標(biāo)題: 基于51單片機(jī)的多功能計(jì)算機(jī)程序與Proteus仿真圖設(shè)計(jì) [打印本頁]
作者: 彭元堃    時(shí)間: 2022-5-9 19:40
標(biāo)題: 基于51單片機(jī)的多功能計(jì)算機(jī)程序與Proteus仿真圖設(shè)計(jì)
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(shí)現(xiàn)的功能：
   主要是計(jì)算器的基本功能和科學(xué)計(jì)算器許多功能，用最少的按鍵實(shí)現(xiàn)最多的計(jì)算功能，包括三角函數(shù)、指數(shù)、開根號(hào)以及天文數(shù)字、角度轉(zhuǎn)換的運(yùn)算，此外還帶有記憶功能。
   系統(tǒng)用20個(gè)按鍵實(shí)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(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>
  4. #include<string.h>
  5. #include<math.h>
  6. #define uchar unsigned char
  7. #define uint unsigned int
  8. uchar num;
  9. /**********LCD*********/
  10. sbit lcdrs=P3^7;   //LCD控制腳
  11. sbit lcdrw=P3^6;
  12. sbit lcden=P3^5;
  13. sbit beep=P0^7;

  15. bit form;  //LCD切換方式
  16. uchar idata state;
  17. /********計(jì)算器*******/
  18. sbit reset=P3^0;
  19. sbit back=P3^1;
  20. sbit save=P3^2;
  21. sbit sfyong=P3^3;
  22. bit eqsign;
  23. bit press;
  24. bit savesign;
  25. bit sc;

  27. uchar idata process[30],proc;
  28. uchar idata continu=0;
  29. uchar idata pai[2][2];
  30. uchar idata ferror;
  31. uchar idata ywei;
  32. uchar idata count=0;
  33. uchar idata count_num=0;//組號(hào)計(jì)數(shù)
  34. uchar idata result[15];//計(jì)算結(jié)果立存，save
  35. uchar idata saveresult[15];//存儲(chǔ)結(jié)果數(shù)組,sc+save
  36. uchar idata jieguo[15];//結(jié)果字符串
  37. uchar idata bdate[2][14];//待計(jì)算字符串二維組
  38. uchar idata on_symbol; //運(yùn)算符號(hào)
  39. uchar idata fsym[2];     //函數(shù)前符號(hào)
  40. uchar idata ssym[2];  //存儲(chǔ)組前符號(hào)
  41. uchar idata bfun[2];   //計(jì)算值調(diào)用函數(shù)選擇
  42. uchar idata futojiao[2];  //幅度?to?角度變換
  43. double idata date[2];    //計(jì)算值雙精度變量組
  44. double idata resultdate;    //雙精度結(jié)果值
  45. /*******************函數(shù)聲明******************/

  47. /****************延時(shí)******************/
  48. void delay(uchar z);
  49. /*************lcd寫命令***************/  
  50. void write_com(uchar com);
  51. /*************lcd寫數(shù)據(jù)***************/  
  52. void write_date(uchar date);
  53. /*************lcd讀狀態(tài)***************/  
  54. void read_date(void);
  55. /*************lcd寫字符串*************/  
  56. void write_str(uchar *str);
  57. /************液晶初始化***************/  
  58. void init(void );   
  59. /**********移屏*******************/  
  60. void write();
  61. /**********復(fù)用提示開關(guān)***************/  
  62. void shift(void);
  63. /**************鍵盤掃描***************/  
  64. uchar keyscan(void);
  65. /*************計(jì)算器復(fù)位**************/  
  66. void fuwei();
  67. /************error處理****************/  
  68. void callerror(void);
  69. /***************撤銷鍵入**************/  
  70. void huifu(void);
  71. /**********函數(shù)組前符號(hào)處理***********/  
  72. uchar funqian(void);
  73. /************運(yùn)算符預(yù)處理*************/  
  74. void  cullars(uchar);
  75. /***********輸出存儲(chǔ)數(shù)據(jù)預(yù)處理********/  
  76. char  memory(void);
  77. /***********按鍵功能主處理************/  
  78. void process_date(uchar press_date);
  79. /***********按鍵功能子處理************/  
  80. void calculator(uchar press_date);  
  81. /************************************************/  
  82. void write()  
  83. {     
  84.      for(num=0;num<16;num++)        
  85.         {         
  86.             write_com(0x18);         
  87.             delay(200);        
  88.         }  
  89. }
  90. /*************LCD程序****************/

  92. /**************延時(shí)******************/  
  93. void delay(uchar z)        
  94. {        
  95.     uchar  x,y;        
  96.     for(x=z;x>0;x--)        
  97.     for(y=100;y>0;y--);  
  98. }   

  100. /**************寫命令*****************/  
  101. void write_com(uchar com)  
  102. {        
  103.     lcdrs=0;        
  104.     lcdrw=0;        
  105.     lcden=0;        
  106.     P1=com;        
  107.     delay(5);        
  108.     lcden=1;        
  109.     delay(5);        
  110.     lcden=0;  
  111. }
  112.    
  113. /*************寫數(shù)據(jù)******************/  
  114. void write_date(uchar date)  
  115. {        
  116.     lcdrs=1;        
  117.     lcdrw=0;        
  118.     lcden=0;        
  119.     P1=date;        
  120.     delay(5);        
  121.     lcden=1;        
  122.     delay(5);        
  123.     lcden=0;  
  124. }
  125. /*************讀AC 地址*****************/  
  126. void read_date(void)  
  127. {        
  128.     lcdrs=0;        
  129.     lcdrw=1;     
  130.     delay(5);     
  131.     P1=0xff;        
  132.     lcden=1;        
  133.     delay(5);        
  134.     state=P1;        
  135.     delay(5);        
  136.     lcden=0;delay(5);     
  137.     state=state&127;  
  138. }

  140. /*************寫字符串******************/  
  141. void write_str(uchar *str)  
  142. {        
  143.     uchar idata i;        
  144.     for(i=0;str[i]!='\0';i++)           
  145.     write_date(str[i]);  
  146. }
  147. /***********液晶初始化***************/  
  148. void init(void )  
  149. {
  150.     write_com(0x38);  //模式：8位數(shù)據(jù)，兩行，5*7字體
  151.     write_com(0x0c); //開顯示，無光標(biāo)
  152.     write_com(0x06);//向左增量移動(dòng)
  153.     write_com(0x01);       //清屏  
  154. }   
  155. /**********復(fù)用提示開關(guān)***************/  
  156. void shift(void)  
  157. {     
  158.     if(sc==1)     
  159.     {        
  160.         read_date();   //讀狀態(tài)        
  161.         write_com(0xc0); //顯示復(fù)用提示，左下角's'     
  162.         write_date('s');     
  163.         write_com(state+0x80);//光標(biāo)還回原來位置
  164.     }   
  165.     else   
  166.     {        
  167.     read_date();        
  168.     write_com(0xc0);    //關(guān)閉復(fù)用提示     
  169.     write_date(' ');     
  170.     write_com(state+0x80);   
  171.     }   
  172.     return;  
  173. }   
  174. /**************鍵盤掃描*************/

  176. //  s1~s4   .    0    =    +
  177. //  s5~8    1    2    3    -
  178. //    s9~s12  4    5    6    *
  179. //  s13~s16 7    8    9    /
  180. //    k1~k4   C    DEL  M=   FS&S
  181. //
  182. uchar keyscan(void)          //按行掃描，有鍵按下則返回鍵符號(hào)，否則返回null  
  183. {     
  184.     uchar idata key0,key1,keyment=0;        
  185.     P2=0XFe;        //行1        
  186.     key0=P2;        
  187.     key0=key0&0xf0;        
  188.     key1=key0;        
  189.     if(key0!=0xf0)        
  190.     {
  191.         delay(5);               //鍵抖動(dòng)處理
  192.         P2=0XFe;            
  193.         key0=P2;            
  194.         key0=key0&0xf0;            
  195.         if(key0==key1)            
  196.         {
  197.             beep=1;
  198.             delay(200);
  199.             beep=0;                  
  200.             switch(key0)                  
  201.             {                    
  202.                 case 0xe0:keyment='7';break;
  203.                 case 0xd0:keyment='8';break;
  204.                 case 0xb0:keyment='9';break;
  205.                 case 0x70:keyment=0xfd;break;  //0xfd除號(hào)在1602液晶中的代碼                  
  206.             }
  207.             while(key0!=0xf0)  //鍵釋放處理  
  208.             {                    
  209.             key0=P2;                    
  210.             key0=key0&0xf0;                  
  211.             }                  
  212.             press=1;     //鍵按標(biāo)志置1   
  213.             return(keyment);            
  214.         }        
  215.     }        
  216.     P2=0XFd;       //行2        
  217.     key0=P2;        
  218.     key0=key0&0xf0;        
  219.     key1=key0;        
  220.     if(key0!=0xf0)        
  221.     {            
  222.         delay(5);            
  223.         P2=0XFd;            
  224.         key0=P2;            
  225.         key0=key0&0xf0;            
  226.         if(key0==key1)            
  227.         {   
  228.             beep=1;
  229.             delay(200);
  230.             beep=0;              
  231.             switch(key0)                 
  232.             {                    
  233.                 case 0xe0:keyment='4';break;
  234.                 case 0xd0:keyment='5';break;
  235.                 case 0xb0:keyment='6';break;  
  236.                 case 0x70:keyment='*';break;
  237.             }                 
  238.             while(key0!=0xf0)              
  239.             {                    
  240.             key0=P2;                    
  241.             key0=key0&0xf0;
  242.             }
  243.             press=1;                 
  244.             return(keyment);            
  245.         }        
  246.     }        
  247.     P2=0XFb;       //行3        
  248.     key0=P2;        
  249.     key0=key0&0xf0;        
  250.     key1=key0;        
  251.     if(key0!=0xf0)        
  252.     {            
  253.         delay(5);            
  254.         P2=0XFb;            
  255.         key0=P2;            
  256.         key0=key0&0xf0;            
  257.         if(key0==key1)            
  258.         {   
  259.             beep=1;
  260.             delay(200);
  261.             beep=0;              
  262.             switch(key0)                 
  263.             {                    
  264.                 case 0xe0:keyment='1';break;
  265.                 case 0xd0:keyment='2';break;  
  266.                 case 0xb0:keyment='3';break;
  267.                 case 0x70:keyment='-';break;
  268.             }                 
  269.             while(key0!=0xf0)               
  270.             {                     
  271.             key0=P2;                     
  272.             key0=key0&0xf0;                 
  273.             }                 
  274.             press=1;                 
  275.             return(keyment) ;            
  276.         }        
  277.     }        
  278.     P2=0XF7;       //行4        
  279.     key0=P2;        
  280.     key0=key0&0xf0;        
  281.     key1=key0;        
  282.     if(key0!=0xf0)        
  283.     {   
  284.         beep=1;
  285.         delay(200);
  286.         beep=0;           
  287.         delay(5);            
  288.         P2=0XF7;            
  289.         key0=P2;            
  290.         key0=key0&0xf0;            
  291.         if(key0==key1)            
  292.         {   
  293.             switch(key0)                 
  294.             {                  
  295.                 case 0xe0:keyment='.';break;   
  296.                 case 0xd0:keyment='0';break;                  
  297.                 case 0xb0:keyment='=';break;                  
  298.                 case 0x70:keyment='+';break;                 
  299.             }                 
  300.             while(key0!=0xf0)                 
  301.             {                  
  302.             key0=P2;                  
  303.             key0=key0&0xf0;                 
  304.             }                 
  305.             press=1;                 
  306.             return(keyment);            
  307.         }      
  308.     }
  309.     if(reset==0)          //復(fù)位鍵         
  310.         {   
  311.             beep=1;
  312.             delay(200);
  313.             beep=0;               
  314.             keyment=' ';            
  315.             press=1;
  316.             while(reset==0);//鍵釋放            
  317.             return(keyment);   
  318.         }      
  319.     else if(back==0)        //撤銷前次輸入
  320.         {   
  321.             beep=1;
  322.             delay(200);
  323.             beep=0;   
  324.             keyment='c';            
  325.             press=1;            
  326.             while(back==0);            
  327.             shift();            
  328.             return(keyment);   
  329.         }      
  330.     else  if(save==0)     //儲(chǔ)存數(shù)據(jù)鍵           
  331.         {      
  332.             delay(5);      
  333.             if(save==0)      
  334.             {
  335.                 beep=1;
  336.                 delay(200);
  337.                 beep=0;
  338.                 if(sc==0)    //輸出前次計(jì)算結(jié)果鍵   
  339.                 {         
  340.                     keyment='m';               
  341.                     press=1;               
  342.                     while(save==0);               
  343.                     return(keyment);      
  344.                 }      
  345.                 else      //更新存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)或輸出存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)
  346.                 {               
  347.                     keyment='n';               
  348.                     press=1;
  349.                     sc=0;      
  350.                     shift();               
  351.                     while(save==0);         
  352.                     return(keyment);      
  353.                 }   
  354.             }      
  355.         }
  356.         else if(sfyong==0)     //計(jì)算器時(shí)為復(fù)用功能鍵      
  357.         {               
  358.             delay(5);      
  359.             if(sfyong==0)      
  360.             {  
  361.                 beep=1;
  362.                 delay(200);
  363.                 beep=0;
  364.                 keyment='h';              
  365.                 press=1;              
  366.                 while(sfyong==0);         
  367.                 return(keyment);     
  368.             }return(0);      
  369.         }else return(0);    //無鍵按下返回null
  370.         return(0);
  371. }

  373.    
  374. /**************計(jì)算器復(fù)位****************/  
  375. void fuwei()  
  376. {   
  377.     uchar idata j,i;      
  378.     write_com(0x0f);     //lcd設(shè)置      
  379.     write_com(0x01);      
  380.     write_com(0x80);      
  381.     resultdate=0;      
  382.     for(i=0;i<2;i++)   
  383.     {
  384.         date[i]=0;bfun[i]=0;pai[0][i]=0;pai[1][i]=0;fsym[i]=0;futojiao[i]=0; //各標(biāo)志置 0     
  385.         for(j=0;j<14;j++)  //字符數(shù)組初始化  
  386.         {         
  387.             bdate[i][j]='\0';        
  388.         }   
  389.     }      
  390.     count=0;    //各標(biāo)志置0      
  391.     count_num=0;   
  392.     proc=0;      
  393.     ferror=0;      
  394.     eqsign=0;   
  395.     sc=0;   
  396.     savesign=0;   
  397.     ywei=0;   
  398.     press=0;   
  399.     on_symbol=0;  
  400. }

  402.   
  403. /**************error處理******************/
  404. void callerror(void)  
  405. {   
  406.     uchar idata i;      
  407.     write_com(0x01);      
  408.     write_com(0x80);      
  409.     write_str("     error!     ");
  410.     for(i=0;i<200;i++)
  411.     delay(25); //持續(xù)顯示 1s  
  412. }
  413. /*************函數(shù)組前符號(hào)處理************/
  414. uchar funqian(void)    //輸入函數(shù)前檢查是否錯(cuò)誤  
  415. {  
  416.     if((bdate[ferror][0]=='+'||bdate[ferror][0]=='-')&&count==1)     
  417.     {      
  418.         fsym[ferror]=bdate[ferror][0];      
  419.         bdate[ferror][0]='\0';   
  420.         bdate[ferror][1]='\0';   
  421.         count=0;     
  422.     }
  423.     if(bdate[ferror][0]!='\0'||bfun[ferror]!=0)//錯(cuò)誤輸入方式處理     
  424.     {
  425.         callerror();         
  426.         huifu();   
  427.         return(1);     
  428.     }     
  429.     return(0);  
  430. }
  431. /****************撤銷上次輸入****************/
  432. void huifu(void)  
  433. {      
  434.     uchar j,pro;    //pro變量用于恢復(fù)proc
  435.     if(proc!=0)proc--;   
  436.     pro=proc;   
  437.     fuwei();   
  438.     proc=pro;   
  439.     for(j=0;j<proc;j++)calculator(process[j]); //依次恢復(fù)之前的操作   
  440.     return;  
  441. }
  442. /*****************運(yùn)算符預(yù)處理*****************/  
  443. void  cullars(uchar csym)  
  444. {
  445.     read_date();     //看第二組是否有輸入   
  446.     ferror++;              //檢錯(cuò)標(biāo)志+1   
  447.     continu=csym;     //存儲(chǔ)運(yùn)算符號(hào)   
  448.     if(ferror==2&&state<0x43){callerror();huifu();return;}// 第二組無輸入且ferror=2，錯(cuò)誤   
  449.     if(ferror==2&&state>0x42) //第二組有輸入且ferror=2，則進(jìn)行連續(xù)計(jì)算   
  450.     {      
  451.         press=1;     //模擬按鍵'='和'M+'；將本次的計(jì)算結(jié)果作為下一次計(jì)算的第一組
  452.         process_date('=');      
  453.         press=1;      
  454.         process_date('m');      
  455.         ferror=1;    //恢復(fù)現(xiàn)場，避免變化      
  456.         if(continu=='^'||continu=='%'){process[proc]='h';
  457.                proc++;process[proc]=continu;proc++;}
  458.         else{process[proc]=continu;proc++;}   //恢復(fù)連續(xù)計(jì)算過程   
  459.     }   
  460.     if(continu=='%'){write_str(" f");}else write_date(' ');
  461.     write_date(continu);//將用與連續(xù)計(jì)算的運(yùn)算符號(hào)取出   
  462.     ywei=0;   
  463.     savesign=0;   
  464.     count_num=1;     //組標(biāo)志加1   
  465.     count=0;   //輸入計(jì)數(shù)清零   
  466.     on_symbol=continu;  //運(yùn)算符號(hào)調(diào)用   
  467.     write_com(0xc2);   
  468.     return;  
  469. }
  470. /*************輸出存儲(chǔ)數(shù)據(jù)預(yù)處理************/
  471. char  memory(void)  
  472. {
  473.     if((bdate[count_num][0]=='+'||bdate[count_num][0]=='-')&&count==1)//符號(hào)處理      
  474.     {
  475.          ssym[count_num]=bdate[count_num][0];
  476.          bdate[count_num][0]='\0';   
  477.          bdate[count_num][1]='\0';   
  478.          count=0;
  479.     }      
  480.     if(bdate[count_num][0]!='\0'){callerror();huifu();return(1);} //錯(cuò)誤輸入方式處理   
  481.     return(0);  
  482. }
  483. /**************按鍵功能主處理****************/
  484. void process_date(uchar press_date)  
  485. {
  486.     if(form==0){write_com(0x0f);form=1;}   //顯示方式切換 光標(biāo)閃爍      
  487.     if(eqsign==1&&press==1)fuwei();  //復(fù)位再次計(jì)算，記憶過程清零   
  488.     press=0;   
  489.     if(press_date=='c'){huifu();press_date=0;}   
  490.     if(press_date==0)return;          //無按鍵   
  491.     process[proc]=press_date;   
  492.     proc++;   
  493.     calculator(press_date);   
  494.     return;  
  495. }
  496. /***************按鍵功能子處理***************/
  497. void calculator(uchar press_date)  
  498. {
  499.     uchar idata j=0;   
  500.     /*************************************/   
  501.     if(press_date==('h'))    //復(fù)用鍵   
  502.     {        
  503.         sc=~sc;     //按鍵功能切換，sc為1時(shí)調(diào)用函數(shù)     
  504.         shift();     //顯示與關(guān)閉復(fù)用提示   
  505.     }      
  506.     /*************************************/
  507.     else if((press_date<='9'&&press_date>='0')||(press_date=='.')) //數(shù)字鍵處理      
  508.     {
  509.         savesign=0;     //不可更新存儲(chǔ)數(shù)據(jù)         
  510.         if(sc==0)     //是否為復(fù)用sc為0，是數(shù)字         
  511.         {
  512.             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)            
  513.             {            
  514.                 write_date(press_date);
  515.                 bdate[count_num][count]=press_date; //儲(chǔ)存鍵值                     
  516.                 count++;            
  517.             }
  518.             else {callerror();huifu();}  //超出14位出錯(cuò),恢復(fù)
  519.         }
  520.         else switch(press_date)   //復(fù)用時(shí)         
  521.         {             //     排錯(cuò)   置函數(shù)標(biāo)志符號(hào) 復(fù)用清零  移位，此時(shí)數(shù)據(jù)只能(14-ywei)位            
  522.             case '7':  j=funqian();if(j==1)return;bfun[ferror]='s';sc=0;shift();ywei=4;write_str("sin ");break; //函數(shù)sin            
  523.             case '8':  j=funqian();if(j==1)return;bfun[ferror]='c';sc=0;shift();ywei=4;write_str("cos ");break; //函數(shù)cos            
  524.             case '9':  j=funqian();if(j==1)return;bfun[ferror]='t';sc=0;shift();ywei=4;write_str("tan ");break; //函數(shù)tan      
  525.             case '4':  j=funqian();if(j==1)return;bfun[ferror]='e';sc=0;shift();ywei=4;write_str("exp ");break; //函數(shù)exp      
  526.             case '5':  j=funqian();if(j==1)return;bfun[ferror]='l';sc=0;shift();ywei=3;write_str("ln ");break;  //函數(shù)ln      
  527.             case '6':  j=funqian();if(j==1)return;bfun[ferror]='g';sc=0;shift();ywei=3;write_str("Lg ");break;  //函數(shù)Lg      
  528.             case '1':  j=funqian();if(j==1)return;bfun[ferror]='q';sc=0;shift();ywei=5;write_str("sqrt ");break;//函數(shù)sqrt      
  529.             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))
  530.             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)        
  531.             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)        
  532.             write_date(247);sc=0;shift();break;      
  533.     /************************2和3是雙參數(shù)函數(shù) 當(dāng)運(yùn)算符使用 *************************/      
  534.             case '2':  //x^y x的y次方        
  535.             cullars('^');   //調(diào)用運(yùn)算符號(hào)處理程序        
  536.             sc=0;shift();        
  537.             break;      
  538.             case '3': //A/B的余數(shù)（雙精度）        
  539.             cullars('%');   //調(diào)用運(yùn)算符號(hào)處理程序        
  540.             sc=0;shift();        
  541.             break;           
復(fù)制代碼

Keil5代碼與Proteus8.8仿真下載: 仿真代碼.7z (141.67 KB, 下載次數(shù): 29)



作者: heicad    時(shí)間: 2022-5-10 23:55
好資料，51黑有你更精彩!!!
作者: 彭元堃    時(shí)間: 2022-5-15 01:34
heicad 發(fā)表于 2022-5-10 23:55
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近期會(huì)分享很多本科時(shí)做的各種仿真，希望和大家一起學(xué)習(xí)



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