Digitální kalkulačka založená na TIVA: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:23

Ahoj, Toto je Tahir Ul Haq, který vám přináší další projekt založený na tiva.

Tento projekt je zaměřen na vytvoření digitální kalkulačky na bázi LCD, která plní různé funkce.

Kalkulačka je elektronické zařízení, které bude vyhodnocovat různé matematické výrazy a výpočty. Kalkulačka tohoto konkrétního projektu byla navržena pomocí mikrořadiče Tiva TM4c1233GXL. Kalkulačka nejprve poskytne uživateli různé operace, které je třeba provést. Uživatel vybere konkrétní operaci, která má být provedena, zadá požadované argumenty a kalkulačka vyhodnotí operaci a zobrazí výsledek na LCD obrazovce. Tato konkrétní kalkulačka může provádět následující operace:

 Aritmetické funkce.

 Trigonometrické funkce.

 Převod čísel mezi různými bázemi.

 Vyhodnocení výrazů Infix

 Faktoriál čísla

 Výpočet n -té mocniny čísla.

Krok 1: Požadované součásti:

Zde jsou součásti požadované pro projekt:

 Tiva TM4C1233GXL:

Mikrokontrolér založený na ARM, který může provádět různé úlohy a procesy. Tyto procesy musí uživatel definovat ve formě kódu, buď v jazyce C, nebo v jazyce Assembly. Kód je napsán pomocí softwaru Keil. Keil Software převede odpovídající kód na strojový kód a stáhne jej do flash paměti mikrokontroléru Tiva. Kód pak lze spustit na mikrokontroléru.

 LCD displej:

K zobrazení výstupu tohoto projektu byl použit LCD displej o velikosti 20 x 4 znaky. LCD displej byl přímo propojen s mikrokontrolérem Tiva. Na svých datových linkách vygeneruje veškerá data, která jsou mu přivedena.

 Klávesnice:

Byla použita klávesnice s rozměry 4x4. Klávesnice obsahuje celkem 16 klíčů, z nichž každý lze použít k odeslání konkrétního vstupu do mikrokontroléru podle požadavků uživatele.

Jedná se o jednoduchý projekt založený na kódování, který vyžaduje minimální hardwarové komponenty, ale spoustu programování v závislosti na tom, kolik pokročilé kalkulačky chcete.

Krok 2: Postup

Rozhraní LCD:

Displej LCD obsahuje následující kolíky: 1. Vdd: Napájecí napětí LCD. 5V DC je napájeno z mikrokontroléru Tiva na tento pin pro zapnutí LCD.

2. Vss: Zemnící připojení LCD. Je spojen se zemí.

3. Vcc: Pin pro ovládání kontrastu. Nastavuje kontrast displeje.

4. Pin R/W: Tento pin slouží k výběru mezi možností čtení a zápisu na displeji LCD. Když je tento pin logicky nízký, provede se operace zápisu a data jsou odeslána z mikrokontroléru na LCD pomocí pinů D0-D7. Když je tento pin nastaven na vysokou hodnotu, provede se operace čtení a data jsou odeslána z LCD do mikrokontroléru pomocí pinů D0-D7 na LCD.

5. Register Select pin: Tento pin se používá k výběru, zda si přejeme poslat nějaká data na LCD displej, nebo chceme provést nějaký příkaz na LCD. Na displeji LCD lze provádět různé příkazy včetně jasného zobrazení, pohybu kurzoru nebo zapnutí/vypnutí displeje. Když je tento pin nastaven vysoko, operace zápisu odešle data do datového registru pro zobrazení na LCD. Když je tento pin nastaven na nízkou úroveň, operace zápisu odešle určitý příkaz specifický pro LCD, který má být proveden na LCD.

6. Povolit pin: Tento pin slouží k povolení displeje LCD. Je provozován na náběžné hraně pulsu. Když jsou data přivedena na datové linky a sadu kolíků R/W, aplikace krátkého impulsu povede k odeslání dat na LCD.

7. Datové piny: Těchto 8 pinů se používá jako sběrnice pro odesílání nebo přijímání dat mezi mikrokontrolérem a LCD. Ve své výchozí konfiguraci je LCD naprogramován tak, aby odesílal data pomocí datové šířky 8 bitů. Aby však bylo možné ukládat piny na mikrokontrolér Tiva, lze jej také naprogramovat tak, aby odesílal 8 bitů pomocí dvou 4bitových přenosů dat.

K propojení displeje LCD se provádějí následující kroky:

1. Inicializace LCD:

Před použitím je třeba modul LCD nakonfigurovat a inicializovat.

Čtyři kroky inicializace jsou:

a) Nastavení funkce: Nastavuje výběr šířky datové sběrnice, počet řádků zobrazení a typ zobrazovacího písma

b) Ovládání displeje a kurzoru: Tento příkaz slouží k zapnutí/vypnutí displeje a kurzoru.

c) Nastavení vstupního režimu: Umožňuje nám povolit pohyb kurzoru a posun displeje.

d) Vymazání displeje: Vymaže displej pomocí příkazu 0x01 na LCD modul.

2. Operace zápisu na LCD: Chcete -li provést operaci zápisu na LCD, odešlete data na datové řádky. Poté jsou piny R/W a piny RS nastaveny na logickou úroveň. Poté se na Enable Pin aplikuje impuls pro odeslání dat na datové řádky, které se zobrazí na obrazovce LCD.

Rozhraní klávesnice:

Klávesnice 4x4 se skládá ze 4 řádků a 4 sloupců. Každý řádek a sloupec má samostatný kolík, který je připojen k samostatnému kolíku na mikrokontroléru Tiva. Stisknutím klávesy je detekována metoda založená na dotazování. Zpočátku jsou všechny řádky a sloupce logicky vysoké. Každý řádek je logicky nízký jeden po druhém. A je detekován odpovídající sloupec, který je logicky nízký, stisknutím klávesy. Zjištěná čísla řádků a sloupců jsou naskenována v poli, které vrací odpovídající zadané číslo přiřazené stisknuté klávese

Krok 3: Operace:

Tato kalkulačka může provádět různé aritmetické operace, kterými jsou:

1. Binární operace:

Sčítání, odčítání, násobení nebo dělení dvou čísel.

2. Stopky:

Počítat časovač, který může sledovat čas podle potřeby. Součástí je také resetování stopek.

3. Trigonometrické funkce:

Vypočítejte sinus, kosinus a tangens daného úhlu ve stupních. Může také vypočítat převrácenost uvedených funkcí

4. Různé funkce:

Patří sem výpočet n -té mocniny čísla, výpočet faktoriálu čísla a základní převody.

5. Vyhodnocení výrazů Infix:

Vypočítejte dlouhé infixové výrazy, které zahrnují funkce sčítání, odčítání, násobení a dělení.

Krok 4: Návrh projektu:

Mikroprocesor je po připojení umístěn do krabice a LCD a klávesnice jsou umístěny mimo krabici pro provoz.

Pro LCD ovládací piny se používají piny PA5, PA6 a PA7 mikrořadiče.

Pro rozhraní LCD se používají piny B pro piny D0-D7 LCD. Podrobnosti jsou v přiložených obrázcích.

Pro rozhraní klávesnice se pro řádky používají piny Port C a pro sloupce piny Port F. Pro úplné pochopení rozhraní můžete projít zde přiložené snímky.

Krok 5: Kódování:

Všechny kódy projektu byly zakódovány v Keil Microvision 4, který lze stáhnout z webových stránek společnosti Keil.

Pro úplné pochopení různých řádků kódu doporučujeme projít datový list mikrořadiče na adrese

Krok 6: Zvláštní poděkování:

Moje zvláštní poděkování členům projektu za sdílení jejich podrobností projektu se mnou.

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

Katedra elektrotechniky

University of Engineering & Technology Lahore, Pákistán

Doufám, že ještě dřív přinesu nějaké další !!! Opatruj se:)

S díky a pozdravy

Tahir Ul Haq (UET Lahore)