शुरुआती के लिए Arduino बेसिक ट्यूटोरियल: 6 चरण

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:22

1. Arduino क्या है?

Arduino एम्बेडेड सिस्टम के लिए एक प्लेटफॉर्म है, जो ज्यादातर AVR परिवार के 8-बिट माइक्रोकंट्रोलर पर आधारित है। अपवाद Arduino ड्यू है, जो 32-बिट एआरएम कॉर्टेक्स कोर का उपयोग करता है। दूसरे शब्दों में, यह एक माइक्रोकंट्रोलर के साथ एक मुद्रित सर्किट बोर्ड है और इसके आउटपुट बाहरी उपकरणों, जैसे सेंसर, मोटर नियंत्रक, डिस्प्ले इत्यादि को संचालित करने में सक्षम हैं। गोल्डपिन कनेक्टर के लिए धन्यवाद, मॉड्यूल को सार्वजनिक रूप से उपलब्ध कनेक्टिंग केबल्स का उपयोग करके जोड़ा जा सकता है।

Arduino के अधिकांश संस्करणों में किसी बाहरी प्रोग्रामर की आवश्यकता नहीं होती है। आपको बस एक मिनीयूएसबी-यूएसबी केबल से अपने कंप्यूटर से कनेक्ट करना है।

मंच के फायदों में से एक इसका अपना स्वतंत्र वातावरण है जिसमें असंख्य पुस्तकालय, उदाहरण, विभिन्न प्रकार के बाहरी उपकरणों को संभालने के लिए ट्यूटोरियल हैं।

2. मंच किसके लिए है?

Arduino शुरुआती और उन्नत इलेक्ट्रॉनिक प्रोग्रामर दोनों के लिए है।

इस प्रकार की प्रणाली के साथ साहसिक कार्य शुरू करने वाला व्यक्ति प्रोग्रामर को कॉन्फ़िगर करने, कनेक्शन की जांच करने और ड्राइवरों को स्थापित करने में बहुत समय और तंत्रिकाओं को बचाएगा। यह सर्वविदित है कि उदाहरणों से सीखना सबसे अच्छा है। Arduino के लिए, उनमें से कई प्रोजेक्ट वेबसाइट और संपूर्ण इंटरनेट पर हैं।

अधिक उन्नत उपयोगकर्ता कई पुस्तकालयों को पसंद करेंगे, दोनों डिफ़ॉल्ट वाले (इनमें शामिल हैं: EEPROM, ईथरनेट, डिस्प्ले, सर्वो, SPI, TWI, WiFi), साथ ही इलेक्ट्रॉनिक मॉड्यूल के उत्पादकों द्वारा उपलब्ध कराई गई फाइलें (जैसे हमारे आपूर्तिकर्ता - पोलोलू)।

उदाहरण:

लोकप्रिय 16x2 एलसीडी डिस्प्ले के लिए समर्थन कोड की कुछ सरल पंक्तियों तक उबाल जाता है:

लिक्विड क्रिस्टल एलसीडी (12, 11, 5, 4, 3, 2); // लीड की वृद्धि

LCD.begin (16, 2); // 16-स्तंभ प्रदर्शन प्रकार, 2 पंक्तियाँ निर्दिष्ट करें

LCD.print ("हैलो वर्ल्ड"); // प्रदर्शित करने के लिए पाठ प्रदान करें

"हैलो वर्ल्ड" शब्दों को प्रदर्शित करने वाला पूरा कोड और डिस्प्ले का कनेक्शन आरेख यहां पाया जा सकता है: Arduino.cc।

3. कौन सा संस्करण चुनना है?

संस्करण का चुनाव मॉड्यूल के इच्छित उपयोग पर निर्भर करता है। हमारे स्टोर में उपलब्ध हैं:

चरण 1: Arduino Uno R3

Arduino Uno R3

मॉड्यूल का सबसे सरल संस्करण। प्लेट पर आप पाएंगे:

· Atmega328 माइक्रोकंट्रोलर (32kB फ्लैश, SRAM 2kB, 16MHz क्लॉक स्पीड)

· 14 डिजिटल इनपुट / आउटपुट - जिनसे, उदाहरण के लिए, एलईडी, बटन, डिस्प्ले आदि को जोड़ा जा सकता है।

· 6 पीडब्लूएम आउटपुट - उदाहरण के लिए मोटर्स की घूर्णी गति को नियंत्रित करने के लिए, सर्वो स्थिति सेट करना

· 6 एनालॉग इनपुट - एनालॉग आउटपुट के साथ सभी प्रकार के सेंसर, ट्रांसड्यूसर को संचालित करने की अनुमति देता है

संचार इंटरफेस:

· यूएआरटी - पीसी के साथ डेटा का आदान-प्रदान करने के सबसे आसान तरीकों में से एक

· I2C / TWI - सेंसर, टाइम सर्किट के लिए समर्थन

· एसपीआई - तेज ट्रांसड्यूसर या बाहरी यादों के साथ संचार

बिजली की आपूर्ति:

· USB या बाहरी स्रोत (जैसे AC अडैप्टर)

अपेक्षाकृत सरल, छोटी परियोजनाओं के लिए Arduino Uno एक अच्छा विकल्प है। आप इसे सफलतापूर्वक कार्यान्वित कर सकते हैं, उदाहरण के लिए, मोटर नियंत्रण, यूजर इंटरफेस के साथ प्रकाश नियंत्रक, एलसीडी डिस्प्ले। माइक्रोकंट्रोलर और एम्बेडेड सिस्टम की दुनिया में प्रवेश करने वाले उपयोगकर्ताओं के लिए भी मॉड्यूल की सिफारिश की जाती है।

चरण 2: अरुडिनो लियोनार्डो

अरुडिनो लियोनार्डो

· एक अन्य संस्करण, जिस पर हम पा सकते हैं:

· ATmega32u4 माइक्रोकंट्रोलर (32kB फ्लैश, 2.5kB SRAM, 16MHz क्लॉक स्पीड)

· 20 डिजिटल इनपुट / आउटपुट - जिनसे, उदाहरण के लिए, एलईडी, बटन, डिस्प्ले आदि को जोड़ा जा सकता है।

· 7 पीडब्लूएम आउटपुट

· 12 एनालॉग इनपुट - यूनो संस्करण की तुलना में दो गुना अधिक, इसका मतलब एनालॉग आउटपुट के साथ अधिक सेंसर को जोड़ने की संभावना है

संचार इंटरफेस:

· यूएआरटी - पीसी के साथ डेटा का आदान-प्रदान करने के सबसे आसान तरीकों में से एक

· I2C / TWI - सेंसर, टाइम सर्किट के लिए समर्थन

· एसपीआई - तेज ट्रांसड्यूसर या बाहरी यादों के साथ संचार

यूएसबी - आपको लोकप्रिय कंप्यूटर उपकरणों को जोड़ने की अनुमति देता है

· बिजली की आपूर्ति: यूएसबी या बाहरी स्रोत (जैसे एसी एडाप्टर)

यदि हमारा प्रोजेक्ट USB इंटरफ़ेस के माध्यम से कनेक्ट होने वाले उपकरण का उपयोग करना है, तो Arduino लियोनार्डो सही विकल्प होगा। सिस्टम में एक एकीकृत यूएसबी नियंत्रक है, जो इसे दूसरों से अलग करता है।

निर्माता "लो प्रोफाइल" वाले संस्करण भी प्रदान करता है। बोर्ड में कोई कनेक्टर नहीं है, उपयोगकर्ता उन्हें अपने विवेक पर मिलाप कर सकता है। सभी तत्व सतह-मिलाप वाले आवासों में हैं। विकल्प तब उपयोगी होता है जब हमारी परियोजना को एक छोटी सी जगह में पैदा करना होता है।

चरण 3: अरुडिनो मेगा 2560

अरुडिनो मेगा 2560

अधिक व्यापक परियोजनाओं को लागू करने के लिए डिज़ाइन किया गया संस्करण। इसमें अरुडिनो यूएनओ और लियोनार्डो की तुलना में 54 डिजिटल इनपुट / आउटपुट, अधिक मेमोरी और अधिक संचार इंटरफेस हैं। प्लेट में शामिल हैं: AVR परिवार से ATmega2560 (फ्लैश 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb क्लॉक स्पीड 16MHz)54 सामान्य प्रयोजन डिजिटल इनपुट / आउटपुट14 PWM आउटपुट16 एनालॉग इनपुट -संचार इंटरफेस: 4 xUART - एक के साथ डेटा का आदान-प्रदान करने के सबसे आसान तरीकों में से एक PCI2C / TWI - सेंसर, टाइम सर्किट के लिए समर्थनSPI - तेज ट्रांसड्यूसर या बाहरी मेमोरी के साथ संचार बिजली की आपूर्ति: यूएसबी या बाहरी स्रोत (जैसे एसी एडाप्टर) मॉड्यूल पिछले संस्करणों की तुलना में अधिक महंगा है, लेकिन इसमें अधिक विकल्प हैं। Atmega2560 माइक्रोकंट्रोलर में एक समृद्ध परिधि और बड़ी मात्रा में मेमोरी है। 256kB फ्लैश - आपको बहुत सारे डेटा लिखने के लिए विस्तारित कोड, 4kB EEPROMU का समर्थन करने की अनुमति देता है।

चरण 4: Arduino मेगा ADK

Arduino मेगा ADK

Arduino Mega के फायदों के अलावा, ADK में MAX34210 चिप द्वारा नियंत्रित USB इंटरफ़ेस के माध्यम से Android सिस्टम से कनेक्ट करने की क्षमता भी है। मॉड्यूल विनिर्देश Arduino मेगा के समान है:

· AVR परिवार से ATmega2560 (Flash 256kB, SRAM 8kB, EEPROM 4kb क्लॉक स्पीड 16MHz)

· ५४ सामान्य प्रयोजन डिजिटल इनपुट/आउटपुट

· 14 पीडब्लूएम आउटपुट

· 16 एनालॉग इनपुट

संचार इंटरफेस:

· 4 xUART - पीसी के साथ डेटा का आदान-प्रदान करने के सबसे आसान तरीकों में से एक

· I2C / TWI - सेंसर, टाइम सर्किट के लिए समर्थन

· एसपीआई - तेज ट्रांसड्यूसर या बाहरी यादों के साथ संचार

· बिजली की आपूर्ति: यूएसबी या बाहरी स्रोत (जैसे एसी एडाप्टर)

ADK संस्करण Android के साथ संचार का उपयोग करने वाली परियोजनाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है। बिल्ट-इन USB कंट्रोलर आपको कैमरा, गेम कंट्रोलर या मोशन कंट्रोलर कनेक्ट करने की भी अनुमति देता है।

चरण 5: Arduino लियोनार्डो ईथरनेट

Arduino लियोनार्डो ईथरनेट

मॉड्यूल का मुख्य लाभ नेटवर्क से इसका आसान कनेक्शन है। मॉड्यूल में ईथरनेट नियंत्रक के साथ एक नेटवर्क सॉकेट है। बोर्ड पर एक माइक्रोएसडी मेमोरी कार्ड स्लॉट भी है। Arduino लियोनार्डो के समान विशिष्टता:

· Atmega32u4 माइक्रोकंट्रोलर (32kB फ्लैश, 2.5kB SRAM, · 16 मेगाहर्ट्ज घड़ी की गति)

· 20 डिजिटल इनपुट / आउटपुट - जिनसे, उदाहरण के लिए, एलईडी, बटन, डिस्प्ले आदि को जोड़ा जा सकता है।

· 7 पीडब्लूएम आउटपुट - उदाहरण के लिए मोटर्स की घूर्णी गति को नियंत्रित करने के लिए, सर्वो स्थिति सेट करना

· 12 एनालॉग इनपुट - एनालॉग आउटपुट के साथ सभी प्रकार के सेंसर, ट्रांसड्यूसर को संचालित करने की अनुमति देता है

संचार इंटरफेस:

· यूएआरटी - पीसी के साथ डेटा का आदान-प्रदान करने के सबसे आसान तरीकों में से एक

· I2C / TWI - सेंसर, टाइम सर्किट के लिए समर्थन

· एसपीआई - तेज ट्रांसड्यूसर या बाहरी यादों के साथ संचार

पावर: बाहरी स्रोत (जैसे एसी एडाप्टर)

ईथरनेट संस्करण नेटवर्क से कनेक्शन की आवश्यकता वाली परियोजनाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है। सुविधा भी एक एकीकृत माइक्रोएसडी कार्ड स्लॉट है, जिस पर माइक्रोकंट्रोलर की मेमोरी की तुलना में अधिक डेटा संग्रहीत किया जा सकता है।

चरण 6: Arduino देय

अरुडिनो ड्यू

Arduino ड्यू के लिए धन्यवाद, उपयोगकर्ता Arduino पुस्तकालयों पर आधारित ARM 32-बिट Cortex M3 माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करके सिस्टम बना सकता है। विशिष्टता इस प्रकार है:

आपूर्ति वोल्टेज: 7V से 12V (अनुशंसित), 6V-20V (अधिकतम)

· माइक्रोकंट्रोलर: AT91 SAM3X8E, rdzeń 32-बिट ARM Cortex M3

· अधिकतम घड़ी आवृत्ति: 84MHz

· SRAM मेमोरी: 96 kB फ्लैश मेमोरी: 512 kB

· पिन I / O: 54

· पीडब्लूएम चैनल: 12

एनालॉग इनपुट की संख्या: 12 (ए / डी कनवर्टर चैनल)

· डी / ए कनवर्टर (डिजिटल-एनालॉग)

· डीएमए नियंत्रक

· सीरियल इंटरफेस: UART, SPI, I2C, CAN, USB

· डीबगर JTAG

बोर्ड उन उपयोगकर्ताओं के लिए समर्पित है जो माइक्रोकंट्रोलर की दुनिया में नवीनतम समाधानों से परिचित होना चाहते हैं। इसमें डिजिटल-से-एनालॉग कनवर्टर सहित एवीआर-आधारित संस्करणों, समृद्ध परिधीय सर्किट की तुलना में निश्चित रूप से अधिक क्षमताएं हैं।

उपरोक्त के अलावा, Arduino भी प्रदान करता है:

Arduino Zero M0 Pro - 32 बिट Cortex M0 - Atmel ATSAMD21G18 32-बिट माइक्रोकंट्रोलर मॉड्यूल ARM Cortex M-0 कोर से लैस है। इसमें 256 केबी फ्लैश मेमोरी, 32 केबी रैम, 14 डिजिटल आई / ओएस, 12 पीडब्लूएम चैनल, 6 एनालॉग इनपुट और एक आउटपुट और लोकप्रिय संचार इंटरफेस हैं। मॉड्यूल 3.3 वी के साथ काम करता है।

Arduino Yún - WiFi - Arduino कनेक्शन और Linux सिस्टम। लियोनार्डो में प्रयुक्त ATmega32u4 प्रणाली पर आधारित मॉड्यूल आपको वाईफाई नेटवर्क और उपयुक्त पुस्तकालय के माध्यम से डिवाइस को वायरलेस तरीके से प्रोग्राम और नियंत्रित करने की अनुमति देता है। एक Arduino Yun PoE संस्करण भी है - एक ईथरनेट नेटवर्क से संचालित।

Arduino Micro - Arduino लियोनार्डो पर आधारित एक लघु मॉड्यूल, छोटे आकार की विशेषता है। इसमें AVR Atmega32U4 माइक्रोकंट्रोलर है। 20 डिजिटल आई/ओ और लोकप्रिय संचार इंटरफेस से लैस।

4. उपयोग के उदाहरण

- त्रि-आयामी अंतरिक्ष में Arduino और अभिविन्यास।

३डी अंतरिक्ष में अभिविन्यास के लिए ३-अक्ष गायरोस्कोप, एक्सेलेरोमीटर और मैग्नेटोमीटर (मिनिम्यू९ सिस्टम) का उपयोग करने का एक उदाहरण।

- Arduino और LCD डिस्प्ले।

Arduino मॉड्यूल का उपयोग करके HD44780 कंट्रोलर के साथ LCD डिस्प्ले सपोर्ट।

- Arduino प्लेटफॉर्म का उपयोग करके DC मोटर नियंत्रण।

डीसी मोटर्स की दिशा और गति को नियंत्रित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले मॉड्यूल (एच-ब्रिज) को संभालने का उदाहरण।

- एक ईथरनेट नेटवर्क से कनेक्शन

ईथरनेट ENC28J60 मॉड्यूल के साथ Arduino कनेक्शन।