Calculadora digital basada en TIVA: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:15

Hola, Es tracta de Tahir Ul Haq que us ofereix un altre projecte basat en tiva.

Aquest projecte està dirigit a fer que una calculadora digital basada en LCD realitzi diverses funcions.

Una calculadora és un dispositiu electrònic que avaluarà diverses expressions i càlculs matemàtics. La calculadora d’aquest projecte en particular es va dissenyar mitjançant el microcontrolador Tiva TM4c1233GXL. La calculadora dóna a l'usuari diverses operacions a realitzar. L'usuari selecciona l'operació particular que voleu realitzar, introdueix els arguments desitjats i la calculadora avalua l'operació i mostra el resultat a la pantalla LCD. Aquesta calculadora en particular pot realitzar les operacions següents:

 Funcions aritmètiques.

 Funcions trigonomètriques.

 Conversió de nombres entre diferents bases.

 Avaluació de les expressions Infix

 Factorial d’un nombre

 Càlcul de l'enèsima potència d'un nombre.

Pas 1: components necessaris:

Aquests són els components necessaris per al projecte:

 Tiva TM4C1233GXL:

Un microcontrolador basat en ARM que pot realitzar diversos treballs i processos. Aquests processos els ha de definir l’usuari en forma de codi, en llenguatge C o en llenguatge ensamblador. El codi està escrit amb el programari Keil. Keil Software converteix el codi corresponent en Machine Code i el descarrega a la memòria flash del microcontrolador Tiva. El codi es pot executar al microcontrolador.

 Pantalla LCD:

Es va utilitzar una pantalla LCD de 20x4 caràcters per mostrar la sortida d’aquest projecte. La pantalla LCD es va connectar directament al microcontrolador Tiva. Emetrà les dades que se li alimentin a les seves línies de dades.

 Teclat:

Es va utilitzar un teclat de dimensions 4x4. En total, el teclat conté 16 tecles, cadascuna de les quals es pot utilitzar per enviar una entrada concreta al microcontrolador, tal com ho requereix l’usuari.

Aquest és un projecte senzill basat en la codificació que requereix components de maquinari mínims, però molta programació segons la calculadora avançada que vulgueu.

Pas 2: procediment

Interfície LCD:

Una pantalla LCD conté els pins següents: 1. Vdd: tensió d’alimentació de la pantalla LCD. El microcontrolador Tiva es subministra a aquest pin per encendre la pantalla LCD.

2. Vss: la connexió a terra de la pantalla LCD. Està connectat a terra.

3. Vcc: el pin de control del contrast. Defineix el contrast de la pantalla.

4. Pin R / W: aquest pin s'utilitza per seleccionar entre l'opció de lectura i escriptura de la pantalla LCD. Quan aquest pin es fa lògic baix, es realitza una operació d'escriptura i s'envien dades des del microcontrolador a la pantalla LCD mitjançant els pins D0-D7. Quan es fixa aquest pin alt, es realitza una operació de lectura i s’envien dades des de la pantalla LCD al microcontrolador mitjançant els pins D0-D7 de la pantalla LCD.

5. Registre Selecciona el pin: aquest pin serveix per seleccionar si volem enviar algunes dades a la pantalla LCD per visualitzar o volem realitzar alguna ordre a la pantalla LCD. Es poden realitzar diverses ordres a la pantalla LCD, incloses la visualització neta, el moviment del cursor o l’encesa / apagada de la pantalla. Quan es fixa aquest pin alt, una operació d'escriptura enviarà dades al registre de dades per mostrar-les a la pantalla LCD. Quan es fixa aquest pin, una operació d'escriptura enviarà una ordre específica del LCD que es realitzarà al LCD.

6. Activa el pin: aquest pin serveix per habilitar la pantalla LCD. S’actua a la vora ascendent d’un pols. Quan les dades s’introdueixen a les línies de dades i al conjunt de pins R / W, l’aplicació d’un pols curt farà que s’enviïn dades a la pantalla LCD.

7. Pins de dades: aquests 8 pins s’utilitzen com a bus per enviar o rebre dades entre el microcontrolador i la pantalla LCD. En la seva configuració predeterminada, la pantalla LCD està programada per enviar dades mitjançant una amplada de dades de 8 bits. No obstant això, per desar pins al microcontrolador Tiva, també es pot programar per enviar 8 bits mitjançant la transferència de dades de 4 bits.

Es realitzen els passos següents per connectar una pantalla LCD:

1. Inicialització LCD:

Abans d’utilitzar-lo, cal configurar i inicialitzar el mòdul LCD.

Els quatre passos d'inicialització són:

a) Configuració de la funció: estableix la selecció de l'amplada del bus de dades, el nombre de línies de visualització i el tipus de font de visualització

b) Pantalla i control del cursor: aquesta ordre s’utilitza per activar / desactivar la pantalla i el cursor.

c) Configuració del mode d’entrada: ens permet habilitar el moviment del cursor i el desplaçament de la pantalla.

d) Esborrat de la pantalla: neteja la pantalla mitjançant l'ordre 0x01 al mòdul LCD.

2. Operació d'escriptura LCD: per realitzar una operació d'escriptura a la pantalla LCD, envieu les dades a les línies de dades. A continuació, el pin R / W i els pins RS es posen a la lògica baixa. A continuació, s'aplica un pols al pin Habilita per enviar les dades de les línies de dades que es mostren a la pantalla LCD.

Interfície del teclat:

El teclat 4x4 consta de 4 files i 4 columnes. Cada fila i columna té un pin independent que es connecta a un pin separat del microcontrolador Tiva. Es detecta una premuda de tecla mitjançant el mètode basat en enquestes. Inicialment, totes les files i columnes tenen una lògica alta. A cada fila es fa lògica baixa una per una. I es detecta la columna corresponent que fa que la lògica sigui baixa, prement una tecla. Els números de fila i columna detectats s’escanegen a la matriu que retorna el número corresponent introduït assignat a la tecla premuda

Pas 3: Operacions:

Aquesta calculadora pot realitzar diverses operacions aritmètiques que són:

1. Operacions binàries:

Suma, resta, multiplicació o divisió de dos nombres.

2. Cronòmetre:

Compteu el temporitzador que us permet fer un seguiment del temps segons calgui. També s'inclou el restabliment del cronòmetre.

3. Funcions trigonomètriques:

Calculeu el sinus, el cosinus i la tangent de l’angle donat en graus. També pot calcular el recíproc de les funcions esmentades

4. Funcions diverses:

Aquests inclouen el càlcul de l'enèsima potència d'un nombre, el càlcul del factorial d'un nombre i les conversions base.

5. Avaluació de les expressions Infix:

Calculeu expressions de llargs infixos que incloguin les funcions de suma, resta, multiplicació i divisió.

Pas 4: disseny del projecte:

El microcontrolador es col·loca en una caixa després de fer connexions i la pantalla LCD i el teclat es col·loquen fora de la caixa per funcionar.

Per als pins de control LCD s’utilitzen els pins PA5, PA6 i PA7 de l’icrocontrolador.

Per a la interfície LCD, s’utilitzen pins B per als pins D0-D7 de la pantalla LCD. Els detalls es mostren a les imatges adjuntes.

Per a la interfície del teclat, els pins del port C s’utilitzen per a files i els pins del port F s’utilitzen per a les columnes. Per obtenir una comprensió completa de la interfície, podeu passar per les diapositives adjuntes aquí.

Pas 5: Codificació:

Tots els codis del projecte s'han codificat a Keil Microvision 4, que es pot descarregar des del lloc web de Keil.

Per obtenir una comprensió completa de diverses línies de codi, us recomanem que consulteu el full de dades del microcontrolador a

Pas 6: gràcies especials:

Un agraïment especial als membres del projecte per compartir amb mi les seves dades del projecte.

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

Departament d'Enginyeria Elèctrica

Universitat d'Enginyeria i Tecnologia de Lahore, Pakistan

Espero portar-ne algunes encara més aviat !!! Cuida't:)

Gràcies i salutacions

Tahir Ul Haq (UET Lahore)