Calculadora de binário para decimal: 8 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Para o décimo primeiro ano de engenharia da computação, tive que decidir sobre um projeto final. No começo eu não sabia o que fazer porque precisava incluir certos componentes de hardware. Depois de alguns dias, meu colega de classe me disse para fazer um projeto baseado no somador de quatro bits que criamos alguns meses atrás. Depois daquele dia, usando meu somador de quatro bits, consegui criar um conversor binário para decimal.

A criação deste projeto requer muita pesquisa, o que inclui principalmente a compreensão de como funciona um somador completo e meio.

Etapa 1: Materiais necessários

Para este projeto, você precisará dos seguintes materiais:

• Arduino UNO
• quatro tábuas de pão
• bateria de nove volts
• sete portas XOR (2 chips XOR)
• sete portas AND (2 chips AND)
• três portas OR (1 chip OR)
• cinco LEDs
• oito resistores de 330 ohms
• tela de LCD
• quatro fios macho-fêmea
• muitos fios macho-macho
• descascador de fios
• LED RGB ânodo comum

Custo (excluindo fios): $ 79,82

Todos os custos do material foram apurados na eletrônica da ABRA.

Etapa 2: Compreendendo o somador de 4 bits

Antes de começar, você deve entender como funciona um somador de quatro bits. Quando olhamos pela primeira vez para este circuito, você notará que há um circuito meio somador e três circuitos somadores completos. Como um somador de quatro bits é uma combinação de somador completo e meio somador, postei um vídeo explicando como os dois tipos de somador funcionam.

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

Etapa 3: Construindo o somador de 4 bits

Explicar como construir um somador de quatro bits é muito difícil, pois envolve muita fiação. Com base nessas fotos, posso dar alguns truques para construir este circuito. Em primeiro lugar, a maneira como você organiza seus chips lógicos pode ser muito importante. Para ter um circuito organizado, solicite seus chips nesta ordem: XOR, AND, OR, AND, XOR. Por ter essa ordem, não apenas seu circuito ficará limpo, mas também será muito fácil para você organizá-lo.

Outro grande truque é construir cada somador por vez e do lado direito para o esquerdo. Um erro comum que muitas pessoas cometem é fazer todos os somadores ao mesmo tempo. Ao fazer isso, você pode bagunçar a fiação. Um erro no somador de 4 bits pode fazer com que tudo não funcione,

Etapa 4: Fornecimento de energia e aterramento para o circuito

Usando a bateria de 9 volts, forneça energia e aterramento para a placa de ensaio que conterá o somador de quatro bits. Para as 3 placas de ensaio restantes, forneça energia e aterramento por meio do Arduino UNO.

Etapa 5: LEDs de fiação

Para este projeto, os cinco LEDs serão usados como um dispositivo de entrada e saída. Como um dispositivo de saída, o LED acenderá um número binário, dependendo das entradas colocadas no somador de quatro bits. Como um dispositivo de entrada, dependendo de quais LEDs estão ligados e desligados, seremos capazes de projetar o número binário convertido no display LCD como um número decimal. Para conectar o LED, você conectará uma das somas formadas pelo somador de quatro bits à perna anódica do LED (perna longa do LED), porém entre essas duas, coloque um resistor de 330 ohms. Em seguida, conecte a perna do cátodo do LED (perna curta do LED) ao trilho de aterramento. Entre o resistor e o fio de soma, conecte um fio macho a qualquer pino digital no Arduino UNO. Repita esta etapa para as três somas restantes e a execução. Os pinos digitais que usei foram 2, 3, 4, 5 e 6.

Etapa 6: Fiação do LED RGB do ânodo comum

Para este projeto, o objetivo deste LED RGB é mudar as cores sempre que um novo número decimal for formado no display LCD. Quando você olha pela primeira vez para o ânodo RGB led comum, você notará que ele tem 4 pernas; uma perna de luz vermelha, uma perna de luz (ânodo), uma perna de luz verde e uma perna de luz azul. A perna de alimentação (ânodo) será conectada ao barramento de alimentação, recebendo 5 volts. Conecte as três pernas de cores restantes com resistores de 330 ohms. Na outra extremidade do resistor, use um fio macho para macho para conectá-lo a um pino digital PWM no Arduino. O pino digital PWM é qualquer pino digital com uma linha ondulada ao lado dele. Os pinos PWM que usei foram 9, 10 e 11.

Etapa 7: Conectando o display LCD

Para este projeto, o display LCD projetará o número binário convertido em um decimal. Quando olhamos para o display LCD, você notará 4 pinos machos. Esses pinos são VCC, GND, SDA e SCL. Para o VCC, use um fio macho para fêmea para conectar o pino VCC ao barramento de alimentação na placa de ensaio. Isso fornecerá 5 volts para o pino VCC. Para o pino GND, conecte-o ao trilho de aterramento com um fio macho para fêmea. Com os pinos SDA e SCL, conecte-o a um pino analógico com um fio macho para fêmea. Eu conectei o pino SCL ao pino analógico A5 e o pino SDA ao pino analógico A4.

Etapa 8: Escrevendo o código

Agora que expliquei a parte de construção deste projeto, vamos começar o código. Em primeiro lugar, precisamos primeiro baixar e importar as seguintes bibliotecas; A biblioteca LiquidCrystal_I2C e a biblioteca de fios.

#include #include

Depois de fazer isso, você precisa declarar todas as variáveis necessárias. Em qualquer tipo de código, você deve declarar suas variáveis primeiro.

const int dig1 = 2;

const int digit2 = 3;

const int dig3 = 4;

const int digit4 = 5;

const int dig5 = 6;

int digitsum1 = 0;

int digitsum2 = 0;

int digitsum3 = 0;

int digitsum4 = 0;

dígito interno 5 = 0;

char array1 = "Binário para decimal";

char array2 = "Conversor";

int tim = 500; // o valor do tempo de atraso

const int redPin = 9;

const int greenPin = 10;

const int bluePin = 11;

#define COMMON_ANODE

LiquidCrystal_I2C lcd (0x27, 16, 2);

Em void setup (), você declara o tipo de pino para todas as suas variáveis. Você também usará um início serial porque estamos usando analogWrite ()

void setup ()

{

Serial.begin (9600);

pinMode (digit1, INPUT);

pinMode (digit2, INPUT);

pinMode (digit3, INPUT);

pinMode (digit4, INPUT);

pinMode (digit5, INPUT);

lcd.init ();

lcd.backlight ();

pinMode (redPin, OUTPUT);

pinMode (greenPin, OUTPUT);

pinMode (bluePin, OUTPUT);

No void setup (), criei um loop for para criar uma mensagem dizendo o nome deste projeto. A razão pela qual não está no laço void () é que se estiver nesse vazio, a mensagem continuará se repetindo

lcd.setCursor (15, 0); // define o cursor para a coluna 15, linha 0

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

{

lcd.scrollDisplayLeft (); // Rola o conteúdo do display um espaço à esquerda.

lcd.print (array1 [positionCounter1]); // Imprime uma mensagem no LCD.

atraso (tim); // aguarde 250 microssegundos

}

lcd.clear (); // Limpa a tela LCD e posiciona o cursor no canto superior esquerdo.

lcd.setCursor (15, 1); // define o cursor para a coluna 15, linha 1

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

{

lcd.scrollDisplayLeft (); // Rola o conteúdo do display um espaço à esquerda.

lcd.print (array2 [positionCounter]); // Imprime uma mensagem no LCD.

delay (tim); // aguarde 250 microssegundos

}

lcd.clear (); // Limpa a tela LCD e posiciona o cursor no canto superior esquerdo.

}

Agora que terminamos a configuração do void (), vamos passar para o loop void (). No loop void, criei várias instruções if-else para garantir que, quando certas luzes estiverem acesas ou apagadas, ele exibirá um determinado número decimal no visor. Anexei um documento mostrando o que está dentro do meu loop de vazio e os muitos outros vazios que criei. Clique aqui para visitar o documento

Agora tudo o que você precisa fazer é executar o código e aproveitar seu novo conversor de binário para decimal.