PC ya Arduino: Hatua 4

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:51

Ingawa microcontroller ni kompyuta kwenye chip na processor iliyojumuishwa, kumbukumbu na vifaa vya pembejeo vya I / O, bado kwa mwanafunzi, haisikii tofauti kabisa na nyaya zingine zilizounganishwa za DIP. Kwa hivyo, tulibuni mradi "Arduino PC" kama mgawo wa wanafunzi wa shule ya upili wanaohudhuria kozi ya "Elektroniki Dijitali". Inawahitaji kubuni na kuiga mzunguko wa elektroniki huko Tinkercad kufikia mahitaji ya mradi uliyopewa (kujadiliwa hapa chini). Lengo ni kuwezesha wanafunzi kuona watawala wadogo kama kompyuta kamili (ingawa imewekewa uwezo) ambayo inaweza kutumika na kibodi ya kawaida na LCD (Liquid Crystal Display). Inaturuhusu pia kuangalia uwezo wao katika kutumia dhana zilizojifunza darasani.

Kwa mradi huu wa kazi, tunapendekeza Tinkercad ili wanafunzi hawahitaji kushikamana na maabara ya elektroniki ya dijiti kwa vifaa, na waweze kufanya kazi kwa urahisi wao. Pia, ni rahisi kwa waalimu kufuatilia hali ya mradi wa kila mwanafunzi juu ya Tinkercad mara tu inashirikiwa nao.

Mradi unahitaji wanafunzi:

1. Buni kibodi ya kawaida na funguo 15 za kuingiza (funguo 10 za nambari 0-9 na 5 kwa maagizo +, -, x, / na =) na pini 4 za juu za kuunganisha (data) (mbali na pini 2 zinazotumika kupeana umeme) kwa kutuma mchango kwa Arduino Uno.
2. Kuunganisha LCD na Arduino Uno.
3. Andika nambari rahisi kwa Arduino Uno kutafsiri kitufe kilichobanwa na kuonyeshwa kwenye LCD.
4. Kufanya shughuli rahisi za hisabati (juu ya pembejeo kamili) kwa kuzingatia pembejeo zote na matokeo huwa nambari kamili kati ya masafa -32, 768 hadi 32, 767.

Mradi huu husaidia wanafunzi katika kujifunza

1. Ingiza pembejeo tofauti kwenye nambari za binary.
2. Buni kisimbuzi cha binary kutumia mzunguko wa dijiti (huu ndio moyo wa muundo wa mzunguko wa kibodi).
3. Tambua (namua) pembejeo za kibinafsi kutoka kwa usimbuaji wao wa kibinadamu.
4. Andika nambari za Arduino.

Vifaa

Mradi unahitaji:

1. Ufikiaji wa kompyuta ya kibinafsi na unganisho thabiti la mtandao.
2. Kivinjari cha kisasa ambacho kinaweza kusaidia Tinkercad.
3. Akaunti ya Tinkercad.

Hatua ya 1: Kubuni Mzunguko wa Kinanda

Kubuni mzunguko wa kibodi ni moja ya sehemu kuu za mradi huo, ambayo inahitaji wanafunzi kusimba kila pembejeo 15 muhimu katika mifumo tofauti ya 4-bit. Ingawa kuna mifumo 16 tofauti ya 4-bit, hata hivyo, muundo mmoja wa 4-bit unahitajika tu kuwakilisha hali chaguo-msingi, wakati hakuna kitufe kinachobanwa. Kwa hivyo katika utekelezaji wetu, tuliweka 0000 (i.e., 0b0000) kuwakilisha hali chaguomsingi. Halafu, tulisimba nambari za decimal 1-9 na uwakilishi wao halisi wa 4-bit (yaani, 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000 na 1001 mtawaliwa), na nambari ya decimal 0 kwa 1010 (i.e. (0b1010). Shughuli za hisabati '+', '-', 'x', '/' na '=' ziliandikwa kama 1011, 1100, 1101, 1110 na 1111 mtawaliwa.

Baada ya kurekebisha usimbuaji, tulibuni mzunguko kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu, ambapo funguo zimewakilishwa na swichi (vifungo vya kushinikiza).

Hatua ya 2: Kuingilia LCD

Ili kuona pato la Arduino Uno, LCD 16x2 hutumiwa. Mzunguko wa kuingiliana na LCD na Arduino ni wa kawaida kabisa. Kwa kweli, Tinkercad hutoa mzunguko uliojengwa wa Arduino Uno ulioingiliana na LCD ya 16x2. Walakini, mtu anaweza kubadilisha pini za Arduino Uno zilizounganishwa na LCD ili kuweza kubeba viambatisho vingine kama kibodi ya kawaida ambayo tulitengeneza. Katika utekelezaji wetu, tulitumia mzunguko ulioonyeshwa kwenye takwimu.

Hatua ya 3: Kuandika Nambari ya Arduino Uno

Ili kutafsiri pembejeo kutoka kwa kibodi, na kuonyesha matokeo kwenye LCD, tunahitaji kupakia maagizo kwenye Arduino Uno. Kuandika nambari ya Arduino ni juu ya ubunifu wa mtu mwenyewe. Kumbuka kwamba Atmega328p katika Arduino Uno ni mdhibiti-8-bit. Kwa hivyo mtu anahitaji kutafakari ili kuifanya itambue kufurika na kufanya kazi kwa idadi kubwa. Walakini, tunataka tu kuhakikisha kuwa Arduino Uno inaweza kuamua pembejeo na kutofautisha kati ya nambari (0-9) na maagizo ya hesabu. Kwa hivyo, tunazuia pembejeo zetu kwa nambari ndogo (-32, 768 hadi 32, 767) wakati tunahakikisha kuwa pato pia liko katika safu hiyo hiyo. Kwa kuongezea, mtu anaweza kufanya kazi kuzunguka kuangalia maswala mengine kama kitufe cha kutangaza.

Nambari rahisi ambayo tulitumia katika utekelezaji wa mradi imeambatishwa. Hii inaweza kunakiliwa na kubandikwa katika hariri ya nambari huko Tinkercad.

Hatua ya 4: Kuweka Kila kitu Pamoja

Mwishowe, tuliingiza pini za usambazaji wa umeme wa kibodi na ile ya Arduino na tukaunganisha pini za data (ambazo hubeba data 4-bit) kwa pini za dijiti 10, 11, 12 na 13 (kwa utaratibu kama ilivyoelezwa katika Nambari ya Arduino). Tuliunganisha pia LED (kupitia kontena la 330-ohm) kwa kila pini za data kutazama usimbuaji wa kila kiboreshaji kwenye kibodi. Mwishowe, tunagonga kitufe cha "Anza Simulation" ili kujaribu mfumo.