Elektronisches Rechnerprojekt - Jasdeep Sidhu - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Der Arduino ist ein einfach zu bedienender Mikrocontroller, der in vielen verschiedenen Projekten verwendet werden kann. Heute verwenden wir den Arduino-Mikrocontroller zusammen mit einer 4x4-Tastatur, um einen einfachen Taschenrechner zu erstellen, der addieren, subtrahieren, dividieren und multiplizieren kann! Dieses Projekt ist sehr nützlich und kann zu Hause, in der Schule oder sogar am Arbeitsplatz verwendet werden. Es ist sehr schnell und effizient, wenn es darum geht, kleine mathematische Probleme zu lösen. Ich hoffe, Sie lernen und haben Spaß beim Erstellen dieses Rechners! Genießen!

Schauen wir uns zunächst einige der Materialien an, die Sie benötigen, um diesen Basisrechner zu erstellen!

Lieferungen

1. Arduino-Mikrocontroller (1)

2. Tastatur 4x4 (1)

3. LCD 16x2 (1)

4. 200Ω Widerstand (1)

5. Drähte (22)

Schritt 1: Benötigte Materialien

Es gibt einige Hauptkomponenten, die benötigt werden, um dieses Projekt zu erstellen. Zuerst brauchen wir einen Arduino-Mikrocontroller. Der Arduino ist die wichtigste Komponente in dieser Schaltung, da er durch Klicken auf diesen Link erworben werden kann.

Zweitens benötigen wir auch eine 4x4-Tastatur. Auf diese Weise kann der Benutzer seine mathematische Aufgabe in den Taschenrechner eingeben. Dies ist auch eine sehr wichtige Komponente, um dieses Projekt zu erstellen. Diese Tastatur kann erworben werden, indem Sie auf diesen Link klicken.

Drittens benötigen wir ein 16x2 LCD. Dies ist der Bildschirm, der die mathematische Frage und Antwort anzeigt. Diese Komponente kann über diesen Link erworben werden.

Viertens benötigen wir einen 200--Widerstand. Widerstände sind recht einfach zu bedienen und für dieses Projekt äußerst wichtig. Sie können diese Widerstände über diesen Link kaufen.

Schließlich benötigen wir 22 Drähte, um die Schaltung zu vervollständigen. Diese Drähte können über diesen Link erworben werden.

Schritt 2: Verbinden Sie GND & 5V

Nachdem wir alle Materialien gesammelt haben, müssen wir zum nächsten Schritt übergehen. Dieser Schritt verbindet das 16x2 LCD mit dem Arduino. Wir müssen zulassen, dass das LCD Strom und Masse vom Arduino-Mikrocontroller erhält. Dazu benötigen wir 4 Drähte, einen 200 Ω Widerstand und das 16x2 LCD. Beginnen wir zunächst damit, den 5V-Pin des Arduino mit dem VCC auf dem LCD zu verbinden. Dadurch kann das LCD Strom vom Arduino beziehen, da der VCC-Anschluss auch als Voltage Common Collector bekannt ist. Der nächste Schritt besteht darin, den Massestift (GND) des Arduino mit dem Masseanschluss des LCD (GND) zu verbinden. Für den nächsten Schritt benötigen wir einen weiteren Draht und den 200 Ω Widerstand. Dadurch können wir den GND-Pin des Arduino mit dem LED-Pin des 16x2-LCDs verbinden. Wir müssen den Widerstand verwenden, um den Stromfluss zum LCD zu reduzieren, da das LCD ohne den Widerstand nicht richtig funktionieren würde, da es zu viel Stromfluss bekommen würde. Schließlich müssen wir noch eine GND-Verbindung herstellen. Dadurch wird der GND-Pin des Arduino mit dem V0 verbunden, der auch als Kontrastverbindungspunkt bekannt ist.

Nachdem wir alle 4 dieser Drähte richtig angeschlossen haben, können wir mit dem nächsten Schritt fortfahren.

Schritt 3: LCD-Anschlüsse

Für den dritten Schritt müssen wir alle unsere LCD-Verbindungen fertigstellen. Wir müssen jeden Draht richtig und genau anschließen, damit das Arduino richtig mit dem LCD verbunden ist. In diesem Schritt benötigen wir 6 weitere Drähte, um die digitalen Pins des Arduino mit dem 16x2-LCD zu verbinden. Die erste Verbindung, die wir herstellen, verbindet den digitalen Pin 8 mit DB7 (grünes Kabel). Als nächstes verbinden wir Pin ~9 mit DB6 (türkisfarbener Draht) und auch Pin ~10 mit DB5 (blauer Draht). Als nächstes müssen wir Pin ~ 11 auf dem Arduino mit DB4 verbinden. Als nächstes müssen wir Pin 12 mit E auf dem LCD verbinden. Der Anschluss "E" auf dem LCD wird auch Enable genannt. Schließlich verbinden wir Pin 13 mit dem RS-Anschluss. Der Anschluss "RS" wird auch als Registerauswahl bezeichnet.

Nachdem alle diese Verbindungen hergestellt wurden, sollte die Schaltung wie in der Abbildung oben aussehen. Wir sind fast fertig!

Schritt 4: LCD-Verbindungen abschließen

Dies ist ein sehr einfacher, aber wichtiger Schritt in dieser Schaltung. In der Abbildung oben sehen Sie einen grauen Draht. Dieser Draht muss verwendet werden, damit das LCD am besten aussieht. Wenn wir den VCC-Anschluss an den LED-Anschluss anschließen, wird das LCD heller, wodurch der Bildschirm besser sichtbar ist. Obwohl dies eine optionale Verbindung ist (da das LCD auch ohne funktioniert), ist es eine gute Ergänzung zu jeder Rechnerschaltung, da das LCD viel heller wird, wie in den obigen Bildern zu sehen ist.

Schritt 5: Verbinden Sie die 4x4-Tastatur

Jetzt müssen wir die 4x4-Tastatur mit dem Arduino verbinden. Wir müssen die digitalen Pins 0 bis 7 mit den 8 verschiedenen Anschlüssen auf der Tastatur verbinden. Zuerst müssen wir D0 auf dem Arduino mit Spalte 4 auf der Tastatur verbinden. Als nächstes müssen wir D1 mit Spalte 3 auf der Tastatur verbinden. Dann verbinden wir D2 mit Spalte 2 und verbinden D3 mit Spalte 1. Der Pin D4 wird mit Zeile 4 auf der Tastatur verbunden, D5 wird mit Zeile 3, D6 mit Zeile 2 und D7 mit Zeile 1 verbunden.

Nachdem alle diese Verbindungen hergestellt wurden, ist die 4x4-Tastatur ordnungsgemäß eingerichtet und kann verwendet werden. Die Tastatur ist so wichtig, da der Benutzer ohne sie seine mathematischen Aufgaben nicht in den Taschenrechner eingeben kann. Stellen Sie daher sicher, dass Sie die Tastatur sorgfältig mit dem Arduino verbinden.

Wenn die Drähte falsch angeschlossen sind, macht die Formatierung der Tastatur keinen Sinn, was die Bedienung des Taschenrechners äußerst unübersichtlich macht.

Nachdem alle Drähte richtig angeschlossen sind, sollte die Schaltung wie auf den oben gezeigten Fotos aussehen.

Schritt 6: Lassen Sie uns codieren

Nachdem wir nun die Hardwarekomponente unseres Projekts fertiggestellt haben, gehen wir zur Software über.

Lassen Sie uns zunächst einen Blick auf die notwendigen Bibliotheken werfen, die wir in diesen Code integrieren müssen. Wir benötigen zwei Hauptbibliotheken, damit dieser Code funktioniert. Wir brauchen Keypad.h und LiquidCrystal.h. Jede dieser Bibliotheken mag verwirrend aussehen, sie sind jedoch sehr einfach zu verstehen und zu verwenden. Keypad.h ermöglicht es uns, die von uns verwendete Tastatur mit dem Zeilen-Spalten-Code zu verbinden, wodurch wir codieren können, was jede Taste auf der Tastatur tut. Als nächstes ermöglicht LiquidCrystal.h dem Arduino-Mikrocontroller, das LCD (Liquid-Crystal-Display) richtig zu verwenden und zu steuern.

Zweitens können wir uns die Tastaturformatierung genauer ansehen (wo die Bibliothek keyboard.h wichtig wird). Wir können RowPins zusammen mit ColPins verwenden, damit die Schaltung versteht, welche digitalen Pins als Zeilenpins und Spaltenpins verwendet werden. In diesem Fall sind RowPins 7, 6, 5, 4, während ColPins 3, 2, 1, 0 sind.

Drittens können wir in der Funktion void setup() sehen, was die Startmeldungen sind. Diese Meldungen werden einfach mit lcd.print auf das LCD gedruckt.

Viertens können wir in der Funktion void loop() viele Codezeilen sehen, und innerhalb dieser Zeilen habe ich eine switch-Anweisung verwendet. Dies ermöglicht der Schaltung zu verstehen, dass, wenn auf -, +, / oder * geklickt wird, was sie tun soll. Es liefert der Schaltung eine Reihe von Anweisungen, je nachdem, welche Schaltfläche vom Benutzer angeklickt wird.

Nachdem alle diese Schritte ausgeführt wurden, sollte der Code wie auf den Fotos oben aussehen! Dieser Code mag komplex aussehen, ist aber recht einfach zu verstehen und zu erlernen.

Schritt 7: Viel Spaß

Jetzt, da wir sowohl die Hardware- als auch die Softwarekomponenten dieses Projekts fertig haben, sind wir offiziell fertig! Vielen Dank, dass Sie sich mein Tutorial angesehen haben und ich hoffe, es hat Ihnen gefallen!