编程总是很有趣，并且如果您刚刚开始使用嵌入式编程，那么Arduino是一个很棒的平台。在本教程中，我们将使用Arduino构建自己的计算器。可以通过键盘（4×4键盘）发送这些值，并且可以在LCD屏幕（16×2点矩阵）上查看结果。该计算器可以执行简单的运算，例如加数，减法，乘法和除法。但是，一旦您了解了这一概念，就可以使用Arduino的内置函数来实现科学功能。
在该项目的最后，您将知道如何在Arduino上使用16x2 LCD和键盘，以及使用现成的库对其进行编程的难易程度。您还将了解如何对Arduino进行编程以完成特定任务。
所需材料：
- Arduino Uno（任何版本均可使用）
- 16×2液晶显示器
- 4×4键盘
- 9V电池
- 面包板和连接线
电路原理图：
上面给出了该Arduino计算器项目的完整电路图 。电路图中所示的+ 5V和接地连接可从Arduino的5V和接地引脚获得。Arduino本身可以通过笔记本电脑或使用12V适配器或9V电池的DC插孔供电。
我们使用Arduino在4位模式下操作LCD，因此只有LCD的最后四个数据位连接到Arduino。键盘将有8个输出引脚，必须将它们从引脚0连接到引脚7，如上所示。您可以使用以下连接表来验证与Arduino的连接，还可以检查与Arduino的4x4键盘接口。
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Arduino引脚名称： |
连接到： |
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D0 |
1个第一键盘的销 |
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D1 |
2第二键盘的销 |
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D2 |
3 RD键盘的销 |
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D3 |
键盘的第4针 |
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D4 |
5个键盘的销 |
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D5 |
6个键盘的销 |
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D6 |
7个键盘的销 |
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D7 |
8个键盘的销 |
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D8 |
LCD的寄存器选择引脚（引脚4） |
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D9 |
LCD的使能引脚（引脚6） |
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D10 |
数据针脚4（针脚11） |
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D11 |
数据针脚4（针脚11） |
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D12 |
数据针脚4（针脚11） |
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D13 |
数据针脚4（针脚11） |
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+5伏 |
连接到LCD的Vdd引脚（引脚2） |
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地面 |
连接到LCD的Vss，Vee和RW引脚（引脚1,3和5） |
如果销0和销1有任何连接，某些Arduino板在上载程序时可能会显示错误，因此，如果遇到任何问题，只需在上载程序时卸下键盘即可。
连接完成后，您的硬件如下所示
Arduino计算器程序：
在该项目的结尾给出了该项目的完整Arduino程序。该代码分为多个有意义的小块，并在下面进行说明。
如前所述，我们将使用库将LCD和键盘与Arduino接口。因此，让我们先将它们添加到我们的Arduino IDE中。 LCD库默认情况下已包含在您的Arduino中，因此我们不必担心。对于键盘库，请单击链接以从Github下载。您将获得一个ZIP文件，然后通过Sketch-> Include Library-> Add.ZIP文件将此库添加到Arduino，并将位置指向此下载文件。一旦完成，我们就可以开始编程了。
即使我们已使用库来使用键盘，我们也必须向Arduino提及一些有关键盘的细节（如下所示）。变量ROWS和COLS会告诉我们键盘有多少行和多少列，键盘映射表显示键盘上按键的顺序。我在此项目中使用的键盘如下图所示，按键映射也表示相同。
在下面的内容中，我们提到了使用可变数组 rowPins 和 colPins 将键盘连接到哪些引脚。
const字节ROWS = 4; //四行const字节COLS = 4; //三列//定义键映射char键= {{'1'，'2'，'3'，'A'}，{'4'，'5'，'6'，'B'}，{ '7'，'8'，'9'，'C'}，{'*'，'0'，'#'，'D'}}; 字节rowPins = {0，1，2，3}; //将键盘ROW0，ROW1，ROW2和ROW3连接到这些Arduino引脚。字节colPins = {4，5，6，7}; //将键盘COL0，COL1和COL2连接到这些Arduino引脚。
提到使用哪种类型的键盘及其连接方式后，我们可以使用下面的行使用这些详细信息来创建键盘
键盘kpd =键盘（makeKeymap（keys），rowPins，colPins，ROWS，COLS）; //创建键盘
同样，我们还必须告诉LCD连接到Arduino的哪个引脚。根据我们的电路图，定义如下
const int rs = 8，en = 9，d4 = 10，d5 = 11，d6 = 12，d7 = 13；// LCD所连接的引脚LiquidCrystal lcd（rs，en，d4，d5，d6，d7）; //创建LCD
在 setup 函数中，我们只显示项目的名称，然后进入主项目所在的while循环。
基本上，我们必须检查键盘上是否键入了任何内容，如果键入了内容，则必须识别正在键入的内容，然后在按下“ =”时将其转换为变量，我们必须计算结果并最终显示出来在液晶显示屏上。这正是在 循环 函数内部完成的操作，如下所示
键= kpd.getKey（）; //如果（key！= NO_KEY）DetectButtons（）;则将按下的键值存储在char中 如果（result == true）CalculateResult（）; DisplayResult（）;
使用注释行解释每个函数内部发生的事情，遍历下面的完整代码，四处弄弄它，以了解其实际工作方式。如果您对某一行有任何疑问，请随时使用评论部分或论坛。
Arduino计算器的仿真：
我们也可以尝试使用Proteus软件模拟项目。Proteus本身没有Arduino组件，但可以轻松下载并添加到其库中。在Proteus上安装Arduino组件后，只需添加字母数字LCD和键盘即可进行连接，如电路图所示。
然后从此处下载hex文件，并通过双击Proteus上的板将其添加到Arduino，然后将“程序文件”指向此下载的hex文件。下面是模拟的快照，下面的视频显示了完整的工作。
注意：给出的十六进制文件与下面给出的程序的原始文件不同。由于模拟键盘和实际硬件键盘的键盘映射不同，因此已对其进行了修改。
Arduino计算器的工作方式：
按照电路图进行连接，并上传以下代码。如果显示错误，请确保已按照上述说明添加了库。您也可以尝试模拟以检查问题是否出在硬件上。如果一切都按预期完成，则您的硬件如下所示，液晶显示屏显示以下内容
由于此处使用的键盘上没有正确的标记，因此我假设字母是以下所列的运算符
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键盘上的字符 |
假定是 |
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“一种” |
加法（+） |
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“ B” |
减法（-） |
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“C” |
乘法（*） |
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“ D” |
部门（/） |
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“ *” |
清除（C） |
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“#” |
等于（=） |
您可以使用标记来覆盖每个按钮实际代表的内容。
完成后，您可以直接开始使用计算器。输入数字，并出现在第二行，按操作数，然后输入第二个数字，最后按“#”键获取结果。您也可以尝试构建基于触摸屏的Arduino计算器。