아두이노 16x2 LCD와 키패드로 계산기 만들기

부품 및 소모품

프로젝트 소개

이 프로젝트를 완료하면 16x2 LCD와 키패드를 아두이노와 함께 사용하는 방법과, 이미 준비된 라이브러리를 활용해 프로그래밍하는 것이 얼마나 쉬운지 알게 됩니다. 또한 특정 작업을 수행하도록 아두이노를 프로그래밍하는 방법도 이해하게 됩니다.

필요 재료

• 아두이노 우노 (모든 버전 가능)
• 16x2 LCD 디스플레이
• 4x4 키패드

• 9V 배터리
• 브레드보드와 연결 와이어

핀 연결

참고: 일부 아두이노 보드는 핀 0, 1에 무언가 연결되어 있으면 업로드 시 오류가 발생할 수 있습니다. 업로드 시 문제가 있으면 키패드를 잠시 분리하세요.

연결 완료 후 하드웨어 모습:

코드

아두이노 키패드 계산기 프로그램

/*
 * 아두이노 키패드 계산기 프로그램
 */
#include <LiquidCrystal.h>  // LCD 라이브러리: https://www.arduino.cc/en/Reference/LiquidCrystal
#include <Keypad.h>         // 키패드 라이브러리: https://github.com/Chris--A/Keypad

const byte ROWS = 4;  // 4행
const byte COLS = 4;  // 4열

// 키맵 정의
char keys[ROWS][COLS] = {
  {'7','8','9','D'},
  {'4','5','6','C'},
  {'1','2','3','B'},
  {'*','0','#','A'}
};

byte rowPins[ROWS] = {0, 1, 2, 3};  // 키패드 ROW0-ROW3 연결 핀
byte colPins[COLS] = {4, 5, 6, 7};  // 키패드 COL0-COL3 연결 핀

Keypad kpd = Keypad(makeKeymap(keys), rowPins, colPins, ROWS, COLS);

const int rs = 8, en = 9, d4 = 10, d5 = 11, d6 = 12, d7 = 13;  // LCD 연결 핀
LiquidCrystal lcd(rs, en, d4, d5, d6, d7);

long Num1, Num2, Number;
char key, action;
boolean result = false;

void setup() {
  lcd.begin(16, 2);           // 16x2 LCD 사용
  lcd.print("DIY Calculator"); // 시작 메시지
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print("-CircuitDigest");
  delay(2000);
  lcd.clear();
}

void loop() {
  key = kpd.getKey();  // 눌린 키 저장
  if (key != NO_KEY) DetectButtons();
  if (result == true) CalculateResult();
  DisplayResult();
}

void DetectButtons() {
  lcd.clear();
  if (key == '*') {  // 취소 버튼
    Serial.println("Button Cancel");
    Number = Num1 = Num2 = 0;
    result = false;
  }
  if (key == '1') { Serial.println("Button 1"); if (Number == 0) Number = 1; else Number = (Number * 10) + 1; }
  if (key == '4') { Serial.println("Button 4"); if (Number == 0) Number = 4; else Number = (Number * 10) + 4; }
  if (key == '7') { Serial.println("Button 7"); if (Number == 0) Number = 7; else Number = (Number * 10) + 7; }
  if (key == '0') { Serial.println("Button 0"); if (Number == 0) Number = 0; else Number = (Number * 10) + 0; }
  if (key == '2') { Serial.println("Button 2"); if (Number == 0) Number = 2; else Number = (Number * 10) + 2; }
  if (key == '5') { Serial.println("Button 5"); if (Number == 0) Number = 5; else Number = (Number * 10) + 5; }
  if (key == '8') { Serial.println("Button 8"); if (Number == 0) Number = 8; else Number = (Number * 10) + 8; }
  if (key == '#') { Serial.println("Button Equal"); Num2 = Number; result = true; }
  if (key == '3') { Serial.println("Button 3"); if (Number == 0) Number = 3; else Number = (Number * 10) + 3; }
  if (key == '6') { Serial.println("Button 6"); if (Number == 0) Number = 6; else Number = (Number * 10) + 6; }
  if (key == '9') { Serial.println("Button 9"); if (Number == 0) Number = 9; else Number = (Number * 10) + 9; }

  if (key == 'A' || key == 'B' || key == 'C' || key == 'D') {  // 4열 연산자 키
    Num1 = Number;
    Number = 0;
    if (key == 'A') { Serial.println("Addition"); action = '+'; }
    if (key == 'B') { Serial.println("Subtraction"); action = '-'; }
    if (key == 'C') { Serial.println("Multiplication"); action = '*'; }
    if (key == 'D') { Serial.println("Division"); action = '/'; }
    delay(100);
  }
}

void CalculateResult() {
  if (action == '+') Number = Num1 + Num2;
  if (action == '-') Number = Num1 - Num2;
  if (action == '*') Number = Num1 * Num2;
  if (action == '/') Number = Num1 / Num2;
}

void DisplayResult() {
  lcd.setCursor(0, 0);
  lcd.print(Num1);
  lcd.print(action);
  lcd.print(Num2);
  if (result == true) {
    lcd.print(" =");
    lcd.print(Number);
  }
  lcd.setCursor(0, 1);
  lcd.print(Number);
}

회로도