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课程设计：基于STM32F103RCT6的简易计算器、简易密码锁
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主要参考资料： 《普中51单片机开发攻略--A6》、《LCD1602液晶完整中文资料》、《STM32中文参考手册_V10》、《STM32F103xCDE_数据手册-英文》、《STM32库开发实战指南——基于野火MINI开发板》、《CM3权威指南》 编程语言：C语言 目录 一、设计任务目标和要求 二、设计方案的论证与选择 三、系统硬件电路设计 四、系统软件设计 五、软硬件联调 部分代码： 简易计算器主程序 简易计算器头文件 简易密码锁主程序 简易密码锁主程序头文件 实物视频： 所有资料： 一、设计任务目标和要求（说明：请写清楚所实现的任务） 简易计算器 功能 1、矩阵键盘输入，LCD1602显示数字、符号 2、实现 两个 正整数 的加减乘除，结果精确至小数点后两位 缺陷 1、不能进行连续的运算，即每次只能进行两个数的加减乘除 2、不能进行负数、小数以及其它更复杂的运算 简易密码锁 功能 1、每次按键有按键提示音； 2、要求密码为6位，从矩阵键盘直接输入；密码输入正确后，提供声光指示；连续3次输入错误，提供声光报警； 3、密码能够被修改 缺陷 1、更改密码、重置前没有确认一遍密码是否正确 2、其它
（说明：1.说明为什么这样设计,画出原理框图;2.论证各模块的方案选择）
（说明：1.各模块电路设计;2.利用AD画出电路原理图）
（说明：1.画出各模块程序设计流程图;2.画出主程序流程图；3.画出仿真电路并仿真）
简易计算器
简易密码锁
仿真失败（硬件成功实现）
（说明：说说具体调试步骤、出现的问题及解决方法） 一、简易计算器调试步骤：（分模块调试） 1、让LCD1602在任意位置显示一个字符：验证LCD1602显示程序模块的正确性； 2、连接矩阵键盘模块，让LCD1602模块显示矩阵键盘所按下的键位值：验证矩阵键盘程序模块的正确性； 3、简易计算器功能验证： 取特殊情况、特殊值、正常情况进行功能验证 功能 输入（按键顺序） 输出（结果） 加 +1=、1+=、9999+9999= 1.00、1.00、1998.00 减 -1=、1 -=、1-9999= -1.00、1.00、-9998.00 乘 *1=、1*=、9999*9999= 0.00、0.00、99980000.00 除 /1=、1/=、1666/1000= 0.00、0.00、1．67 清零 按清零键 无 二、简易密码锁调试步骤：（分模块调试） 前两步和简易计算器相同； 3、简易密码锁功能验证： 功能 输入（按键顺序） 输出（结果） 有无按键提示音按任意按键 有提示音 输入3次错误密码12确定、12确定、1确定 有声光提示 输入正确密码初始密码：123456 有声光提示 更改密码按下更改密码按键，输入新密码：123321，回到初始界面，输入新密码验证 若密码正确，有声光提示 简易计算器、简易密码锁 问题 解决方法 1、驱动LCD1602的GPIO端口是不连续的 编写一个数据处理函数，将数据移至对应位置合并后返回，再写入GPIO口 2、LCD1602只能写入字符型数据，直接把字符型数据按位分配至不同的引脚会出现乱码 先把要显示的字符型变量转化成整型变量，再用数据处理函数处理 3、按一下按键，LCD会显示多个字符 参考别人的经验解决： https://blog.csdn.net/qq_41985361/article/details/89237467 4、若键盘扫描函数返回的是整形值，直接写入LCD会出现乱码 可以定义字符型数组存储要显示的字符，通过键盘扫描函数返回的数值确定要显示的字符，再将此字符转化为整型数据进行移位处理后（因为所使用的管脚不连续）传输给LCD1602显示 5、若x=0，则x *= 10 + Keyvalue;的结果恒为0 改为：x = x * 10 + Keyvalue; 部分代码： 简易计算器主程序 /******************************************************************************* * 项目名称 : 简易计算器 * 项目功能 : 1、矩阵键盘输入，LCD1602显示数字、符号 2、实现 两个 正整数 的加减乘除，结果精确至小数点后两位 * 修改内容 : 2021.6.27（完成功能1、2） * 项目缺陷 : 1、不能进行连续的运算，即每次只能进行两个数的加减乘除 2、不能进行负数、小数以及其它更复杂的运算 3、其它 * 注意事项 : 无 *******************************************************************************/ #include "calculator_main.h" void Result(float fin); void Yunsuan(uint dat1); void Select(void); uchar num[] = {'0','1','2','3','4','5','6','7','8','9'}; uchar CHAR[] = {'=','/','*','-','+'}; int Num_1=0,Num_2=0;//用以存储运算符前后的两个数 static float Total = 0;//存储运算结果 uint FLAG = 0, FLAG_X = 0;//运算符、等于号标志位 int main(void) { //delay_init(); LCD_Init(); KEY_Init(); while(1) { Select(); } } /******************************************************************************* * 函 数 名 : Result() * 函数功能 : 在LCD1602第2行显示运算结果 * 输 入 : 运算结果 * 输 出 : 无 *******************************************************************************/ void Result(float fin) { uint k; char buf[16]; LCDWriteCom(0xc0); //设置数据指针起点：第二行，第一个 LCDWriteData('='); sprintf(buf,"%.2f",fin);//将浮点型结果 fin 转化为字符串 buf，然后向LCD1602打印 for(k=0;k=1 && FLAG_X!=1) Select();//若为运算符键，则继续检测按键 else if(FLAG_X==1) Yunsuan(11);//'=' break; case '*': LCDWriteData('*'); Select(); if(FLAG==0) break;//若清零 else if(FLAG>=1 && FLAG_X!=1) Select();//若为运算符键，继续检测按键 else if(FLAG_X==1) Yunsuan(11);//'=' break; case '-': LCDWriteData('-'); Select(); if(FLAG==0) break;//若清零 else if(FLAG>=1 && FLAG_X!=1) Select();//若为运算符键，继续检测按键 else if(FLAG_X==1) Yunsuan(11);//'=' break; case '+': LCDWriteData('+'); Select(); if(FLAG==0) break;//若清零 else if(FLAG>=1 && FLAG_X!=1) Select();//若为运算符键，继续检测按键 else if(FLAG_X==1) Yunsuan(11);//'=' break; case '=': if( (Num_1>0||Num_1==0) && Num_2==0 ) { Total = (float)Num_1; if(FLAG==1||FLAG==2) Total = 0; } else if(Num_1==0 && Num_2!=0 && FLAG!=0 ) { switch(FLAG) { default: Total = 0; break; case 3: Total = (float)Num_1 - (float)Num_2; break; case 4: Total = (float)Num_1 + (float)Num_2; break; } } else if(Num_1!=0 && Num_2!=0 && FLAG!=0 ) { switch(FLAG) { case 1: Total = (float)Num_1 / (float)Num_2; break; case 2: Total = (float)Num_1 * (float)Num_2; break; case 3: Total = (float)Num_1 - (float)Num_2; break; case 4: Total = (float)Num_1 + (float)Num_2; break; } } Result(Total); break; } } /******************************************************************************* * 函 数 名 : Select() * 函数功能 : 判断按键的类型 * 输 入 : 无 * 输 出 : 无 *******************************************************************************/ void Select(void) { uint flag; int Keyvalue; while( (Keyvalue=(int)KEY_Input())==16 );//读取键值 if(Keyvalue10 && Keyvalue=1 && FLAG_X!=1) //运算符后的数字 { Num_2 = Num_2 * 10 + Keyvalue; Select(); } break; case 2: //字符 if(Keyvalue==11) FLAG_X = 1;//'=' else if(Keyvalue==12) FLAG = 1;//'/' else if(Keyvalue==13) FLAG = 2;//'*' else if(Keyvalue==14) FLAG = 3;//'-' else if(Keyvalue==15) FLAG = 4;//'+' Yunsuan(Keyvalue); break; case 3: //清零 LCDWriteCom(0x01); Num_1 = Num_2 = FLAG = FLAG_X = Total = 0; break; } } 简易计算器头文件 #ifndef __CALCULATOR_MAIN_H__ #define __CALCULATOR_MAIN_H__ #include "string.h" #include "stdio.h" #include "stm32f10x.h" #include "keyboard.h" #include "LCD1602.h" //#include "common.h" #include "delay_systick.h" #endif 简易密码锁主程序 /******************************************************************************* * 项目名称 : 简易密码锁 * 项目功能 : a) 每次按键有按键提示音； b) 要求密码为6位，从矩阵键盘直接输入； 密码输入正确后，提供声光指示； 连续3次输入错误，提供声光报警； c)密码能够被修改。 * 修改内容 : 2021.6.28（完成功能a、b）；2021.6.29（完成功能c） * 项目缺陷 : 1、更改密码、重置前没有确认一遍密码是否正确 2、其它 * 注意事项 : 无 简易密码锁键位 1 2 3 无 4 5 6 无 7 8 9 重输 重置 0 改 确认 *******************************************************************************/ #include "combination_lock_main.h" void Tips(uint tips_mode,char BUF[16]); void Key_mode(void); void JUDGE(void); void CHA_PAS(void); const uint Sys_password[6]={1,2,3,4,5,6};//初始密码 uint Change_Password[6] = {0};//存储用户更改的密码 uint User_password[6]={0};//存储用户输入的密码 uint Password_Bits = 0; //密码位数标志 uint Password_fault = 0;//密码错误次数标志 uint Chang = 0; //密码是(1)否(0)更改标志 int main(void) { //delay_init(); LCD_Init(); KEY_Init(); Buzzer_Init(); Tips(1,0);//初始界面 while(1) { Key_mode(); } } /******************************************************************************* * 函 数 名 : Tips() * 函数功能 : 在LCD1602上输出提示符 * 输 入 : 提示符的模式 * 输 出 : 无 *******************************************************************************/ void Tips(uint tips_mode,char BUF[16]) { int i; const char disp5[] = " Welcome! ";//初始界面1 const char disp1[] = "Password:";//初始界面2 const char disp2[] = "Current:";//改密码界面1 const char disp3[] = "New:";//改密码界面2 const char disp4[] = "Password Error!";//输入错误密码后的提示 const char disp6[] = " Hello world ! ";//输入密码正确后的提示 if(tips_mode!=0)//模式1：显示系统提示字符 { switch(tips_mode) { case 1: //初始界面 LCDWriteCom(0x01);//先清屏，后显示 LCD_Position(0,1); for(i=0;i |
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