AT89C51单片机C实现简易计算器Word文件下载.docx
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利用MM74C922为4*4的键盘扫描IC，读取输入的键值。
总体设计效果如下图：
（二）、键盘接口电路
计算器输入数字和其他功能按键要用到很多按键，如果采用独立按键的方式，在这种情况下，编程会很简单，但是会占用大量的I/O口资源，因此在很多情况下都不采用这种方式，而是采用矩阵键盘的方案。
矩阵键盘采用四条I/O线作为行线，四条I/O线作为列线组成键盘，在行线和列线的每个交叉点上设置一个按键。
这样键盘上按键的个数就为4×
4个。
这种行列式键盘结构能有效地提高单片机系统中I/O口的利用率。
矩阵键盘的工作原理：
计算器的键盘布局如图2所示：
一般有16个键组成，在单片机中正好可以用一个P口实现16个按键功能，这种形式在单片机系统中也最常用。
图2矩阵键盘布局图
矩阵键盘内部电路图如图3所示：
为了进一步节省单片机I/O口资源，我们在设计中使用了MM74C922芯片。
MM74C922是一款4*4键盘扫描IC，它可检测到与之相连的4*4键盘的按键输入，并通过数据输出口将按键相应的编码输出。
其引脚图如图4所示：
图4MM94C22硬件图
MM74C922引脚说明：
（1）Y1~Y4（脚1~脚4）：
44键盘第一列至第四。
（2）X1~X4（脚11、10、8、7）：
44键盘第一行至第四行。
（3）DOA~DOD（DataoutA~D，脚14~17）：
按键之BCD码输出，其中DOA为LSB，DOD为MSB。
（4）VCC（脚18）：
电源脚，+3V~+15V。
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（5）GND（脚9）：
接地管脚。
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（6）OSC（Oscillator，脚5）：
键盘扫描电路之频率所需外加电容的连引脚。
（7）KBM（KeyboardMask，脚6）：
内部消除开关弹跳电路所外加电容的引脚。
（8）OE（OutputEnable，脚13）：
芯片致能脚，接低电位可使芯片致能。
（9）DA（DataAvailable，脚12）：
数据有效输出脚。
任一按键按下时，此脚位会输出高电位，按键释放后此脚又会恢复为低电位。
MM74C922对各按键的响应如下表所示：
如下图5所示，在本设计中，计算器输入键盘的4条行线、列线分别连接到MM74C922的X1-X4、Y1-Y4引脚，MM74C922的数据输出口与单片机的P2口相连，MM74C922的DA引脚经过一个非门连接到单片机的/INT0脚，当MM74C922检测到键盘输入时，DA产生高电平，与之相连的/INT0检测到低电平，给单片机一个中断，单片机从P2口的低四位读入键盘上按下的键的值。
图5键盘接口电路图
（三）、LCD显示模块
本设计采用LCD液晶显示器来显示输出数据。
通过D0-D7引脚向LCD写指令字或写数据以使LCD实现不同的功能或显示相应数据。
图6LCD模块
（四）运算模块（单片机控制）
MCS-51单片机是在一块芯片中集成了CPU、RAM、ROM、定时器/计数器和多功能I/O等一台计算机所需要的基本功能部件。
如果按功能划分，它由如下功能部件组成，即微处理器（CPU）、数据存储器（RAM）、程序存储器（ROM/EPROM）、并行I/O口、串行口、定时器/计数器、中断系统及特殊功能寄存器（SFR）。
单片机是靠程序运行的，并且可以修改。
通过不同的程序实现不同的功能，尤其是特殊的独特的一些功能，通过使用单片机编写的程序可以实现高智能，高效率，以及高可靠性！
因此我们采用单片机作为计算器的主要功能部件，可以很快地实现运算功能。
三、软件设计
现实生活中人们熟知的计算器，其功能主要如下：
1、键盘输入；
2、数值显示；
3、加、减、乘、除四则运算；
4、对错误的控制及提示；
针对上述功能，计算器软件程序要完成以下模块的设计：
1、键盘输入检测模块
2、LCD显示模块；
3、算术运算模块
4、错误处理及提示模块。
系统总流程图
开始
初始化参数
初始化LCD显示
有键输入？
读取键码
LCD显示
数字键
清零键
功能键
状态清零
输入数值
数值送显示缓冲
Y
N
等待数值输入
结果送显示缓冲
根据上次功能键和输入的数据计算结果
本次功能键？
分块程序设计
1、键盘输入检测程序设计
有键按下时，单片机响应外部中断0，转入外部中断0中断处理函数，在中断处理函数中完成对按键的判断，以进行下一步的程序处理。
/***********外部中断0处理函数*************/
voidINT_0（void）interrupt0using0
{
key=translate（P2&
0x0f）;
if（key<
='
9'
&
key>
0'
）//判断按下的键是否为数值
{
num=num*10+（key-'
）;
if（operators>
0）
{
y=num;
iny=1;
}
else
x=num;
if（num<
134217728&
num>
-134217728）//当前数值是否超出限定范围
{
display（num）;
dataoverflow（）;
}
else
switch（key）
case'
c'
:
x=0;
y=0;
num=0;
iny=0;
operators=0;
break;
arithmetic（）;
+'
if（operators）
operators=1;
-'
operators=2;
*'
operators=3;
/'
if（operators）
operators=4;
}
2、LCD显示程序设计
利用LCD静态显示，通过程序向LCD写指令字或数据使LCD完成不同功能或显示相应数据。
/**************LCD初始化函数*************/
voidinit_LCM（）
write_com（0x30）;
write_com（0x38）;
write_com（0x08）;
write_com（0x01）;
write_com（0x06）;
write_com（0x0e）;
/***********LCD写数据函数*************/
voidwrite_data（charddata）
RS=1;
/*写指令*/
R_W=0;
EN=1;
/*使能信号开*/
P1=ddata;
/*将数据送入p1口*/
EN=0;
/*使能信号关*/
check_BF（）;
/***********LCD写指令函数*************/
voidwrite_com（charcommand）
{
RS=0;
P1=command;
/************LCD检查忙碌函数***********/
voidcheck_BF（）
chari,x=0x80;
P1=0xff;
while（x&
0x80）
R_W=1;
x=P1;
for（i=0;
i<
10;
i++）;
/*关闭使能信号*/
/**********LCD清屏函数**********/
voidclearLCD（）
write_com（0x01）;
/**********LCD显示函数**********/
voiddisplay（longa）
longtemp,b,c=-1;
intlenth=1,i,j;
clearLCD（）;
if（a<
a=a*c;
write_data（'
}
temp=a;
while（（temp=temp/10）!
=0）
lenth++;
for（i=lenth;
i>
0;
i--）
b=1;
for（j=0;
j<
i-1;
j++）
b=b*10;
write_data（0x30+a/b）;
a=a%b;
3、算术运算程序设计
运算符是？
加
乘
减
除
除数为0？
运算结果溢出？
错误信息送显示缓冲
4、错误处理及提示程序设计
/**********除数为处理函数**********/
voiddealerror（）
inti=0;
for（i=0;
5;
i++）
write_data（error[i]）;
/*********数值溢出处理函数**********/
voiddataoverflow（）
8;
write_data（overflow[i]）;
四、联机调试
在联机调试的过程中，一开始没有做数值溢出方面的控制，导致LCD显示的输入数据或计算结果与实际不相符。
后来经过计算得到有
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