51单片机——计算器编写的一种办法（C语言版）

计算器功能包括：

1、支持8位数内（0~99999999）的包括加、减、乘、除的非负整数运算。

2、软件清零功能。

3、通过串口通信输入功能。

4、八位共阴极数码管显示。

注：

不具有断电后储存的功能，参与计算的数字一旦超出规定，如果是运算数按前8位记录。

在程序实现上核心有两个模块：显示和键扫。

程序实现：

显示：

通过取模获得每位数，然后通过查库（数列）获得对应的段码和位码，再依次扫描显示到数码管上。显示程序如下：

#include <Delay.h>//调用延时函数
#define DataPort P1//定义数码管数据来源端口sfr P1=0x90;
sfr P2=0xA0;
//定义P1和P2口
sbit LATCH1=P2^1;//定义段锁存
sbit LATCH2=P2^2;//定义位锁存void Display(unsigned long int Number)
{unsigned int segment_code[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};unsigned int bit_code[8]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};//设置段码和位码unsigned int x[8];//将数字分离出来的每一位unsigned int i,j;for(i=0;Number>=1;i++){x[i]=Number%10;Number=(Number-x[i])/10;}j=i;for(i=0;i<j;i++){DataPort=bit_code[i];LATCH2=1;LATCH2=0;DataPort=segment_code[x[i]];LATCH1=1;LATCH1=0;DelayMs(1);}
}

因为数码管是动态扫描的，肉眼会捕捉到数码管变化，类似动漫的原理，加上1ms左右延时即可在8位内“静态显示”。

延时函数如下（tms的延时效果）：

void DelayUs2x(unsigned char t)
{while(--t);
}void DelayMs(unsigned char t)
{while(t--){DelayUs2x(245);DelayUs2x(245);}
}

调试样例如下：

void Display(unsigned long int Number);main()
{Display(99999999);
}

调试结果如下：

键扫：

本方法采用行列扫描的方法，键盘定义如下：

键扫代码如下：

#define KeyPort P0//定义键盘端口void Delay(unsigned int xms);//声明延时函数sfr P0=0x80;//定义P0端口sbit h_1=P0^0;
sbit h_2=P0^1;
sbit h_3=P0^2;
sbit h_4=P0^3;
sbit l_1=P0^4;
sbit l_2=P0^5;
sbit l_3=P0^6;
sbit l_4=P0^7;
//定义行列unsigned char KeyScan()
{unsigned char KeyCode=0;KeyPort=0xff;l_4=0;if(h_1==0){Delay(20);while(h_1==0);Delay(20);KeyCode=1;}if(h_2==0){Delay(20);while(h_2==0);Delay(20);KeyCode=2;}if(h_3==0){Delay(20);while(h_3==0);Delay(20);KeyCode=3;}if(h_4==0){Delay(20);while(h_4==0);Delay(20);KeyCode=4;}KeyPort=0xff;l_3=0;if(h_1==0){Delay(20);while(h_1==0);Delay(20);KeyCode=5;}if(h_2==0){Delay(20);while(h_2==0);Delay(20);KeyCode=6;}if(h_3==0){Delay(20);while(h_3==0);Delay(20);KeyCode=7;}if(h_4==0){Delay(20);while(h_4==0);Delay(20);KeyCode=8;}KeyPort=0xff;l_2=0;if(h_1==0){Delay(20);while(h_1==0);Delay(20);KeyCode=9;}if(h_2==0){Delay(20);while(h_2==0);Delay(20);KeyCode=10;}if(h_3==0){Delay(20);while(h_3==0);Delay(20);KeyCode=11;}if(h_4==0){Delay(20);while(h_4==0);Delay(20);KeyCode=12;}KeyPort=0xff;l_1=0;if(h_1==0){Delay(20);while(h_1==0);Delay(20);KeyCode=13;}if(h_2==0){Delay(20);while(h_2==0);Delay(20);KeyCode=14;}if(h_3==0){Delay(20);while(h_3==0);Delay(20);KeyCode=15;}if(h_4==0){Delay(20);while(h_4==0);Delay(20);KeyCode=16;}return KeyCode;//返回码用于查表
}void Delay(unsigned int xms)
{unsigned char i,j;while(xms--){i=2;j=239;do{while(--j);}while(--i);}
}

再通过查表的方法避免返回0的情况，代码如下：

unsigned char KeyTab(unsigned char Char)
{switch (Char){case 1:return 7;break;case 2:return 4;break;case 3:return 1;break;case 4:return 0;break;case 5:return 8;break;case 6:return 5;break;case 7:return 2;break;case 8:return '~';break;case 9:return 9;break;case 10:return 6;break;case 11:return 3;break;case 12:return '=';break;case 13:return '+';break;case 14:return '-';break;case 15:return '*';break;case 16:return '/';break;}
}

计算程序如下：

unsigned long int Regulation(unsigned long int x,unsigned long int y,char  m)
{unsigned long int z;switch(m){case '+':z=x+y;break;case '-':z=x-y;break;case '*':z=x*y;break;case '/':z=x/y;break;}return z;
}

综上结合后主函数：

#include <Function.h>sfr P2=0xA0;sbit Switch=P2^0;//另外定义的整个清零开关main()
{unsigned char X,Y,M,p;unsigned long int A=0,B=0,Num;while(1){if(!Switch){p=0;A=0;B=0;Num=0;}X=KeyScan();if(X){if(X>0&&X<12&&X!=8){if(p==0){Y=KeyTab(X);A=A*10+Y;Num=A;}else{Y=KeyTab(X);B=B*10+Y;Num=B;}}else if(X==12){if(p==0){Num=A;}else{Num=Regulation(A,B,M);}}else if(X==8){if(p==0){A=(A-Y)/10;Num=A;}else{B=(B-Y)/10;Num=B;}}else{M=KeyTab(X);p++;}}Display(Num);}
}

Function头文件：

#ifndef _FUNCTION_H_
#define _FUNCTION_H_void Display(unsigned long int Number);unsigned char KeyScan();unsigned char KeyTab(unsigned char Char);unsigned long int Regulation(unsigned long int x,unsigned long int y,char  m);#endif

其中因为数组位数问题Display函数定义如下：

#define DataPort P1sfr P1=0x90;
sfr P2=0xA0;sbit LATCH1=P2^1;
sbit LATCH2=P2^2;void DelayUs2x(unsigned char t);
void DelayMs(unsigned char t);void Display(unsigned long int Number)
{unsigned int segment_code[10]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};unsigned int bit_code[8]={0x7f,0xbf,0xdf,0xef,0xf7,0xfb,0xfd,0xfe};unsigned int x[9];unsigned int i,j;for(i=1;Number>=1;i++){x[i]=Number%10;Number=(Number-x[i])/10;}j=i;for(i=0;i<j;i++){if(i==0){DataPort=0x7f;LATCH2=1;LATCH2=0;DataPort=0x00;LATCH1=1;LATCH1=0;DataPort=0;LATCH1=1;LATCH1=0;DelayMs(1);}else{DataPort=bit_code[i-1];LATCH2=1;LATCH2=0;DataPort=segment_code[x[i]];LATCH1=1;LATCH1=0;DelayMs(1);}}
}void DelayUs2x(unsigned char t)
{while(--t);
}void DelayMs(unsigned char t)
{while(t--){DelayUs2x(245);DelayUs2x(245);}
}

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