Máy tính từ nhị phân sang thập phân: 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:33

Đối với kỹ thuật máy tính lớp mười một, tôi phải quyết định về một dự án cuối cùng. Lúc đầu, tôi không biết phải làm gì vì nó phải bao gồm một số thành phần phần cứng nhất định. Sau một vài ngày, bạn cùng lớp của tôi bảo tôi làm một dự án dựa trên bộ cộng bốn bit mà chúng tôi đã tạo vài tháng trước. Sau ngày hôm đó, bằng cách sử dụng bộ cộng bốn bit của mình, tôi đã có thể tạo một bộ chuyển đổi nhị phân sang thập phân.

Việc tạo dự án này đòi hỏi rất nhiều nghiên cứu, bao gồm chủ yếu là hiểu cách hoạt động của một bộ cộng đầy đủ và một nửa.

Bước 1: Vật liệu cần thiết

Đối với dự án này, bạn sẽ cần các tài liệu sau:

• Arduino UNO
• bốn bảng mạch
• pin chín vôn
• bảy cổng XOR (2 chip XOR)
• bảy cổng AND (2 chip AND)
• ba cổng OR (1 chip OR)
• năm đèn LED
• tám điện trở 330 ohm
• Màn hình LCD
• bốn dây đực-cái
• rất nhiều dây đực-cái
• thợ thoát y dây
• LED RGB cực dương chung

Chi phí (không bao gồm dây): $ 79,82

Tất cả chi phí vật liệu được tìm thấy trên thiết bị điện tử ABRA.

Bước 2: Tìm hiểu về Adder 4 Bit

Trước khi chúng ta bắt đầu, bạn phải hiểu cách hoạt động của bộ cộng bốn bit. Khi chúng ta lần đầu tiên nhìn vào mạch này, bạn sẽ nhận thấy rằng có một mạch cộng một nửa và ba mạch cộng đầy đủ. Bởi vì bộ cộng bốn bit là sự kết hợp của bộ cộng đầy đủ và một nửa, tôi đã đăng một video giải thích cách hoạt động của hai loại bộ cộng này.

www.youtube.com/watch?v=mZ9VWA4cTbE&t=619s

Bước 3: Xây dựng Adder 4 Bit

Việc giải thích cách xây dựng bộ cộng bốn bit là rất khó, vì nó liên quan đến rất nhiều hệ thống dây điện. Dựa trên những hình ảnh này, tôi có thể cung cấp cho bạn một số thủ thuật để xây dựng mạch này. Thứ nhất, cách bạn sắp xếp các chip logic của mình có thể rất quan trọng. Để có một mạch gọn gàng, hãy đặt hàng các chip của bạn theo thứ tự sau: XOR, AND, OR, AND, XOR. Bằng cách có thứ tự này, không chỉ mạch của bạn sẽ gọn gàng mà còn rất dễ dàng để bạn sắp xếp.

Một thủ thuật tuyệt vời khác là xây dựng từng bộ cộng một và từ phía bên phải sang phía bên trái. Một sai lầm phổ biến mà nhiều người đã làm là sử dụng tất cả các bộ cộng cùng một lúc. Bằng cách này, bạn có thể làm rối tung hệ thống dây điện. Một sai lầm trong bộ cộng 4 bit có thể khiến toàn bộ nội dung không hoạt động,

Bước 4: Cung cấp nguồn và nối đất cho mạch

Sử dụng pin 9 volt, cung cấp nguồn và nối đất cho breadboard sẽ chứa bộ cộng bốn bit. Đối với 3 breadboard còn lại, cung cấp nguồn và nối đất cho nó thông qua Arduino UNO.

Bước 5: Đi dây đèn LED

Đối với dự án này, năm đèn LED sẽ được sử dụng như một thiết bị đầu vào và đầu ra. Là một thiết bị đầu ra, đèn LED sẽ chiếu sáng một số nhị phân, tùy thuộc vào các đầu vào được đưa vào bộ cộng bốn bit. Là thiết bị đầu vào, tùy thuộc vào đèn LED nào được bật và tắt, chúng tôi sẽ có thể chiếu số nhị phân đã chuyển đổi lên màn hình LCD dưới dạng số thập phân. Để đấu dây cho đèn LED, bạn sẽ kết nối một trong các tổng được hình thành bởi bộ cộng bốn bit với chân cực dương của đèn LED (chân dài của đèn LED), tuy nhiên ở giữa hai phần này, hãy đặt một điện trở 330 ohm. Sau đó kết nối chân cực âm của đèn LED (chân ngắn của đèn LED) với thanh nối đất. Ở giữa điện trở và dây tổng, kết nối dây đực với dây đực với bất kỳ chân kỹ thuật số nào trên Arduino UNO. Lặp lại bước này cho ba khoản tiền còn lại và số tiền thực hiện. Các chân kỹ thuật số tôi đã sử dụng là 2, 3, 4, 5 và 6.

Bước 6: Đi dây đèn LED RGB cực dương chung

Đối với dự án này, mục đích của đèn LED RGB này là thay đổi màu sắc bất cứ khi nào một số thập phân mới được hình thành trên màn hình LCD. Khi mới nhìn vào led RGB cực dương thông dụng, bạn sẽ nhận thấy nó có 4 chân; chân đèn đỏ, chân nguồn (cực dương), chân đèn xanh và chân đèn xanh. Chân nguồn (cực dương) sẽ được nối với ray điện, nhận 5 vôn. Kết nối ba chân màu còn lại với điện trở 330 ohm. Ở đầu kia của điện trở, sử dụng dây đực với cái để kết nối nó với chân điện tử PWM trên Arduino. Chân kỹ thuật số PWM là bất kỳ chân kỹ thuật số nào có dòng chữ nguệch ngoạc bên cạnh. Các chân PWM tôi đã sử dụng là 9, 10 và 11.

Bước 7: Đấu dây màn hình LCD

Đối với dự án này, màn hình LCD sẽ chiếu số nhị phân đã chuyển đổi thành số thập phân. Khi chúng ta nhìn vào màn hình LCD, bạn sẽ nhận thấy 4 chân đực. Các chân đó là VCC, GND, SDA và SCL. Đối với VCC, sử dụng dây đực sang cái để kết nối chân VCC với đường sắt nguồn trên breadboard. Điều này sẽ cung cấp 5 volt cho chân VCC Đối với chân GND, kết nối nó với đường sắt nối đất bằng dây đực sang cái. Với các chân SDA và SCL, hãy kết nối nó với một chân analog có dây đực sang dây cái. Tôi đã kết nối chân SCL với chân tương tự A5 và chân SDA với chân tương tự A4.

Bước 8: Viết mã

Bây giờ tôi đã giải thích phần xây dựng của dự án này, bây giờ hãy bắt đầu viết mã. Đầu tiên, trước tiên chúng ta cần tải xuống và nhập các thư viện sau; Thư viện LiquidCrystal_I2C và thư viện dây.

#include #include

Khi bạn đã thực hiện điều này, bạn cần phải khai báo tất cả các biến cần thiết. Trong bất kỳ loại mã nào, bạn phải khai báo các biến của mình trước.

const int digit1 = 2;

const int digit2 = 3;

const int digit3 = 4;

const int digit4 = 5;

const int digit5 = 6;

intumbersum1 = 0;

intumbersum2 = 0;

intumbersum3 = 0;

intumbersum4 = 0;

intumbersum5 = 0;

char array1 = "Binary to Decimal";

char array2 = "Công cụ chuyển đổi";

int tim = 500; // giá trị của thời gian trễ

const int redPin = 9;

const int greenPin = 10;

const int bluePin = 11;

#define COMMON_ANODE

Màn hình LCD LiquidCrystal_I2C (0x27, 16, 2);

Trong void setup (), bạn khai báo kiểu ghim cho tất cả các biến của mình. Bạn cũng sẽ sử dụng một phần bắt đầu nối tiếp vì chúng tôi đang sử dụng analogWrite ()

void setup ()

{

Serial.begin (9600);

pinMode (digit1, INPUT);

pinMode (digit2, INPUT);

pinMode (chữ số 3, INPUT);

pinMode (chữ số 4, INPUT);

pinMode (chữ số 5, INPUT);

lcd.init ();

LCD đèn nền();

pinMode (redPin, OUTPUT);

pinMode (greenPin, OUTPUT);

pinMode (bluePin, OUTPUT);

Trong void setup (), tôi đã tạo một vòng lặp for để tạo một thông báo cho biết tên của dự án này. Lý do tại sao nó không nằm trong vòng lặp void () là nếu nó nằm trong khoảng trống đó, thông báo sẽ tiếp tục lặp lại

lcd.setCursor (15, 0); // đặt con trỏ thành cột 15, dòng 0

for (int positionCounter1 = 0; positionCounter1 <17; positionCounter1 ++)

{

lcd.scrollDisplayLeft (); // Cuộn nội dung của màn hình sang trái một khoảng trắng.

lcd.print (array1 [positionCounter1]); // In thông báo ra màn hình LCD.

độ trễ (thời gian); // đợi 250 micro giây

}

lcd.clear (); // Xóa màn hình LCD và đặt con trỏ ở góc trên bên trái.

lcd.setCursor (15, 1); // đặt con trỏ thành cột 15, dòng 1

for (int positionCounter = 0; positionCounter <9; positionCounter ++)

{

lcd.scrollDisplayLeft (); // Cuộn nội dung của màn hình sang trái một khoảng trắng.

lcd.print (array2 [positionCounter]); // In thông báo ra màn hình LCD.

delay (tim); // đợi 250 micro giây

}

lcd.clear (); // Xóa màn hình LCD và đặt con trỏ ở góc trên bên trái.

}

Bây giờ chúng ta đã hoàn thành việc thiết lập void (), hãy chuyển sang vòng lặp void (). Trong vòng lặp void, tôi đã tạo một số câu lệnh if-else để đảm bảo rằng khi một số đèn nhất định bật hoặc tắt, nó sẽ hiển thị một số thập phân nhất định trên màn hình. Tôi đã đính kèm một tài liệu cho thấy những gì bên trong vòng lặp void của tôi và nhiều khoảng trống khác mà tôi đã tạo. Bấm vào đây để xem tài liệu

Bây giờ tất cả những gì bạn phải làm là chạy mã và tận hưởng bộ chuyển đổi nhị phân sang thập phân mới của bạn.