Arduino कैलकुलेटर 4x4 कीपैड का उपयोग कर

प्रोग्रामिंग हमेशा मज़ेदार होती है और अगर आप एंबेडेड प्रोग्रामिंग के साथ शुरुआत कर रहे हैं तो Arduino एक अद्भुत मंच है। इस ट्यूटोरियल में हम Arduino के साथ अपना कैलकुलेटर बनाएंगे । मूल्यों को कीपैड (4 × 4 कीपैड) के माध्यम से भेजा जा सकता है और परिणाम एक एलसीडी स्क्रीन (16 × 2 डॉट-मैट्रिक्स) पर देखा जा सकता है । यह कैलकुलेटर संपूर्ण संख्याओं के साथ जोड़, घटाव, गुणा और भाग जैसे सरल ऑपरेशन कर सकता है। लेकिन एक बार जब आप इस अवधारणा को समझ जाते हैं तो आप Arduino के फंक्शंस में भी वैज्ञानिक कार्यों को लागू कर सकते हैं।

इस परियोजना के अंत में आप जानेंगे कि Arduino के साथ 16x2 एलसीडी और कीपैड का उपयोग कैसे किया जाता है और यह भी कि उनके लिए आसानी से उपलब्ध पुस्तकालयों का उपयोग करके प्रोग्राम करना कितना आसान है। आप यह भी समझेंगे कि किसी विशेष कार्य को पूरा करने के लिए अपने Arduino को कैसे प्रोग्राम किया जाए।

सामग्री की आवश्यकता:

1. Arduino Uno (कोई भी संस्करण काम करेगा)
2. 16 × 2 एलसीडी डिस्प्ले
3. 4 × 4 कीपैड
4. 9 वी बैटरी
5. ब्रेडबोर्ड और कनेक्टिंग तार

सर्किट आरेख:

इस Arduino Calculator प्रोजेक्ट का पूरा सर्किट आरेख ऊपर दिया गया है। सर्किट आरेख में दिखाए गए + 5V और ग्राउंड कनेक्शन को Arduino के 5V और ग्राउंड पिन से प्राप्त किया जा सकता है। Arduino अपने आप आपके लैपटॉप से ​​या DC जैक के माध्यम से 12V एडॉप्टर या 9V बैटरी का उपयोग करके संचालित किया जा सकता है।

हम Arduino के साथ 4-बिट मोड में LCD का संचालन कर रहे हैं इसलिए LCD के अंतिम चार डेटा बिट्स Arduino से जुड़े हैं। कीबोर्ड में 8 आउटपुट पिंस होंगे जिन्हें पिन 0 से पिन 7 तक कनेक्ट करना होगा जैसा कि ऊपर दिखाया गया है। आप Arduino के साथ अपने कनेक्शन को सत्यापित करने के लिए निम्न कनेक्शन तालिका का उपयोग कर सकते हैं, आप Arduino के साथ 4x4 कीपैड इंटरफेस की भी जाँच कर सकते हैं।

Arduino पिन नाम:	से जुड़ा:
डी ०	कीबोर्ड का 1 सेंट पिन
डी 1	कीबोर्ड का 2 एन डी पिन
डी 2	कीबोर्ड के 3 आरडी पिन
डी 3	कीबोर्ड का 4 वां पिन
डी 4	कीबोर्ड का 5 वां पिन
D5	कीबोर्ड का 6 वां पिन
डी 6	कीबोर्ड का 7 वां पिन
डी 7	कीबोर्ड का 8 वां पिन
डी 8	एलसीडी का चयन पिन रजिस्टर करें (पिन 4)
डी 9	एलसीडी के पिन सक्षम करें (पिन 6)
D10	डेटा पिन 4 (पिन 11)
D11	डेटा पिन 4 (पिन 11)
D12	डेटा पिन 4 (पिन 11)
D13	डेटा पिन 4 (पिन 11)
+ 5 वी	एलसीडी के Vdd पिन से जुड़ा (पिन 2)
भूमि	एलसीडी के वीएस, वी और आरडब्ल्यू पिन से जुड़ा (पिन 1,3 और 5)

कुछ Arduino बोर्ड प्रोग्राम अपलोड करते समय एक त्रुटि दिखा सकते हैं यदि पिन 0 और पिन 1 से जुड़ा कुछ भी है, तो यदि आप अनुभव करते हैं कि प्रोग्राम को अपलोड करते समय कीपैड को हटा दें।

आपके कनेक्शन हो जाने के बाद आपका हार्डवेयर नीचे कुछ इस तरह दिखाई देगा

Arduino कैलक्यूलेटर कार्यक्रम:

पूरा Arduino कार्यक्रम इस परियोजना के लिए इस परियोजना के अंत में दिया जाता है। कोड को छोटे अर्थों में विभाजित किया गया है और नीचे समझाया गया है।

जैसा कि पहले बताया गया है कि हम पुस्तकालयों का उपयोग करके Arduino के साथ एक एलसीडी और कीपैड इंटरफ़ेस करने जा रहे हैं । तो चलिए सबसे पहले उन्हें हमारे Arduino IDE में जोड़ते हैं। एलसीडी के लिए पुस्तकालय पहले से ही डिफ़ॉल्ट रूप से आपके Arduino में शामिल है, इसलिए हमें इसके बारे में चिंता करने की आवश्यकता नहीं है। कीपैड लाइब्रेरी के लिए इसे Github से डाउनलोड करने के लिए लिंक पर क्लिक करें। आपको एक ज़िप फ़ाइल मिल जाएगी, फिर स्केच द्वारा Arduino में यह दायित्व जोड़ें -> लाइब्रेरी शामिल करें ->.ZIP फ़ाइल जोड़ें और इस डाउनलोड की गई फ़ाइल के लिए स्थान इंगित करें। एक बार जब हम प्रोग्रामिंग के लिए तैयार हो जाते हैं।

भले ही हमने कीपैड का उपयोग करने के लिए एक पुस्तकालय का उपयोग किया हो लेकिन हमें Arduino के लिए कीपैड के बारे में कुछ विवरण (नीचे दिखाए गए) का उल्लेख करना होगा। चर ROWS और COLS बताएंगे कि हमारे कीपैड में कितनी पंक्तियाँ और स्तंभ हैं और कीमैप उस क्रम को दिखाता है जिसमें कीबोर्ड पर कुंजियाँ मौजूद हैं। इस प्रोजेक्ट में मैं जिस कीपैड का इस्तेमाल कर रहा हूं, वह नीचे की तरह दिखता है, कुंजी मैप भी उसी का प्रतिनिधित्व करता है।

इसके अलावा नीचे हम उल्लेख किया है जो करने के लिए पिन कीपैड जुड़ा हुआ है चर सरणी का उपयोग कर rowPins और colPins ।

const बाइट ROWS = 4; // चार पंक्तियाँ const बाइट COLS = 4; // तीन कॉलम // कीमैप चार्ट कीज को परिभाषित करें = {{1 ',' 2 ',' 3 ',' ए '}, {' 4 ',' 5 ',' 6 ',' बी '}, { '7', '8', '9', 'सी'}, {'*', '0', '#', 'डी'}}; बाइट पंक्तिपिन = {0, 1, 2, 3}; // कीपैड ROW0, ROW1, ROW2 और ROW3 को इन Arduino पिन से कनेक्ट करें। बाइट कोलिन्स = {4, 5, 6, 7}; // Arduino पिन से कीपैड COL0, COL1 और COL2 कनेक्ट करें।

एक बार जब हमने उल्लेख किया है कि हम किस प्रकार के कीपैड का उपयोग कर रहे हैं और यह कैसे जुड़ा हुआ है, तो हम नीचे दिए गए लाइन का उपयोग करके उन विवरणों का उपयोग करके कीपैड बना सकते हैं।

कीपैड kpd = कीपैड (मेकमैप (चाबियाँ), रोपिन्स, कॉलिन्स, रोव्स, कॉल्स); // कीपैड बनाएं

इसी तरह हमें यह भी बताना है कि एलसीडी से कौन-सी पिन अरुडिनो से जुड़ी है। हमारे सर्किट आरेख के अनुसार परिभाषाएँ नीचे की तरह होंगी

const int rs = 8, en = 9, d4 = 10, d5 = 11, d6 = 12, d7 = 13; // पिंस जिसमें एलसीडी लिक्विड क्रिस्टल एलसीडी (आरएस, एन, डी 4, डी 5, डी 6, डी 7) से जुड़ा है; // एलसीडी बनाएं

सेटअप फ़ंक्शन के अंदर, हम केवल प्रोजेक्ट का नाम प्रदर्शित करते हैं और फिर उस लूप पर आगे बढ़ते हैं जहां मुख्य प्रोजेक्ट निहित है।

असल में, हमें यह देखना होगा कि क्या कीपैड पर कुछ भी टाइप किया जा रहा है, अगर टाइप किया गया है तो हमें पहचानना होगा कि क्या टाइप किया जा रहा है और फिर इसे एक चर में बदल दें जब "=" दबाया जाए तो हमें परिणाम की गणना करनी होगी और फिर अंत में इसे प्रदर्शित करना होगा। एलसीडी पर। यह वही है जो लूप फ़ंक्शन के अंदर किया जाता है जैसा कि नीचे दिखाया गया है

key = kpd.getKey (); // एक कुंजी में दबाया कुंजी मूल्य संग्रहीत अगर (कुंजी! = NO_KEY) DetectButtons (); if (परिणाम == सत्य) गणना करेंResult (); DisplayResult ();

प्रत्येक फ़ंक्शन के अंदर क्या होता है, यह टिप्पणी लाइनों का उपयोग करके समझाया गया है, नीचे दिए गए पूर्ण कोड के माध्यम से जाएं, इसे समझने के लिए कि यह वास्तव में कैसे काम करता है, इसके चारों ओर फिडेल करें। यदि आपको किसी विशिष्ट लाइन पर कोई संदेह है, तो टिप्पणी अनुभाग या मंचों का उपयोग करने के लिए स्वतंत्र महसूस करें।

Arduino कैलकुलेटर का सिमुलेशन:

हम प्रोटीन सॉफ्टवेयर का उपयोग करके परियोजना का अनुकरण करने का भी प्रयास कर सकते हैं। प्रोटीन के पास स्वयं पर एक Arduino घटक नहीं है, लेकिन इसे आसानी से डाउनलोड किया जा सकता है और इसके पुस्तकालय में जोड़ा जा सकता है। एक बार जब आपके पास प्रोटीन पर Arduino घटक होता है, तो सर्किट आरेख में दिखाए गए अनुसार कनेक्शन बनाने के लिए केवल अल्फ़ान्यूमेरिक एलसीडी और कीपैड जोड़ें।

फिर यहां से हेक्स फाइल डाउनलोड करें और प्रोटीन में बोर्ड पर डबल क्लिक करके Arduino में जोड़ें और इस डाउनलोड की गई हेक्स फाइल को "प्रोग्राम फाइल" इंगित करें। सिमुलेशन का एक स्नैप शॉट नीचे दिखाया गया है, पूरा काम नीचे दिए गए वीडियो में दिखाया गया है ।

नोट: दी गई हेक्स फ़ाइल नीचे दिए गए प्रोग्राम के मूल के समान नहीं है। यह सिमुलेशन कीपैड के कीमैप के बाद से संशोधित किया गया है और वास्तविक हार्डवेयर कीपैड अलग है।

Arduino कैलकुलेटर का कार्य:

सर्किट आरेख के अनुसार कनेक्शन बनाएं और नीचे दिए गए कोड को अपलोड करें। यदि यह त्रुटि दिखाता है तो सुनिश्चित करें कि आपने ऊपर दिए गए निर्देश के अनुसार पुस्तकालय को जोड़ दिया है। आप अपने हार्डवेयर के साथ समस्या है या नहीं, यह जांचने के लिए सिमुलेशन की कोशिश कर सकते हैं। यदि सब कुछ किया जाता है जैसा कि यह माना जाता है, तो आपका हार्डवेयर नीचे कुछ इस तरह दिखेगा जिसमें एलसीडी यह प्रदर्शित करता है

चूँकि यहाँ इस्तेमाल किए जाने वाले कीपैड पर उचित मार्किंग नहीं होती है इसलिए मैंने अक्षर को नीचे सूचीबद्ध के रूप में ऑपरेटर मान लिया है

कीपैड पर चरित्र	मान लिया गया कि
"ए"	जोड़ (+)
"बी"	घटाव (-)
"सी"	गुणन (*)
"डी"	विभाजन (/)
"" "	स्पष्ट (C)
"" "	बराबर (=)

आप एक मार्कर का उपयोग करके लिख सकते हैं कि प्रत्येक बटन वास्तव में क्या दर्शाता है।

उस काम के साथ, आप सीधे कैलकुलेटर का उपयोग करना शुरू कर सकते हैं। संख्या टाइप करें और दूसरी पंक्ति पर दिखाई देगा, ऑपरेंड दबाएं और अपना दूसरा नंबर टाइप करें अंत में अपना परिणाम प्राप्त करने के लिए "#" कुंजी दबाएं। आप इस टचस्क्रीन आधारित Arduino कैलकुलेटर के निर्माण का भी प्रयास कर सकते हैं।