Kalkulator cyfrowy oparty na TIVA: 6 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Cześć, To jest Tahir Ul Haq, który przedstawia kolejny projekt oparty na tivie.

Ten projekt ma na celu stworzenie cyfrowego kalkulatora opartego na LCD, pełniącego różne funkcje.

Kalkulator to urządzenie elektroniczne, które ocenia różne wyrażenia matematyczne i obliczenia. Kalkulator tego konkretnego projektu został zaprojektowany przy użyciu mikrokontrolera Tiva TM4c1233GXL. Kalkulator najpierw daje użytkownikowi różne operacje do wykonania. Użytkownik wybiera konkretną operację do wykonania, wprowadza żądane argumenty, a kalkulator ocenia operację i wyświetla wynik na ekranie LCD. Ten konkretny kalkulator może wykonywać następujące operacje:

 Funkcje arytmetyczne.

 Funkcje trygonometryczne.

 Konwersja liczb między różnymi bazami.

 Ocena wyrażeń wrostkowych

 Silnia liczby

 Obliczanie n-tej potęgi liczby.

Krok 1: Wymagane komponenty:

Oto komponenty wymagane dla Projektu:

Tiva TM4C1233GXL:

Mikrokontroler oparty na architekturze ARM, który może wykonywać różne zadania i procesy. Procesy te muszą być zdefiniowane przez użytkownika w formie kodu, w języku C lub języku asemblera. Kod jest napisany przy użyciu oprogramowania Keil. Oprogramowanie Keil konwertuje odpowiedni kod na kod maszynowy i pobiera go do pamięci flash mikrokontrolera Tiva. Kod można następnie uruchomić na mikrokontrolerze.

 Wyświetlacz LCD:

Do wyświetlania wyników tego projektu użyto wyświetlacza LCD o wymiarach 20x4 znaków. Wyświetlacz LCD był bezpośrednio połączony z mikrokontrolerem Tiva. Będzie wysyłał wszelkie dane do niego w swoich liniach danych.

 Klawiatura:

Zastosowano klawiaturę o wymiarach 4x4. Klawiatura zawiera w sumie 16 klawiszy, z których każdy może być użyty do przesłania określonego wejścia do mikrokontrolera zgodnie z wymaganiami użytkownika.

Jest to prosty projekt oparty na kodowaniu, który wymaga minimum komponentów sprzętowych, ale dużo programowania, w zależności od tego, jak bardzo chcesz zaawansowanego kalkulatora.

Krok 2: Procedura

Interfejs LCD:

Wyświetlacz LCD zawiera następujące styki: 1. Vdd: Napięcie zasilania wyświetlacza LCD. 5V DC jest dostarczane z mikrokontrolera Tiva do tego pinu, aby włączyć wyświetlacz LCD.

2. Vss: uziemienie wyświetlacza LCD. Jest podłączony do ziemi.

3. Vcc: Pin kontroli kontrastu. Ustawia kontrast wyświetlacza.

4. Pin R/W: Ten pin służy do wyboru między opcją odczytu i zapisu na wyświetlaczu LCD. Gdy ten pin jest ustawiony na stan niski, wykonywana jest operacja zapisu i dane są wysyłane z mikrokontrolera do wyświetlacza LCD za pomocą pinów D0-D7. Gdy ten pin jest ustawiony na wysoki, wykonywana jest operacja odczytu i dane są wysyłane z wyświetlacza LCD do mikrokontrolera za pomocą pinów D0-D7 na wyświetlaczu LCD.

5. Zarejestruj Wybierz pin: Ten pin służy do wybrania, czy chcemy wysłać jakieś dane do wyświetlacza LCD, czy też chcemy wykonać jakieś polecenie na wyświetlaczu LCD. Na wyświetlaczu LCD można wykonywać różne polecenia, w tym wyraźny wyświetlacz, ruch kursora lub włączanie/wyłączanie wyświetlacza. Gdy ten pin jest ustawiony wysoko, operacja zapisu wyśle dane do rejestru danych w celu wyświetlenia na wyświetlaczu LCD. Gdy ten pin jest ustawiony w stanie niskim, operacja zapisu wyśle określone polecenie LCD do wykonania na wyświetlaczu LCD.

6. Włącz pin: Ten pin służy do włączania wyświetlacza LCD. Działa na zboczu narastającym impulsu. Gdy dane są podawane na linie danych i zestaw pinów R/W, zastosowanie krótkiego impulsu spowoduje przesłanie danych do wyświetlacza LCD.

7. Piny danych: Te 8 pinów jest używanych jako magistrala do wysyłania lub odbierania danych między mikrokontrolerem a wyświetlaczem LCD. W domyślnej konfiguracji wyświetlacz LCD jest zaprogramowany do wysyłania danych przy szerokości danych 8 bitów. Jednak, aby zapisać piny w mikrokontrolerze Tiva, można go również zaprogramować do wysyłania 8 bitów przy użyciu dwóch 4-bitowych transmisji danych.

Poniższe kroki są wykonywane w celu połączenia z wyświetlaczem LCD:

1. Inicjalizacja LCD:

Przed użyciem moduł LCD musi zostać skonfigurowany i zainicjowany.

Cztery etapy inicjalizacji to:

a) Ustawienie funkcji: Ustawia wybór szerokości magistrali danych, liczbę linii wyświetlacza i typ czcionki wyświetlacza;

b) Sterowanie wyświetlaczem i kursorem: To polecenie służy do włączania/wyłączania wyświetlacza i kursora.

c) Ustawienie trybu wprowadzania: Pozwala nam włączyć ruch kursora i przesunięcie wyświetlacza.

d) Czyszczenie wyświetlacza: Czyści wyświetlacz za pomocą komendy 0x01 do modułu LCD.

2. Operacja zapisu LCD: Aby wykonać operację zapisu na wyświetlaczu LCD, wyślij dane do linii danych. Następnie pin R/W i piny RS są ustawione na niski stan logiczny. Impuls jest następnie przykładany do pinu Enable, aby wysłać dane w liniach danych, które są wyświetlane na ekranie LCD.

Interfejs klawiatury:

Klawiatura 4x4 składa się z 4 wierszy i 4 kolumn. Każdy rząd i kolumna ma osobny pin, który jest podłączony do osobnego pinu w mikrokontrolerze Tiva. Naciśnięcie klawisza jest wykrywane przy użyciu metody opartej na sondowaniu. Początkowo wszystkie wiersze i kolumny są logiczne. Każdy wiersz jest obniżany jeden po drugim. I odpowiednia kolumna, której stan logiczny jest niski, przez naciśnięcie klawisza, zostaje wykryta. Wykryte numery wierszy i kolumn są skanowane w tablicy, która zwraca odpowiedni wprowadzony numer przypisany do naciśniętego klawisza

Krok 3: Operacje:

Ten kalkulator może wykonywać różne operacje arytmetyczne, które są:

1. Operacje binarne:

Dodawanie, odejmowanie, mnożenie lub dzielenie dwóch liczb.

2. Stoper:

Licznik czasu, który może śledzić czas w razie potrzeby. Uwzględniono również funkcję resetowania stopera.

3. Funkcje trygonometryczne:

Oblicz sinus, cosinus i tangens podanego kąta w stopniach. Może również obliczyć odwrotność wspomnianych funkcji

4. Różne funkcje:

Obejmują one obliczenie n-tej potęgi liczby, obliczenie silni liczby i przeliczenie bazowe.

5. Ocena wyrażeń wrostkowych:

Oblicz wyrażenia z długimi wrostkami, które zawierają funkcje dodawania, odejmowania, mnożenia i dzielenia.

Krok 4: Projekt projektu:

Mikrokontroler umieszcza się w puszce po wykonaniu połączeń, a wyświetlacz LCD i klawiaturę umieszcza się na zewnątrz puszki do pracy.

Do sterowania LCD wykorzystywane są piny PA5, PA6 i PA7 mikrokontrolera.

Do interfejsu LCD styki portu B są używane do styków D0-D7 wyświetlacza LCD. Szczegóły na załączonych zdjęciach.

Do łączenia z klawiaturą styki portu C są używane do rzędów, a styki portu F do kolumn. Aby uzyskać pełne zrozumienie interfejsu, możesz przejrzeć załączone slajdy.

Krok 5: Kodowanie:

Wszystkie kody projektu zostały zakodowane w Keil Microvision 4, który można pobrać ze strony internetowej Keil.

Aby uzyskać pełne zrozumienie różnych linii kodu, zachęcamy do przejrzenia arkusza danych mikrokontrolera pod adresem

Krok 6: Specjalne podziękowania:

Specjalne podziękowania dla członków projektu za udostępnienie mi szczegółów projektu.

Qasim Elahi, Ansar Rasool, Abdullah Usman Khan, Asad Ali

Departament inżynierii elektrycznej

Uniwersytet Inżynierii i Technologii w Lahore, Pakistan

Mam nadzieję, że przyniesiemy więcej jeszcze wcześniej!!! Trzymaj się:)

Dziękuję i pozdrawiam

Tahir Ul Haq (UET Lahore)