break;
  174.                                           case 0X5E:{keyment='3';press=1;}break;
  175.                                           case 0X07:{keyment='-';press=1;}break;
  176.                                           case 0X16:{keyment='0';press=1;}break;
  177.                                           case 0X19:{keyment='.';press=1;}break;
  178.                                           case 0X43:{keyment='=';press=1;}break;
  179.                                           case 0X15:{keyment='+';press=1;}break;
  180.                                           default:break;
  181.                            
  182.                             }
  183.             
  184.               return(keyment);
  185.             
  186.               }            
  187. }


  190. /**************計(jì)算器復(fù)位****************/
  191. void fuwei()
  192. {   uchar idata j,i;
  193.     write_com(0x0f);                  //lcd設(shè)置
  194.     write_com(0x01);
  195.     write_com(0x81);
  196.     resultdate=0;
  197.     for(i=0;i<2;i++)
  198.               { date[i]=0;bfun[i]=0;fsym[i]=0;//各標(biāo)志置0
  199.                 for(j=0;j<14;j++)                            //字符數(shù)組初始化
  200.       {            
  201.         bdate[i][j]='\0';
  202.       }
  203.               }
  204.     count=0;                                                        //各標(biāo)志置0
  205.     count_num=0;
  206.               proc=0;
  207.     ferror=0;
  208.     eqsign=0;
  209.               sc=0;
  210.               savesign=0;
  211.               ywei=0;
  212.               press=0;
  213.               on_symbol=0;
  214. }
  215. /**************error處理******************/
  216. void callerror(void)
  217. {   uchar idata i;
  218.     write_com(0x01);
  219.     write_com(0x81);
  220.     write_str("     error!     ");
  221.     for(i=0;i<200;i++)delay(25); //持續(xù)顯示 1s
  222. }

  224. /*****************運(yùn)算符預(yù)處理*****************/
  225. void  cullars(uchar csym)
  226. {              read_date();                               //看第二組是否有輸入
  227.               ferror++;              //檢錯(cuò)標(biāo)志+1
  228.               continu=csym;                               //存儲(chǔ)運(yùn)算符號(hào)
  229.               write_date(continu);//將用與連續(xù)計(jì)算的運(yùn)算符號(hào)取出
  230.               ywei=0;                                                         
  231.               savesign=0;
  232.               count_num=1;     //組標(biāo)志加1
  233.               count=0;                            //輸入計(jì)數(shù)清零
  234.               on_symbol=continu;  //運(yùn)算符號(hào)調(diào)用
  235.               write_com(0xc2);
  236.             
  237.               return;
  238. }

  240. /**************按鍵功能主處理****************/
  241. void process_date(uchar press_date)
  242. {   
  243.      if(form==0){write_com(0x0f);form=1;}   //顯示方式切換 光標(biāo)閃爍            
  244.      if(eqsign==1&&press==1)fuwei();                            //復(fù)位再次計(jì)算
  245.               press=0;
  246.               if(press_date==0)return;                       //無(wú)按鍵
  247.               process[proc]=press_date;
  248.               proc++;
  249.               calculator(press_date);
  250.             
  251.               return;
  252. }
  253. /***************按鍵功能子處理***************/
  254. void calculator(uchar press_date)
  255. {            
  256.      uchar idata j=0;
  257.               /*************************************/
  258.               IrValue[2]=0xff;
  259.               if((press_date<='9'&&press_date>='0')||(press_date=='.')) //數(shù)字鍵處理
  260.      {              savesign=0;                                            //不可更新存儲(chǔ)數(shù)據(jù)
  261.         if(sc==0)                                            //是否為復(fù)用sc為0，是數(shù)字
  262.         {
  263.            if(count<14-ywei)  //未調(diào)用函數(shù)時(shí)最多輸入14位數(shù)，包括小數(shù)點(diǎn)
  264.            {            
  265.                                                  write_date(press_date);
  266.                    bdate[count_num][count]=press_date; //儲(chǔ)存鍵值
  267.                    count++;
  268.            }
  269.            else {callerror();huifu();}  //超出14位出錯(cuò),恢復(fù)

  271.         }
  272.       }

  274.       /****************'+','-'處理*****************/
  275.        else if((press_date=='+')||(press_date=='-'))
  276.        {   
  277.                                   if(count==0)      // 表示輸入數(shù)據(jù)的符號(hào)，此時(shí)默認(rèn)數(shù)值為0
  278.               {                                                              
  279.                 write_date(press_date);
  280.                 bdate[count_num][0]=press_date;
  281.                                                         bdate[count_num][1]='0';
  282.                                                         read_date();                                          //讀狀態(tài)
  283.                           write_date('0');
  284.                           write_com(state+0x81);//光標(biāo)還回原來(lái)位置
  285.                 count=1;
  286.               }
  287.               else                                             //為運(yùn)算符號(hào)
  288.               {  
  289.                                               cullars(press_date);
  290.               }                                         
  291.        }                                         
  292.        /****************'*','/'處理*****************/
  293.        else if(press_date==0xfd) //0xfd除號(hào)在1602液晶中的代碼
  294.        {            
  295.                      if(sc==1)                 //幅度 to 角度
  296.                                {  if(count!=0)
  297.                                   {sc=0;write_date(0xDF);count=14;}
  298.                                             else {callerror();huifu();}
  299.                                }
  300.                       else cullars(press_date);
  301.        }
  302.                  else if(press_date=='*') //0xfd除號(hào)在1602液晶中的代碼
  303.        {                                 
  304.                        cullars(press_date);
  305.        }
  306.        /*******************'='號(hào)處理*****************/
  307.        else if(press_date=='=')
  308.        {
  309.             write_com(0x01);           //清屏
  310.             write_com(0x80+0x40+4);
  311.             write_date(press_date);    //顯示等號(hào)
  312.                                 for(j=0;j<2;j++)                               //兩運(yùn)算組的函數(shù)處理
  313.                                           {
  314.                                                            date[j]=atof(bdate[j]);  //倆組數(shù)據(jù)，字符串->實(shí)數(shù)
  315.                                                         if(fsym[j]=='-')date[j]=-date[j];              //函數(shù)前的符號(hào)處理
  316.                                           }
  317.                                           if(ferror==0)                                                                                                  //僅僅函數(shù)計(jì)算
  318.                                              {  resultdate=date[0];}
  319.             else                                                                                                                              //運(yùn)算符號(hào)計(jì)算
  320.                                           {
  321.                                              switch(on_symbol)
  322.                {
  323.                   case '+':resultdate=date[0]+date[1];break;
  324.                   case '-':resultdate=date[0]-date[1];break;
  325.                   case '*':resultdate=date[0]*date[1];break;
  326.                   case 0xfd:resultdate=date[0]/date[1];break;       //0xfd除號(hào)在1602液晶中的代碼
  327.                }
  328.                                           }                                         
  329.             sprintf(jieguo,"%g",resultdate);//結(jié)果實(shí)數(shù)->字符串,采用格式字符g,系統(tǒng)選擇%f或%e輸出格式，六位有效數(shù)字         
  330.                       if((jieguo[0]>'9'||jieguo[0]<'0')&&(jieguo[1]>'9'||jieguo[1]<'0')&&jieguo[1]!='\0'&&jieguo[1]!='.')
  331.                                           {   callerror();fuwei();return;  }              //錯(cuò)誤處理，當(dāng)組1或組2不合法時(shí)結(jié)果是幾個(gè)英文字母提示            
  332.                                           else strcpy(result,jieguo);   //沒(méi)錯(cuò)誤，保存結(jié)果                                                                                                                              
  333.             for(j=0;jieguo[j]!='\0';j++)               //顯示結(jié)果
  334.                  write_date(jieguo[j]);
  335.                                           for(;j<15;j++)write_date(' ');              //讓光標(biāo)出屏幕
  336.                                           eqsign=1;                                                                                    //按等號(hào)鍵標(biāo)志置1
  337.                                          
  338.                  }
  339.                  return;
  340. }            
  341.                                                                                                                                           
  342. /*********************主程序**********************/
  343. void main()
  344. {  
  345.       fuwei();                            //計(jì)算器初始化
  346.       init();       //顯示初始化               
  347.                 form=1;                            //顯示方式初始化
  348.                 proc=0;                            //計(jì)算工程存儲(chǔ)初始化
  349.                 write_com(0x81);
  350.                 IrInit();
  351.       while(1)     
  352.       {
  353.                
  354.                  process_date(keyscan()); //計(jì)算器
  355.       }
  356. }

  358. void ReadIr() interrupt 0
  359. {
  360.               unsigned char j,k;
  361.               unsigned int err;
  362.               unsigned char Time;
  363.               Time=0;                                                                     
  364.               DelayMs(70);

  366.               if(IRIN==0)                            //確認(rèn)是否真的接收到正確的信號(hào)
  367.               {            
  368.                            
  369.                             err=1000;                                                        //1000*10us=10ms,超過(guò)說(shuō)明接收到錯(cuò)誤的信號(hào)
  370.                             /*當(dāng)兩個(gè)條件都為真是循環(huán)，如果有一個(gè)條件為假的時(shí)候跳出循環(huán)，免得程序出錯(cuò)的時(shí)
  371.                             侯，程序死在這里*/            
  372.                             while((IRIN==0)&&(err>0))              //等待前面9ms的低電平過(guò)去                             
  373.                             {                                         
  374.                                           DelayMs(1);
  375.                                           err--;
  376.                             }
  377.                             if(IRIN==1)                                          //如果正確等到9ms低電平
  378.                             {
  379.                                           err=500;
  380.                                           while((IRIN==1)&&(err>0))                            //等待4.5ms的起始高電平過(guò)去
  381.                                           {
  382.                                                         DelayMs(1);
  383.                                                         err--;
  384.                                           }
  385.                                           for(k=0;k<4;k++)                            //共有4組數(shù)據(jù)
  386.                                           {                                                      
  387.                                                         for(j=0;j<8;j++)              //接收一組數(shù)據(jù)
  388.                                                         {

  390.                                                                       err=60;                           
  391.                                                                       while((IRIN==0)&&(err>0))//等待信號(hào)前面的560us低電平過(guò)去
  392.                                                                       {
  393.                                                                                     DelayMs(1);
  394.                                                                                     err--;
  395.                                                                       }
  396.                                                                       err=500;
  397.                                                                       while((IRIN==1)&&(err>0))              //計(jì)算高電平的時(shí)間長(zhǎng)度。
  398.                                                                       {
  399.                                                                                     DelayMs(1);//0.14ms
  400.                                                                                     Time++;
  401.                                                                                     err--;
  402.                                                                                     if(Time>30)
  403.                                                                                     {
  404.                                                                                                   EX0=1;
  405.                                                                                                   return;
  406.                                                                                     }
  407.                                                                       }
  408.                                                                       IrValue[k]>>=1;              //k表示第幾組數(shù)據(jù)
  409.                                                                       if(Time>=8)                                          //如果高電平出現(xiàn)大于565us，那么是1
  410.                                                                       {
  411.                                                                                     IrValue[k]|=0x80;
  412.                                                                       }
  413.                                                                       Time=0;                            //用完時(shí)間要重新賦值                                                                                                
  414.                                                         }
  415.                                           }
  416.                             }
  417.                             if(IrValue[2]!=~IrValue[3])
  418.                             {
  419.                                           return;
  420.                             }
  421.               }                                         
  422. }





  428. 附錄二：仿真源程序
  429. #include "reg52.h"
  430. #include <stdlib.h>        //包含atof(),字符串->實(shí)數(shù)
  431. #include <stdio.h>         //包含sprintf(),實(shí)數(shù)->字符串
  432. #include <string.h>        //包含strcpy(),字符串復(fù)制
  433. #include <math.h>                               //數(shù)學(xué)函數(shù)頭文件
  434. #define uchar unsigned char
  435. #define uint unsigned int
  436. /*************lcd****************/
  437. sbit lcdrs=P2^7;           //LCD控制腳
  438. sbit lcdrw=P2^6;
  439. sbit lcden=P2^5;
  440. bit idata form;            //lcd顯示方式切換
  441. uchar idata state;         //lcd狀態(tài)字存儲(chǔ)
  442. /************計(jì)算器*************/
  443. bit idata eqsign;          //按等號(hào)標(biāo)志
  444. bit idata press;           //鍵按標(biāo)志
  445. bit idata savesign;        //可存儲(chǔ)結(jié)果標(biāo)志
  446. bit idata sc;                                             
  447. uchar idata process[30],proc;
  448. uchar idata continu=0;        //連續(xù)計(jì)算運(yùn)算符號(hào)存儲(chǔ)
  449. uchar idata ferror;        //計(jì)算檢錯(cuò)標(biāo)志
  450. uchar idata ywei;                               //屏幕移位
  451. uchar idata count=0;       //輸入計(jì)數(shù)
  452. uchar idata count_num=0;   //組號(hào)計(jì)數(shù)
  453. uchar idata result[15];    //計(jì)算結(jié)果立存
  454. //uchar idata saveresult[15];//存儲(chǔ)結(jié)果數(shù)組
  455. uchar idata jieguo[15];    //結(jié)果字符串
  456. uchar idata bdate[2][14];  //待計(jì)算字符串二維組
  457. uchar idata on_symbol;     //運(yùn)算符號(hào)
  458. uchar idata fsym[2];       //函數(shù)前符號(hào)
  459. uchar idata ssym[2];       //存儲(chǔ)組前符號(hào)
  460. uchar idata bfun[2];       //計(jì)算值調(diào)用函數(shù)選擇
  461. double idata date[2];      //計(jì)算值雙精度變量組
  462. double idata resultdate;   //雙精度結(jié)果值
  463. /***************時(shí)鐘****************/

  465. /******************函數(shù)聲明**********************/

  467. /***************延時(shí)******************/
  468. void delay(uchar z);            
  469. /*************lcd寫(xiě)命令***************/
  470. void write_com(uchar com);
  471. /*************lcd寫(xiě)數(shù)據(jù)***************/
  472. void write_date(uchar date);
  473. /*************lcd讀狀態(tài)***************/
  474. void read_date(void);
  475. /*************lcd寫(xiě)字符串*************/
  476. void write_str(uchar *str);
  477. /************液晶初始化***************/
  478. void init(void );
  479. /**************鍵盤(pán)掃描***************/
  480. uchar keyscan(void);
  481. /*************計(jì)算器復(fù)位**************/
  482. void fuwei();         
  483. /************error處理****************/
  484. void callerror(void);
  485. /***************撤銷(xiāo)鍵入**************/
  486. void huifu(void);
  487. /**********函數(shù)組前符號(hào)處理***********/
  488. uchar funqian(void);
  489. /************運(yùn)算符預(yù)處理*************/
  490. void  cullars(uchar);
  491. /***********按鍵功能主處理************/
  492. void process_date(uchar press_date);
  493. /***********按鍵功能子處理************/
  494. void calculator(uchar press_date);
  495. /************************************************/
  496. /*************LCD程序****************/
  497. /**************延時(shí)******************/
  498. void delay(uchar z)                                             //0.2 ms
  499. {
  500.       uchar  x,y;
  501.       for(x=z;x>0;x--)
  502.       for(y=100;y>0;y--);
  503. }

  505. /**************寫(xiě)命令*****************/
  506. void write_com(uchar com)
  507. {
  508.       lcdrs=0;
  509. ……………………
  510. …………限于本文篇幅 余下代碼請(qǐng)從51黑下載附件…………
復(fù)制代碼

以上文檔51hei提供下載:
基于51單片機(jī)的紅外遙控計(jì)算器.doc (9.77 MB, 下載次數(shù): 34)

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