Arduino PC: 4 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:40

Микроконтроллер - бул интегралдык процессору, эс тутуму жана I/O кошумча жабдуулары бар чиптеги компьютер болсо дагы, студент үчүн, ал башка DIP интегралдык микросхемалардан эч кандай айырмаланбайт. Ошондуктан, биз "Санарип электроника" курсуна барган жогорку класстын окуучулары үчүн тапшырма катары "Arduino PC" долбоорун иштеп чыктык. Бул долбоордун талаптарына жетүү үчүн алардан Tinkercadда электрондук схеманы иштеп чыгууну жана симуляцияны талап кылат (төмөндө талкууланат). Максаты-студенттерге микроконтроллерлерди толук кандуу компьютер катары көрүүгө мүмкүнчүлүк берүү (мүмкүнчүлүгү чектелген болсо да), аны ыңгайлаштырылган клавиатура жана ЖК (Суюк Кристалл Дисплей) менен колдонсо болот. Бул бизге класста үйрөнүлгөн түшүнүктөрдү колдонууда алардын эрдигин текшерүүгө мүмкүнчүлүк берет.

Бул тапшырма долбоору үчүн, биз студенттерге компоненттер үчүн санарип электроника лабораториясынын айланасында калбаш үчүн, жана өз ыңгайлуулугу боюнча иштей алышы үчүн, Tinkercad сунуштайбыз. Ошондой эле, инструкторлор алар менен бөлүшүлгөндөн кийин, Tinkercad аркылуу ар бир студенттин долбоорунун абалын көзөмөлдөө оңой.

Долбоор студенттерден төмөнкүлөрдү талап кылат:

1. 15 киргизүү баскычтары бар ыңгайлаштырылган клавиатураны иштеп чыгыңыз (+9, 0, 5 цифралары үчүн 10 баскыч +, -, x, / жана =) жана эң көп 4 туташтыруучу (маалымат) казык (электр менен камсыз кылуу үчүн колдонулган 2 казыктан тышкары) киргизүү үчүн Arduino Uno.
2. LCD менен Arduino Uno интерфейси.
3. Басылган баскычты чечмелеп, ЖКда көрсөтүү үчүн Arduino Uno үчүн жөнөкөй кодду жазыңыз.
4. Жөнөкөй математикалык операцияларды аткаруу үчүн (бүтүн санга караганда) бардык кириштер жана жыйынтыктар ар дайым -32, 768ден 32, 767ге чейин бүтүн сандар болот.

Бул долбоор студенттерге үйрөнүүгө жардам берет

1. Экилик коддорго ар кандай киргизүүлөрдү коддоо.
2. Санариптик схеманы колдонуп бинардык коддогучту иштеп чыгыңыз (бул клавиатура схемасынын дизайнынын жүрөгү).
3. Жеке бинардык коддоолордун жеке кириштерин аныктоо (декоддоо).
4. Arduino коддорун жазыңыз.

Жабдуулар

Долбоор талап кылат:

1. Туруктуу интернет байланышы бар жеке компьютерге кирүү.
2. Tinkercad колдоого ала турган заманбап браузер.
3. Tinkercad эсеби.

1 -кадам: Баскычтоптун схемасын долбоорлоо

Баскычтоптун схемасын долбоорлоо-бул долбоордун негизги компоненттеринин бири, ал студенттерден 15 ачкычтын ар бирин 4-биттик үлгүлөргө коддоону талап кылат. 16 айырмаланган 4-бит үлгүлөрү бар болсо да, бирок, бир 4-биттик үлгү демейки абалды көрсөтүү үчүн гана талап кылынат, башкача айтканда, эч кандай баскыч басылбаса. Ошондуктан, биз ишке ашырууда, биз демейки абалды көрсөтүү үчүн 0000 (б.а., 0b0000) дайындадык. Андан кийин, биз 1-9 ондук цифраларын 4-биттик экилик көрсөткүчтөрү боюнча коддоштурдук (б.а. 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000 жана 1001) жана ондук цифраны 1010го (б.а., 0b1010). '+', '-', 'x', '/' жана '=' математикалык амалдары 1011, 1100, 1101, 1110 жана 1111 катары коддолгон.

Кодировкаларды оңдоп, биз схеманы сүрөттө көрсөтүлгөндөй кылып иштеп чыктык, мында ачкычтар коммутаторлор (баскычтар) менен көрсөтүлгөн.

2 -кадам: ЖКнын интерфейси

Arduino Uno чыгарылышын көрүү үчүн 16x2 ЖК колдонулат. LCDди Arduino менен туташтыруу схемасы абдан стандарттуу. Чынында, Tinkercad алдын ала курулган Arduino Uno схемасын 16x2 ЖК менен туташтырат. Бирок, биз иштеп чыккан ыңгайлаштырылган клавиатура сыяктуу башка перифериялык түзүлүштөрдү жакшыраак жайгаштыруу үчүн ЖК менен интерфейстүү Arduino Uno пиндеринин айрымдарын өзгөртсө болот. Ишке ашырууда биз сүрөттө көрсөтүлгөн схеманы колдондук.

3 -кадам: Arduino Uno үчүн код жазуу

Баскычтоптон келген маалыматты чечмелөө үчүн жана ЖКда натыйжаны көрсөтүү үчүн, биз инструкцияларды Arduino Unoго жүктөшүбүз керек. Arduino үчүн код жазуу адамдын жеке чыгармачылыгына жараша болот. Arduino Uno ичиндеги Atmega328p 8 биттик микроконтроллер экенин унутпаңыз. Ошентип, анын толуп кетишин аныктоо жана көп санда иштөө үчүн импровизация керек. Бирок, биз жөн гана Arduino Uno киргизүүнү чечип, сандарды (0-9) жана математикалык көрсөтмөлөрдү айырмалай аларын текшергибиз келет. Ошондуктан, биз кириштерибизди кичинекей бүтүн сандар менен чектейбиз (-32, 768ден 32, 767ге чейин), ошол эле учурда өндүрүш ошол эле диапазонго түшөт. Андан тышкары, баскычты чыгаруу сыяктуу башка маселелерди текшерүү үчүн иштөөгө болот.

Долбоорду ишке ашырууда биз колдонгон жөнөкөй код тиркелет. Муну көчүрүп, Tinkercadдагы код редакторуна чаптасаңыз болот.

4 -кадам: Бардыгын бириктирүү

Акыр-аягы, биз Arduino менен клавиатуранын электр менен камсыздоо казыктарын туташтырып, маалымат казыктарын (4-биттик маалыматтарды алып жүргөн) 10, 11, 12 жана 13-санариптик казыктарга туташтырдык. Arduino коду). Биз ошондой эле LED (330-Ом резистору аркылуу) клавиатурада ар бир баскычтын бинардык коддолушун көрүү үчүн маалымат казыктарынын ар бирине туташтырдык. Акырында, системаны сыноо үчүн "Симуляцияны баштоо" баскычын басабыз.