Arduino ڈیو: پن کنفیگریشن، انٹرفیسنگ اور اس کی ایپلی کیشنز

Arduino بورڈ ایک اوپن سورس ہارڈویئر اور سوفٹ ویئر پلیٹ فارم ہے جو ایک سرکٹ بورڈ کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہے جس میں ایک مائیکرو کنٹرولر اور اس سے جڑنے والے مختلف اجزاء کو سپورٹ کرنے والے دوسرے انٹرفیس شامل ہیں۔ اس بورڈ کو آسانی سے ایک مربوط ترقیاتی ماحول (IDE) کی مدد سے پروگرام کیا جا سکتا ہے جو بورڈ پر کوڈ لکھنے اور اپ لوڈ کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ Arduino ایک لچکدار مائیکرو کنٹرولر بورڈ ہے جو مختلف الیکٹرانکس پروجیکٹس کو تیار کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ مختلف ہیں۔ Arduino بورڈز کی اقسام پسند arduino uno نینو، مائیکرو، لیونارڈو، نینو ایوری، ایم کے آر زیرو، یونو وائی فائی، ڈیو، میگا 2560 ، للی پیڈ وغیرہ۔ لہذا یہ مضمون Arduino بورڈ کی اقسام میں سے ایک کے بارے میں معلومات فراہم کرتا ہے۔ Arduino واجب الادا - ایپلی کیشنز کے ساتھ کام کرنا۔

Arduino ڈیو کیا ہے؟

Arduino Due Arduino سیریز کا سب سے طاقتور Arduino ڈویلپمنٹ بورڈ ہے۔ یہ Arduino بورڈ ایک ابتدائی بورڈ ہے جس میں بہترین پروسیسنگ کی رفتار کے ساتھ بہت سی خصوصیات شامل ہیں، لہذا اعلی درجے کی ایپلی کیشنز میں استعمال کیا جاتا ہے. یہ بورڈ ARM سیریز کنٹرولر پر تیار کیا گیا تھا جبکہ دیگر Arduino بورڈز ATMEGA سیریز کنٹرولر کی بنیاد پر تیار کیے گئے تھے۔

Arduino کا مقررہ بورڈ 32-bit ARM کور مائکروکنٹرولر پر مبنی ہے۔ یہ بورڈ 54 ڈیجیٹل I/O پنوں کے ساتھ دستیاب ہے جہاں 12 پن PWM o/ps، 12-اینالاگ ان پٹ، UARTs-4، ایک 84 MHz CLK، DAC-2، TWI-2، ایک SPI ہیڈر، ایک پاور کے طور پر استعمال ہوتے ہیں۔ جیک، ایک JTAG ہیڈر، ایک USB OTG کنکشن، اور ایک ری سیٹ بٹن اور بٹن کو مٹا سکتا ہے۔

Arduino ڈیو بورڈ کو کسی بھی کمپیوٹر سے آسانی سے منسلک کیا جا سکتا ہے۔ مائیکرو USB شروع کرنے کے لیے بیٹری یا AC-to-DC اڈاپٹر کے ذریعے کیبل اور پاور۔ یہ بورڈ ہر قسم کی Arduino شیلڈز کے ساتھ موزوں ہے جو 3.3V پر کام کرتی ہے۔

وضاحتیں

دی Arduino ڈیو کی وضاحتیں مندرجہ ذیل شامل ہیں.

• مائیکرو کنٹرولر SAM3X8E 32 بٹ ARM کنٹرولر ہے۔
• آپریٹنگ وولٹیج 3.3V ہے۔
• ہر I/O پن میں زیادہ سے زیادہ کرنٹ 3mA اور 15mA ہے۔
• تمام I/O پنوں سے زیادہ سے زیادہ کرنٹ 130mA ہے۔
• فلیش میموری 512K بائٹس ہے۔
• 16Kbyte EEPROM۔
• 96Kbytes اندرونی ریم۔
• اندرونی گھڑی کی فریکوئنسی 12 میگاہرٹز ہے۔
• بیرونی گھڑی کی فریکوئنسی 84 میگاہرٹز ہے۔
• آپریٹنگ درجہ حرارت -40ºC سے +85ºC تک ہے۔
• تجویز کردہ i/p وولٹیج 7V سے 12V تک ہے۔
• ان پٹ وولٹیج 6 سے 20V تک ہے۔
• ڈیجیٹل I/O پن - 54۔
• اینالاگ i/p پن - 12۔
• اینالاگ o/p پن - 2۔

Arduino ڈیو پن کنفیگریشن

Arduino Due کی پن کنفیگریشن ذیل میں دکھائی گئی ہے۔

طاقت

Arduino ڈیو بورڈ USB کنیکٹر یا بیرونی پاور سپلائی جیسے بیٹری یا AC سے DC اڈاپٹر کے ذریعے طاقت سے چلایا جا سکتا ہے۔ لہذا طاقت کا منبع خود بخود منتخب کیا جاتا ہے۔ Arduino Due کے پاور پن +3.3V، +5V، Vin اور GND ہیں۔

• ون ان پٹ وولٹیج پن ہے جہاں اس پن کے ذریعے وولٹیج فراہم کیا جاتا ہے۔
• 5V پن Arduino بورڈ پر وولٹیج ریگولیٹر کا استعمال کرتے ہوئے ایک ریگولیٹڈ 5V کو آؤٹ پٹ کرتا ہے۔
• 3.3V وولٹیج سپلائی جہاز کے ریگولیٹر کے ذریعے پیدا ہوتی ہے۔ یہ ریگولیٹر صرف SAM3X مائیکرو کنٹرولر کو بجلی کی فراہمی فراہم کرتا ہے۔
• بورڈ پر 5 GND پن دستیاب ہیں۔
• Arduino ڈیو بورڈ پر IOREF پن صرف وولٹیج کا حوالہ فراہم کرتا ہے جس کے ذریعے مائکروکنٹرولر کام کرتا ہے۔ IOREF پن کا وولٹیج مناسب طریقے سے شیلڈ کو ترتیب دے کر اور مناسب پاور سورس کا انتخاب کر کے یا o/ps پر وولٹیج ٹرانسلیٹر کو 5V (یا) 3.3V کے ذریعے کام کرنے کی اجازت دے کر تیار ہو سکتا ہے۔

مواصلاتی انٹرفیس

UART: UART ایک 'یونیورسل غیر مطابقت پذیر وصول کنندہ ٹرانسمیٹر' ہے۔ یہ انٹرفیس بنیادی طور پر PRO MINI پروگرامنگ کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

SPI: ایس پی آئی ایک سیریل پیریفرل انٹرفیس ہے جو مائیکرو کنٹرولرز اور ایک یا اس سے اوپر کے پیری فیرل ڈیوائسز کے درمیان سیریل ڈیٹا کو انتہائی مؤثر طریقے سے منتقل کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ Arduino کی وجہ سے چار SPI پن SCK، SS، MOSI، اور MISO شامل ہیں۔

TWI: TWI ایک دو وائر انٹرفیس ہے، جو پیری فیرلز کو جوڑنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

کر سکتے ہیں: CAN ایک کنٹرولر ایریا نیٹ ورک انٹرفیس ہے جو بنیادی طور پر کنٹرولرز کے درمیان مواصلت فراہم کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

SSC: SSC ایک ہم وقت ساز سیریل کمیونیکیشن انٹرفیس ہے جو بنیادی طور پر آڈیو اور ٹیلی کام ایپلی کیشنز کے لیے استعمال ہوتا ہے۔

یاداشت

SAM3X میں کوڈ کو ذخیرہ کرنے کے لیے فلیش میموری کے 256 KB (512 KB) کے دو بلاکس ہیں۔ بوٹ لوڈر کو فیکٹری میں Atmel سے پہلے سے جلا دیا جاتا ہے اور اسے صرف ایک مخصوص ROM میں محفوظ کیا جاتا ہے۔ SRAM دو 32 KB اور 64 KB ملحقہ بینکوں میں 96 KB کے ساتھ دستیاب ہے۔ تمام موجودہ میموری کو براہ راست فلیٹ ایڈریسنگ اسپیس جیسے RAM، ROM اور فلیش تک رسائی حاصل کی جاسکتی ہے۔

ERASE بٹن

SAM3X فلیش میموری کو مٹانے کے لیے ایک آن بورڈ ERASE بٹن استعمال کیا جاتا ہے۔ تو یہ مائیکرو کنٹرولر یونٹ سے موجودہ لوڈ کردہ ڈیٹا کو ختم کر دے گا۔ مٹانے کے لیے، جب Arduino بورڈ پاور سے چلنے والا ہو تو کچھ دیر کے لیے Ease بٹن کو دبائے رکھیں۔

اینالاگ ان پٹ (A0 سے A11):

Arduino ڈیو میں 12 اینالاگ ان پٹ شامل ہیں اور ہر پن 12 بٹس ریزولوشن فراہم کرتا ہے۔ یہ اینالاگ پن صرف اینالاگ سینسر کی قدر پڑھنے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں جو Arduino بورڈ سے منسلک ہے۔ بورڈ پر ہر اینالاگ پن کو میں نے 12 بٹ ریزولوشن کے ساتھ ان بلٹ ADC سے منسلک کیا ہے۔

DAC پن (DAC0 سے DAC1):

یہ دو پن 12 بٹ ریزولوشن کے ساتھ اینالاگ آؤٹ پٹ فراہم کرتے ہیں۔ یہ دو پن بنیادی طور پر آڈیو لائبریری کے ساتھ آڈیو آؤٹ پٹ بنانے کے لیے استعمال ہوتے ہیں۔

اے آر ای ایف

یہ پن صرف ایک ریزسٹر برج پر SAM3X کنٹرولر کے اینالاگ ریفرنس پن سے جڑا ہوا ہے۔ اس پن کو استعمال کرنے کے لیے، BR1 ریزسٹر کو پرنٹ شدہ سرکٹ بورڈ سے ڈی سولڈر کرنا چاہیے۔

ری سیٹ کریں۔

یہ پن کنٹرولر کو دوبارہ ترتیب دینے اور پروگرام پر عمل شروع کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

PWM پن (2 سے 13)

2 سے 13 تک کے PWM پن ڈیجیٹل پنوں کے سیٹ سے ہیں جہاں ہر پن 8-bit PWM o/p دیتا ہے۔ PWM o/p قدر صرف 0 سے 5 وولٹ تک مختلف ہوتی ہے۔

JTAG ہیڈر: ہارڈ ویئر کا مشترکہ انٹرفیس جو ہمارے بورڈ کے بیرونی چپس کے ساتھ براہ راست بات چیت کرنے میں ہماری مدد کرتا ہے۔ TCK، TD0، TMS، اور TDI کا لیبل لگا ہوا اس مقصد کے لیے 4 پن استعمال کیے جاتے ہیں۔

آرڈوینو ڈیو پروگرامنگ

عام طور پر، تمام قسم کے Arduino بورڈز کو صرف IDE Arduino سافٹ ویئر کے ساتھ پروگرام کیا جاتا ہے۔ یہ سافٹ ویئر سیکھنے اور بغیر کسی پیچیدگی کے استعمال کرنے میں بہت آسان ہے۔ یہ سافٹ ویئر آسانی سے دستیاب ہے لہذا ہم اسے براہ راست آفیشل سائٹ سے ڈاؤن لوڈ کر سکتے ہیں اور Arduino بورڈ کا انتخاب کر سکتے ہیں جس پر آپ کام کرنا چاہتے ہیں۔ اس بورڈ کو بورڈ پر کوڈ کو جلانے کے لیے کسی بیرونی برنر کی ضرورت نہیں ہے جیسے بوٹ لوڈر۔ Arduino سافٹ ویئر عام آپریٹنگ سسٹم جیسے ونڈوز، میک، یا کے ذریعے کام کرتا ہے۔ لینکس .

Arduino ڈیو بورڈ تقریباً تمام شیلڈز کے ساتھ اچھی طرح سے میل کھاتا ہے جو بنیادی طور پر دیگر قسم کے Arduino بورڈز کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔ سب سے اہم ڈھال ہیں؛ موٹر شیلڈ، ایتھرنیٹ شیلڈ، اور وائی فائی شیلڈ۔

LM35 درجہ حرارت کا سینسر Arduino ڈیو کے ساتھ انٹرفیس کر رہا ہے۔

LM35 درجہ حرارت سینسر Arduino ڈیو کے ساتھ انٹرفیس کر رہا ہے ذیل میں دکھایا گیا ہے۔ LM35 درجہ حرارت سینسر ایک درست IC ہے، جس کا o/p وولٹیج سیلسیس درجہ حرارت کے متناسب ہے۔ اس طرح، اس IC کو کیلون کے اندر کیلیبریٹ کیے گئے لکیری درجہ حرارت کے سینسر سے اوپر ایک فائدہ ہے کیونکہ صارف کے لیے ضروری نہیں ہے کہ وہ اس کے o/p سے زیادہ مستحکم وولٹیج کاٹنا آسان سینٹی گریڈ اسکیلنگ حاصل کرے۔

LM35 سینسر کو کسی بیرونی انشانکن کی ضرورت نہیں ہے بصورت دیگر کمرے کے درجہ حرارت پر ±1/4°C کی عام درستگی اور ±3/4°C مکمل +150°C درجہ حرارت کی حد سے زیادہ تراشنا۔

LM35 درجہ حرارت سینسر میں تین پن +5V، GND، اور آؤٹ پ شامل ہیں۔ t LM35 سینسر کے Arduino ڈیو بورڈ سے کنکشن اس طرح ہیں؛

دی درجہ حرارت سینسر کا Vcc پن Arduino بورڈ کے 3v3 پن سے منسلک ہے.
دی درجہ حرارت سینسر کا GND پن Arduino بورڈ کے GND پن سے منسلک ہے.
دی درجہ حرارت سینسر کا آؤٹ پٹ پن Arduino بورڈ کے A0 پن سے منسلک ہے.

کوڈ

const int analogIn = A0;
int RawValue = 0؛
ڈبل وولٹیج = 0؛
ڈبل tempC = 0؛
ڈبل tempF = 0؛

باطل سیٹ اپ(){
Serial.begin(9600)؛
}
باطل لوپ ()

{
RawValue = analogRead(analogIn)؛
وولٹیج = (RawValue / 1023.0) * 3300; // ملیوٹس حاصل کرنے کے لیے 5000۔
tempC = وولٹیج * 0.1؛
tempF = (tempC * 1.8) + 32; // F میں تبدیل کریں۔
سیریل پرنٹ ('را ویلیو = ')؛ // پہلے سے اسکیل شدہ قدر دکھاتا ہے۔
Serial.print(RawValue)؛
سیریل پرنٹ ('\t ملی وولٹ = ')؛ // ماپا وولٹیج دکھاتا ہے
سیریل پرنٹ (وولٹیج، 0)؛ //
سیریل پرنٹ ('\t درجہ حرارت C = ') میں؛
سیریل پرنٹ (ٹیمپ سی، 1)؛
سیریل پرنٹ ('\t درجہ حرارت F = ') میں؛
Serial.println(tempF,1);
تاخیر (500)؛
}

آؤٹ پٹ سیریل مانیٹر پر ظاہر ہوگا۔ لہذا مندرجہ ذیل کی طرح آؤٹ پٹ کو چیک کرنے کے لیے سیریل مانیٹر کھولیں۔

خام قدر = 69 ملی وولٹ = 220 درجہ حرارت C میں = 22.1 درجہ حرارت F = 72.5 میں
خام قدر = 70 ملی وولٹ = 227 درجہ حرارت C میں = 23.6 درجہ حرارت F = 73.6 میں
خام قدر = 71 ملی وولٹ = 230 درجہ حرارت C میں = 23.9 درجہ حرارت F = 74.2 میں
خام قدر = 72 ملی وولٹ = 234 درجہ حرارت C میں = 24.2 درجہ حرارت F = 74.8 میں
خام قدر = 73 ملی وولٹ = 236 درجہ حرارت C میں = 24.5 درجہ حرارت F = 75.4 میں
خام قدر = 74 ملی وولٹ = 240 درجہ حرارت C میں = 24.9 درجہ حرارت F = 76.0 میں
خام قدر = 75 ملی وولٹ = 243 درجہ حرارت C میں = 25.2 درجہ حرارت F = 76.5 میں
خام قدر = 76 ملی وولٹ = 246 درجہ حرارت C میں = 25.5 درجہ حرارت F = 77.1 میں
خام قدر = 77 ملی وولٹ = 249 درجہ حرارت C میں = 54.8 درجہ حرارت F = 77.7 میں

Arduino ڈیو باقی Arduino بورڈز سے کس طرح مختلف ہے؟

وولٹیج کی سطح کے لحاظ سے Arduino ڈیو بورڈ دیگر اقسام کے Arduino بورڈز سے مختلف ہے۔ لہذا Arduino ڈیو بورڈ کے اندر مائکروکنٹرولر صرف 5 V کے بجائے 3.3 V پر کام کرتا ہے جو کہ دوسرے Arduino بورڈز میں عام ہے۔ اگر آپ Arduino ڈیو بورڈ کے پنوں کے لیے زیادہ وولٹیج (>3.3 V) استعمال کرتے ہیں، تو بورڈ کو نقصان پہنچ سکتا ہے۔ Arduino ڈیو بورڈ میں استعمال ہونے والا پروسیسر دوسرے بورڈز کے مقابلے میں تیز ترین پروسیسر ہے۔ دیگر بورڈز کے مقابلے Arduino ڈیو بورڈ میں میموری کا سائز زیادہ سے زیادہ ہے۔ Arduino ڈیو بورڈ میں کوئی آن بورڈ EEPROM نہیں ہے اور یہ زیادہ مہنگا بورڈ ہے۔ ڈیو بورڈ میں ایک بڑا نمبر شامل ہے۔ کئی ڈیجیٹل I/O سے جڑنے کے لیے پن ہیڈر کا اور عام Arduino شیلڈز کے ذریعے بھی پن سے مطابقت رکھتا ہے۔

Arduino Due مصنوعی ذہانت اور الگورتھم کو سپورٹ کرتا ہے۔ Arduino میگا بورڈ کی طرح، اتنی ہی تعداد میں بندرگاہوں کے حامل، صرف بہت زیادہ طاقتور، ہم اس Arduino ڈیو بورڈ کو موبائل روبوٹس کے لیے مصنوعی ذہانت (AI) بنانے کے منصوبوں میں استعمال کر سکتے ہیں۔ لہذا، اگر کوئی پیچیدہ الگورتھم کو ہینڈل کرنا چاہتا ہے، بصورت دیگر روبوٹ کو زیادہ ری ایکٹو بنانا چاہتا ہے، تو Arduino ڈیو بورڈ صحیح ہوگا۔

فوائد

مین Arduino ڈیو کے فوائد مندرجہ ذیل شامل ہیں.

• یہ ایک بہت ہی طاقتور 32 بٹ، 84MHz پروسیسر ہے۔
• ہر سیکنڈ کے لیے ہدایات کے اندر پروسیسنگ کی رفتار زیادہ ہے۔
• Arduinos بنیادی طور پر کنٹرولر کو زیادہ قابل رسائی بنانے کے لیے ڈیزائن کیے گئے ہیں۔
• Arduino ڈیو ہر سیکنڈ میں 114 کلو سائیکل پیدا کر سکتا ہے۔
• اس کی پروگرامنگ زبان آسان ہے۔
• اس کی قیمت میگا کے مقابلے میں کم ہے۔

نقصانات

مین Arduino کی وجہ سے نقصانات مندرجہ ذیل شامل ہیں.

• یہ بورڈز قدرے بھاری ہیں۔
• یہ زیادہ جگہ کا احاطہ کرتا ہے۔
• ڈھال مطابقت کی کمی کی وجہ سے کمتر ہے۔
• Arduino کی وجہ سے سائز بہت سے منصوبوں کے لئے آسان نہیں ہے.
• اس بورڈ میں بلوٹوتھ اور وائی فائی صلاحیتوں کا فقدان ہے۔

Arduino واجب الادا درخواستیں۔

مین Arduino دو استعمال کرتا ہے مندرجہ ذیل شامل ہیں.

• Arduino ڈیو زیادہ تر Arduino پر مبنی منصوبوں کے لیے استعمال ہوتا ہے۔
• یہ وسیع پیمانے پر مختلف ایپلی کیشنز میں استعمال ہوتا ہے جہاں فوری پروسیسنگ کی رفتار حتمی نتیجہ ہے۔
• یہ ان پروجیکٹوں کے لیے مثالی ہے جن کو ڈرون جیسی اعلیٰ کمپیوٹنگ پاور کی ضرورت ہوتی ہے جنہیں اڑنے کے لیے دور سے کنٹرول کیا جاتا ہے اور ہر سیکنڈ میں بہت سارے سینسر ڈیٹا پر کارروائی کی ضرورت ہوتی ہے۔
• صنعتوں میں آٹومیشن۔
• سیکیورٹی سسٹمز۔
• ورچوئل رئیلٹی پر مبنی ایپلی کیشنز۔
• جی ایس ایم اور اینڈرائیڈ پر مبنی ایپلی کیشنز۔
• سرایت نظام.
• IR کا استعمال کرتے ہوئے گھر کے لیے آٹومیشن سسٹم۔
• روبوٹک بازو۔
• ایمرجنسی لائٹنگ۔
• موبائل اٹھانے والا۔
• بلوٹوتھ کے ساتھ ہوم آٹومیشن سسٹم۔
• سٹریٹ لائٹس آٹو شدت کنٹرول.
• رکاوٹ سے بچنے والا روبوٹ۔
• دیوار پر چڑھنے کے لیے گاڑی۔
• پارکنگ کے لیے کاؤنٹر سسٹم۔

اس طرح، یہ سب کے بارے میں ہے Arduino کا ایک جائزہ واجب الادا - کام کرنا اور اس کی درخواستیں۔ یہ Arduino بورڈ 32-bit ARM کور مائکرو کنٹرولر پر مبنی ہے، لہذا یہ بڑے پیمانے پر Arduino منصوبوں کے لیے موزوں ہے۔ یہ Arduino ڈیو مائکروکنٹرولر بورڈ پر مبنی ہے۔ Atmel SAM3X8E Cortex M3 CPU . یہاں آپ کے لیے ایک سوال ہے، Arduino نانو کیا ہے؟