基于51单片机试验报告计算器

1、基于51单片机实验报告(计算器)一计算器模块1. 功能介绍利用8051单片机硬件资源和常用外围电路如 LCD1602七段数码管，时钟 (DS1302)温度传感器(18B20)等实现一个能做简单四则运算，并具有时钟显示， 温度显示附加功能的计算器。2. 设计方案利用STC89C5为内核的单片机，PC机。四则运算利用4*4矩阵键盘实现从0 9和运算符号的输入，并将操作过程 和结果显示在LCD 1 6 0 2上。时钟显示和温度显示，可以利用 DS1302产生年份，月份，日期，星期，时， 分，秒的数据，并将数据送往LCD 1 6 0 2显示，同样可以利用单片机开发板上面集成的DS18B20温度传感器来

2、测试周围环境的温度，将获取的温度通过在 LCD1602来 显示。DS1302<=>LCD 160矩阵缝盘DS18B2系统设计框图3. 具体实现代码计算器四则运算部分主要分为键盘扫描的键值读取，判断运算符号实现乘除优先级计算，LCD1602显示。键盘扫描常用的有行扫描法，线反转法，此处我们用行扫描法，可以更 明了读取键值。un sig ned char temp; key = nu II;/第一行按键P3 = 0xfe; temp = P3;temp = temp & OxfO;if (temp != OxfO)延时软件去抖动确认有键按下/读键值delay(10);/temp

3、 = P3;temp = temp & OxfO; if (temp != OxfO) / temp = P3; switch (temp)case Oxee: key = 'D' break;case Oxde: key = 0; break;case Oxbe: key ='=' break;case 0x7e: key = '/' break; flag+;读完按键值之后我们需要读取运算的数字与运算符号，通过判断键值为 数字则通过nun=nun*1O+key,计算出数字，判断键值为运算符号则读出 数字和键值。flag = O;add

4、r+;while (flag = O)sca n();如果有数据从键盘输入则关闭数码管的显示/如果有数字输入则连续读取数字if (flag>O)/ / latch = O;if (key >= O && key <= 9)display_lcd(key); num = num * 1O + key;key = nu II;read();else if (key = '+' | key = '-' | key = '/' | key = '*' | key ='=')display_

5、lcd(key);/碰到运算符则同时读取数字和运算符sym = key; key = nu II;elsedisplay_lcd(key); _uint read_num()/ 读取数字uint temp = num;num = 0;return temp;uchar read_sym()/读取运算符 _uchar temp = sym;sym = n ull;return temp;读取完键值之后，对运算符进行判断如果第二位运算符为乘除则在读取 一次数字和运算符，并将第二个操作数与第三个操作数相计算并赋给第 二个操作数，将第三个运算符赋给第二个运算符，并调用开始计算两个 操作符的函数继续判断

6、第二个操作符，直到第二个运算符为“=”为止,即可实现四则运算的优先级运算。if (sym2 = '=')/简单运算如果第二个运算符为switch (sym1)case '+':result = num1 + num2; delay(500);display_result(result);/ 直接计算并在 LCD上显示break;case '-': result = numl - num2;delay(500);display_result(result);如果第二个操作符不是“=”，则需先先计算一步，并将计算结果，和读 取的第三个键值赋给第二组的

7、数字和运算符，继续循环判断。read();temp = sym2;if (syml = '*')/第一个操作符为乘除则先计算前两个数字 calculate( nu ml* nu m2, temp, read_ num(), read_sym();_ else if (sym1 = '/')calculate( numl / nu m2, temp, read_ num(), read_sym();_ else if (sym2 = '*')/第二个操作符为乘除先计算后面两个数字 calculate( nu ml, syml, nu m2*read

8、_ num(), read_sym();_ else if (sym2 = '/') calculate( nu ml, syml, num2 / read_ num(), read_sym();LCD显示结果LCD显示主要是控制三个端口 Icden = 0;lcdrs = 0;lcdrw=0;分别为使能端, 控制向LCD读写，控制向LCD写数据和命令。void ini t_lcd()lcdrw = 0;write_comma nd(0x38); /write_comma nd(0x0f);/write_comma nd(0x06);/write_comma nd(0x01);

9、/write_comma nd(0x80);/万年历模块1.功能描述主要依靠时钟芯片DS1302来实现，通过读取函数将芯片中的计时数据读 取出来，并显示在LCD上，再通过写入数据函数将初始值赋予时钟芯片，最 后的设置部分是靠单片机上的独立按键以及写入数据函数来实现的。VcC2 匚；12 8 VcciX1：；2'I SCLKX2匚；36n i/oGND匚45图3.1 DS1302引脚图使用DS1302时，要对其引脚和寄存器进行特殊设置，以实现所需功能。弓I 脚设置后面会提及，这里不做说明，主要讲一下程序的编写。2 代码实现：.DS1302的的工作过程中包过读写一个字节数据等过程，具体代码

10、实现如下：向DS1302中写入数据，利用 RTInputByte函数向DS1302中一字节一字 节的写入数据，RTInputByte函数具体是根据要输入的数据的每一位的1或0的情况，来控制IO 口来进行高低电平的变化，从而实现一字节数据 的输入。而对于DS1302而言，输入的数据前8位为地址，后8位为输入 的地址。void W1302(uchar ucAddr, uchar ucDa)T_RST = 0;T_CLK = 0;T_RST = 1;RTInputByte(ucAddr);/* 地址，命令 */RTInputByte(ucDa);/* 写 1Byte 数据 */T_CLK = 1;T

11、_RST = 0;从DS1302中读取数据，原理基本同上uchar R1302(uchar ucAddr)uchar ucData;T_RST = 0;T_CLK = 0;T_RST = 1;RTInputByte(ucAddr);/*地址，命令 */ucData = RTOutputByte(); /*读 1Byte 数据 */T_CLK = 1;T_RST = 0;return(ucData);按键设置部分的实现，利用单片机上的独立按键来实现：void keysca n()if(s1=O)lcd_delay(10);if(s1=0)time_data_buff1+;if(time_data

12、_buff 1=0x5a) 一 一time_data_buff1=0x00; 一 一while(!s1);if(time_data_buff1=0x0a)time_data_buff 1=0x10; 一 一if(time_data_buff1=0x1a) 一 一time_data_buff1=0x20; 一 一if(time_data_buff1=0x2a) 一 一time_data_buff1=0x30; if(time_data_buff1=0x3a) 一 一time_data_buff1=0x40; 一 一if(time_data_buff1=0x4a) 一 一time_data_buf

13、f1=0x50;Set1302(time_data_buff); 一 一if(s2=0)lcd_delay(10);if(s2=0) time_data_buff2+;if(time_data_buff2=0x24) 一 一 time_data_buff2=0x00; 一 一 if(time_data_buff2=0x0a) time_data_buff2=0x10; 一 一if(time_data_buff2=0x1a) 一 一 time_data_buff2=0x20; 一 一while(!s2);Set1302(time_data_buff); 一 一if(s3=0)lcd_delay(

14、10);if(s3=0)time_data_buff5+;if(time_data_buff5=0x07) 一 一time_data_buff5=0x00;while(!s3);Set1302(time_data_buff); 一 一if(s4=0)lcd_delay(10);if(s4=0) time_data_buff3+;if(time_data_buff3=0x32) 一 一 time_data_buff3=0x01; if(time_data_buff3=0x0a)一一time_data_buff3=0x10;一一if(time_data_buff3=0x1a) 一 一 time_d

15、ata_buff3=0x20; 一 一 if(time_data_buff3=0x2a) time_data_buff3=0x30; 一 一 while(!s4);Set1302(time_data_buff); 一 一三温度测量模块1.功能描述：该模块主要利用温度传感器 DS18b20测量温度并将温度显示在LCD上。 1. DS18b20芯片介绍： 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即 可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。 测温范围55C+125C，固有测温误差(注意，不是分辨率，这里 之前是错误的)1 °C。 支持多点组网功能，多个 DS18

16、B2C可以并联在唯一的三线上，最多只 能并联8个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定。 工作电源：3.05.5V/DC(可以数据线寄生电源) 在使用中不需要任何外围元件 测量结果以912位数字量方式串行传送下图展示18b20时序图(非常重要！)*/*/*/町障>iiji *v _GND -.王左器乘样* ISiB测 3 ifciHH#in clude<reg52.h>#i ncludevi ntri ns.h>有 _nop_旨令sbit RS = P2A4;/1602控制端2.具体代码实现:/*/*温度测量*/*/*/*/*/头文

17、件端口定义Hi电怆时序% - 单彌GNDVm.亘思議(TNDDS I 迪 0王訐希技咲好三肿神至欢480中可T时視< -lTne xk刃妙T秤釜笼收 至少480usDSISB?O 炭走Hk- 60述壮此帚小宜型帚弋1*屮牝"一* 1、妙*|* 宀洋*1* 一 丸坚 fM2打时庁sbit RW = P2A5;sbit EN =卩2八6;sbit DQ = P1A3;/18b20总线引脚*/*函数声明*/*/*/*延时函数*/*/void Delay4us()延时 4usJvoid Delay(u nsig ned char j)/一个循环延时 15usun sig ned cha

18、r i;while(j-)i=5;while(-i);/*/*18b20初始化函数*/*/bit In it_18b20()bit dat;DQ = 1;/DQ 复位Delay4us();DQ = 0;/拉低总线Delay(35);/ 延时 525usDQ = 1;/拉高总线1时没有）Delay(2);/延时 30usdat = DQ;/读取返回值(为0时有18b20存在，为 Delay(2);return(dat);/*/*18b20/*/void WriteData_18b20(u nsig ned char dat)/ _un sig ned char i;for(i=0;i<8;

19、i+)写入数据函数*/写8位数据DQ = 0;/拉低总线DQ = dat&0x01;/将dat的最低位赋给总线Delay;延时 60usDQ = 1;/拉高总线准备写下一个数据dat>>=1;/数据右移一位/*/读数据*/*18b20/*/un sig ned char ReadData_18b20() _un sig ned char i,dat=0;for(i=0;i<8;i+)DQ = 0;/拉低总线dat >>= 1;/ 数据右移一位DQ = 1;/拉高总线准备读取数据if(DQ)/判断若是1.将数据赋给变量最高位dat=dat|0x80;Dela

20、y(4);return(dat);/*/*/读取温度值函数/* /*/ un sig ned int ReadTemp()un sig ned char i = 0;/低八位温度数据un sig ned char j = 0;/高八位温度数据unsigned int k = 0;/ 总 16 位温度数据 In it_18b20();/ 初始化 WriteData_18b20(0xcc);跳过序列号操作WriteData_18b20(0x44);/开启温度转换Delay(200); 延时 3msIni t_18b20();初始化WriteData_18b20(0xcc);WriteData_18

21、b20(0xbe); 读取 18b20 寄存器 i=ReadData_18b20(); 低八位 j=ReadData_18b20(); 高八位k = j;k <<= 8;k = k + i;return(k);*/*us延时*/*/void Delayus( un sig ned char t)while(-t);*/*ms延时*/*/void Delayms( un sig ned char t) while(-t)Delayus(245);Delayus(245);*/*1602读忙*/*/bit Busy_1602()P0 = 0xff;RS = 0;RW = 1;EN =

22、1;return (bit)(P0 & 0x80);*/*1602写入*/void Write_1602(bit i, un sig ned char j)/*/参数i为0写指令，为1写数据。参数j为数据while(Busy_1602()忙时等待_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();RS = i;RW = 0;EN = 1;P0 = j;_nop_();EN = 0;/*/*1602清屏*/*/void Clear_1602()Write_1602(0,0x01);Delayms(5);/*/*1602字符显示*/ void ShowByte_

23、1602(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char dat)/x 为列，y为行，dat为数据if(y=0)Write_1602(0,(0x80+x); 第一行elseWrite_1602(0,(0xc0+x); 第二行Write_1602(1,dat);写入数据/*/*1602字符串显示*/void ShowStri ng_1602( un sig ned char x, un sig ned char y, un sig ned char *dat)if(y=0)Write_1602(0,(0x80+x);elseWrite_1602(0

24、,(0xc0+x);while(*dat)Write_1602(1,*dat);dat+;/*/*1602初始化*/ void In it_1602()Write_1602(0,0x38);Delayms(5);Write_1602(0,0x38);Delayms(5);Write_1602(0,0x38);Delayms(5);Write_1602(0,0x38);Write_1602(0,0x08);Write_1602(0,0x01);Write_1602(0,0x06); Delayms(5);Write_1602(0,0x0c); 显示模式设置只开显示显示清屏地址加1,当写入数据的时

25、候光标右移显示开，光标关/*1602自定义字符（摄氏度的小点）*/*/void Lcd_User_Char() 一 一Write_1602(0,0x48);Write_1602(1,0x03);Write_1602(0,0x49);Write_1602(1,0x03);Write_1602(0,0x4a);Write_1602(1,0x00);Write_1602(0,0x4b);Write_1602(1,0x00);Write_1602(0,0x4c);Write_1602(1,0x00);Write_1602(0,0x4d);Write_1602(1,0x00);Write_1602(0,0x4e);Write_1602(1,0x00);Write_1602(0,0x4f);Write_1602(1,0x00);/*/