Ponieważ działań w systemie dwójkowym nie można wykonywać „od tak” na większości kalkulatorów, a takie obliczenia na programowych, wbudowanych w system, kalkulatorach są najczęściej męczące, autor postanowił zbudować swój kalkulator dwójkowy. Pozwala on na wykonywanie następujących działań: dodawania, odejmowania, mnożenia, dzielenia i modulo oraz operacji logicznych: NOT, OR, AND i XOR. Taki kalkulator jest doskonałym wprowadzeniem w świat zer i jedynek – z łatwym do odczytania rezultatem, prezentowanym z użyciem diod LED. Kalkulator pracuje ze słowem 8-bitowym.
Do budowy kalkulatora będą potrzebne m.in. 32 diody LED, rejestr przesuwny 74HC595, kilka tranzystorów 2N4401, garść mikroprzycisków, procesor ATTiny2313 i kilka podstawowych elementów elektronicznych. Całość można łatwo zmontować na płytce uniwersalnej.
Autor w projekcie wykorzystał procesor ATTiny2313 – nie było to wybór celowany pod dany projekt, a jedynie skorzystanie ze „zbywających” elementów. Problemem jest jedynie w tym przypadku fakt, że procesor wyposażony jest w 17 wyjść (15, jeśli podłączony jest zewnętrzny rezonator kwarcowy). Do sterowania diodami LED, ułożonymi w matrycę 8 rzędów x 4 kolumny, wykorzystano więc rejestr przesuwny 74HC595 (który wykorzystuje tylko 3 wyprowadzenia mikrokontrolera) do sterowania rzędami diod oraz 4 tranzystory do sterowania kolumnami diod. Odczytywanie stanu mikroprzycisków jest również multipleksowane, a same przyciski ułożone w matrycę 4x4, co wymaga 8 wyprowadzeń mikrokontrolera do odczytu stanu przycisków. Dzięki temu wykorzystuje się wszystkie 15 dostępnych wyprowadzeń mikroprocesora.
Wszystkie operacje logiczne na wprowadzonych danych wykonywane są programowo przez procesor, a kod dla niego został napisany w języku C – może być więc łatwo przeniesiony na inne procesory o co najmniej 15 wyprowadzeniach.
Schemat urządzenia można zobaczyć poniżej. Należy pamiętać, że w zależności od koloru wykorzystanych diod należy dobrać rezystory ograniczające prąd.
Szczegóły dotyczące montażu na płytce uniwersalnej pokazano na poniższych zdjęciach.
Łączenie diod LED jest w tym wypadku bardzo proste – wystarczy połączyć katody diod, aby utworzyć kolumnę. Dodatkowe szczegóły dotyczące dobrego wykonania wszystkich połączeń można odnaleźć na stronie projektu.
Autor udostępnia również na stronie projektu kod źródłowy dla procesora i gotowy plik wsadowy. Przy programowaniu należy jedynie pamiętać o ustawieniu fusebitów – należy wybrać taktowanie wbudowanym oscylatorem 8 MHz. Wygląd i działanie gotowego kalkulatora można zobaczyć na poniższym filmie.
[youtube]http://www.youtube.com/watch?v=ZMkiyMTLeOY#at=53[/youtube]
Źródło
Fajne? Ranking DIY