مائکروکنٹرولرز اور ایمبیڈڈ سسٹم کے لئے آئی سی ٹکنالوجی پر ایک بریف

ہماری الیکٹرانک ڈیوائس جو ہم اپنی روز مرہ زندگی میں استعمال کرتے ہیں وہ برقی اور کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا ہے الیکٹرانکس کے منصوبے سرکٹس۔ یہ الیکٹریکل اورالیکٹرانکسسرکٹس کو مختلف ٹیکنالوجیز جیسے ویکیوم کا استعمال کرتے ہوئے ڈیزائن کیا جاسکتا ہےنلیاںٹیکنالوجی ، ٹرانجسٹر ٹیکنالوجی ، انٹیگریٹڈ سرکٹ یا آایسی ٹکنالوجی ، مائکرو پروسیسر ٹیکنالوجی ، اورمائکروکنٹرولرٹیکنالوجی. یہ ٹیکنالوجیز مجرد برقی اور الیکٹرانک اجزاء ، مربوط سرکٹس ، مائکرو پروسیسرز اور مائکروکنٹرولرز کا استعمال کرتے ہوئے نافذ کی جاسکتی ہیں۔ اس آرٹیکل میں ، ہم آئی سی ٹکنالوجیوں اور ایم سی ایڈوانسڈ آئی سی ٹکنالوجی جیسے مائکروکنٹرولر آئی سی ٹکنالوجی کے مابین ایمبیڈڈ نظام کے ل for بہترین ٹکنالوجی کے بارے میں بات کریں گے۔ لیکن ، بنیادی طور پر مزید آگے بڑھنے سے پہلے ، ہمیں یہ جان لینا چاہئے کہ آئی سی ٹکنالوجی کیا ہے اورمائکروکنٹرولرآایسی ٹکنالوجی۔

سرایت شدہ سسٹمز ٹیکنالوجیز

آایسی ٹکنالوجی

پہلے دنوں میں ، سرایت شدہ سسٹم ڈیوائسز ویکیوم ٹیوبوں کا استعمال کرتے ہوئے ڈیزائن کیا گیا تھا جس کا سائز بہت بڑا اور زیادہ مہنگا ہوگا۔ پہلا نکتہ رابطہ ٹرانجسٹر جان بارڈین اور والٹر بریٹن نے بیل لیبس میں 1947 میں تیار کیا تھا۔ پھر ، ٹرانجسٹروں کی ایجاد کم ہوگئی ہے اور اس کی جگہ لے لی گئی ہےبھاری مہنگاویکیوم ٹیوبیںکمپیوٹرڈیزائن. اس کے بعد ،ٹرانجسٹراستعمال نے سرکٹس کا سائز کم کردیا ، کیونکہ یہ ٹرانجسٹر سائز میں کم ، معاشی ، کارکردگی میں تیز ، قابل اعتماد ہیں اور بہت کم بجلی استعمال کرتے ہیں۔ سرکٹستعمیرٹرانجسٹر اور دیگر کا استعمال کرتے ہوئے مجرد الیکٹرانک اجزاء مجرد سرکٹس کے نام سے پکارا جاتا ہے۔

آایسی ٹکنالوجی

ڈیزائننگ میں انقلابی تبدیلی کی گئی بجلی اورالیکٹرانکسسرکٹس اور مربوط سرکٹس یا آئی سی ٹکنالوجی کی ایجاد والے کمپیوٹرز۔ انٹیگریٹڈ سرکٹس سائز میں بہت چھوٹے ، انتہائی قابل اعتماد ، انتہائی معاشی ، اور استعمال میں بہت آسان ہیں۔ آئی سی ٹکنالوجی کا یہ تصور 1958 میں متعارف کرایا گیا تھا ، اور اس آئی سی ٹکنالوجی نے موبائل فون ، لیپ ٹاپ ، کمپیوٹرز اور بہت سے دوسرے آلات جیسے بہت سارے الیکٹریکل اور الیکٹرانک گیجٹ کو کم کیا۔ انٹیگریٹڈ سرکٹ کو ایک کے طور پر بیان کیا جاسکتا ہےسیٹ کریںایک چھوٹے سے سیمیکمڈکٹر مادی پلیٹ پر مربوط الیکٹرانک سرکٹس کی ، جسے عام طور پر سلکان چپ کہا جاتا ہے۔ ہر ایک آئی سی بہت کمپیکٹ ہوسکتا ہے ، جس میں بہت چھوٹے ایریا میں متعدد ارب ٹرانجسٹر اور دیگر اجزاء شامل ہیں۔

آایسی ٹکنالوجی کی نسلیں

مربوط سرکٹس کی مختلف نسلیں ہیں ، کی بنیاد پر درجہ بندینمبرٹرانجسٹروں کی مربوط سرکٹ چپس پر استعمال کیا جاتا ہے۔ وہ ہیں: چھوٹے پیمانے پر انضمام (SSI) ، متعدد تعداد میں ٹرانجسٹروں پر مشتمل مربوط سرکٹس۔ 1960 کی دہائی میں درمیانے درجے کے انضمام (ایم ایس آئی) کا مشاہدہ ہوا ، سینکڑوں ٹرانجسٹروں پر مشتمل انٹیگریٹڈ سرکٹ چپس۔ میں1970 کی دہائی بڑی تھیپیمانہ انضمام (LSI) ، جس میں ہر چپ پر دسیوں ہزار ٹرانجسٹر شامل ہیں۔ 1980 کی دہائی میں وہاں بہت بڑے پیمانے پر انضمام (VLSI) تھا ، جس میں ہر چپ پر سیکڑوں ہزاروں ٹرانجسٹر ضم ہوتے ہیں۔ مزید یہ کہ ، الٹرا بڑے پیمانے پر انضمام (ULSI) ، مربوط ایک ملین سے زیادہ ٹرانجسٹر فی چپ ، ویفر پیمانہ انضمام (WSI) ، سسٹم آن-چپ (ایس او سی) ، اور تین جہتی انٹیگریٹڈ سرکٹس (3D-IC) تیار کیا جارہا ہے۔ انٹیگریٹڈ سرکٹس جیسے 555timer IC ، 741 آپریشنل امپلیفائر ، CMOS ، NMOS ، BICMOS ٹیکنالوجی ، اور اسی طرح کو آئی سی ٹکنالوجی کی عملی مثال کے طور پر سمجھا جاتا ہے۔

آئی سی کی قسمیں

مختلف ہیں مربوط سرکٹس کی اقسام جیسے اے ڈی سی ، ڈی اے سی ، ایمپلیفائرز ، پاور مینجمنٹ آئی سی ، کلاک اور ٹائمر آئی سی ، اور انٹرفیس آئی سی جو استعمال کیے جاتے ہیںکے لئےمختلف ایمبیڈڈ سسٹم ایپلی کیشنز۔

آایسی ٹکنالوجی کا استعمال

شمسی چارج کنٹرولر ایجی فیکس کٹ ڈاٹ کام کے ذریعے آئی سی ٹکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے

نہیں-مائکروکنٹرولربیسڈ شمسی چارج کنٹرولر پروجیکٹ آئی سی ٹکنالوجی کا ایک سادہ استعمال ہے۔ اس پروجیکٹ میں ، چارج کرنے سے بچنے کے ل controlled کنٹرول چارجنگ میکانزم حاصل کیا جاتا ہے ،زیادہ چارج، اور استعمال کیے بغیر خارج ہونے والے گہرے حالاتمائکروکنٹرولر. کا ایک سیٹ آپریشنل امپلیفائر استعمال کیا جاتا ہےبطور نگرانی پینل وولٹیج ، اور بوجھ موجودہمسلسل. اشارے کے لئے سبز اور سرخ ایل ای ڈی کا استعمال کیا جاتا ہے۔ گرین ایل ای ڈی کا استعمال مکمل طور پر چارج شدہ بیٹری کی حالت کی نشاندہی کرنے کے لئے کیا جاتا ہے اور ریچارڈ ایل ای ڈی کے ذریعہ چارج شدہ یا زیادہ بوجھ یا گہری خارج ہونے والے مادہ کی نشاندہی کی جاتی ہے۔

شمسی چارج کنٹرولر سرکٹ برائے آئی سی ٹکنالوجی کا استعمال بذریعہ Edgefxkits.com

پاور سیمیکمڈکٹر سوئچ MOSFETمنقطع کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہےبوجھ، اگر سرخ ایل ای ڈی کم بیٹری یا اوورلوڈ حالت کی نشاندہی کرتی ہے۔ اگر سبز ایل ای ڈیاشارہ کریںمکمل طور پر چارج کی حالتبیٹری، پھر شمسی توانائی کو ٹرانجسٹر کا استعمال کرتے ہوئے سرکٹ میں ایک ڈمی بوجھ پر نظر انداز کیا جاتا ہے۔ اس طرح ، بیٹری محفوظ ہےفارماوور چارجنگ اس منصوبے کو ایک کے ساتھ مزید بڑھایا جاسکتا ہے GSM موڈیم اورمائکروکنٹرولرمواصلات شمسی نظام اور کنٹرول روم کی نگرانی کی حیثیت حاصل کرنے کے لئےنظام.

مائکروکنٹرولرآایسی

مائکروکنٹرولر ایک اعلی درجے کی آایسی یا مربوط سرکٹ ہے جو اضافی پیری فیرلز کے ساتھ مل جاتی ہے۔ کی ترقی اور استعمال سرایت شدہ نظام ’ ایپلی کیشنز بڑھ رہا ہےمائکرو پروسیسر ٹیکنالوجی جیسے آئی سی ٹیکنالوجیز میں ترقی کے ساتھ ، اورمائکروکنٹرولرٹیکنالوجی. ٹرانجسٹر ٹیکنالوجی کے نقصانات ، آئی سی ٹکنالوجی کو جدید آئی سی ٹیکنالوجیز مائکرو پروسیسر اور مائکروکنٹرولر ٹیکنالوجی سے کم کیا گیا۔ مائکرو پروسیسر کمپیوٹر کے سنٹرل پروسیسنگ یونٹ (سی پی یو) کے افعال کو ایک یا کچھ مربوط سرکٹس پر مربوط کرتا ہے۔ ایک مآئیکروکنٹرولراکائی کے طور پر سلوک کیا جا سکتا ہےچھوٹا کمپیوٹرایک واحد مربوط سرکٹ پر جو ایک چھوٹا سنٹرل پروسیسنگ یونٹ ، کرسٹل آسکیلیٹر ، ٹائمر ، واچ ڈاگ اور ینالاگ I / O پر مشتمل ہوتا ہے۔ مختلف اقسام کے رجسٹر ، رکاوٹیں ہیں جو کچھ خاص کاموں کے ل. استعمال ہوتی ہیں۔مائکروکنٹرولرمختلف قسم کے ہیں جیسے AVR مائکروکونٹرولر ، PIC مائکروکانٹرولر ، وغیرہ۔ لیکن عام طور پر 8051مائکروکنٹرولر آئی سی زیادہ تر سرایت شدہ سسٹم ایپلی کیشنز کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔

8051 مائکروکانٹرولر

اگر ہم آئی سی ٹکنالوجی کا استعمال کرتے ہیں تو پھر سرایت کرنے والے نظاموں میں متعدد تعداد میں متعدد اجزاء کو انجام دینے کی ضرورت ہوتی ہے۔ اگر ہم جدید ٹیکنالوجی استعمال کرتے ہیں جیسےمائکروکنٹرولرٹکنالوجی ، پھر صرف چند آسان پروگرامنگ لائنوں کو لکھ کر ہم ایک سے زیادہ کام انجام دے سکتے ہیں۔ اس طرحنمبرسرایت کرنے والے اجزاء ، سرکٹس کا سائز ، پیچیدگی اور لاگت کو سرایت کرنے والے نظام میں استعمال کرکے کم کیا جاسکتا ہےمائکروکنٹرولرٹیکنالوجی.

مائکروکنٹرولر ٹیکنالوجی کی درخواست

سولر چارج کنٹرولر مائکروکانٹرولر کا استعمال کرتے ہوئے ہے کی عام درخواست مائکروکنٹرولر اعلی درجے کی آایسیٹیکنالوجی. شمسی توانائی سے موثر استعمال کرنے کے لئے ، شمسی توانائی سے چلنے والی لائٹنگسمیت نظامدیہی اور شہری علاقوں میں شمسی لالٹین ، سولر اسٹریٹ لائٹس ، اور سولر ہاؤس اینڈ گارڈن لائٹنگ سسٹم استعمال ہورہے ہیں۔ نظام شمسی بنیادی طور پر چار بڑے پر مشتمل ہےاجزاء: فوٹوولٹکماڈیول ، ریچارج قابل بیٹری ، بوجھ ، اور شمسی چارج کنٹرولر۔

شمسی توانائی سے چارج کنٹرولر مائکروکانٹرولر ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے

سولر پاور سسٹم کا بلاک ڈایاگرام جس کے استعمال میں چار بڑے بلاکس ہیںمائکروکنٹرولرٹیکنالوجی کے اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے. ان چار اجزاء میں سے ، مائکروکونٹرولر کا استعمال کرتے ہوئے شمسی چارج کنٹرولر پر غور کریں جو شمسی توانائی کے نظام کی مجموعی کارکردگی کو بڑھانے میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ ہارڈ ویئر کے اجزاء جس کے لئے استعمال ہوتے ہیںشمسی چارج کنٹرولر سرکٹAT89C2051 ہیںمائکروکنٹرولر، سیریل ADC0831 ، وولٹیج ریگولیٹر IC7805 ، پاور سیمیکمڈکٹر سوئچ MOSFET ، LCD ڈسپلے ، ریچارج قابل بیٹری ، چارج کنٹرول ، فجر سینسر شام ، اور ایک بوجھ کنٹرول۔

ایک بیٹری5V ڈی سی کو بجلی کی فراہمی کے لئے باقاعدہ فراہمی فراہم کرنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہےمائکروکنٹرولرجو ADC کا استعمال کرتے ہوئے بیٹری وولٹیج کی نگرانی کے لئے استعمال ہوتا ہے۔وولٹیج0V-20V کی اے ڈی سی کے پن 2 پر بنائے گئے ایک ریسسٹریٹر انتظام کے ساتھ ایک ممکنہ ڈویڈر کا استعمال کرتے ہوئے V-5V تک چھوٹی ہے اور یہ اقدار LCD ڈسپلے پر آویزاں ہیں۔ متوازی ریگولیشن تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے ، موجودہ چارجنگ کو اس میں جانے کی اجازت ہےبیٹریاور اگر بیٹری مکمل چارج ہو تو بیٹری کو چارج کرنا بند کردیتی ہے۔ شام سے ڈان سینسر ، موصولہ ان پٹ سگنلز کی بنیاد پرمائکروکنٹرولرچارجنگ یا لوڈ ریلے کو تبدیل کرتا ہے۔ایل سی ڈی سکرینکے ذریعے کارفرما ہےمائکروکنٹرولرچارج کرنے والے پیغام کو ظاہر کرنے کے لئے۔

مائکروکانٹرولر ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے شمسی توانائی سے چارج کنٹرولر سرکٹ

اگربیٹریمکمل چارج کیا جاتا ہے (تک14 وی) ، پھرریلےMOSFET کے ذریعہ چارجنگ میں رکاوٹ پیدا کرنے کے لئے متحرک ہے۔ پھر 5 منٹ کا ٹائمر شروع کیا جائے گابذریعہ مائکروکنٹرولراور LCD پوری بیٹری کے بطور پیغام دکھاتا ہے۔ اگر یہ ٹائمر گزر چکا ہے ، توبیٹریایک ریلے کے ذریعہ شمسی پینل سے دوبارہ منسلک ہوتا ہے اور اس طرح شمسی توانائی سے چارج کرنے کا حجم جب تک نبض پذیر ہوتا ہےشمسی وولٹیجموجود ہے. اگرشمسی پینل وولٹیجنیچے گرتا ہے زینر ڈایڈ وولٹیجشام کے طلوع فجر کے سینسر کا ، پھرمائکروکنٹرولرشام سے ڈان سینسر تک سگنل ملتا ہے ، پھر موسفٹ کے ذریعے بوجھ کو متحرک کرتا ہے اور LCD ڈسپلے پر ایک بوجھ آن میسیج ڈسپلے ہوتا ہے۔ اگروولٹیجفجر سینسر کے ل the شام کے 10V سے نیچے گرتا ہے ، پھرمائکروکنٹرولرکے ذریعے بوجھ کو بند کر دیتا ہےMOSFET.

ایمبیڈڈ سسٹم کے لئے بہترین ٹکنالوجی

اس مضمون میں ، پہلے آئی سی ٹکنالوجی اورمائکروکنٹرولرآئی سی ٹکنالوجی اور ان کی مثالوں کے ساتھ ،اقسام، اور عملی کی درخواستمائکروکنٹرولر اور میں آئی سی ٹیکنالوجی سرایت شدہ سسٹم ایپلی کیشنز مختصر گفتگو کی گئی ہے۔ مذکورہ بالا بحث شدہ شمسی چارج کنٹرولر سابقہ ​​آئی سی ٹکنالوجی اور اعلی درجے کی آئی سی ٹکنالوجی جیسےمائکروکنٹرولرآئی سی ٹیکنالوجی دونوں ٹکنالوجیوں کے مابین فرق ظاہر کرتی ہے۔ اور یہ بھی ظاہر کرتا ہے کہ ضرورت کے مطابق دونوں ٹکنالوجی اب بھی استعمال ہورہی ہیں۔ ایمبیڈڈ سسٹمز کے لئے استعمال کرتے وقت دونوں ٹیکنالوجیز کے کچھ فوائد اور نقصانات ہیں۔

آایسی ٹکنالوجی نے سرکٹ کے سائز کو کم کردیا ہے جبکہ سرکٹ کے اجزاء کا استعمال کرتے ہوئے بنائے گئے سرکٹ کے سائز کے مقابلے میں۔ ایک ترقی یافتہمائکروکنٹرولرآئی سی ٹکنالوجی سرکٹ میں بہت سے مربوط سرکٹس کو ایک سنگل کے ساتھ تبدیل کرکے سرکٹس کا سائز کم کرتی ہےمائکروکنٹرولر آئی سی. اس طرح ، آئی سی ٹکنالوجی والے سرکٹس کی قیمت مجرد یا ٹرانجسٹر ٹیکنالوجی سے کم ہے۔مائکروکنٹرولرآئی سی ٹکنالوجی کے ساتھ ڈیزائن کردہ سرکٹس کی لاگت کے مقابلے میں ، آئی سی ٹکنالوجی سرکٹس کی لاگت کم ہے۔ اسی طرح ، کئی پیرامیٹرز کے لئے ،مائکروکنٹرولرآئی سی ٹکنالوجی اور مجرد جزو یا ٹرانجسٹر ٹیکنالوجی کے مقابلے میں ایمبیڈڈ نظام کے ل for ٹیکنالوجی افضل ہے۔

مختلف ٹیکنالوجیز کا استعمال کرتے ہوئے ایمبیڈڈ سسٹم ایپلی کیشنز

اعداد و شمارشوز سرایت شدہ سسٹم ایپلی کیشنز مختلف ٹیکنالوجیز کے ساتھ ڈیزائن کیا گیا۔ ایمبیڈڈ سسٹم کی کچھ مخصوص ایپلی کیشنز کے لئے ، آئی سی ٹکنالوجی اس سے بہتر ہےمائکروکنٹرولرٹیکنالوجی. لیکن زیادہ تر سرایت شدہ سسٹم ایپلی کیشنز استعمال کرتی ہیںمائکروکنٹرولرٹیکنالوجی ، کیونکہ یہ زیادہ جدید ہے اور آئی سی ٹکنالوجی کے مقابلے میں اس کے زیادہ فوائد ہیں۔ مزید برآں ، انتخاب میں ایڈجیکس ٹیکنالوجیز سے آپ کو تکنیکی مدد فراہم کی جائے گیخاص ٹکنالوجیآپ کے لیے تعلیمی منصوبے کا کام سرایت شدہ نظام میں آپ کی دلچسپی کی بنیاد پر۔