Arduino - मूल बातें और डिजाइन

Arduino को परिभाषित करना

एक Arduino वास्तव में एक माइक्रोकंट्रोलर आधारित किट है जिसका उपयोग या तो सीधे विक्रेता से खरीद कर किया जा सकता है या इसके खुले स्रोत हार्डवेयर सुविधा के कारण घटकों का उपयोग करके घर पर बनाया जा सकता है। यह मूल रूप से संचार में और कई उपकरणों को नियंत्रित या संचालित करने में उपयोग किया जाता है। इसकी स्थापना मास्सिमो बंजी और डेविड क्यूआर्टिएलेस ने 2005 में की थी।

Arduino वास्तुकला:

Arduino का प्रोसेसर मूल रूप से हार्वर्ड आर्किटेक्चर का उपयोग करता है जहां प्रोग्राम कोड और प्रोग्राम डेटा की अलग मेमोरी होती है। इसमें दो मेमोरीज़ होती हैं- प्रोग्राम मेमोरी और डेटा मेमोरी। कोड फ्लैश प्रोग्राम मेमोरी में स्टोर किया जाता है, जबकि डेटा को डेटा मेमोरी में स्टोर किया जाता है। Atmega328 में स्टोरिंग कोड के लिए 32 KB फ्लैश मेमोरी है (जिसमें से बूटलोडर के लिए 0.5 KB का उपयोग किया जाता है), SRAM के 2 KB और EEPROM के 1 KB और 16MHz की क्लॉक स्पीड के साथ संचालित होता है।

Arduino आर्किटेक्चर

अरुडिनो पिन डायग्राम

Arduino बोर्ड का एक विशिष्ट उदाहरण Arduino Uno है। इसमें ATmega328- एक 28 पिन माइक्रोकंट्रोलर शामिल है।

अरुडिनो पिन डायग्राम

Arduino Uno में 14 डिजिटल इनपुट / आउटपुट पिन होते हैं (जिनमें से 6 को PWM आउटपुट के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है), 6 एनालॉग इनपुट, एक 16 MHz क्रिस्टल थरथरानवाला, एक USB कनेक्शन, एक पावर जैक, एक ICSP हेडर और एक रीसेट बटन

बिजली के जैक : Arduino USB से या एडॉप्टर या बैटरी जैसे बाहरी स्रोत के माध्यम से पीसी से पावर हो सकता है। यह 7 से 12 वी की बाहरी आपूर्ति पर काम कर सकता है। बिजली बाहरी रूप से पिन विन के माध्यम से या आईओआरएफ पिन के माध्यम से वोल्टेज संदर्भ देकर लागू किया जा सकता है।

डिजिटल इनपुट्स : इसमें 14 डिजिटल इनपुट / आउटपुट पिन होते हैं, जिनमें से प्रत्येक 40mA वर्तमान प्रदान करते हैं या लेते हैं। उनमें से कुछ में पिन और 0 और 1 जैसे विशेष कार्य हैं, जो क्रमिक संचार के लिए क्रमशः Rx और Tx के रूप में कार्य करते हैं, पिन 2 और 3-जो बाहरी व्यवधान हैं, पिन 3,5,6,9,11 हैं जो pwm आउटपुट और पिन प्रदान करते हैं 13 जहां एलईडी लगी है।

एनालॉग इनपुट्स : इसमें 6 एनालॉग इनपुट / आउटपुट पिन हैं, प्रत्येक 10 बिट्स का रिज़ॉल्यूशन प्रदान करता है।

आरिफ : यह एनालॉग इनपुट के संदर्भ प्रदान करता है

रीसेट : यह कम होने पर माइक्रोकंट्रोलर को रीसेट करता है।

Arduino कैसे प्रोग्राम करें?

Arduino के साथ सबसे महत्वपूर्ण लाभ यह है कि प्रोग्राम को प्रोग्राम को जलाने के लिए किसी भी हार्डवेयर प्रोग्रामर की आवश्यकता के बिना डिवाइस को सीधे लोड किया जा सकता है। यह बूटलोडर की 0.5KB की उपस्थिति के कारण किया जाता है जो प्रोग्राम को सर्किट में जलाने की अनुमति देता है। हमें बस Arduino सॉफ्टवेयर डाउनलोड करना है और कोड लिखना है।

Arduino टूल विंडो में टूलबार होते हैं जिसमें वेरिफिकेशन, अपलोड, न्यू, ओपन, सेव, सीरियल मॉनिटर जैसे बटन होते हैं। इसमें कोड लिखने के लिए एक पाठ संपादक भी शामिल है, एक संदेश क्षेत्र जो त्रुटियों को प्रदर्शित करने की तरह प्रतिक्रिया प्रदर्शित करता है, पाठ कंसोल जो आउटपुट और मेनू, फ़ाइल, संपादन, उपकरण मेनू की एक श्रृंखला प्रदर्शित करता है।

5 कदम एक Arduino कार्यक्रम के लिए

• Arduino में लिखे गए कार्यक्रमों को रेखाचित्र के रूप में जाना जाता है। एक बुनियादी स्केच में 3 भाग होते हैं

1. चर की घोषणा
2. इनिशियलाइज़ेशन: इसे सेटअप () फंक्शन में लिखा जाता है।
3. नियंत्रण कोड: यह लूप () फ़ंक्शन में लिखा गया है।

• स्केच को .ino एक्सटेंशन के साथ सहेजा जाता है। किसी भी संचालन जैसे सत्यापन, एक स्केच खोलना, एक स्केच को सहेजना टूलबार पर बटन का उपयोग करके या टूल मेनू का उपयोग करके किया जा सकता है।
• स्केच को स्केचबुक निर्देशिका में संग्रहीत किया जाना चाहिए।
• उपकरण मेनू और सीरियल पोर्ट नंबरों से उचित बोर्ड का चयन करें।
• टूल मेनू से अपलोड बटन या चुने हुए अपलोड पर क्लिक करें। इस प्रकार कोड को माइक्रोकंट्रोलर पर बूटलोडर द्वारा अपलोड किया जाता है।

बुनियादी एड्रिनो कार्यों में से कुछ हैं:

• digitalRead (pin): दिए गए पिन पर डिजिटल मूल्य पढ़ता है।
• digitalWrite (pin, value): दिए गए पिन को डिजिटल वैल्यू लिखता है।
• पिनकोड (पिन, मोड): पिन को इनपुट या आउटपुट मोड पर सेट करता है।
• अनुरूप (pin): मूल्य को पढ़ता है और लौटाता है।
• अनुरूप (pin, value): उस पिन का मूल्य लिखता है।
• क्रम.बिन (बॉड रेट): बिट दर निर्धारित करके धारावाहिक संचार की शुरुआत करता है।

कैसे अपने खुद के Arduino डिजाइन करने के लिए?

हम अपने खुद के Arduino को Arduino विक्रेता द्वारा दिए गए योजनाबद्ध का पालन करके और वेबसाइटों पर भी उपलब्ध करा सकते हैं। हमें केवल निम्नलिखित घटकों की आवश्यकता है- एक ब्रेडबोर्ड, एक एलईडी, एक पावर जैक, एक आईसी सॉकेट, एक माइक्रोकंट्रोलर, कुछ प्रतिरोधक, 2 नियामक, 2 कैपेसिटर।

• बोर्ड पर आईसी सॉकेट और पावर जैक लगे होते हैं।
• नियामकों और कैपेसिटर के संयोजन का उपयोग करके 5v और 3.3v नियामक सर्किट जोड़ें।
• माइक्रोकंट्रोलर पिंस के लिए उचित बिजली कनेक्शन जोड़ें।
• आईसी सॉकेट के रीसेट पिन को 10K रोकनेवाला से कनेक्ट करें।
• क्रिस्टल ऑसिलेटर्स को 9 और 10 पिन से कनेक्ट करें
• एलईडी को उपयुक्त पिन से कनेक्ट करें।
• बोर्ड पर महिला हेडर माउंट करें और उन्हें चिप पर संबंधित पिन से कनेक्ट करें।
• 6 पुरुष हेडर की पंक्ति को माउंट करें, जिसका उपयोग प्रोग्राम अपलोड करने के विकल्प के रूप में किया जा सकता है।
• रेडीमेड एड्रिनो के माइक्रोकंट्रोलर पर कार्यक्रम अपलोड करें और फिर इसे बंद करें और उपयोगकर्ता किट पर वापस रखें।

7 कारण क्यों Arduino इन दिनों पसंद किया जा रहा है

1. यह सस्ती है
2. यह एक ओपन सोर्स हार्डवेयर फीचर के साथ आता है जो यूजर्स को अपनी किट को रेफरेंस सोर्स के रूप में पहले से उपलब्ध का उपयोग कर विकसित करने में सक्षम बनाता है।
3. Arduino सॉफ्टवेयर सभी प्रकार के ऑपरेटिंग सिस्टम जैसे Windows, Linux, और Macintosh आदि के साथ संगत है।
4. यह ओपन सोर्स सॉफ्टवेयर फीचर के साथ आता है जो अनुभवी सॉफ्टवेयर डेवलपर्स को मौजूदा प्रोग्रामिंग लैंग्वेज लाइब्रेरी के साथ विलय करने के लिए Arduino कोड का उपयोग करने में सक्षम बनाता है और इसे बढ़ाया और संशोधित किया जा सकता है।
5. शुरुआती लोगों के लिए इसका उपयोग करना आसान है।
6. हम एक Arduino आधारित परियोजना विकसित कर सकते हैं जो पूरी तरह से अकेले खड़ी हो सकती है या ऐसी परियोजनाएं जो कंप्यूटर में लोड किए गए सॉफ़्टवेयर के साथ सीधे संचार को शामिल करती हैं।
7. यह USB पर धारावाहिक संचार का उपयोग करते हुए कंप्यूटर के सीपीयू के साथ जुड़ने का एक आसान प्रावधान के साथ आता है क्योंकि इसमें पावर और रीसेट सर्किट्री शामिल है।

तो यह एक Arduino के बारे में कुछ बुनियादी विचार है। आप इसे कई तरह के एप्लिकेशन के लिए इस्तेमाल कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, सेंसर से इनपुट के आधार पर मोटर, जनरेटर जैसे कुछ एक्ट्यूएटर्स को नियंत्रित करने वाले अनुप्रयोगों में।

तस्वीरें क्रेडिट:

• Arduino पिन डायग्राम से फ़्लिकर