Calculadora binària a decimal: 8 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Per a l’enginyeria informàtica de l’onze grau, havia de decidir-me per un projecte final. Al principi no sabia què fer perquè havia d’incloure determinats components de maquinari. Al cap d’uns dies, el meu company de classe em va dir que fes un projecte basat en el sumador de quatre bits que vam crear fa uns mesos. Després d’aquest dia, amb el meu sumador de quatre bits, vaig poder crear un convertidor de binari a decimal.

La creació d’aquest projecte requereix molta investigació, que inclou sobretot comprendre com funciona un sumador complet i mig.

Pas 1: materials necessaris

Per a aquest projecte, necessitareu els materials següents:

• Arduino UNO
• quatre taulers de suport
• bateria de nou volts
• set portes XOR (2 fitxes XOR)
• set portes AND (2 AND chips)
• tres portes OR (1 xip OR)
• cinc LEDs
• vuit resistències de 330 ohms
• Pantalla LCD
• quatre cables mascle-femella
• molts cables home-home
• pelador de filferro
• LED RGB d'ànode comú

Cost (sense cables): 79,82 $

Tots els costos del material es van trobar a l'electrònica ABRA.

Pas 2: entendre el sumador de 4 bits

Abans de començar, heu d’entendre com funciona un sumador de quatre bits. Quan observem aquest circuit per primera vegada, notareu que hi ha un circuit de mitja sumadora i tres circuits de sumador complet. Com que un sumador de quatre bits és una combinació d’un sumador complet i mig, he publicat un vídeo que explica el funcionament dels dos tipus de sumador.

www.youtube.com/watch?v=mZ9VWA4cTbE&t=619s

Pas 3: construir el sumador de 4 bits

És molt difícil explicar com es construeix un sumador de quatre bits, ja que implica molts cables. Basant-me en aquestes imatges, us puc donar alguns trucs per construir aquest circuit. En primer lloc, la manera d’organitzar els xips lògics pot ser molt important. Per tenir un circuit ordenat, demaneu els vostres xips en aquest ordre: XOR, AND, OR, AND, XOR. Tenint aquest ordre, el vostre circuit no només serà net, sinó que també us serà molt fàcil d’organitzar.

Un altre gran truc és construir cada sumador d’un en un i del costat dret al costat esquerre. Un error comú que ha comès molta gent és fer tots els sumadors al mateix temps. Fent això, podríeu embolicar el cablejat. Un error en el sumador de 4 bits podria fer que tot no funcionés,

Pas 4: subministrament de corrent i terra al circuit

Mitjançant la bateria de 9 volts, proporcioneu alimentació i connexió a terra a la placa de control que contindrà el sumador de quatre bits. Per a les 3 taules restants, proporcioneu-hi alimentació i connexió a terra mitjançant Arduino UNO.

Pas 5: LEDs de cablejat

Per a aquest projecte, els cinc LED s’utilitzaran com a dispositiu d’entrada i sortida. Com a dispositiu de sortida, el LED il·luminarà un número binari, depenent de les entrades posades al sumador de quatre bits. Com a dispositiu d’entrada, en funció dels LEDs encès i apagats, podrem projectar el número binari convertit a la pantalla LCD com un número decimal. Per connectar el LED, connectareu una de les sumes formades pel sumador de quatre bits a la pota d'ànode del LED (pota llarga de LED), però, entre aquests dos, col·loqueu una resistència de 330 ohms. A continuació, connecteu la pota del càtode del LED (pota curta del LED) al rail de terra. Entre la resistència i el cable suma, connecteu un cable mascle a mascle a qualsevol pin digital de l'Arduino UNO. Repetiu aquest pas per a les tres sumes restants i la realització. Els pins digitals que vaig utilitzar eren 2, 3, 4, 5 i 6.

Pas 6: Cablatge del LED RGB d'ànode comú

Per a aquest projecte, el propòsit d’aquest LED RGB és canviar els colors sempre que es formi un nou número decimal a la pantalla LCD. Quan mireu per primera vegada el led RGB d'ànode comú, notareu que té 4 potes; una cama de llum vermella, una potència (ànode), una cama de llum verda i una cama de llum blava. La potència (ànode) es connectarà al rail de potència, rebent 5 volts. Connecteu les tres potes de color restants amb resistències de 330 ohms. A l’altre extrem de la resistència, utilitzeu un cable macho a mascle per connectar-lo a un pin dgital PWM de l’Arduino. El pin digital PWM és qualsevol pin digital amb una línia esglaonada al seu costat. Els pins PWM que he utilitzat eren 9, 10 i 11.

Pas 7: Connexió de la pantalla LCD

Per a aquest projecte, la pantalla LCD projectarà el número binari convertit en decimal. Quan mirem la pantalla LCD, notareu 4 pins masculins. Aquests pins són VCC, GND, SDA i SCL. Per al VCC, utilitzeu un cable macho a femella per connectar el pin VCC al rail d'alimentació de la placa. Això proporcionarà 5 volts al pin VCC Per al pin GND, connecteu-lo al rail de terra amb un fil mascle a femella. Amb els pins SDA i SCL, connecteu-lo a un pin analògic amb un fil mascle a femal. Vaig connectar el pin SCL al pin analògic A5 i el pin SDA al pin analògic A4.

Pas 8: escriure el codi

Ara que he explicat la part constructiva d'aquest projecte, ara comencem el codi. En primer lloc, primer hem de descarregar i importar les biblioteques següents; La biblioteca LiquidCrystal_I2C i la biblioteca de filferro.

#include #include

Un cop fet això, heu de declarar totes les variables necessàries. En qualsevol tipus de codi, primer heu de declarar les vostres variables.

const int digit1 = 2;

const int digit2 = 3;

const int digit3 = 4;

const int digit4 = 5;

const int digit5 = 6;

int digitum1 = 0;

int digitum2 = 0;

int digitum3 = 0;

int digitum4 = 0;

int digitum5 = 0;

char array1 = "Binari a decimal";

char array2 = "Convertidor";

int tim = 500; // el valor del temps de retard

const int redPin = 9;

const int greenPin = 10;

const int BluePin = 11;

#defineix COMMON_ANODE

LiquidCrystal_I2C lcd (0x27, 16, 2);

A la configuració buida (), declareu el tipus de pin de totes les vostres variables. També utilitzarà un inici de sèrie perquè estem utilitzant analogWrite ()

configuració nul·la ()

{

Serial.begin (9600);

pinMode (dígit1, INPUT);

pinMode (dígit2, INPUT);

pinMode (dígit3, INPUT);

pinMode (digit4, INPUT);

pinMode (dígit5, INPUT);

lcd.init ();

lcd.backlight ();

pinMode (redPin, OUTPUT);

pinMode (greenPin, OUTPUT);

pinMode (bluePin, OUTPUT);

Al void setup (), he creat un bucle for per crear un missatge que digués el nom d'aquest projecte. La raó per la qual no es troba al bucle buit () és que, si es troba en aquest buit, el missatge es repetirà

lcd.setCursor (15, 0); // configureu el cursor a la columna 15, línia 0

for (int positionCounter1 = 0; positionCounter1 <17; positionCounter1 ++)

{

lcd.scrollDisplayLeft (); // Desplaça el contingut de la pantalla un espai cap a l'esquerra.

lcd.print (array1 [positionCounter1]); // Imprimiu un missatge a la pantalla LCD.

retard (tim); // espereu 250 microsegons

}

lcd.clear (); // Esborra la pantalla LCD i col·loca el cursor a l'extrem superior esquerre.

lcd.setCursor (15, 1); // configureu el cursor a la columna 15, línia 1

for (int positionCounter = 0; positionCounter <9; positionCounter ++)

{

lcd.scrollDisplayLeft (); // Desplaça el contingut de la pantalla un espai cap a l'esquerra.

lcd.print (array2 [positionCounter]); // Imprimeix un missatge a la pantalla LCD.

delay (tim); // espera 250 microsegons

}

lcd.clear (); // Esborra la pantalla LCD i col·loca el cursor a l'extrem superior esquerre.

}

Ara que hem acabat la configuració del buit (), anem al bucle del buit (). Al bucle buit, he creat diverses sentències if-else per assegurar-me que, quan certs llums estan apagats o apagats, mostrarà un determinat nombre decimal a la pantalla. He adjuntat un document que mostra el que hi ha dins del meu bucle de buits i els molts altres buits que he creat. Feu clic aquí per visitar el document

Ara tot el que heu de fer és executar el codi i gaudir del vostre nou convertidor de binari a decimal.