Цифров калкулатор, базиран на TIVA: 6 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:54

Здрасти, Това е Tahir Ul Haq, който ви представя друг проект, базиран на tiva.

Този проект има за цел да направи LCD базиран цифров калкулатор, изпълняващ различни функции.

Калкулаторът е електронно устройство, което ще оценява различни математически изрази и изчисления. Калкулаторът на този конкретен проект е проектиран с помощта на микроконтролер Tiva TM4c1233GXL. Калкулаторът първо дава на потребителя различни операции, които трябва да извърши. Потребителят избира конкретната операция, която да се извърши, въвежда желаните аргументи и калкулаторът оценява операцията и показва резултата на LCD екрана. Този конкретен калкулатор може да изпълнява следните операции:

 Аритметични функции.

 Тригонометрични функции.

 Преобразуване на числа между различни бази.

 Оценка на инфиксните изрази

 факториал на число

 Изчисляване на n -та степен на число.

Стъпка 1: Необходими компоненти:

Ето компонентите, необходими за проекта:

 Tiva TM4C1233GXL:

Микроконтролер, базиран на ARM, който може да изпълнява различни задачи и процеси. Тези процеси трябва да бъдат дефинирани от потребителя под формата на код, на език C или език за сглобяване. Кодът е написан с помощта на софтуера Keil. Софтуерът Keil преобразува съответния код в машинен код и го изтегля във флаш паметта на микроконтролера Tiva. След това кодът може да се стартира на микроконтролера.

 LCD дисплей:

За показване на резултата от този проект беше използван LCD дисплей с размери 20x4 знака. LCD дисплеят беше директно свързан с микроконтролера Tiva. Той ще извежда всички данни, подадени към него, в своите линии за данни.

 Клавиатура:

Използвана е клавиатура с размери 4x4. Общо клавиатурата съдържа 16 клавиша, всеки от които може да се използва за изпращане на определен вход към микроконтролера според изискванията на потребителя.

Това е прост проект, базиран на кодиране, който изисква минимални хардуерни компоненти, но много програмиране в зависимост от това колко усъвършенстван калкулатор искате.

Стъпка 2: Процедура

LCD интерфейс:

LCD дисплеят съдържа следните изводи: 1. Vdd: Захранващото напрежение на LCD дисплея. 5V DC се подава от микроконтролера Tiva към този щифт за включване на LCD.

2. Vss: Земната връзка на LCD дисплея. Той е свързан със земята.

3. Vcc: Пин за контрол на контраста. Той задава контраста на дисплея.

4. R/W щифт: Този щифт се използва за избор между опцията за четене и запис на LCD. Когато този щифт е логически нисък, се извършва операция за запис и данните се изпращат от микроконтролера към LCD, като се използват пиновете D0-D7. Когато този щифт е настроен високо, се извършва операция на четене и данните се изпращат от LCD към микроконтролера, като се използват D0-D7 щифтовете на LCD.

5. Регистър Избор на пин: Този пин се използва за избор дали желаем да изпратим някои данни на LCD дисплея за показване или желаем да изпълним някаква команда на LCD. На LCD могат да се изпълняват различни команди, включително изчистване на дисплея, движение на курсора или включване/изключване на дисплея. Когато този щифт е настроен високо, операцията за запис ще изпрати данни в регистъра за данни за показване на LCD. Когато този щифт е зададен ниско, операцията за запис ще изпрати някаква специфична за LCD команда команда, която да се изпълни на LCD дисплея.

6. Enable Pin: Този щифт се използва за активиране на LCD. Той се управлява от нарастващия ръб на импулса. Когато данните се подават към линиите за данни и R/W щифта, прилагането на кратък импулс ще доведе до изпращане на данни към LCD.

7. Пинове за данни: Тези 8 пина се използват като шина за изпращане или получаване на данни между микроконтролера и LCD дисплея. В конфигурацията си по подразбиране LCD е програмиран да изпраща данни, използвайки ширина на данните от 8 бита. Въпреки това, за да запишете щифтове на микроконтролера Tiva, той може също да бъде програмиран да изпраща 8 бита, като използва два 4 -битови трансфера на данни.

Следните стъпки се извършват за свързване на LCD:

1. LCD инициализация:

Преди употреба LCD модулът трябва да бъде конфигуриран и инициализиран.

Четирите стъпки на инициализация са:

a) Функционална настройка: Това задава избор на ширина на шината за данни, брой редове на дисплея и вида на шрифта на дисплея

б) Контрол на дисплея и курсора: Тази команда се използва за включване/изключване на дисплея и курсора.

в) Настройка на режим на влизане: Позволява ни да активираме движението на курсора и изместването на дисплея.

г) Изчистване на дисплея: Изчиства дисплея с помощта на команда 0x01 към LCD модула.

2. Операция за запис на LCD: За да извършите операция за запис на LCD дисплея, изпратете данните в редовете с данни. След това R/W щифтът и RS пиновете се задават на логически ниски. След това на Enable Pin се прилага импулс за изпращане на данните по редовете с данни, които се показват на LCD екрана.

Свързване на клавиатурата:

Клавиатурата 4x4 се състои от 4 реда и 4 колони. Всеки ред и колона има отделен щифт, който е свързан към отделен щифт на микроконтролера Tiva. Натискането на клавиш се открива с помощта на метода на базата на опросване. Първоначално всички редове и колони са логически високи. Всеки ред се прави логически нисък един по един. И съответната колона, която е направена логически ниска, чрез натискане на клавиш, се открива. Откритите номера на редове и колони се сканират в масива, който връща съответния въведен номер, присвоен на натиснатия клавиш

Стъпка 3: Операции:

Този калкулатор може да изпълнява различни аритметични операции, които са:

1. Бинарни операции:

Събиране, изваждане, умножение или разделяне на две числа.

2. Хронометър:

Таймер за обратно броене, който може да следи времето според нуждите. Функцията за нулиране на хронометъра също е включена.

3. Тригонометрични функции:

Изчислете синус, косинус и тангенс на дадения ъгъл в градуси. Той може също така да изчисли реципрочната стойност на споменатите функции

4. Разни функции:

Те включват изчисляване на n -та степен на число, изчисляване на факториала на число и базови преобразувания.

5. Оценка на инфиксните изрази:

Изчислете изрази с дълги инфикси, които включват функциите на събиране, изваждане, умножение и деление.

Стъпка 4: Дизайн на проекта:

Микроконтролерът се поставя в кутия след свързване, а LCD и клавиатурата се поставят извън кутията за работа.

За LCD контролни щифтове се използват щифтове PA5, PA6 и PA7 на микроконтролера.

За свързване на LCD бутоните порт B се използват за щифтовете D0-D7 на LCD. Подробности има в приложените изображения.

За свързване на клавиатурата щифтове на порт C се използват за редове, а щифтове на порт F се използват за колони. За пълно разбиране на взаимодействието можете да преминете през слайдовете, приложени тук.

Стъпка 5: Кодиране:

Всички кодове на проекта са кодирани в Keil Microvision 4, който може да бъде изтеглен от уебсайта на Keil.

За пълно разбиране на различни редове код, се препоръчва да прегледате листа с данни на микроконтролера на

Стъпка 6: Специални благодарности:

Моите специални благодарности на членовете на проекта, че споделиха подробностите за проекта си с мен.

Касим Елахи, Ансар Расул, Абдула Усман Хан, Асад Али

Катедра по електротехника

Инженерно -технологичен университет в Лахор, Пакистан

Надявам се да донеса още по -скоро !!! Пази се:)

Благодаря и поздрави

Тахир Ул Хак (UET Лахор)