PIC-Cal, un PIC hecho calculadora.

... O una calculadora hecha con PIC.
En esta ocación les presento una calculadora hecha con un PIC16F88 y un módulo LCD administrado con el microcontrolador Hitachi 44780 o compatible.
Esta no es una gran calculadora, pero resuelve fórmulas algebraicas reconociendo términos y utilizando parentesis. Esta versión todavía no maneja números negativos ni decimales, ya que solo el hecho de utilizar números float32 aumenta el consumo de memoria flash del PIC desde el 60% hasta cerca del 80%. Si se quisiera hacer una calculadora mas exacta y compleja se tendría que recurrir a un PIC con mas memoria.
El proyecto es una mezcla de la práctica de varios artículos que se pueden encontrar en este blog. Ya que utiliza la librería LCDGAR.c para el display, controlado con un shift register que a su vez se usa para barrer el teclado.
El código es demasiado extenso como para publicarlo en el blog, por ese motivo es que solo dejo el link para descargar el proyecto completo en CCS C y la simulación en ISIS. De todos modos pasaré a comentarlo brevemente:
El bucle principal espera a que se pulse una tecla, cuando esto sucede actua en consecuencia de la tecla pulsada. Esta es la parte sencilla.
Cuando se pulsa cualquier tecla, que no sea el signo igual, la almacena en una cadena y si se pulsa el signo igual, resuelve. Esto en teoría también es sencillo.
Ahora la pregunta es ¿cómo se resuelve?, pues bien, las calculadoras normales van haciendo las operaciones según se las vayan ingresando. Pero sabemos que en matemáticas esto no es así, una calculadora científica, reconoce términos, y eso es lo que se pretendía resolver en este proyecto, luego se agregó el uso de parentesis, pero la forma de resolverlos es igual para ambos casos.
Supongamos que la fórmula ingresada es:

15 X 3 + 8 X 4

Para resolverlo, con lápiz y papel, no podemos hacer:

15 X 3 = 45
45 + 8 = 53
53 X 4 = 212

La forma correcta sería separandolo en términos, que es de esta forma:

15 X 3 = 45
8 X 4 = 32
45 + 32 = 77

15 X 3 + 8 X 4 = 77

Eso es lo que se pretende que haga la calculadora, para eso, una vez pulsada la tecla resolver, la secuencia es como se muestra a continucación:
Paso 1Se recorre toda la fórmula. Si encuentra un + o un - corta la fórmula, de modo que queden tres términos y si hay mas de tres, en el último habrá varios términos.
Paso 2Resuelve el segundo término, dejando en este el resultado.
Paso 3Junta el primer término con el segundo en un único y primer término.
Paso 4Resuelve el primer término, dejando el resultado.
Paso 5Junta el resultado del primer término con el tercero en la fórmula.
Paso 6Si todavía hay cuentas por realizar vuelve al paso 1.
FINPresenta el resultado en pantalla.

En la práctica para la fórmula 3 X 3 + 8 X 4 - 2 X 3, pasaría lo siguiente:
Vuelta 1 Paso 1 Recorre la fórmula buscando + y -, recortándola y dejando:
Primer término: 3 X 3 +
Segundo término: 8 X 4
Tercer término: - 2 X 3
Paso 2 Resuelve el segundo término:
Segundo término: 32
Paso 3Junta el primer y el segundo término:
Primer término: 3 X 3 + 32
Paso 4Resuelve el primer término:
3 X 3 = 9
9 + 32 = 41
Primer término: 41
Paso 5Junta el primer y tercer término, en fórmula:
Fórmula: 41 - 2 X 3
Paso 6Hay cuenta, vuelve al paso 1.
Vuelta 2 Paso 1 Recorre la fórmula buscando + y -, recortándola y dejando:
Primer término: 41 -
Segundo término: 2 X 3
Tercer término: (vacío)
Paso 2 Resuelve el segundo término:
Segundo término: 6
Paso 3 Junta el primer y el segundo término:
Primer término: 41 - 6
Paso 4Resuelve el primer término:
41 - 6 = 35
Primer término: 35
Paso 5Junta el primer y tercer término, en fórmula:
Fórmula: 35 (No hay nada en el tercero)
Paso 6No hay mas cuentas, sale del bucle.
FIN Presenta el resultado en pantalla.
Los parentesis se resuelven utilizando el mismo método, con la diferencia que utiliza el contenido de los mismos como fórmulas independientes y son las primeras en resolverse. El algoritmo detecta parentesis dentro de parentesis.
Para terminar, aclarar que el código no está pulido ni probado al 100%, de modo que puede, y debe, tener muchos bugs. Pero lo comparto por si a alguien le es útil como ejemplo. Si se encuentra algún error o alguna modificación significativa, bienvenidas serán sus sugerencias.
El primer bug que sé que va a tener, es que no se puede ingresar fórmulas de mas de 64 caracteres, y el código no tiene ningún tipo de control para evitar la catástrofe cuando se ingrese el número 65.

4 comentarios:

  1. Anónimo21/2/11

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  2. Anónimo15/5/13

    Todo muy bonito, pero el link al código está muerto :(

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  3. Hola de casualidad no podrías mandar el código?

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  4. Por favor quisiera hacerle unas preguntas al gestionador de este blog, es un tema más que todo de aprendizaje sobre blog's.
    Contáctame:
    https://www.facebook.com/joseandres.garciab

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