【51单片机上的】函数型计算器

cnzym

南京某大学计算机专业大二生一枚……今年（2014年）暑假开始学习8051系列单片机。短学期作业是MFC科学计算器，由此启发，制作了一个51单片机上的函数计算器。

刚开始设计时，有两个方向：
第一个方向是卡西欧fx-350MS之类函数计算器的风格，即完整输入中缀表达式后按EXE统一进行计算；
第二个方向是夏普EL-501单行计算器的风格，即每输入一个运算符就会返回堆栈中的临时结果，并且对于一元函数采用后缀式输入，请参考维基百科
http://en.wikipedia.org/wiki/Calculator_input_methods#Immediate_execution
考虑之后觉得选择第二个方向比较好：一是1602液晶屏显示字符数太少；二是51单片机RAM极其有限，恐怕不能胜任复杂一点的字符串处理。

关于EL-501计算器，请参考夏普官网介绍：
http://sharp-world.com/products/calculators/sc_calculator/el-501x/index.html

市面上有很多廉价的基于EL-501的山寨计算器，下面这台就是今年春天在淘宝上以10元的价格买到的……

可见，从键盘到屏幕，和夏普EL-501一模一样。


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下面介绍自制的51单片机上函数计算器。

手上只有一块开发板、一块STC90C516RD+单片机、一块1602LCD、一个红外接收管和一个遥控器。

因为16键矩阵键盘按键太少，所以选择了很常见的红外遥控器如下图：


定义对应功能如下图所示：


开发板如下图：



编写MFC计算器时，曾经用这样一个表达式测试其功能：
5^2+ln(exp(10))*sqrt(100)+(1+(23*2-3)-sqrt(16))

结果是165。

上电复位，初始化显示是这样的
第一排是状态栏，Deg代表角度状态，R代表Ready，就绪，表示现在可以输入数字。



输入第一个数字‘5’……可见右上角R变成了I，代表输入状态，此时可以接受运算符和一元函数。
现在的输入进度是：5……^2+ln(exp(10))*sqrt(100)+(1+(23*2-3)-sqrt(16))



输入乘方符号（2ndF + *），右上角即显示“^”，提示可以输入乘方的第二个操作数，也就是2.
现在的输入进度是：5^……2+ln(exp(10))*sqrt(100)+(1+(23*2-3)-sqrt(16))



输入到第一个加号时，自动计算出乘方运算结果，25
现在的输入进度是：5^2+……ln(exp(10))*sqrt(100)+(1+(23*2-3)-sqrt(16))



输入到第二个加号时，自动计算出乘方运算结果，125。
对于一元函数，本计算器采取后缀输入方式，即
如果要计算sqrt(100)，需要先输入100，再输入√
现在的输入进度是：5^2+ln(exp(10))*sqrt(100)+……(1+(23*2-3)-sqrt(16))



现在的输入进度是：5^2+ln(exp(10))*sqrt(100)+(1+(23*2-……3)-sqrt(16))
“B02”代表当前还有两个右括号没有输入。



全部输入完成之后，按“=”，得出结果165.
5^2+ln(exp(10))*sqrt(100)+(1+(23*2……-3)-sqrt(16)) == 165



下面这幅图演示错误提醒，以左括号为例……
若刚刚输入一个数字就输入左括号，会提示出错。



“关于”界面……


源代码在此：

Cursor

大角虫！！！

lazydog

好吧……留一个膝盖就是了……
打码什么的完全没必要，因为可以从源代码偷窥（喂

blink1970

很好