Tugas 4, Kalkulator Sederhana
Pada tugas kali ini, kami diinstruksikan untuk membuat sebuah kalkulator sederhana dengan menggunakan Arduino. Batasan dari proyek ini ialah kalkulator tersebut dioperasikan dengan menggunakan Keypad dan hasilnya ditampilkan pada LCD. Kami diberikan waktu selama 2 minggu untuk mengerjakan tugas keempat kali ini.
Hardware Side
Pada pengerjaan tugas 4 kali ini, kami menggunakan LCD yang telah digunakan pada tugas sebelumnya. Bedanya, kami menggunakan potensio agar dapat mengatur brightness dari LCD dengan mudah. Keypad yang digunakan kami beli di Toko Anam seharga 17.500 rupiah. Berikut merupakan alat-alat yang kami gunakan pada tugas empat kali ini.
- Arduino Uno dan Kabel USB-nya
- Male-to-male jumper
- 1 buah LCD
- 1 buah potensio
- 1 buah Keypad
- 1 buah resistor 220 ohm
- 1 buah breadboard
- Beberapa kabel timah
- 1 buah solder
Solder dan kabel timah dibutuhkan untuk menghubungkan LCD dengan breadboard. Belajar dari pengalaman tugas sebelumnya, LCD sangat sulit sekali digunakan jika tidak disolder. Longgar sedikit saja saat pemasangan pin akan menyebabkan LCD tidak berjalan dengan benar. Oleh karena itu, kami memilih solusi untuk menyolder timah untuk menyambungkan LCD ke breadboard.
Alat-alat tersebut dirangkai sedemikian rupa hingga menjadi rangkaian yang sesuai dengan ilustrasi sebagai berikut.
Ini adalah hasil rangkaian yang kami buat.
Rangkaian ini menggunakan seluruh pin input/output digital yang tersedia pada Arduino, dari pin 1 hingga 13. Untungnya, kami jadi tidak perlu membeli perangkat lain atau mencari cara lain untuk menghemat pin.
Software Side
Kami mencari cara untuk membuat program kalkulator yang benar. Pertama kali mencoba, kami malah membuat program untuk kalkulator yang terbatas hanya untuk satu digit. Kami mencari caranya membuat kalkulator dengan menggunakan struktur data, tapi akhirnya kami menyerah juga. Saya iseng mencari di internet mengenai cara membuat kalkulator dengan LCD dan Keypad. Beruntungnya, kami mendapatkan website yang kami maksud. Sejujurnya, kami hanya ingin mencari tahu cara membuat kalkulator dari segi hardware, tapi kami beruntung mendapatkan kodenya pula pada website tersebut. Kode yang kami dapatkan tersebut sangat sesuai dengan instruksi tugas 4, yang perlu kami lakukan hanya mengganti penggunaan pin pada program. Berikut merupakan kode yang kami gunakan.
#include <Keypad.h>
#include <LiquidCrystal.h>
LiquidCrystal lcd(7,8,9,10,11,12); // Allocate pins to LCDlong num1,num2 ;
double total;
char operation,button;const byte ROWS = 4;
const byte COLS = 4;char keys[ROWS][COLS] = {
{‘1’,’2',’3',’+’},
{‘4’,’5',’6',’-’},
{‘7’,’8',’9',’*’},
{‘C’,’0',’=’,’/’}
};
byte rowPins[ROWS] = {A2,A3,A4,A5}; //connect to the row pinouts of the keypad
byte colPins[COLS] = {2,3,4,5}; //connect to the column pinouts of the keypad
Keypad customKeypad = Keypad( makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);
void setup() {
// put your setup code here, to run once:
pinMode(13, OUTPUT);
digitalWrite(13, LOW);
lcd.begin(16,2); // initialize the lcd
}void loop()
{
// Loops are convenient for reading key press from keypad
while(1) // First loop. Here we read keypad and compose our first number. It does so untill we press operation button and break’s out of loop or ‘C’ and it starts from beginning of this loop
{button = customKeypad.getKey(); // Button read
if (button==’C’) // If user wants to resset while he is writing first number
{
num1=0;
num2=0;
total=0;
operation=0;
lcd.clear();
}
if (button >=’0' && button <=’9') // If user pressed numeric value, 1 character at a time.
{
num1 = num1*10 + (button -’0'); // Our numeric values are 0–9 witch means they are in first decade, when we multiply with 10 we basicaly add zero after number,
// than we add a new number entered to that zero spot. As for (button -’0') this is simple ASCII table “trick” 0…9 in ASCII table are 48 … 57,
// so by subtracting ‘0’ from any of them we get their value in decade system ex. char ‘5’ = 53 in decade numeric system minus 48 for zero char gives us value of actual 5,
// if our previous number was ex. 25 we get 250 by multiplying it with 10 and then we add 5 and we get 255 witch gets printed on LCD.
lcd.setCursor(0,0); // Select first row on lcd
lcd.print(num1); // Print current number1
}
if (num1 !=0 && (button==’-’ || button==’+’ || button==’*’ || button==’/’)) // If user is done inputing numbers
{
operation = button; // operation remembers what mathematical operation user wants on numbers
lcd.setCursor(0,1); // set cursor to row 2
lcd.print(operation); // print our operator
break;
}}
while(1) // Second while loop, it loops untill user has pressed ‘=’ or ‘C’. so it either prints total or ressets program
{
if (button ==’C’){break;} // This covers case where user pressed operator and still wants to reset
button = customKeypad.getKey();
if (button==’C’) // Making sure user wants to reset at anytime
{
num1=0;
num2=0;
total=0;
operation=0;
lcd.clear();
break;
}
if (button >=’0' && button <=’9') // Getting chars from keypad for number 2
{
num2 = num2*10 + (button -’0');
lcd.setCursor(1,1);
lcd.print(num2);
}
if (button == ‘=’ && num2 !=0)// If button pressed was ‘=’ its the end of the road. Calls domath() subroutine does calculation and print our results
{
domath();
break;
}
}
while(1)
{
// After all is done this loop waits for ‘C’ key to be pressed so it can reset program and start over.
if (button ==’C’){break;} // This line is side effect of previous loop since if user pressed ‘C’ it breaks out of previous loop and continues here.So we need to break this one aswell or user would need to press ‘C’ 2 times
button = customKeypad.getKey();
if (button ==’C’)
{
lcd.clear();
lcd.setCursor(0,0);
num1=0;
num2=0;
total=0;
operation=0;
break;
}
}}
void domath() // Simple switch case to pick what operation to do, based on button pressed by user.
{
switch(operation)
{
case ‘+’: // Addition
total = num1+num2;
break;
case ‘-’: // Subtraction
total = num1-num2;
break;
case ‘/’: // Division. Could add error for division by zero, or change line in second loop where it waits for ‘=’ char to if (button == ‘=’ && num2 != 0) this will halt program untill num2 is not zero and then continue
total = (float)num1/(float)num2;
break;
case ‘*’: // Multiplication
total = num1*num2;
break;
}
// Based on case selected print our total and
lcd.setCursor(0,1);
lcd.print(‘=’);
lcd.setCursor(1,1);
lcd.print(total);
}
Kode yang lebih jelas dapat diunduh pada tautan berikut
Program dimulai dengan membaca operan 1 yang menerima hanya angka 0–9, angka tersebut bisa dalam bentuk satuan, puluhan, bahkan ribuan. Setelah itu, program akan membaca operator yang diinginkan yang berupa tambah, kurang, kali, dan bagi. Kemudian, pembacaan operan 2 dilakukan. Program akan melakukan komputasi ketika pengguna menekan tombol # setelah memasukkan operan 2. Tombol # berfungsi sebagai ‘=’ pada kalkulator, dan tombol * berfungsi untuk menghapus masukan operan.
Our Result
Kami sangat senang ketika mengetahui bahwa program kami berjalan dengan benar dalam satu kali percobaan. Hasilnya, kalkulator sederhana kami dapat bekerja kalkulator yang umumnya dipakai. Berikut adalah video demonstrasi dari hasil yang telah kami buat.
Sekian hasil percobaan kami kali ini. Terima kasih.
Sumber:
