基于STC89C52单片机的计算器资料.docx
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基于STC89C52单片机的计算器资料
4X4矩阵键盘实现的计算器
一、功能
实现基本的两个整数加、减、乘、除运算，采用4X4矩阵键盘输入数据，结果由LCD1602显示。
可以显示负数结果，并且还具有清除功能。
该软件基于普中科技的HC6800_EM3V2.2平台，微处理器为STC89C52单片机。
二、硬件电路图
硬件各个部分的电路图如下：
1、STC89C52单片机电路图
2、LCD1602显示电路图
3、矩阵键盘电路图
三、软件程序
1、LCD1602驱动程序
（1）LCD1602.c
#include
#include
sbitLCD_RS=P2^6;
sbitLCD_RW=P2^5;
sbitLCD_EN=P2^7;
#definedelayNOPs（）;{_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;_nop_（）;};
//延时函数，延时大约1ms乘以n
voidDelayNms（unsignedintn）
{
unsignedcharx;
while（n--）
{
for（x=0;x<250;x++）
{
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
_nop_（）;
}
}
}
/***************************************************************************/
/**/
/*检查LCD忙状态*/
/*返回值为1时，表示忙，等待。
返回值为0时，表示闲，可以写入指令与数据。
*/
/*读状态：
RS=L，RW=H，E=H，D0-D7=状态字*/
/**/
/***************************************************************************/
bitLcd1602_is_busy（void）
{
bitresult;
LCD_RS=0;
LCD_RW=1;
LCD_EN=1;
delayNOPs（）;//保证使能脉冲的宽度
result=（bit）（P0&0x80）;
LCD_EN=0;
return（result）;
}
/*******************************************************************/
/**/
/*写指令到LCD*/
/*RS=L，RW=L，E=高脉冲，D0-D7=指令码*/
/**/
/*******************************************************************/
voidLcd_Write_Command（unsignedcharcmd）
{
while（Lcd1602_is_busy（））;
LCD_RS=0;
LCD_RW=0;
LCD_EN=0;
P0=cmd;
delayNOPs（）;//保证使能脉冲的宽度
LCD_EN=1;
delayNOPs（）;
LCD_EN=0;
}
/*******************************************************************/
/**/
/*写显示数据到LCD*/
/*RS=H，RW=L，E=高脉冲，D0-D7=数据*/
/**/
/*******************************************************************/
voidLcd_Write_Data（unsignedchardat）
{
while（Lcd1602_is_busy（））;
LCD_RS=1;
LCD_RW=0;
LCD_EN=0;
P0=dat;
delayNOPs（）;
LCD_EN=1;
delayNOPs（）;
LCD_EN=0;
}
/*******************************************************************/
/**/
/*LCD初始化设定*/
/**/
/*******************************************************************/
voidInit_Lcd1602（void）
{
DelayNms（15）;
Lcd_Write_Command（0x38）;//设置成：
16*2显示，5*7点阵，8位数据接口
DelayNms（5）;
//Lcd_Write_Command（0x08）;//显示关闭
//DelayNms（5）;
Lcd_Write_Command（0x0C）;//显示开，关光标
DelayNms（5）;
Lcd_Write_Command（0x06）;//移动光标，输入方式从左到右
DelayNms（5）;
Lcd_Write_Command（0x01）;//清除LCD的显示内容，数据指针清零，将光标撤回液晶显示屏的左上方
DelayNms（5）;
}
（2）LCD1602.h
voidLcd_Write_Command（unsignedcharcmd）;
voidLcd_Write_Data（unsignedchardat）;
voidInit_Lcd1602（void）;
voidDelayNms（unsignedintn）;
2、矩阵键盘驱动程序
（1）4X4KeyPad.c
#include
#include"LCD1602.h"//要用到延时函数voidDelayNms（unsignedcharn）;
#definekeyP1
unsignedcharval=16;//获取的键值
#defineKEY_NULL0xFF//后来加上的
//键盘扫描函数
unsignedcharkey_scan（void）
{
unsignedcharstate,KeyTemp;
key=0x0F;
if（key!
=0x0F）//如果有按键按下
{
state=key;//记录第一次按键状态
DelayNms（10）;//延时去抖
if（key==state）//判断按键状态是否和第一次一致
{
key=0x0F;//测试列，该行可屏蔽掉
switch（key）
{
case（0x07）:
KeyTemp=0;break;
case（0x0B）:
KeyTemp=1;break;
case（0x0D）:
KeyTemp=2;break;
case（0x0E）:
KeyTemp=3;break;
}
key=0xF0;//测试行
switch（key）
{
case（0x70）:
val=KeyTemp+0;break;
case（0xB0）:
val=KeyTemp+4;break;
case（0xD0）:
val=KeyTemp+8;break;
case（0xE0）:
val=KeyTemp+12;break;
}
while（key!
=0xF0）;//等待松开按键
}
else
return（KEY_NULL）;
}
else
return（KEY_NULL）;
//elsekey=0xFF;//释放键盘总线
}
（2）4X4KeyPad.h
externunsignedcharkey_scan（void）;
externunsignedcharval;
#defineKEY_NULL0xFF
3、计算器计算和显示程序
（1）caculatinganddisplaying.c
#include//sprintf语句用到
#include"LCD1602.h"
#include"4X4KeyPad.h"
unsignedcharcodetable1[]={"0123456789+-*/=C"};
bitnumber_key=0;//数字键
bitadd_key=0;//加法键+
bitsub_key=0;//减法键-
bitmultiply_key=0;//乘法键*
bitdivision_key=0;//除法键/
bitequal_key=0;//等于键=
bitclear_key=0;//清除键
doublea=0,b=0,s=0;//a为计算的第一个数，b为第二个数，s为计算结果
//必须定义为浮点，否则不能够保证计算精度
//识别按键，置标记符
voidKey_Recognition（void）
{
if（key_scan（）!
=KEY_NULL）//有按键按下时才置标志位和显示
{
if（val<=9）number_key=1;
if（val==10）add_key=1;
if（val==11）sub_key=1;
if（val==12）multiply_key=1;
if（val==13）division_key=1;
if（val==14）equal_key=1;
if（val==15）clear_key=1;
Lcd_Write_Data（table1[val]）;//显示按键对应的字符
}
}
//计算被计算的两个数Getsthenumberoftwotobecalculated
voidGet_Parameters_for_calculation（void）
{
if（equal_key!
=1）//没有按等号键才进入
{
if（（add_key||sub_key||multiply_key||division_key）!
=1）//没有按下运算键（+-*/）
{
if（number_key==1）//是数字键
{
a=a*10+val;//a为运算的第一个数
number_key=0;
}
}
else//按下运算键（+-*/）
{
if（number_key==1）
{
b=b*10+val;//b为运算的第二个数
number_key=0;
}
}
}
}
//计算结果
voidCalculate_Result（void）
{
if（equal_key==1）//只有按等号键才能计算
{
if（add_key==1）//加法
s=a+b;
if（sub_key==1）//减法
s=a-b;
if（multiply_key==1）//乘法
s=a*b;
if（division_key==1）//除法
s=a/b;
}
}
voidDisplay_Result（void）
{
unsignedchari=0;//显示字符的指针
unsignedcharresult[16]="";//待显示的字符计算结果
if（equal_key==1）//只有按等于键才显示
{
equal_key=0;
sprintf（result,"%.4f",s）;//浮点数的默认有效位是小数点后6位，这里设置为4位
//sprintf（&temp1[0],"%f",a）;
Lcd_Write_Command（0x80+0x40）;//结果在第二行显示
while（result[i]!
='\0'）
{
Lcd_Write_Data（result[i]）;
i++;
}
}
}
//清除显示
voidClearScreen（void）
{
if（clear_key==1）//只有按清除键才能清除
{
Lcd_Write_Command（0x01）;//LCD清屏指令，把光标撤回到显示器的左上number_key=add_key=sub_key=multiply_key=division_key=equal_key=clear_key=0;
//清除所有的状态标志
s=0;
a=0;
b=0;
}
}
（2）caculatinganddisplaying.h
voidKey_Recognition（void）;
voidGet_Parameters_for_calculation（void）;
voidCalculate_Result（void）;
voidDisplay_Result（void）;
voidClearScreen（void）;
4、系统主程序
#include"LCD1602.h"
#include"caculatinganddisplaying.h"
voidStart_Screen（void）
{
unsignedcharcodetable1[]="WELCOMETO";
unsignedcharcodetable2[]="STC51CALCULATOR";
unsignedcharindex=0;//显示字符的指针
Lcd_Write_Command（0x80）;
while（table1[index]!
='\0'）
{
Lcd_Write_Data（table1[index]）;
index++;
}
DelayNms（500）;
index=0;
Lcd_Write_Command（0x80+0x40）;
while（table2[index]!
='\0'）
{
Lcd_Write_Data（table2[index]）;
index++;
}
DelayNms（2000）;
Lcd_Write_Command（0x01）;//清屏
}
voidmain（void）
{
Init_Lcd1602（）;
Start_Screen（）;
while
（1）
{
Key_Recognition（）;
Get_Parameters_for_calculation（）;
Calculate_Result（）;
Display_Result（）;
ClearScreen（）;
}
}
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