TIVA आधारित डिजिटल कैलकुलेटर: 6 कदम

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

नमस्ते, यह ताहिर उल हक है जो आपके लिए एक और टीवा आधारित परियोजना ला रहा है।

इस परियोजना का उद्देश्य विभिन्न कार्यों को करते हुए एक एलसीडी आधारित डिजिटल कैलकुलेटर बनाना है।

कैलकुलेटर एक इलेक्ट्रॉनिक उपकरण है जो विभिन्न गणितीय अभिव्यक्तियों और गणनाओं का मूल्यांकन करेगा। इस विशेष परियोजना के कैलकुलेटर को Tiva TM4c1233GXL माइक्रो-कंट्रोलर का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया था। कैलकुलेटर पहले उपयोगकर्ता को प्रदर्शन करने के लिए विभिन्न संचालन देता है। उपयोगकर्ता प्रदर्शन के लिए विशेष ऑपरेशन का चयन करता है, वांछित तर्क दर्ज करता है और कैलकुलेटर ऑपरेशन का मूल्यांकन करता है और एलसीडी स्क्रीन पर परिणाम प्रदर्शित करता है। यह विशेष कैलकुलेटर निम्नलिखित कार्य कर सकता है:

अंकगणितीय कार्य।

त्रिकोणमितीय कार्य।

विभिन्न आधारों के बीच संख्याओं का रूपांतरण।

 इंफिक्स एक्सप्रेशन का मूल्यांकन

किसी संख्या का गुणनखंड

किसी संख्या की nवीं घात की गणना।

चरण 1: आवश्यक घटक:

यहाँ परियोजना के लिए आवश्यक घटक हैं:

टीवा TM4C1233GXL:

एक एआरएम आधारित माइक्रोकंट्रोलर जो विभिन्न कार्य और प्रक्रियाएं कर सकता है। इन प्रक्रियाओं को उपयोगकर्ता द्वारा सी भाषा या असेंबली भाषा में कोड के रूप में परिभाषित किया जाना चाहिए। कोड Keil Software का उपयोग करके लिखा गया है। कील सॉफ्टवेयर संबंधित कोड को मशीन कोड में परिवर्तित करता है और इसे Tiva माइक्रोकंट्रोलर की फ्लैश मेमोरी में डाउनलोड करता है। कोड को तब माइक्रोकंट्रोलर पर चलाया जा सकता है।

 एलसीडी डिस्प्ले:

इस परियोजना के आउटपुट को प्रदर्शित करने के लिए 20x4 वर्णों के एलसीडी डिस्प्ले का उपयोग किया गया था। एलसीडी डिस्प्ले को सीधे Tiva माइक्रोकंट्रोलर से जोड़ा गया था। यह अपने डेटा लाइनों पर इसे खिलाए गए किसी भी डेटा को आउटपुट करेगा।

कीपैड:

4x4 आयामों के कीपैड का उपयोग किया गया था। कीपैड में कुल 16 कुंजियाँ होती हैं, जिनमें से प्रत्येक का उपयोग उपयोगकर्ता द्वारा आवश्यकतानुसार माइक्रोकंट्रोलर को एक विशेष इनपुट भेजने के लिए किया जा सकता है।

यह एक सरल कोडिंग आधारित परियोजना है जिसमें न्यूनतम हार्डवेयर घटकों की आवश्यकता होती है, लेकिन आप कितना उन्नत कैलकुलेटर चाहते हैं, इसके आधार पर बहुत सारी प्रोग्रामिंग की आवश्यकता होती है।

चरण 2: प्रक्रिया

एलसीडी इंटरफेसिंग:

एक एलसीडी में निम्नलिखित पिन होते हैं: 1. वीडीडी: एलसीडी की आपूर्ति वोल्टेज। एलसीडी चालू करने के लिए इस पिन को Tiva माइक्रोकंट्रोलर से 5V DC की आपूर्ति की जाती है।

2. वीएसएस: एलसीडी का ग्राउंड कनेक्शन। यह जमीन से जुड़ा हुआ है।

3. वीसीसी: कंट्रास्ट कंट्रोल पिन। यह डिस्प्ले के लिए कंट्रास्ट सेट करता है।

4. आर/डब्ल्यू पिन: इस पिन का उपयोग एलसीडी के रीड एंड राइट ऑप्शन के बीच चयन करने के लिए किया जाता है। जब इस पिन को लॉजिक कम किया जाता है, तो एक राइट ऑपरेशन किया जाता है और माइक्रोकंट्रोलर से डेटा को D0-D7 पिन का उपयोग करके LCD को भेजा जाता है। जब यह पिन उच्च सेट किया जाता है, तो एक रीड ऑपरेशन किया जाता है और एलसीडी पर डी0-डी7 पिन का उपयोग करके एलसीडी से माइक्रोकंट्रोलर को डेटा भेजा जाता है।

5. रजिस्टर सिलेक्ट पिन: इस पिन का उपयोग यह चुनने के लिए किया जाता है कि क्या हम एलसीडी को प्रदर्शित करने के लिए कुछ डेटा भेजना चाहते हैं या हम एलसीडी पर कुछ कमांड करना चाहते हैं। एलसीडी पर स्पष्ट डिस्प्ले, कर्सर मूवमेंट, या डिस्प्ले को चालू / बंद करने सहित विभिन्न कमांड का प्रदर्शन किया जा सकता है। जब यह पिन हाई सेट किया जाता है, तो एक राइट ऑपरेशन एलसीडी पर प्रदर्शित करने के लिए डेटा रजिस्टर पर डेटा भेजेगा। जब यह पिन कम सेट किया जाता है, तो एक राइट ऑपरेशन एलसीडी पर प्रदर्शन करने के लिए कुछ एलसीडी विशिष्ट कमांड भेजेगा।

6. इनेबल पिन: इस पिन का इस्तेमाल LCD को इनेबल करने के लिए किया जाता है। यह एक नाड़ी के बढ़ते किनारे पर संचालित होता है। जब डेटा को डेटा लाइनों और R/W पिन सेट पर फीड किया जाता है, तो शॉर्ट पल्स के अनुप्रयोग के परिणामस्वरूप डेटा LCD को भेजा जाएगा।

7. डेटा पिन: माइक्रोकंट्रोलर और एलसीडी के बीच डेटा भेजने या प्राप्त करने के लिए इन 8 पिनों का उपयोग बस के रूप में किया जाता है। इसके डिफ़ॉल्ट कॉन्फ़िगरेशन में, LCD को 8 बिट की डेटा चौड़ाई का उपयोग करके डेटा भेजने के लिए प्रोग्राम किया जाता है। हालांकि, टीवा माइक्रोकंट्रोलर पर पिन बचाने के लिए, इसे दो 4 बिट डेटा ट्रांसफर का उपयोग करके 8 बिट्स भेजने के लिए भी प्रोग्राम किया जा सकता है।

एलसीडी को इंटरफेस करने के लिए निम्नलिखित चरणों का पालन किया जाता है:

1. एलसीडी आरंभीकरण:

उपयोग करने से पहले, एलसीडी मॉड्यूल को कॉन्फ़िगर और प्रारंभ करने की आवश्यकता होती है।

आरंभीकरण के चार चरण हैं:

ए) फ़ंक्शन सेटिंग: यह डेटा बस चौड़ाई चयन, डिस्प्ले लाइनों की संख्या और डिस्प्ले फ़ॉन्ट प्रकार सेट करता है

b) डिस्प्ले और कर्सर कंट्रोल: इस कमांड का इस्तेमाल डिस्प्ले और कर्सर को ऑन/ऑफ करने के लिए किया जाता है।

c) एंट्री मोड सेटिंग: यह हमें कर्सर की गति और डिस्प्ले शिफ्ट को सक्षम करने की अनुमति देता है।

d) डिस्प्ले की क्लियरिंग: LCD मॉड्यूल के लिए 0x01 कमांड का उपयोग करके डिस्प्ले को क्लियर करता है।

2. LCD राइट ऑपरेशन: LCD पर राइट ऑपरेशन करने के लिए, डेटा को डेटा लाइन पर भेजें। फिर R/W पिन और RS पिन को लॉजिक लो पर सेट किया जाता है। फिर एलसीडी स्क्रीन पर प्रदर्शित होने वाली डेटा लाइनों पर डेटा भेजने के लिए इनेबल पिन पर एक पल्स लगाया जाता है।

कीपैड इंटरफेसिंग:

4x4 कीपैड में 4 पंक्तियाँ और 4 कॉलम होते हैं। प्रत्येक पंक्ति और कॉलम में एक अलग पिन होता है जो Tiva माइक्रोकंट्रोलर पर अलग पिन से जुड़ा होता है। मतदान आधारित विधि का उपयोग करके एक कुंजी प्रेस का पता लगाया जाता है। प्रारंभ में, सभी पंक्तियाँ और स्तंभ तर्क उच्च हैं। प्रत्येक पंक्ति को एक-एक करके तर्क कम किया जाता है। और संबंधित कॉलम, जिसे एक कुंजी प्रेस द्वारा लॉजिक कम किया जाता है, का पता लगाया जाता है। खोजी गई पंक्ति और स्तंभ संख्याओं को उस सरणी में स्कैन किया जाता है जो दबाए गए कुंजी को असाइन की गई संबंधित संख्या को वापस कर देता है

चरण 3: संचालन:

यह कैलकुलेटर विभिन्न अंकगणितीय संचालन कर सकता है जो हैं:

1. बाइनरी ऑपरेशंस:

दो संख्याओं का जोड़, घटा, गुणा या भाग।

2. स्टॉपवॉच:

काउंट अप टाइमर जो आवश्यकतानुसार समय का ट्रैक रख सकता है। स्टॉपवॉच का रीसेट ऑपरेशन भी शामिल है।

3. त्रिकोणमितीय कार्य:

दिए गए कोण की ज्या, कोज्या और स्पर्श रेखा को अंशों में परिकलित करें। यह उक्त कार्यों के पारस्परिक की गणना भी कर सकता है

4. विविध कार्य:

इनमें किसी संख्या की nवीं शक्ति की गणना, किसी संख्या के भाज्य की गणना और आधार रूपांतरण शामिल हैं।

5. इंफिक्स एक्सप्रेशन का मूल्यांकन:

लंबे इन्फिक्स एक्सप्रेशन की गणना करें जिसमें जोड़, घटाव, गुणा और भाग के कार्य शामिल हैं।

चरण 4: परियोजना डिजाइन:

माइक्रो-कंट्रोलर कनेक्शन बनाने के बाद एक बॉक्स में जगह होती है और ऑपरेशन के लिए एलसीडी और कीपैड को बॉक्स के बाहर रखा जाता है।

एलसीडी नियंत्रण पिन के लिए PA5, PA6 और PA7 icro-नियंत्रक के पिन का उपयोग किया जाता है।

एलसीडी इंटरफेसिंग के लिए पोर्ट बी पिन का उपयोग एलसीडी के पिन डी0-डी7 के लिए किया जाता है। विवरण संलग्न छवियों में हैं।

कीपैड इंटरफेसिंग के लिए पोर्ट सी पिन का उपयोग पंक्तियों के लिए किया जाता है और पोर्ट एफ पिन का उपयोग कॉलम के लिए किया जाता है। इंटरफेसिंग की पूरी समझ के लिए आप यहां संलग्न स्लाइड्स पर जा सकते हैं।

चरण 5: कोडिंग:

सभी प्रोजेक्ट कोड Keil Microvision 4 में कोड किए गए हैं, जिन्हें Keil की वेबसाइट से डाउनलोड किया जा सकता है।

कोड की विभिन्न पंक्तियों को पूरी तरह से समझने के लिए, आपको https://www.ti.com/lit/ds/symlink/tm4c123gh6pm.pdf पर माइक्रो-कंट्रोलर की डेटाशीट पढ़ने के लिए प्रोत्साहित किया जाता है।

चरण 6: विशेष धन्यवाद:

परियोजना के सदस्यों को मेरे साथ अपने परियोजना विवरण साझा करने के लिए मेरा विशेष धन्यवाद।

कासिम इलाही, अंसार रसूल, अब्दुल्ला उस्मान खान, असद अली

विद्युतीय अभियांत्रिकी विभाग

इंजीनियरिंग और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय लाहौर, पाकिस्तान

आशा है कि कुछ और जल्द ही लाएंगे !!! ख्याल रखना:)

धन्यवाद और सादर

ताहिर उल हक (यूईटी लाहौर)