Calculadora digital baseada em TIVA: 6 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:39

Olá, Este é Tahir Ul Haq trazendo a você outro projeto baseado em tiva.

Este projeto tem como objetivo fazer uma Calculadora Digital baseada em LCD realizando várias funções.

Uma calculadora é um dispositivo eletrônico que avalia várias expressões matemáticas e cálculos. A calculadora deste projeto específico foi projetada usando o microcontrolador Tiva TM4c1233GXL. A calculadora primeiro fornece ao usuário várias operações a serem realizadas. O usuário seleciona a operação específica a ser executada, insere os argumentos desejados e a calculadora avalia a operação e exibe o resultado na tela LCD. Esta calculadora em particular pode realizar as seguintes operações:

 Funções aritméticas.

 Funções trigonométricas.

 Conversão de números entre diferentes bases.

 Avaliação de Expressões Infix

 Fatorial de um número

 Cálculo da enésima potência de um número.

Etapa 1: Componentes necessários:

Aqui estão os componentes necessários para o Projeto:

 Tiva TM4C1233GXL:

Um microcontrolador baseado em ARM que pode executar vários trabalhos e processos. Esses processos devem ser definidos pelo usuário na forma de um código, na linguagem C ou na linguagem Assembly. O código é escrito usando o software Keil. Keil Software converte o código correspondente em Código de Máquina e o baixa na memória flash do Microcontrolador Tiva. O código pode então ser executado no microcontrolador.

 Display LCD:

Um display LCD de 20x4 caracteres foi usado para exibir a saída deste projeto. O display LCD tinha interface direta com o microcontrolador Tiva. Ele produzirá quaisquer dados alimentados a ele em suas linhas de dados.

 Teclado:

Foi utilizado um teclado de dimensões 4x4. O teclado no total contém 16 teclas, cada uma das quais pode ser usada para enviar uma entrada específica para o microcontrolador, conforme exigido pelo usuário.

Este é um projeto simples baseado em codificação que requer componentes de hardware mínimos, mas muita programação dependendo de quanto calculadora avançada você deseja.

Etapa 2: Procedimento

Interface LCD:

Um LCD contém os seguintes pinos: 1. Vdd: A tensão de alimentação do LCD. 5 V DC é fornecido do microcontrolador Tiva para este pino para ligar o LCD.

2. Vss: A conexão de aterramento do LCD. Ele está conectado ao solo.

3. Vcc: O pino de controle de contraste. Isso define o contraste para a tela.

4. Pino R / W: Este pino é usado para selecionar entre a opção de leitura e gravação do LCD. Quando este pino é tornado lógico baixo, uma operação de gravação é executada e os dados são enviados do microcontrolador para o LCD usando os pinos D0-D7. Quando este pino é definido como alto, uma operação de leitura é executada e os dados são enviados do LCD para o microcontrolador usando os pinos D0-D7 no LCD.

5. Pino de seleção de registro: Este pino é usado para selecionar se desejamos enviar alguns dados ao LCD para exibição ou se desejamos executar algum comando no LCD. Vários comandos podem ser executados no LCD, incluindo exibição clara, movimento do cursor ou ligar / desligar a exibição. Quando este pino é definido como alto, uma operação de gravação enviará dados para o registrador de dados para exibição no LCD. Quando este pino é definido como baixo, uma operação de gravação enviará algum comando específico do LCD para ser executado no LCD.

6. Pino de ativação: Este pino é usado para ativar o LCD. É operado na borda ascendente de um pulso. Quando os dados são alimentados nas linhas de dados e no pino R / W definido, a aplicação de um pulso curto resultará no envio de dados para o LCD.

7. Pinos de dados: Esses 8 pinos são usados como um barramento para enviar ou receber dados entre o microcontrolador e o LCD. Em sua configuração padrão, o LCD é programado para enviar dados usando uma largura de dados de 8 bits. No entanto, para salvar pinos no microcontrolador Tiva, ele também pode ser programado para enviar 8 bits usando duas transferências de dados de 4 bits.

As etapas a seguir são realizadas para fazer a interface com um LCD:

1. Inicialização do LCD:

Antes de usar, o módulo LCD precisa ser configurado e inicializado.

As quatro etapas de inicialização são:

a) Configuração de função: define a seleção da largura do barramento de dados, o número de linhas de exibição e o tipo de fonte de exibição

b) Controle da tela e do cursor: Este comando é usado para ligar / desligar a tela e o cursor.

c) Configuração do modo de entrada: permite habilitar o movimento do cursor e a mudança de exibição.

d) Limpeza do display: Limpa o display usando o comando 0x01 para o módulo LCD.

2. Operação de gravação no LCD: para realizar uma operação de gravação no LCD, envie os dados para as linhas de dados. Em seguida, o pino R / W e os pinos RS são definidos como lógico baixo. Um pulso é então aplicado no pino de ativação para enviar os dados nas linhas de dados que são exibidas na tela LCD.

Interface do teclado:

O teclado 4x4 consiste em 4 linhas e 4 colunas. Cada linha e coluna tem um pino separado que é conectado a um pino separado no microcontrolador Tiva. Um pressionamento de tecla é detectado usando o método baseado em polling. Inicialmente, todas as linhas e colunas são logicamente altas. Cada linha é tornada lógica baixa, uma por uma. E a coluna correspondente que é tornada lógica baixa, por um pressionamento de tecla, é detectada. Os números de linha e coluna detectados são verificados na matriz que retorna o número correspondente inserido atribuído à tecla pressionada

Etapa 3: Operações:

Esta calculadora pode realizar várias operações aritméticas, que são:

1. Operações binárias:

Adição, subtração, multiplicação ou divisão de dois números.

2. Cronômetro:

Contador de tempo que pode controlar o tempo conforme necessário. A operação de reinicialização do cronômetro também está incluída.

3. Funções trigonométricas:

Calcule o seno, cosseno e tangente do ângulo fornecido em graus. Ele também pode calcular o recíproco das referidas funções

4. Funções diversas:

Isso inclui o cálculo da enésima potência de um número, o cálculo do fatorial de um número e as conversões de base.

5. Avaliação das expressões do Infix:

Calcule expressões infixas longas que incluem as funções de adição, subtração, multiplicação e divisão.

Etapa 4: Desenho do Projeto:

O microcontrolador é colocado em uma caixa após fazer as conexões e o LCD e o teclado são colocados fora da caixa para operação.

Para o controle LCD, os pinos PA5, PA6 e PA7 do icro-controlador são usados.

Para a interface do LCD, os pinos da Porta B são usados para os pinos D0-D7 do LCD. Os detalhes estão nas imagens em anexo.

Para interface do teclado, os pinos da porta C são usados para linhas e os pinos da porta F são usados para as colunas. Para uma compreensão completa da interface, você pode consultar os slides anexados aqui.

Etapa 5: Codificação:

Todos os códigos do projeto foram codificados em Keil Microvision 4, que pode ser baixado do site da Keil.

Para uma compreensão completa das várias linhas de código, recomendamos que você leia a folha de dados do microcontrolador em

Etapa 6: Agradecimentos especiais:

Meus agradecimentos especiais aos membros do projeto por compartilharem os detalhes do projeto comigo.

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

Departamento de Engenharia Elétrica

Universidade de Engenharia e Tecnologia Lahore, Paquistão

Espero trazer mais ainda mais cedo !!! Tome cuidado:)

Obrigado e cumprimentos

Tahir Ul Haq (UET Lahore)