Proiectul calculatorului electronic - Jasdeep Sidhu: 7 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Arduino este un microcontroler ușor și distractiv de utilizat, care ar putea fi utilizat în multe proiecte diferite. Astăzi vom folosi microcontrolerul Arduino împreună cu o tastatură 4x4 pentru a crea un calculator de bază care poate adăuga, scădea, împărți și înmulți! Acest proiect este foarte util și ar putea fi utilizat acasă, la școală sau chiar la locul de muncă, este foarte rapid și eficient atunci când vine vorba de rezolvarea unor mici probleme matematice. Sper să înveți și să te distrezi în timp ce creezi acest calculator! Bucurați-vă!

În primul rând, să aruncăm o privire la unele dintre consumabilele de care veți avea nevoie pentru a crea acest calculator de bază!

Provizii

1. Microcontroler Arduino (1)

2. Tastatură 4x4 (1)

3. LCD 16x2 (1)

4. Rezistor 200Ω (1)

5. Firuri (22)

Pasul 1: Materiale necesare

Există câteva componente principale care sunt necesare pentru a crea acest proiect. În primul rând avem nevoie de un microcontroler Arduino. Arduino este cea mai importantă componentă din acest circuit, deoarece ar putea fi achiziționat făcând clic pe acest link.

În al doilea rând, vom avea nevoie și de o tastatură 4x4. Acest lucru va permite utilizatorului să introducă problema matematică în calculator. Aceasta este, de asemenea, o componentă foarte importantă pentru a crea acest proiect. Această tastatură poate fi achiziționată făcând clic pe acest link.

În al treilea rând, vom avea nevoie de un LCD de 16x2. Acesta este ecranul care va afișa întrebarea și răspunsul matematic. Această componentă poate fi achiziționată prin acest link.

În al patrulea rând, avem nevoie de un rezistor de 200 Ω. Rezistoarele sunt destul de ușor de utilizat și sunt extrem de importante pentru acest proiect. Puteți achiziționa aceste rezistențe de pe acest link.

În cele din urmă, vom avea nevoie de 22 de fire pentru a finaliza circuitul. Aceste fire ar putea fi achiziționate de pe acest link.

Pasul 2: Conectați GND și 5V

După ce strângem toate materialele, trebuie să trecem la pasul următor. Acest pas este conectarea ecranului LCD 16x2 la Arduino. Trebuie să permitem ecranului LCD să obțină energie și împământare de la microcontrolerul Arduino. Pentru a face acest lucru, vom avea nevoie de 4 fire, un rezistor de 200 Ω și un ecran LCD de 16x2. În primul rând, să începem prin conectarea pinului de 5V de pe Arduino la VCC de pe ecranul LCD. Acest lucru va permite ecranului LCD să obțină energie de la Arduino, deoarece conectorul VCC este, de asemenea, cunoscut sub numele de Voltage Common Collector. Următorul pas este să conectați pinul de masă (GND) de pe Arduino la conectorul de masă de pe ecranul LCD (GND). Pentru pasul următor vom avea nevoie de încă un fir și rezistența de 200 Ω. Acest lucru ne va permite să conectăm pinul GND de pe Arduino la pinul LED de pe ecranul LCD 16x2. Trebuie să folosim rezistorul pentru a reduce fluxul de curent către LCD, deoarece fără rezistor LCD-ul nu ar funcționa corect, deoarece ar obține un flux de curent prea mare. În cele din urmă, trebuie să mai facem o conexiune GND, aceasta va conecta pinul GND de pe Arduino la V0, cunoscut și sub numele de punct de conexiune Contrast.

După ce am conectat corect toate cele 4 fire, putem trece la pasul următor.

Pasul 3: Conexiuni LCD

Pentru al treilea pas, trebuie să finalizăm toate conexiunile noastre LCD. Trebuie să conectăm corect și cu precizie fiecare fir pentru ca Arduino să fie legat corect cu ecranul LCD. În acest pas, vom avea nevoie de încă 6 fire pentru a conecta pinii digitali de pe Arduino la ecranul LCD 16x2. Prima conexiune pe care o vom face va conecta pinul digital 8 la DB7 (fir verde). Apoi, vom conecta pinul ~ 9 la DB6 (fir turcoaz) și, de asemenea, conectăm pinul ~ 10 la DB5 (fir albastru). Apoi, trebuie să conectăm pinul ~ 11 de pe Arduino la DB4. Apoi, trebuie să conectăm pinul 12 la E pe ecranul LCD. Conectorul „E” de pe LCD se mai numește Enable. În cele din urmă, vom conecta pinul 13 la conectorul RS. Conectorul „RS” este, de asemenea, cunoscut sub numele de Selectare înregistrare.

După efectuarea tuturor acestor conexiuni, circuitul ar trebui să arate ca imaginea de mai sus. Aproape am terminat!

Pasul 4: Finalizați conexiunile LCD

Acesta este un pas foarte simplu, dar important în acest circuit. În imaginea de mai sus veți vedea un fir gri, acesta trebuie utilizat pentru a permite ecranului LCD să arate cel mai bine. Când conectăm conectorul VCC la conectorul LED, acesta permite LCD-ului să devină mai luminos, provocând o vizibilitate mai bună a ecranului. Deși aceasta este o conexiune opțională (deoarece LCD-ul funcționează fără ea), este un bun plus pentru orice circuit de calculator, deoarece permite LCD-ului să devină mult mai luminos așa cum se vede în imaginile de mai sus.

Pasul 5: Conectați tastatura 4x4

Acum trebuie să conectăm tastatura 4x4 la Arduino. Trebuie să conectăm pinii digitali de la 0 la 7 la cei 8 conectori diferiți de pe tastatură. În primul rând, trebuie să conectăm D0 pe Arduino la coloana 4 de pe tastatură. Apoi, trebuie să conectăm D1 la coloana 3 de pe tastatură. Apoi vom atașa D2 la coloana 2 și vom conecta D3 la coloana 1. Pinul D4 va fi conectat cu rândul 4 de pe tastatură, D5 va fi conectat cu rândul 3, D6 cu rândul 2 și D7 cu rândul 1.

După realizarea tuturor acestor conexiuni, tastatura 4x4 va fi configurată corect și va fi gata de utilizare. Tastatura este atât de importantă încât, fără ea, utilizatorul nu va putea să-și introducă problema matematică în calculator. Ca urmare, asigurați-vă că conectați cu atenție tastatura la Arduino.

Dacă firele sunt conectate incorect, formatarea tastaturii nu va avea sens, determinând utilizarea calculatorului extrem de confuză.

După ce toate firele sunt conectate corect, circuitul ar trebui să arate ca fotografiile de mai sus.

Pasul 6: Să codificăm

Acum că am terminat componenta hardware a proiectului nostru, să trecem la software.

În primul rând, să aruncăm o privire asupra bibliotecilor necesare pe care trebuie să le încorporăm în acest cod. Avem nevoie de două biblioteci principale pentru ca acest cod să funcționeze. Avem nevoie de Keypad.h și LiquidCrystal.h. Fiecare dintre aceste biblioteci poate părea confuză, cu toate acestea, sunt foarte ușor de înțeles și de utilizat. Keypad.h ne permite să conectăm tastatura pe care am folosit-o la codul rând-coloană, ceea ce ne permite să codificăm ce face fiecare tastă de pe tastatură. În continuare, LiquidCrystal.h permite microcontrolerului Arduino să utilizeze și să controleze în mod corespunzător ecranul LCD (Liquid-Crystal-Display).

În al doilea rând, putem arunca o privire mai atentă la formatarea tastaturii (unde biblioteca keypad.h devine importantă). Putem folosi RowPins împreună cu ColPins pentru a permite circuitului să înțeleagă ce pini digitali sunt folosiți ca pini de rând și pini de coloană. În acest caz, RowPins sunt 7, 6, 5, 4, în timp ce ColPins sunt 3, 2, 1, 0.

În al treilea rând, în funcția void setup () putem vedea care sunt mesajele de pornire. Aceste mesaje sunt pur și simplu imprimate pe ecranul LCD utilizând lcd.print.

În al patrulea rând, putem vedea în cadrul funcției void loop () că există multe linii de cod și, în cadrul acestor linii, am folosit o declarație switch. Acest lucru permite circuitului să înțeleagă că dacă se face clic pe -, +, / sau *, atunci ce ar trebui să facă. Acesta oferă circuitului o serie de instrucțiuni, în funcție de butonul pe care este făcut clic de utilizator.

După ce toți acești pași sunt realizați, codul ar trebui să arate ca fotografiile de mai sus! Acest cod poate părea complex, dar este destul de ușor de înțeles și de învățat.

Pasul 7: Bucurați-vă

Acum că am terminat atât componentele hardware, cât și cele software ale acestui proiect, am terminat oficial! Vă mulțumesc că ați văzut tutorialul meu și sper că v-a plăcut!