מחשבון דיגיטלי מבוסס TIVA: 6 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:17

שלום שם, זהו Tahir Ul Haq שמביא לכם עוד פרויקט מבוסס טיבה.

פרויקט זה נועד ליצור מחשבון דיגיטלי מבוסס LCD המבצע פונקציות שונות.

מחשבון הוא מכשיר אלקטרוני שיעריך ביטויים וחישובים מתמטיים שונים. מחשבון הפרויקט המסוים הזה תוכנן באמצעות בקר מיקרו Tiva TM4c1233GXL. המחשבון נותן למשתמש תחילה פעולות שונות לביצוע. המשתמש בוחר את הפעולה הספציפית לביצוע, מזין את הארגומנטים הרצויים והמחשבון מעריך את הפעולה ומציג את התוצאה על מסך LCD. מחשבון מסוים זה יכול לבצע את הפעולות הבאות:

 פונקציות אריתמטיות.

 פונקציות טריגונומטריות.

 המרת מספרים בין בסיסים שונים.

 הערכת ביטויי אינפיקס

 פקטוריאלי של מספר

 חישוב הכוח ה- n של מספר.

שלב 1: דרושים רכיבים:

להלן הרכיבים הנדרשים לפרויקט:

 Tiva TM4C1233GXL:

מיקרו -בקר מבוסס ARM שיכול לבצע עבודות ותהליכים שונים. התהליכים האלה חייבים להיות מוגדרים על ידי המשתמש בצורה של קוד, בשפת C או בשפת הרכבה. הקוד נכתב באמצעות תוכנת Keil. תוכנת Keil ממירה את הקוד המתאים ל- Machine Code ומורידה אותו בזיכרון הבזק של מיקרו בקר Tiva. לאחר מכן ניתן להריץ את הקוד על המיקרו -בקר.

 תצוגת LCD:

תצוגת LCD של 20x4 תווים שימשה להצגת הפלט של פרויקט זה. תצוגת ה- LCD הייתה בממשק ישיר למיקרו -הבקר של Tiva. הוא יפיק את כל הנתונים המוזנים לו על קווי הנתונים שלו.

 לוח מקשים:

נעשה שימוש בלוח מקשים בגודל 4x4. לוח המקשים בסך הכל מכיל 16 מקשים, שבכל אחד מהם ניתן לשלוח קלט מסוים אל המיקרו -בקר כנדרש על ידי המשתמש.

זהו פרויקט פשוט המבוסס על קידוד הדורש רכיבי חומרה מינימליים אך תכנות רב בהתאם לכמה מחשבון מתקדם שאתה רוצה.

שלב 2: נוהל

ממשק LCD:

LCD מכיל את הסיכות הבאות: 1. Vdd: מתח האספקה של ה- LCD. 5V DC מסופק מהמיקרו -בקר של Tiva לסיכה הזו כדי להדליק את ה- LCD.

2. Vss: חיבור הארקה של ה- LCD. הוא מחובר לקרקע.

3. Vcc: סיכת בקרת הניגודיות. זה קובע את הניגודיות לתצוגה.

4. סיכת R/W: סיכה זו משמשת לבחירה בין אפשרות הקריאה והכתיבה של ה- LCD. כאשר הסיכה הזו הופכת להיות לוגיקה נמוכה, מתבצעת פעולת כתיבה ונתונים נשלחים מהמיקרו-בקר אל ה- LCD בעזרת סיכות D0-D7. כאשר סיכה זו מוגדרת גבוה, מתבצעת פעולת קריאה ונתונים נשלחים מה- LCD אל המיקרו-בקר באמצעות סיכות D0-D7 בתצוגת ה- LCD.

5. רשום סיכת בחירה: סיכה זו משמשת לבחירה אם ברצוננו לשלוח נתונים למסך ה- LCD להצגה או שברצוננו לבצע פקודה כלשהי על מסך ה- LCD. ניתן לבצע פקודות שונות על ה- LCD כולל תצוגה ברורה, תנועת סמן או הפעלה/כיבוי של הצג. כאשר סיכה זו מוגדרת גבוה, פעולת כתיבה תשלח נתונים לרשם הנתונים להצגה על מסך ה- LCD. כאשר סיכה זו מוגדרת נמוכה, פעולת כתיבה תשלח פקודה ספציפית של LCD שתתבצע על גבי ה- LCD.

6. אפשר סיכה: סיכה זו משמשת להפעלת ה- LCD. הוא מופעל על קצה הדופק העולה. כאשר הנתונים מוזנים לקווי הנתונים ולמערכת סיכות R/W, יישום של דופק קצר יביא לכך שנשלחים נתונים אל ה- LCD.

7. סיכות נתונים: 8 סיכות אלה משמשות כאוטובוס לשליחת או קבלת נתונים בין המיקרו -בקר לבין ה- LCD. בתצורת ברירת המחדל שלו, ה- LCD מתוכנת לשלוח נתונים באמצעות רוחב נתונים של 8 סיביות. עם זאת, כדי לשמור סיכות על מיקרו בקר Tiva, ניתן לתכנת אותו גם לשלוח 8 סיביות באמצעות שתי העברות נתונים של 4 סיביות.

השלבים הבאים מבוצעים לממשק LCD:

1. אתחול LCD:

לפני השימוש, יש להגדיר ולאתחל את מודול ה- LCD.

ארבעת שלבי האתחול הם:

א) הגדרת פונקציה: זה קובע את בחירת רוחב אוטובוס הנתונים, מספר קווי התצוגה ואת סוג גופן התצוגה

ב) תצוגה ובקרת סמן: פקודה זו משמשת להפעלת/כיבוי התצוגה והסמן.

ג) הגדרת מצב כניסה: היא מאפשרת לנו לאפשר תנועת סמן ושינוי תצוגה.

ד) ניקוי התצוגה: מנקה את התצוגה באמצעות הפקודה 0x01 למודול ה- LCD.

2. פעולת כתיבת LCD: לביצוע פעולת כתיבה ל- LCD, שלח את הנתונים אל קווי הנתונים. אז סיכה R/W וסיכות RS מוגדרים ללוגיקה נמוכה. לאחר מכן מוחל דופק על האפשר סיכה לשליחת הנתונים על קווי הנתונים המוצגים על מסך LCD.

ממשק לוח מקשים:

לוח המקשים 4x4 כולל 4 שורות ו -4 עמודות. לכל שורה ועמודה יש סיכה נפרדת המחוברת לסיכה נפרדת במיקרו בקר Tiva. לחיצה על מקשים מזוהה בשיטה מבוססת סקר. בתחילה, כל השורות והעמודות גבוהות בהגיון. כל שורה נעשית לוגיקה נמוכה אחד אחד. והטור המקביל שנעשה לוגיקה נמוכה, בלחיצת מקש, מזוהה. מספרי השורות והעמודות שזוהו נסרקים במערך המחזירים את המספר המתאים שהוזן שהוקצה למקש הקשה

שלב 3: פעולות:

מחשבון זה יכול לבצע פעולות אריתמטיות שונות שהם:

1. פעולות בינאריות:

חיבור, חיסור, כפל או חלוקה של שני מספרים.

2. שעון עצר:

סופר טיימר שיכול לעקוב אחר הזמן לפי הצורך. הפעלה מחדש של שעון העצר כלולה גם היא.

3. פונקציות טריגונומטריות:

חשב את הסינוס, הקוסינוס והמשיק של הזווית הנתונה במעלות. הוא יכול גם לחשב את ההדדיות של הפונקציות האמורות

4. פונקציות שונות:

אלה כוללים חישוב הכוח ה- n של מספר, חישוב הפקטוריאלי של מספר והמרות בסיס.

5. הערכת ביטויי אינפיקס:

חשב ביטויי תוספת ארוכים הכוללים את הפונקציות של חיבור, חיסור, כפל וחילוק.

שלב 4: עיצוב הפרויקט:

בקר הבקרה ממוקם במקומות לאחר קבלת החיבורים וה- LCD ולוח המקשים מונחים מחוץ לקופסה להפעלה.

עבור סיכות בקרת LCD משמשים סיכות PA5, PA6 ו- PA7 של בקר המיקרו.

עבור ממשק ה- LCD סיכות יציאה B משמשות לסיכות D0-D7 של ה- LCD. פרטים מופיעים בתמונות המצורפות.

עבור ממשק לוח המקשים סיכות יציאה C משמשות לשורות וסיכות יציאה F משמשות בעמודות. להבנה מלאה של הממשק אתה יכול לעבור על השקופיות המצורפות כאן.

שלב 5: קידוד:

כל קודי הפרויקט קודדו ב- Keil Microvision 4, אותו ניתן להוריד מאתר האינטרנט של Keil.

להבנה מלאה של שורות קוד שונות, אתה מוזמן לעבור על גליון הנתונים של בקר הבקרה בכתובת

שלב 6: תודה מיוחדת:

תודתי המיוחדת לחברי הפרויקט שחלקו איתי את פרטי הפרויקט שלהם.

קאסים אלהי, אנסאר ראסול, עבדאללה אוסמן חאן, אסד עלי

מחלקת הנדסה אלקטרונית

האוניברסיטה להנדסה וטכנולוגיה לאהור, פקיסטן

מקווה להביא עוד כמה אפילו מוקדם יותר !!! שמור על עצמך:)

תודה וברכות

טאהיר אול האק (UET לאהור)