TIVA alapú digitális számológép: 6 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Szia, Ez a Tahir Ul Haq egy másik tiva alapú projektet hoz.

A projekt célja, hogy egy LCD alapú digitális számológépet készítsen, amely különböző funkciókat hajt végre.

A számológép egy elektronikus eszköz, amely különböző matematikai kifejezéseket és számításokat értékel. Ennek a projektnek a számológépét a Tiva TM4c1233GXL mikrovezérlővel tervezték. A számológép először megadja a felhasználónak a különböző műveleteket. A felhasználó kiválasztja a végrehajtandó műveletet, megadja a kívánt argumentumokat, a számológép pedig értékeli a műveletet, és megjeleníti az eredményt az LCD képernyőn. Ez a számológép a következő műveleteket hajthatja végre:

 Aritmetikai függvények.

 trigonometrikus függvények.

 Számok átalakítása különböző bázisok között.

 Infix kifejezések értékelése

 Számfaktoriális

 Szám n -edik hatványának kiszámítása.

1. lépés: Szükséges összetevők:

Íme a projekthez szükséges összetevők:

 Tiva TM4C1233GXL:

ARM alapú mikrokontroller, amely különféle feladatokat és folyamatokat képes végrehajtani. Ezeket a folyamatokat a felhasználónak kell megadnia kód formájában, akár C, akár Assembly nyelven. A kódot a Keil szoftverrel írták. A Keil Software átalakítja a megfelelő kódot Gépkódmá, és letölti a Tiva mikrokontroller flash memóriájába. A kód ezután futtatható a mikrovezérlőn.

 LCD kijelző:

A projekt kimenetének megjelenítéséhez 20x4 karakteres LCD kijelzőt használtak. Az LCD kijelző közvetlenül a Tiva mikrokontrollerhez lett csatlakoztatva. Minden adatot kiad az adatvonalaira.

 Billentyűzet:

4x4 méretű billentyűzetet használtak. A billentyűzet összesen 16 billentyűt tartalmaz, amelyek mindegyike használható egy adott bemenet elküldésére a mikrokontrollernek, a felhasználó igényei szerint.

Ez egy egyszerű kódoláson alapuló projekt, amely minimális hardverösszetevőket igényel, de sok programozást, attól függően, hogy mennyi fejlett számológépet szeretne.

2. lépés: Eljárás

LCD interfész:

Az LCD a következő csapokat tartalmazza: 1. Vdd: Az LCD tápfeszültsége. Az LCD bekapcsolásához a Tiva mikrokontroller 5V egyenáramú tápellátást biztosít.

2. Vss: Az LCD földelése. A talajhoz kapcsolódik.

3. Vcc: A kontrasztvezérlő csap. Ezzel beállítja a kijelző kontrasztját.

4. R/W csap: Ezzel a tűvel választhat az LCD olvasási és írási lehetőségei között. Ha ezt a tűt logikailag alacsonyra állítjuk, akkor írási műveletet hajtunk végre, és a D0-D7 érintkezők segítségével adatokat küld a mikrokontrollerről az LCD-re. Ha ezt a tűt magasra állítja, olvasási műveletet hajt végre, és az adatokat az LCD-ről a mikrokontrollerre küldi a D0-D7 érintkezők segítségével.

5. Register Select pin: Ezzel a tűvel lehet kiválasztani, hogy el akarunk -e küldeni néhány adatot az LCD -nek megjeleníteni, vagy valamilyen parancsot akarunk végrehajtani az LCD -n. Különféle parancsok hajthatók végre az LCD -n, beleértve a tiszta kijelzőt, a kurzor mozgatását vagy a kijelző be- és kikapcsolását. Ha ezt a tűt magasra állítja, az írási művelet adatokat küld az adatregiszterbe, és megjeleníti az LCD -n. Ha ezt a tűt alacsonyra állítja, akkor egy írási művelet elküldi az LCD -nek adott parancsot, amelyet el kell végezni az LCD -n.

6. Tű engedélyezése: Ezzel a tűvel engedélyezheti az LCD -t. Az impulzus emelkedő szélén működik. Ha az adatokat az adatvonalakra és az R/W tűkészletre táplálják, rövid impulzus alkalmazása az adatok elküldését eredményezi az LCD -re.

7. Adatcsapok: Ez a 8 érintkező buszként használható adatküldésre vagy -fogadásra a mikrokontroller és az LCD között. Az alapértelmezett konfigurációban az LCD programozott adatküldés 8 bites adatszélességgel. A Tiva mikrokontroller csapjainak mentéséhez azonban programozható úgy is, hogy 8 bit küldésére szolgál két 4 bites adatátvitel használatával.

Az LCD interfészhez a következő lépéseket kell végrehajtani:

1. LCD inicializálás:

Használat előtt az LCD modult konfigurálni és inicializálni kell.

Az inicializálás négy lépése a következő:

a) Funkcióbeállítás: Ezzel állítható be az adat busz szélessége, a megjelenítési sorok száma és a kijelző betűtípusa

b) Kijelző és kurzorvezérlés: Ezzel a paranccsal kapcsolhatja ki/be a kijelzőt és a kurzort.

c) Belépési mód beállítása: Lehetővé teszi a kurzor mozgatását és a kijelző eltolását.

d) A kijelző törlése: A kijelző törlése az LCD modul 0x01 parancsával.

2. LCD írási művelet: Ha írási műveletet szeretne végrehajtani az LCD -n, küldje el az adatokat az adatvonalakra. Ezután az R/W csap és az RS csapok logikai alacsonyra vannak állítva. Ezt követően impulzust alkalmaznak az Engedélyező pin -n, hogy elküldjék az adatokat az LCD -képernyőn megjelenő adatvonalakra.

Billentyűzet interfész:

A 4x4 billentyűzet 4 sorból és 4 oszlopból áll. Minden sornak és oszlopnak külön csapja van, amely a Tiva mikrokontroller külön csapjához van csatlakoztatva. A gombnyomás lekérdezésen alapuló módszerrel észlelhető. Kezdetben minden sor és oszlop logikailag magas. Minden sor egyenként alacsony logikára van állítva. És a megfelelő oszlopot, amelyet a billentyű lenyomásával logikailag alacsonyra állítanak, észleli. Az észlelt sor- és oszlopszámokat a rendszer beolvassa a tömbben, amely a lenyomott gombhoz rendelt megfelelő számot adja vissza

3. lépés: Műveletek:

Ez a számológép különféle számtani műveleteket hajthat végre, amelyek:

1. Bináris műveletek:

Két szám összeadása, kivonása, szorzása vagy osztása.

2. Stopper:

Számoljon időzítőt, amely szükség szerint nyomon tudja követni az időt. A stopper működésének visszaállítása is benne van.

3. Trigonometrikus függvények:

Számítsa ki az adott szög szinuszát, koszinuszát és érintőjét fokokban. Kiszámíthatja az említett függvények reciprokát is

4. Egyéb funkciók:

Ezek közé tartozik a szám n -edik hatványának kiszámítása, a szám faktoriáljának kiszámítása és az alapkonverziók.

5. Az Infix kifejezések értékelése:

Számítsa ki a hosszú infix kifejezéseket, amelyek tartalmazzák az összeadás, kivonás, szorzás és osztás funkcióit.

4. lépés: Projekttervezés:

A mikrovezérlőt a csatlakoztatás után a dobozba helyezi, az LCD-t és a billentyűzetet pedig a dobozon kívülre helyezi működés céljából.

Az LCD vezérlőcsapokhoz az icro-vezérlő PA5, PA6 és PA7 csapjait használják.

Az LCD interfészhez a B port csapjait használják az LCD D0-D7 csapjaihoz. Részletek a mellékelt képeken.

A billentyűzettel való interfészhez a C portok csapjai a sorok, az F port pedig az oszlopok. Az interfész teljes megértéséhez olvassa el az itt csatolt diákat.

5. lépés: Kódolás:

Az összes projektkód a Keil Microvision 4 programban van kódolva, amely letölthető a Keil webhelyéről.

A különböző kódsorok teljes megértéséhez javasoljuk, hogy nézze át a mikro-vezérlő adatlapját a https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tm4c123gh6pm.pdf címen.

6. lépés: Külön köszönet:

Külön köszönöm a projekt tagjainak, hogy megosztották velem a projekt részleteit.

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

Villamosmérnöki Tanszék

Mérnöki és Technológiai Egyetem, Lahore, Pakisztán

Remélem, hogy hamarabb is hozok többet !!! Vigyázz magadra:)

Köszönettel és üdvözlettel

Tahir Ul Haq (UET Lahore)