概述

LCD液晶显示的51单片机简单计算器可实现完成了两个范围在0到255的数加、减、乘、除运算，其中减法可显示负数，除法只保留整数并由LCD液晶显示。并在实验室实验箱，实现上述功能。完成该任务需要熟悉和了解控制LCD液晶屏的显示的方法，矩阵键盘读取按键值的方法、89C51系列单片机的相关知识、C51编程和数字电子技术的相关知识。
完整代码：https://download.csdn.net/download/weixin_43786907/16524021。

方案

我使用实验室试验箱的2×8矩阵键盘作为的16个按键作为输入分别为0到9、“+”、“-”、“*”、“/”、“=”与复位，由单片机计算并通过LCD显示。

矩阵键盘输入映射与设计原理

系统输入有：0到9、“+”、“-”、“”、“/”、“=”与复位对应矩阵键盘的16个按键。我将矩阵键盘16个按键赋予按键值与并且与实际意义形成映射。
矩阵键盘按键值:

矩阵键盘的输入映射:

矩阵键盘实际上是一个28的矩阵按键，在矩阵键盘中，每条水平线和垂直线在交叉处不直接连通，而是通过一个按键加以连接。这样10个I/O口就可以扫描2*8=16个按键是否按下。
矩阵键盘原理图:

当A端口全部为低电平，D端口的1、2引脚不全为高电平就有按键按下。当确定有按键按下后，A端口的引脚轮流输出低电平，判断D端口的1、2引脚在A端口的哪个引脚为低电平时，D端口的1、2引脚会出现低电平，从而确定哪个按键按下。具体而言，让A端口信从“11111110”到“11111101”……“01111111”循环。D端口的1、2引脚接收两位行信号。A端口八列逐列扫描，当D端口的1、2引脚有一个引脚接收到低电平时便可确定在哪一列，按键按下，再确定D端口第一位为低电平，便可确定哪一列按下。行列结合便可确定哪个按键按下。

软件设计

软件设计思路

程序运行时，首先会判断是否按键按下，若有按键按下确定是哪个按键。并在LCD上显示，按下等号后开始计算，并在LCD上显示结果，并再次判断是否有按键按下，程序循环。若按下复位，程序恢复到初始状态。

软件代码

（1）基本定义部分

#include <reg52.h>                            //C51系列开发头文件
#include <absacc.h>                           //绝对地址访问头文件
#define u8 unsigned char                      //类型重命名
#define u16 unsigned int                      //类型重命名
#define keymax 100                            //按键缺省值
#define Y1602C_W_CON  XBYTE[0xC000]           //LCD写命令地址
#define Y1602C_R_CON  XBYTE[0xC001]           //LCD读忙状态地址
#define Y1602C_W_Data  XBYTE[0xC002]          //LCD写数据地址
#define Y1602C_R_Data  XBYTE[0xC003]          //LCD读数据地址
xdata u8 COM_8255 _at_ 0xF003;                //8255的控制口
xdata u8 PA_8255 _at_ 0xF000;                 //8255的PA口
xdata u8 PB_8255 _at_ 0xF001;                 //8255的PB口
xdata u8 PC_8255 _at_ 0xF002;                 //8255的PC口
void InitLCD();                               //LCD初始化
void DelayXms(u8 X);                          //毫秒延时
void WR_Con(u8 ConData);                      //LCD写数据
void WR_Data(u8 wData);                       //LCD写数据
u8 AllKey();                                  //检测是否有按键按下
u8 keynum=0;                                  //按键号码
u16 a=0,b=0;                                  //当前数值与转存数值
u8 fuhao=0;                                   //符号标志1:+ 2:- 3:* 4:/

（2）延时函数

void DelayXms(u8 X)
{   u8 i,j;i = 2*X;do{ j  = 250;do{}while(--j);}while(--i);
}

（2）LCD相关函数

void WR_Data(u8 WData)
{   Y1602C_W_Data = WData;while(Y1602C_R_CON & 0x80);
}//LCD写数据子程序void WR_Con(u8 ConData)
{   Y1602C_W_CON = ConData;while(Y1602C_R_CON & 0x80);
}//LCD写指令子程序void InitLCD()
{   DelayXms(5);        WR_Con(0x38);       //写指令，5*7点阵，8位CPU接口    WR_Con(0x0C);       //设定为整体显示，光标不显示WR_Con(0x06);       //设定光标正向移动WR_Con(0x01);        //清屏WR_Con(0X80);        //显示初始位置
}//LCD初始化

（3）按键与显示相关函数

u8 AllKey()
{   PB_8255 = 0x0;                     //全"0"->扫描口return ~PC_8255 & 0x3;              //读键状态, 取低二位
}//判断是否有按键按下，返回0无按键按下u8 keyi()
{u8 i;u8 j=keymax;                                    //设置键值为缺省值if (AllKey()!=0)                                //判断有无按键按下{DelayXms(10);if (AllKey()!=0)                            //消抖再判断{i = 0xfe;                        //设置行扫描初值为00000001j=0;                                    //按键初值为0while(i!=0xff){PB_8255 = i;if((PC_8255&0x1)==0){                             //0行有键闭合break;}else if((PC_8255&0x2)==0){                              //1行有键闭合j+=8;                  //按键值加8break;}j++;                      //按键值加1i=((i<<1)|1);             //行扫描}}while((AllKey()!=0));                      //等待按键松开}if(j<10)                                      //为数值{WR_Data((j+'0'));                     //数值转化为对应ASCII码}if(j==10){WR_Data('+');                        //显示“+”}if(j==11){WR_Data('-');                       //显示“-”}if(j==12){WR_Data('*');                      //显示“*”}if(j==13){WR_Data('/');                      //显示“/”}if(j==14){WR_Data('=');                      //显示“=”}if(j==15){WR_Data(' ');                      //显示“空”}return j;
}//返回按键值并通过LCD显示映射值

（4）运算处理函数

void calculate()
{u8 i,j,k;u16 c;u8 jieguo[10];if(keynum<10)                                //数字处理{a=10*a+keynum;                           //原数值*10+现数值keynum=keymax;                           //按值设为缺省}else if(keynum==10)                        //按键为“+”号{b=a;a=0;fuhao=1;keynum=keymax;}else if(keynum==11)                       //按键为“”号{b=a;a=0;fuhao=2;keynum=keymax;}else if(keynum==12)                   //按键为“*”号{b=a;a=0;fuhao=3;keynum=keymax;}else if(keynum==13)                 //按键为“/”号{b=a;a=0;fuhao=4;keynum=keymax;}else if(keynum==14)                   //按键为“=”号{if(fuhao==1)                          //加法处理c=b+a;if(fuhao==2){if(b<a){WR_Data('-');        //减法处理考虑负数c=a-b;}elsec=b-a;}if(fuhao==3)               //乘法处理考虑负数c=a*b;if(fuhao==4)               //除法处理(unsigned int)c=b/a;if(c==0)                  //得数为0特殊处理WR_Data('0');else{for(i=0;c>0;i++)         //得数显示{j=c%10;c=c/10;jieguo[i]=j;}k=i;for(j=0,i=i-1;j<k;i--,j++){WR_Data((jieguo[i]+'0'));}}a=0;b=0;fuhao=0;  //计算完毕，回到初始值}if(keynum==15)                     //复位，回到初始值{a=0;b=0;fuhao=0;InitLCD();}
}

（5）主函数

void main()
{COM_8255 = 0x89;                      //8255设置InitLCD();                         //LCD初始化while(1){keynum=keyi();                  //读取键值calculate();                   //运算}
}

完整代码：https://download.csdn.net/download/weixin_43786907/16524021

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