Calcolatrice digitale basata su TIVA: 6 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Ciao, Questo è Tahir Ul Haq che ti porta un altro progetto basato su tiva.

Questo progetto ha lo scopo di realizzare una calcolatrice digitale basata su LCD che esegua varie funzioni.

Una calcolatrice è un dispositivo elettronico che valuterà varie espressioni e calcoli matematici. Il calcolatore di questo particolare progetto è stato progettato utilizzando il microcontrollore Tiva TM4c1233GXL. La calcolatrice prima offre all'utente varie operazioni da eseguire. L'utente seleziona la particolare operazione da eseguire, inserisce gli argomenti desiderati e la calcolatrice valuta l'operazione e visualizza il risultato sullo schermo LCD. Questa particolare calcolatrice può eseguire le seguenti operazioni:

 Funzioni aritmetiche.

 Funzioni trigonometriche.

 Conversione di numeri tra basi diverse.

 Valutazione delle espressioni infisse

 Fattoriale di un numero

 Calcolo dell'ennesima potenza di un numero.

Passaggio 1: componenti richiesti:

Ecco i componenti necessari per il progetto:

 Tiva TM4C1233GXL:

Un microcontrollore basato su ARM in grado di eseguire vari lavori e processi. Questi processi devono essere definiti dall'utente sotto forma di codice, in linguaggio C o in linguaggio assembly. Il codice è scritto utilizzando Keil Software. Keil Software converte il codice corrispondente in Codice Macchina e lo scarica nella memoria flash del Microcontrollore Tiva. Il codice può quindi essere eseguito sul microcontrollore.

 Display LCD:

Per visualizzare l'output di questo progetto è stato utilizzato un display LCD di 20x4 caratteri. Il Display LCD è stato interfacciato direttamente al microcontrollore Tiva. Emetterà tutti i dati che gli vengono forniti sulle sue linee dati.

 Tastiera:

È stata utilizzata una tastiera di dimensioni 4x4. La tastiera contiene in totale 16 tasti, ognuno dei quali può essere utilizzato per inviare un particolare input al microcontrollore come richiesto dall'utente.

Questo è un semplice progetto basato sulla codifica che richiede componenti hardware minimi ma molta programmazione a seconda di quanto calcolatore avanzato desideri.

Passaggio 2: procedura

Interfaccia LCD:

Un LCD contiene i seguenti pin: 1. Vdd: La tensione di alimentazione del LCD. 5 V CC vengono forniti dal microcontrollore Tiva a questo pin per accendere il display LCD.

2. Vss: La connessione a terra dell'LCD. È collegato a terra.

3. Vcc: il pin di controllo del contrasto. Imposta il contrasto per il display.

4. Pin R/W: questo pin viene utilizzato per selezionare tra le opzioni di lettura e scrittura dell'LCD. Quando questo pin viene reso logico basso, viene eseguita un'operazione di scrittura e i dati vengono inviati dal microcontrollore al display LCD utilizzando i pin D0-D7. Quando questo pin è impostato su alto, viene eseguita un'operazione di lettura e i dati vengono inviati dall'LCD al microcontrollore utilizzando i pin D0-D7 sull'LCD.

5. Register Select pin: Questo pin viene utilizzato per selezionare se si desidera inviare dei dati all'LCD da visualizzare o se si desidera eseguire un comando sull'LCD. È possibile eseguire vari comandi sul display LCD, tra cui visualizzazione chiara, movimento del cursore o accensione/spegnimento del display. Quando questo pin è impostato su alto, un'operazione di scrittura invierà i dati al registro dati per la visualizzazione sul display LCD. Quando questo pin è impostato su basso, un'operazione di scrittura invierà alcuni comandi specifici dell'LCD da eseguire sull'LCD.

6. Abilita pin: questo pin viene utilizzato per abilitare il display LCD. Viene azionato sul fronte di salita di un impulso. Quando i dati vengono immessi sulle linee dati e sul set di pin R/W, l'applicazione di un breve impulso comporterà l'invio dei dati al display LCD.

7. Pin dati: questi 8 pin vengono utilizzati come bus per inviare o ricevere dati tra il microcontrollore e il display LCD. Nella sua configurazione predefinita, il display LCD è programmato per inviare dati utilizzando una larghezza di dati di 8 bit. Tuttavia, per salvare i pin sul microcontrollore Tiva, può anche essere programmato per inviare 8 bit utilizzando due trasferimenti di dati a 4 bit.

I seguenti passaggi vengono eseguiti per interfacciare un LCD:

1. Inizializzazione LCD:

Prima dell'uso, il modulo LCD deve essere configurato e inizializzato.

Le quattro fasi dell'inizializzazione sono:

a) Impostazione della funzione: imposta la selezione della larghezza del bus dati, il numero di righe del display e il tipo di carattere del display

b) Controllo display e cursore: questo comando viene utilizzato per accendere/spegnere il display e il cursore.

c) Impostazione della modalità di immissione: consente di abilitare il movimento del cursore e lo spostamento del display.

d) Cancellazione del display: Cancella il display utilizzando il comando 0x01 al modulo LCD.

2. Operazione di scrittura LCD: per eseguire un'operazione di scrittura sull'LCD, inviare i dati sulle linee dati. Quindi il pin R/W e i pin RS sono impostati a livello logico basso. Viene quindi applicato un impulso sul Pin di abilitazione per inviare i dati sulle linee dati che vengono visualizzate sullo schermo LCD.

Interfacciamento tastiera:

La tastiera 4x4 è composta da 4 righe e 4 colonne. Ogni riga e colonna ha un pin separato che è collegato a un pin separato sul microcontrollore Tiva. La pressione di un tasto viene rilevata utilizzando il metodo basato su polling. Inizialmente, tutte le righe e le colonne sono logiche alte. Ogni riga è resa logica bassa una per una. E viene rilevata la colonna corrispondente resa logicamente bassa dalla pressione di un tasto. I numeri di riga e colonna rilevati vengono scansionati nell'array che restituisce il numero corrispondente inserito assegnato al tasto premuto

Fase 3: Operazioni:

Questa calcolatrice può eseguire varie operazioni aritmetiche che sono:

1. Operazioni binarie:

Addizione, sottrazione, moltiplicazione o divisione di due numeri.

2. Cronometro:

Contare il timer che può tenere traccia del tempo, se necessario. È inclusa anche l'operazione di azzeramento del cronometro.

3. Funzioni trigonometriche:

Calcola il seno, il coseno e la tangente dell'angolo dato in gradi. Può anche calcolare il reciproco di dette funzioni

4. Funzioni varie:

Questi includono il calcolo dell'ennesima potenza di un numero, il calcolo del fattoriale di un numero e le conversioni di base.

5. Valutazione delle espressioni infisse:

Calcola lunghe espressioni infisse che includono le funzioni di addizione, sottrazione, moltiplicazione e divisione.

Passaggio 4: progettazione del progetto:

Il microcontrollore viene riposto in una scatola dopo aver effettuato i collegamenti e il display LCD e la tastiera vengono posizionati all'esterno della scatola per il funzionamento.

Per i pin di controllo LCD vengono utilizzati i pin PA5, PA6 e PA7 dell'icro-controller.

Per l'interfacciamento dell'LCD, i pin della porta B sono utilizzati per i pin D0-D7 dell'LCD. I dettagli sono nelle immagini allegate.

Per l'interfacciamento con la tastiera, i pin della porta C vengono utilizzati per le righe e i pin della porta F vengono utilizzati per le colonne. Per una completa comprensione dell'interfacciamento è possibile consultare le slide allegate qui.

Passaggio 5: codifica:

Tutti i codici del progetto sono stati codificati in Keil Microvision 4, scaricabile dal sito web di Keil.

Per una comprensione completa delle varie righe di codice, si consiglia di consultare la scheda tecnica del microcontrollore all'indirizzo

Passaggio 6: ringraziamenti speciali:

I miei ringraziamenti speciali ai membri del progetto per aver condiviso con me i dettagli del loro progetto.

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

Dipartimento di Ingegneria Elettrica

Università di Ingegneria e Tecnologia Lahore, Pakistan

Spero di portarne altri ancora prima!!! Stai attento:)

Grazie e saluti

Tahir Ul Haq (UET Lahore)