簡易單片機計算器的課程設計實驗報告(程序+實驗記錄)

ID:477682 · 發(fā)表于 2019-2-18 13:58

一、實驗題目

基于51單片機的簡易計算器

二、內(nèi)容

1、實驗內(nèi)容

該系統(tǒng)通過單片機控制，實現(xiàn)對4*4鍵盤掃描進行實時的按鍵檢測，并把檢測數(shù)據(jù)存儲下來。整個計算器系統(tǒng)的工作過程為：首先存儲單元初始化，顯示初始值和鍵盤掃描，判斷按鍵位置，得出按鍵值，單片機則對數(shù)據(jù)進行儲存與相應處理轉(zhuǎn)換，之后送入數(shù)碼管動態(tài)顯示。整個系統(tǒng)可分為三個主要功能模塊：功能模塊一，實時鍵盤掃描；功能模塊二，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為了數(shù)碼管顯示；功能模塊三，數(shù)碼管動態(tài)顯示。

2、功能說明

矩陣按鍵對應表

s1 s2 s3 s4 1 2 3 +

s5 s6 s7 s8 4 5 6 -

s9 s10 s11 s12 7 8 9 *

s13 s14 s15 s16 0 clr = /

顯示模塊

本來計劃用數(shù)碼管顯示，結(jié)果發(fā)的單片機數(shù)碼管驅(qū)動芯片與預想的不一樣，不是通過段選，位選的方式。然后就沒看的特別懂，臨時換成了lcd1602顯示屏，驅(qū)動程序較為固定，且顯示的也更加全面。

中斷的運用

通過中斷定時器零設置中斷，定時10s，開機10秒后，執(zhí)行中斷，自動清零，相當于自動按下按鍵14。

三、原理圖

見下頁。

四、實驗記錄

因為在課堂上未記錄實驗現(xiàn)象，所以在課下在按照自己的單片機的引腳設置更改了程序后，再將程序下載到51單片機中，得到以下實驗結(jié)果：

剛下入程序時，初始化后的顯示如下：

然后進行一些簡單的計算顯示：

最多可以進行八位數(shù)的運算：

五、修改后程序框圖

六、總結(jié)

本來在實驗課上由于前期準備不夠充分，課上經(jīng)歷了更改顯示方式，由數(shù)碼管顯示改為了1602液晶屏顯示，且在實驗課上僅完成了計算器的功能，能夠?qū)崿F(xiàn)加減乘除的運算，但是不能實現(xiàn)連續(xù)運算功能。在課下又經(jīng)過充分的學習了解，成功的加上了定時器中斷，實現(xiàn)了定時清屏功能。由此可見，充足的課前準備能夠極大地提高效率。

本次實驗滿足了設計要求，包含有矩陣按鍵的使用，定時器中斷，LCD1602外設，將要求用到的內(nèi)容都成功的聯(lián)系在了一起。雖然該例子中的定時器中斷在實際生活中并不會這樣使用，不過通過這種方式，也讓我對定時器中斷的使用有了更加深刻的認識，也能夠通過定時器中斷進行一些簡單的設計。

通過本次實驗，加深了對51單片機原理的理解與認知，尤其是對矩陣按鍵掃描判斷，定時器中斷，LCD1602外設的應用等方面的原理的學習也提高了一個層次。通過本次實驗，提高了自己的邏輯分析能力，發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力。提高了對C語言編程的理解與應用，能夠靈活的運用例程達到自己的設計要求，完成實驗。

七、附錄

#include "REG52.h"
typedef unsigned char uint8;
typedef unsigned int uint16;
typedef unsigned long ulong;
uint8 key;//存放按鍵值
uint8 num,number,t;
uint8 fuhao;//定義具體的那個符號，是加減還是乘除。
uint8 flag; //定義有沒有按下符號鍵，這個是統(tǒng)稱
long a,b,c,d; //定義運算數(shù)據(jù)的第一個和第二個及等于的數(shù)變量
uint8 k; //定義小數(shù)點后面顯示的位數(shù)
uint8 biao;
sbit rs = P1^0;
sbit rw = P1^1;
sbit e = P1^2; //LCD使能端
uint8 dat1[]={1,2,3,0x2b-0x30, 4,5,6,0x2d-0x30, 7,8,9,0x2a-0x30, 0,0x01-0x30,0x3d-0x30,0x2b-0x30 };//保存顯示的數(shù)據(jù)
void Delay(unsigned int); //聲明延時函數(shù)
void InterruptTimer0() ;
void lcdwrc(uint8 c) //寫指令數(shù)據(jù)
{
Delay(5);
rs=0;
rw=0;
e=0;
P0=c;
e=1;
Delay(5);
e=0;
}
void lcdwrd(uint8 dat) //寫顯示數(shù)據(jù)
{
Delay(5);
rs=1;
rw=0;
e=0;
P0=dat;
e=1;
Delay(5);
e=0;
rs=0;
}
void lcdinit() //lcd初始化
{
Delay(7);
lcdwrc(0x38);
Delay(3);
lcdwrc(0x38);
Delay(3);
lcdwrc(0x38);
Delay(3);
lcdwrc(0x38);
lcdwrc(0x08);
lcdwrc(0x01);
lcdwrc(0x06);
lcdwrc(0x0c);
key=0;
num=0;
flag=0;
fuhao=0;
a=0;
b=0;
c=0;
d=0;
biao=0;
}
//函數(shù)名稱：Delay
//函數(shù)功能：延時函數(shù)
//入口參數(shù)：uiCount-延時參數(shù)，每加1增加0.5ms
void Delay(unsigned int uiCount)
{
unsigned char j = 244;
for(;uiCount > 0;uiCount--) while(--j);
}
void keyscan() //矩陣按鍵掃描函數(shù)
{
P2=0xef; //令第一行為0，然后判斷是哪一列按下
if(P2!=0xef)
{
Delay(5);
if(P2!=0xef)
{
key=P2&0x0f;
switch(key)
{
case 0x0e: num=0;break; //1
case 0x0d: num=1;break; //2
case 0x0b: num=2;break; //3
case 0x07: num=3;break; //加
}
}
while(P2!=0xef);
if(num==0||num==1||num==2) //確認第一行的數(shù)1,2,3
{
if(flag==0) //沒有按下符號鍵
{
a=a*10+dat1[num];
}
else
{
b=b*10+dat1[num];
}
}
if(num==3)
{
flag=1;
fuhao=1;//加號+
}
lcdwrd(0x30+dat1[num]);
}
P2=0xdf; //令第二行為0，判斷是哪一列按下
if(P2!=0xdf)
{
Delay(5);
if(P2!=0xdf)
{
key=P2&0x0f;
switch(key)
{
case 0x0e: num=4;break; //4
case 0x0d: num=5;break; //5
case 0x0b: num=6;break; //6
case 0x07: num=7;break; //減—
}
}
while(P2!=0xdf);
if(num==4||num==5||num==6)
{
if(flag==0) //沒有按下符號鍵
{
a=a*10+dat1[num];
}
else
{
b=b*10+dat1[num];
}
}
else
{
flag=1;
fuhao=2;//代表減號
}
lcdwrd(0x30+dat1[num]);
}
P2=0xbf; //令第三行為0，判斷哪一列按下
if(P2!=0xbf)
{
Delay(5);
if(P2!=0xbf)
{
key=P2&0x0f;
switch(key)
{
case 0x0e: num=8;break; //7
case 0x0d: num=9;break; //8
case 0x0b: num=10;break; //9
case 0x07: num=11;break; //乘*
}
}
while(P2!=0xbf);
if(num==8||num==9||num==10)
{
if(flag==0) //沒有按下符號鍵
{
a=a*10+dat1[num];
}
else
{
b=b*10+dat1[num];
}
}
else
{
flag=1;
fuhao=3;//代表乘號*
}
lcdwrd(0x30+dat1[num]);
}
P2=0x7f; //令第四行為0，判斷哪一列按下
if(P2!=0x7f)
{
Delay(5);
if(P2!=0x7f)
{
key=P2&0x0f;
switch(key)
{
case 0x0e: num=12;break; //0
case 0x0d: num=13;break; //清除rst
case 0x0b: num=14;break; //等號=
case 0x07: num=15;break; //除/
}
}
while(P2!=0x7f);
switch(num)
{
case 12:
if(flag==0) //沒有按下符號鍵
{
a=a*10+dat1[num];
lcdwrd(0x30);
}
else
{
b=b*10+dat1[num];
lcdwrd(0x30);
}
break;
case 13:
lcdwrc(0x01); //清屏指令
a=0;
b=0;
flag=0;
fuhao=0;
break;
case 15:
flag=1;
fuhao=4;
lcdwrd(0x2f);//除號/
break;
case 14:
if(fuhao==1)//加
{
lcdwrc(0x4f+0x80);
lcdwrc(0x04);//設置光標左移，屏幕不移動
c=a+b;
while(c!=0) //一位一位顯示
{
lcdwrd(0x30+c%10);//顯示結(jié)果的最后一位在0x4f的位置
c=c/10;//取前面的結(jié)果數(shù)據(jù)
}
lcdwrd(0x3d); //顯示等于號=
a=0;
b=0;
flag=0;
fuhao=0;//全部清除為0
}
if(fuhao==2) //減
{
lcdwrc(0x4f+0x80);
lcdwrc(0x04);//設置光標左移，屏幕不移動
if(a>b)
c=a-b;
else
c=b-a;
while(c!=0) //一位一位顯示
{
lcdwrd(0x30+c%10);//顯示結(jié)果的最后一位在0x4f的位置
c=c/10;//取前面的結(jié)果數(shù)據(jù)
}
if(a<b) lcdwrd(0x2d); //顯示-號
lcdwrd(0x3d); //顯示等于號=
a=0;
b=0;
flag=0;
fuhao=0;//全部清除為0
}
if(fuhao==3)//乘法
{
lcdwrc(0x4f+0x80);
lcdwrc(0x04);//設置光標左移，屏幕不移動
c=a*b;
while(c!=0) //一位一位顯示
{
lcdwrd(0x30+c%10);//顯示結(jié)果的最后一位在0x4f的位置
c=c/10;//取前面的結(jié)果數(shù)據(jù)
}
lcdwrd(0x3d); //顯示等于號=
a=0;
b=0;
flag=0;
fuhao=0;//全部清除為0
}
if(fuhao==4)
{
k=0;
lcdwrc(0x4f+0x80);
lcdwrc(0x04);//設置光標左移，屏幕不移動
c=(long)(((float)a/b)*1000);//強制轉(zhuǎn)換為long。
while(c!=0) //一位一位顯示
{
k++;
lcdwrd(0x30+c%10);//顯示結(jié)果的最后一位在0x4f的位置
c=c/10;//取前面的結(jié)果數(shù)據(jù)
if(k==3)
{
lcdwrd(0x2e);
k=0;
}
}
if(a/b<0) //如果a比b小的話那么除的結(jié)果最高位是0
{
lcdwrd(0x30);
}
lcdwrd(0x3d); //顯示等號
a=0;
b=0;
flag=0;
fuhao=0;//全部清除為0
}
break;
}
}
}
void InterruptTimer0() interrupt 1 //定時器中斷0
{
TH0=0xDC; //裝初值
TL0=0x00;
number++;
if(number==100) //定時1s
{
number=0;
t++;
if(t==10) //定時10s
{
t=0;
lcdwrc(0x01); //清屏指令
a=0;
b=0;
flag=0;
fuhao=0;
}
}
}
void main() //主函數(shù)
{
TH0=0xDC; //裝初值
TL0=0x00;
TMOD=0x01; //定時器0工作于16位，用于定時產(chǎn)生中斷
EA=1; //允許總中斷
ET0=1; //允許定時器0中斷
TR0=1; //開定時器0
lcdinit();
while(1)
{
keyscan();
}
}

復制代碼

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