Calculadora digital basada en TIVA: 6 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:44

Hola, Este es Tahir Ul Haq que les trae otro proyecto basado en tiva.

Este proyecto tiene como objetivo hacer una calculadora digital basada en LCD que realice varias funciones.

Una calculadora es un dispositivo electrónico que evaluará diversas expresiones y cálculos matemáticos. La calculadora de este proyecto en particular fue diseñada utilizando el microcontrolador Tiva TM4c1233GXL. La calculadora primero le da al usuario varias operaciones a realizar. El usuario selecciona la operación particular a realizar, ingresa los argumentos deseados y la calculadora evalúa la operación y muestra el resultado en la pantalla LCD. Esta calculadora en particular puede realizar las siguientes operaciones:

 Funciones aritméticas.

 Funciones trigonométricas.

 Conversión de números entre diferentes bases.

 Evaluación de expresiones infijas

 Factorial de un número

 Cálculo de la enésima potencia de un número.

Paso 1: Componentes necesarios:

Estos son los componentes necesarios para el proyecto:

 Tiva TM4C1233GXL:

Un microcontrolador basado en ARM que puede realizar varios trabajos y procesos. Estos procesos deben ser definidos por el usuario en forma de código, ya sea en lenguaje C o lenguaje ensamblador. El código está escrito con el software Keil. Keil Software convierte el código correspondiente en Código Máquina y lo descarga en la memoria flash del Microcontrolador Tiva. Luego, el código se puede ejecutar en el microcontrolador.

 Pantalla LCD:

Se utilizó una pantalla LCD de 20x4 caracteres para mostrar el resultado de este proyecto. La pantalla LCD se interconectó directamente con el microcontrolador Tiva. Generará cualquier dato que se le envíe en sus líneas de datos.

 Teclado:

Se utilizó un Teclado de dimensiones 4x4. El teclado en total contiene 16 teclas, cada una de las cuales se puede utilizar para enviar una entrada en particular al microcontrolador según lo requiera el usuario.

Este es un proyecto simple basado en codificación que requiere componentes mínimos de hardware pero mucha programación dependiendo de la cantidad de calculadora avanzada que desee.

Paso 2: procedimiento

Interfaz LCD:

Una pantalla LCD contiene los siguientes pines: 1. Vdd: El voltaje de suministro de la pantalla LCD. Se suministran 5 V CC desde el microcontrolador Tiva a este pin para encender la pantalla LCD.

2. Vss: Conexión a tierra de la pantalla LCD. Está conectado al suelo.

3. Vcc: Pin de control de contraste. Establece el contraste de la pantalla.

4. Pin R / W: Este pin se utiliza para seleccionar entre las opciones de lectura y escritura de la pantalla LCD. Cuando este pin se hace lógicamente bajo, se realiza una operación de escritura y los datos se envían desde el microcontrolador a la pantalla LCD utilizando los pines D0-D7. Cuando este pin se establece en alto, se realiza una operación de lectura y los datos se envían desde la pantalla LCD al microcontrolador utilizando los pines D0-D7 en la pantalla LCD.

5. Registrar Seleccionar pin: Este pin se usa para seleccionar si deseamos enviar algunos datos a la pantalla LCD para mostrar o si deseamos realizar algún comando en la pantalla LCD. Se pueden ejecutar varios comandos en la pantalla LCD, incluida la visualización clara, el movimiento del cursor o el encendido / apagado de la pantalla. Cuando este pin se establece en alto, una operación de escritura enviará datos al registro de datos para mostrarlos en la pantalla LCD. Cuando este pin se establece bajo, una operación de escritura enviará algún comando específico de la pantalla LCD que se ejecutará en la pantalla LCD.

6. Habilitar Pin: Este pin se utiliza para habilitar la pantalla LCD. Se opera en el flanco ascendente de un pulso. Cuando los datos se envían a las líneas de datos y se establece el pin R / W, la aplicación de un pulso corto dará como resultado que los datos se envíen a la pantalla LCD.

7. Pines de datos: Estos 8 pines se utilizan como bus para enviar o recibir datos entre el microcontrolador y la pantalla LCD. En su configuración predeterminada, la pantalla LCD está programada para enviar datos utilizando un ancho de datos de 8 bits. Sin embargo, para guardar pines en el microcontrolador Tiva, también se puede programar para enviar 8 bits usando dos transferencias de datos de 4 bits.

Los siguientes pasos se llevan a cabo para conectar una pantalla LCD:

1. Inicialización de LCD:

Antes de su uso, el módulo LCD debe configurarse e inicializarse.

Los cuatro pasos de la inicialización son:

a) Configuración de función: Esto establece la selección del ancho del bus de datos, el número de líneas de visualización y el tipo de fuente de visualización

b) Control de pantalla y cursor: este comando se utiliza para encender / apagar la pantalla y el cursor.

c) Configuración del modo de entrada: Nos permite habilitar el movimiento del cursor y el cambio de pantalla.

d) Borrado de la pantalla: Borra la pantalla usando el comando 0x01 en el módulo LCD.

2. Operación de escritura en la pantalla LCD: Para realizar una operación de escritura en la pantalla LCD, envíe los datos a las líneas de datos. Luego, el pin R / W y los pines RS se establecen en lógica baja. Luego se aplica un pulso en el Pin de habilitación para enviar los datos en las líneas de datos que se muestran en la pantalla LCD.

Interfaz del teclado:

El teclado 4x4 consta de 4 filas y 4 columnas. Cada fila y columna tiene un pin separado que está conectado a un pin separado en el microcontrolador Tiva. Se detecta una pulsación de tecla mediante el método basado en sondeo. Inicialmente, todas las filas y columnas tienen un nivel lógico alto. Cada fila se convierte en lógica baja una por una. Y se detecta la columna correspondiente que se convierte en lógica baja, presionando una tecla. Los números de fila y columna detectados se escanean en la matriz que devuelve el número correspondiente ingresado asignado a la tecla presionada

Paso 3: Operaciones:

Esta calculadora puede realizar varias operaciones aritméticas que son:

1. Operaciones binarias:

Suma, resta, multiplicación o división de dos números.

2. Cronómetro:

Cuente el temporizador que puede realizar un seguimiento del tiempo según sea necesario. También se incluye la operación de reinicio del cronómetro.

3. Funciones trigonométricas:

Calcula el seno, el coseno y la tangente del ángulo dado en grados. También puede calcular el recíproco de dichas funciones.

4. Funciones varias:

Estos incluyen el cálculo de la enésima potencia de un número, el cálculo del factorial de un número y las conversiones de base.

5. Evaluación de expresiones infijas:

Calcula expresiones infijas largas que incluyen las funciones de suma, resta, multiplicación y división.

Paso 4: Diseño del proyecto:

El microcontrolador se coloca en una caja después de realizar las conexiones y la pantalla LCD y el teclado se colocan fuera de la caja para su funcionamiento.

Para los pines de control LCD se utilizan los pines PA5, PA6 y PA7 del microcontrolador.

Para la interfaz de la pantalla LCD, los pines del puerto B se utilizan para los pines D0-D7 de la pantalla LCD. Los detalles están en las imágenes adjuntas.

Para la interfaz del teclado, los pines del puerto C se utilizan para las filas y los pines del puerto F se utilizan para las columnas. Para una comprensión completa de la interfaz, puede consultar las diapositivas adjuntas aquí.

Paso 5: codificación:

Todos los códigos del proyecto se han codificado en Keil Microvision 4, que se puede descargar desde el sitio web de Keil.

Para una comprensión completa de varias líneas de código, le recomendamos que consulte la hoja de datos del microcontrolador en

Paso 6: Gracias especiales:

Mi agradecimiento especial a los miembros del proyecto por compartir los detalles del proyecto conmigo.

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

Departamento de Ingeniería Eléctrica

Universidad de Ingeniería y Tecnología de Lahore, Pakistán

¡Espero traer algunos más antes! Cuídate:)

Gracias y saludos

Tahir Ul Haq (UET Lahore)