Digitálna kalkulačka založená na TIVA: 6 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:00

Ahoj, Toto je Tahir Ul Haq, ktorý vám prináša ďalší projekt založený na tiva.

Tento projekt je zameraný na výrobu digitálnej kalkulačky na báze LCD, ktorá vykonáva rôzne funkcie.

Kalkulačka je elektronické zariadenie, ktoré vyhodnocuje rôzne matematické výrazy a výpočty. Kalkulačka pre tento konkrétny projekt bola navrhnutá pomocou mikrokontroléra Tiva TM4c1233GXL. Kalkulačka najskôr poskytne používateľovi rôzne operácie, ktoré je potrebné vykonať. Užívateľ vyberie konkrétnu operáciu, ktorá sa má vykonať, zadá požadované argumenty a kalkulačka vyhodnotí operáciu a zobrazí výsledok na LCD obrazovke. Táto konkrétna kalkulačka môže vykonávať nasledujúce operácie:

 Aritmetické funkcie.

 Trigonometrické funkcie.

 Konverzia čísel medzi rôznymi bázami.

 Vyhodnotenie výrazov Infix

 Faktoriál čísla

 Výpočet n -tej mocniny čísla.

Krok 1: Potrebné súčasti:

Tu sú komponenty potrebné pre projekt:

 Tiva TM4C1233GXL:

Mikrokontrolér na báze ARM, ktorý môže vykonávať rôzne úlohy a procesy. Tieto procesy musí užívateľ definovať vo forme kódu v jazyku C alebo v jazyku Assembly. Kód je napísaný pomocou softvéru Keil. Keil Software prevádza zodpovedajúci kód na strojový kód a sťahuje ho do pamäte Flash mikrokontroléra Tiva. Kód je potom možné spustiť na mikrokontroléri.

 LCD displej:

Na zobrazenie výstupu tohto projektu bol použitý LCD displej s rozmermi 20 x 4 znakov. LCD displej bol priamo prepojený s mikrokontrolérom Tiva. Na svojich dátových linkách bude zobrazovať všetky údaje, ktoré sú mu dodané.

 Klávesnica:

Bola použitá klávesnica s rozmermi 4x4. Klávesnica obsahuje 16 klávesov, z ktorých každý je možné použiť na odoslanie konkrétneho vstupu do mikrokontroléra podľa požiadaviek používateľa.

Jedná sa o jednoduchý projekt založený na kódovaní, ktorý vyžaduje minimálne hardvérové komponenty, ale veľa programovania v závislosti od toho, koľko pokročilej kalkulačky chcete.

Krok 2: Postup

Rozhranie LCD:

Displej LCD obsahuje nasledujúce kolíky: 1. Vdd: Napájacie napätie LCD. Na tento pin je z mikrokontroléra Tiva dodávaný 5V DC na zapnutie LCD.

2. Vss: Uzemnenie LCD displeja. Je spojený so zemou.

3. Vcc: Pin na ovládanie kontrastu. Nastavuje kontrast displeja.

4. Kolík R/W: Tento kolík sa používa na výber medzi možnosťou čítania a zápisu na displeji LCD. Keď je tento pin logicky nízky, vykoná sa operácia zápisu a dáta sa odosielajú z mikrokontroléra na LCD pomocou pinov D0-D7. Keď je tento kolík nastavený vysoko, vykoná sa operácia čítania a údaje sa odošlú z LCD na mikrokontrolér pomocou pinov D0-D7 na LCD.

5. Register Select pin: Tento pin sa používa na výber, či chceme odoslať niektoré údaje na LCD displej, alebo chceme vykonať nejaký príkaz na LCD displeji. Na LCD displeji je možné vykonávať rôzne príkazy vrátane prehľadného displeja, pohybu kurzora alebo zapnutia/vypnutia displeja. Keď je tento kolík nastavený vysoko, operácia zápisu odošle údaje do dátového registra na zobrazenie na LCD. Keď je tento kolík nastavený na nízku hodnotu, operácia zápisu odošle určitý príkaz špecifický pre LCD, ktorý sa má vykonať na LCD displeji.

6. Povoliť kolík: Tento kolík sa používa na povolenie displeja LCD. Operuje sa na stúpajúcej hrane impulzu. Keď sa údaje privádzajú na dátové linky a sadu pinov R/W, aplikácia krátkeho impulzu spôsobí odoslanie údajov na LCD displej.

7. Dátové piny: Týchto 8 vývodov sa používa ako zbernica na odosielanie alebo prijímanie údajov medzi mikrokontrolérom a LCD. V predvolenej konfigurácii je LCD naprogramovaný na odosielanie údajov s dátovou šírkou 8 bitov. Na uloženie pinov na mikrokontroléri Tiva však môže byť naprogramovaný aj na odosielanie 8 bitov pomocou dvoch 4 -bitových prenosov dát.

Na prepojenie displeja LCD sa vykonávajú nasledujúce kroky:

1. Inicializácia LCD:

Pred použitím je potrebné modul LCD nakonfigurovať a inicializovať.

Štyrmi krokmi inicializácie sú:

a) Funkčné nastavenie: Nastavuje výber šírky dátovej zbernice, počet riadkov displeja a typ zobrazovacieho písma

b) Ovládanie displeja a kurzora: Tento príkaz sa používa na zapnutie/vypnutie displeja a kurzora.

c) Nastavenie vstupného režimu: Umožňuje nám povoliť pohyb kurzora a posun displeja.

d) Vymazanie displeja: Vymaže displej pomocou príkazu 0x01 na LCD modul.

2. Operácia zápisu na LCD: Ak chcete vykonať operáciu zápisu na LCD, pošlite údaje na dátové riadky. Potom sú pin R/W a kolíky RS nastavené na logickú úroveň. Potom sa na aktivačný kolík aplikuje impulz na odoslanie údajov na dátové riadky, ktoré sa zobrazia na obrazovke LCD.

Rozhranie klávesnice:

Klávesnica 4x4 sa skladá zo 4 riadkov a 4 stĺpcov. Každý riadok a stĺpec má samostatný kolík, ktorý je pripojený k oddelenému kolíku na mikrokontroléri Tiva. Stlačenie klávesu je detekované pomocou metódy založenej na hlasovaní. Na začiatku sú všetky riadky a stĺpce logicky vysoké. Každý riadok je logicky znížený jeden po druhom. A je zistený zodpovedajúci stĺpec, ktorý je logicky znížený stlačením klávesu. Zistené čísla riadkov a stĺpcov sa naskenujú v poli, ktoré vráti zodpovedajúce zadané číslo priradené stlačenému klávesu

Krok 3: Operácie:

Táto kalkulačka môže vykonávať rôzne aritmetické operácie, ktorými sú:

1. Binárne operácie:

Sčítanie, odčítanie, násobenie alebo delenie dvoch čísel.

2. stopky:

Odpočítajte časovač, ktorý môže podľa potreby sledovať čas. Zahrnuté sú aj resetovacie operácie stopiek.

3. Trigonometrické funkcie:

Vypočítajte sínus, kosínus a tangens daného uhla v stupňoch. Môže tiež vypočítať recipročnú hodnotu uvedených funkcií

4. Rôzne funkcie:

Patrí sem výpočet n -tej mocniny čísla, výpočet faktoriálu čísla a základných prevodov.

5. Vyhodnotenie výrazov Infix:

Vypočítajte výrazy s dlhým infixom, ktoré zahŕňajú funkcie sčítania, odčítania, násobenia a delenia.

Krok 4: Návrh projektu:

Mikroprocesor sa po pripojení vloží do škatule a LCD a klávesnica sa umiestnia mimo škatule, aby mohli fungovať.

Na ovládanie LCD sa používajú kolíky PA5, PA6 a PA7 mikrokontroléra.

Na prepojenie LCD slúžia porty B pre kolíky D0-D7 LCD. Podrobnosti sú na priložených obrázkoch.

Na prepojenie s klávesnicou sa pre riadky používajú kolíky Port C a pre stĺpce sa používajú kolíky Port F. Pre úplné pochopenie rozhrania môžete prejsť sem priloženými snímkami.

Krok 5: Kódovanie:

Všetky kódy projektu boli zakódované v Keil Microvision 4, ktorý je možné stiahnuť z webovej stránky Keil.

Ak chcete úplne porozumieť rôznym riadkom kódu, odporúčame vám prejsť si technický list mikroovládača na adrese

Krok 6: Osobitné poďakovanie:

Osobitne ďakujem členom projektu za to, že so mnou zdieľali svoje podrobnosti o projekte.

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

Katedra elektrotechniky

University of Engineering & Technology Lahore, Pakistan

Dúfam, že ešte skôr prinesiem ďalšie !!! Dávaj si pozor:)

Ďakujem a s pozdravom

Tahir Ul Haq (UET Lahore)