Arduino प्लॅटफॉर्म काय आहे आणि ते कशासाठी आहे?

Arduino म्हणजे काय?

Arduino एक ऑफ-द-शेल्फ हार्डवेअर आणि सॉफ्टवेअर प्लॅटफॉर्म आहे ज्याचे मुख्य घटक लहान I/O कंट्रोल बोर्ड आणि प्रोसेसिंग/वायरिंग-आधारित विकास वातावरण आहेत.

कंट्रोलरचा पहिला प्रोटोटाइप 2005 मध्ये रिलीज झाला होता जेव्हा मॅसिमो बॅन्झीने इटलीच्या इव्रिया येथील इंटरॅक्शन डिझाईन इन्स्टिट्यूटमधील विद्यार्थ्यांसाठी डिझाइन केले होते. या उपकरणाचे नाव राजा अर्डुइनोच्या नावावरून आले आहे, ज्याने 11 व्या शतकाच्या सुरुवातीस केवळ दोन वर्षे इटलीवर राज्य केले, ज्यांच्या नावावर मॅसिमो बॅन्झी यांच्या मालकीच्या "डी रे अर्डुइनो" या बिअर बारचे नाव आहे आणि ते नेमके कुठे आहे. , पौराणिक कथेनुसार राजा अर्दुइनचा जन्म झाला.

सॉफ्टवेअर डेव्हलपर्सना मायक्रोकंट्रोलर प्रोग्रॅमिंगच्या जगात प्रवेश करण्यासाठी प्रवेश करण्यायोग्य वातावरण तयार करणे हे Arduino चे ध्येय आहे. या कंपनीच्या नियंत्रकांचे प्रोग्रामिंग साध्या आणि अंतर्ज्ञानी प्रोग्रामिंग वातावरणात केले जाते — Arduino IDE. हे वातावरण नवशिक्या आणि अनुभवी वापरकर्त्यांसाठी सोयीचे आहे.C++ प्रोग्रामिंग भाषा वापरली जाते, जी अनेक लायब्ररीसह पूरक आहे, ज्यामुळे डिव्हाइससह कार्य करणे सोपे होते.

Arduino ने आंतरराष्ट्रीय स्तरावर इलेक्ट्रॉनिक डिझाइनच्या क्षेत्रात खरी क्रांती केली आहे. स्कीमॅटिक्स आणि सोर्स कोड दोन्ही विनामूल्य उपलब्ध आहेत, म्हणूनच Arduino ला खूप लोकप्रियता मिळाली आहे. तयार बोर्ड फक्त काही डॉलर्समध्ये खरेदी केले जाऊ शकतात किंवा आपण ते स्वतः एकत्र करू शकता.

Arduino बोर्डचे स्वतःचे प्रोसेसर आणि मेमरी आहे, ते अनेक इनपुट आणि आउटपुटसह सुसज्ज आहे ज्यामध्ये विविध सेन्सर कनेक्ट केले जाऊ शकतात, तसेच अॅक्ट्युएटर आणि यंत्रणा. सध्या 20 पेक्षा जास्त प्रमुख Arduino बोर्ड मोड उपलब्ध आहेत.

अर्डिनो प्लॅटफॉर्म मायक्रोकंट्रोलर

Arduino ची खासियत अशी आहे की त्याच्यासोबत काम करण्यासाठी तुम्हाला प्रोग्रामर असण्याची गरज नाही, तुम्हाला एक साधा प्रोजेक्ट तयार करण्यासाठी मायक्रोकंट्रोलर कसे काम करते याचे विशेष ज्ञान आवश्यक नाही. Arduino च्या मानक लायब्ररी कोणत्याही गोष्टी स्वयंचलित करण्याच्या दृष्टीने बरीच सर्जनशीलता उघडतात.

येथे प्रोग्रामिंग एका विशेष सॉफ्टवेअर वातावरणाद्वारे (IDE) केले जाते, जे Arduino वेबसाइटवर विनामूल्य डाउनलोड केले जाऊ शकते. Java मध्ये लिहिलेले, हे अनुकूल शेल Windows, Mac OS X आणि Linux वर चालते आणि त्यात टेक्स्ट एडिटर, प्रोजेक्ट मॅनेजर, प्रीप्रोसेसर कंपाइलर आणि प्रोग्राम थेट मायक्रोकंट्रोलरमध्ये लोड करण्यासाठी टूल्स असतात.

Arduino मध्ये वापरल्या जाणार्‍या मायक्रोकंट्रोलरमध्ये आधीपासूनच बूटलोडर आहे, त्यामुळे प्रोग्रामरची आवश्यकता नाही, फक्त USB द्वारे किंवा UART-USB अडॅप्टरद्वारे बोर्डला संगणकाशी कनेक्ट करा आणि प्रोग्राम डाउनलोड करा.

बोर्डमध्ये प्रोग्रामर वापरून मायक्रोकंट्रोलरमध्ये बूटलोडर फ्लॅश करण्याची क्षमता देखील आहे, Arduino IDE मध्ये सर्वात लोकप्रिय कमी किमतीच्या प्रोग्रामरसाठी अंगभूत समर्थन आहे, इन-सर्किट प्रोग्रामिंगसाठी एक पिन कनेक्टर आहे (AVR साठी ICSP, JTAG ARM साठी).

बहुतेक Arduino उपकरणे Atmel AVR ATmega328, ATmega168, ATmega2560, ATmega32U4, ATTiny85 मायक्रोकंट्रोलर वापरतात ज्याची घड्याळ वारंवारता 16 किंवा 8 MHz आहे. एआरएम कॉर्टेक्स एम आधारित बोर्ड देखील आहेत.

Arduino पोर्ट

Arduino UNO R3 बोर्ड

I/O पोर्ट्स कंट्रोलर बोर्डशी कोणतेही इलेक्ट्रॉनिक घटक (LEDs, मोटर्स, सेन्सर्स इ.) जोडण्यासाठी वापरले जातात. त्यांना पिन देखील म्हणतात. हे डिजिटल, अॅनालॉग किंवा डिजिटल-टू-एनालॉग इंटरफेस आहेत ज्यांचे स्वतःचे कार्य आहे.

नावाप्रमाणेच, आमच्याकडे डिजिटल पिनवर डिजिटल सिग्नल आहे. ते फक्त दोन मूल्ये तयार करू शकतात: एक तार्किक शून्य (0, कमी) आणि एक तार्किक (1, उच्च).

अॅनालॉग — डिजिटल प्रमाणेच, त्यांचा मुख्य उद्देश अॅनालॉग सेन्सर कनेक्ट करणे हा आहे.

या पोर्ट्सद्वारे वापरण्यासाठी (सिग्नल पास करण्यासाठी), आम्हाला आमच्या प्रोग्राममध्ये पिनमोड (<पिन नंबर>, <मोड: INPUT / OUTPUT>) फंक्शन वापरून त्यांना इनिशियलाइज करावे लागेल, जिथे पिन नंबर हा बोर्डवर निर्दिष्ट केलेला कनेक्टर नंबर आहे. Arduino … डेटा वाचण्यासाठी INPUT, प्रसारित करण्यासाठी OUTPUT आवश्यक आहे. पिनमोड अगोदर निर्दिष्ट न करता आम्ही अशा पिन वापरत असल्यास, प्राप्त केलेली मूल्ये चुकीची असू शकतात.

डिजिटल-अॅनालॉग पोर्ट्स (किंवा PWM — I/O पल्स-रुंदी मॉड्यूलेशनसह) — अधिक बुद्धिमान इंटरफेस. ते नेहमी डेटा प्राप्त करण्यासाठी / प्रसारित करण्यासाठी तयार असतात आणि त्यांना आधीपासून सुरू करण्याची आवश्यकता नसते.त्यांचा मुख्य फायदा म्हणजे 0 ते 255 च्या श्रेणीतील मूल्ये हस्तांतरित करण्याची क्षमता, जे बरेच काही करण्यास अनुमती देते
कनेक्ट केलेल्या घटकांच्या ऑपरेशनमध्ये तंतोतंत हस्तक्षेप करा. हे पोर्ट बोर्डवर (आणि दस्तऐवजीकरणात) PWM म्हणून किंवा «~» (टिल्ड) सह सूचित केले आहेत.

डिजिटल आणि अॅनालॉग पिन - स्विचिंग (कनेक्टिंग) पोर्ट. PWM - नियंत्रण पोर्ट. रेडिओ घटकाचे ऑपरेटिंग पॅरामीटर्स बदलणे आवश्यक असल्यास, ते PWM शी कनेक्ट केलेले असणे आवश्यक आहे. केवळ सर्किट घटक चालू/बंद करणे पुरेसे असल्यास, तुम्ही Arduino वर कोणतेही पोर्ट वापरू शकता.

Arduino बोर्ड पोर्टसाठी आणखी एक आणि अंतिम महत्त्वाचा निकष म्हणजे त्यांची भौतिक रचना. लक्षात ठेवा की प्रत्येक पिनमध्ये 5V आउटपुट आहे. ते 0.02A चे कमाल विद्युत् प्रवाह देऊ शकते

हे लहान निकष आहेत जे खूप वेळ वाचवण्यासाठी लक्षात ठेवणे महत्वाचे आहे.

प्रोग्रामिंग

Arduino च्या प्रोग्रामिंग बेसमध्ये प्रभुत्व मिळविण्यासाठी, नवशिक्याला फक्त काही तासांची आवश्यकता असते, कारण नेटवर्कमध्ये आधीपासूनच मोठ्या संख्येने व्हिडिओ ट्युटोरियल्स, थीमॅटिक प्रकाशने, नोट्स आणि Arduino विकासाबद्दल लेख आहेत. आधार C++ आहे, जो बोर्डवरील साध्या I/O नियंत्रण कार्यांद्वारे पूरक आहे आणि अधिक मागणी करणारे वापरकर्ते व्हिज्युअल स्टुडिओमध्ये, किमान ग्रहणात किंवा कमांड लाइनद्वारे देखील कार्य करण्यास सक्षम असतील.

बाह्य ड्राइव्ह आणि विस्तार कार्ड

खरं तर, Arduino सर्व प्रकारची उपकरणे तयार करण्यासाठी प्रचंड शक्यता प्रदान करते, आपण सेन्सर, लॉक, मोटर्स, डिस्प्ले, राउटर आणि अगदी केटल कनेक्ट करू शकता. तुम्ही अतिरिक्त बोर्ड - शील्डसह उत्पादनाचा विस्तार करू शकता, उदाहरणार्थ, GPS सह काम करण्यासाठी, स्थानिक नेटवर्क किंवा इंटरनेटद्वारे कनेक्ट करण्यासाठी, ब्लूटूथ, वाय-फाय इ. Arduino रोबोटिक्स मध्ये विशेषतः लोकप्रिय आहे.

सोयीस्करपणे, तुम्हाला विस्तार जोडण्यासाठी सोल्डरिंग लोहाची आवश्यकता नाही, साधे पिन कनेक्शन वापरले जातात, ज्यामुळे लेआउट डिझाइन करणे सोपे होते, ते तुम्हाला हवे तसे क्लिष्ट बनवते, सर्वसाधारणपणे, सर्जनशीलतेसाठी वाव अंतहीन आहे.

विस्तार कार्ड (ढाल) आता बर्याच भिन्न कार्यांसाठी विकले जातात, ते सँडविच म्हणून कनेक्ट केले जाऊ शकतात, कनेक्टर्सच्या सोयीस्कर स्थानाबद्दल धन्यवाद. हे वायरलेस कम्युनिकेशन कार्ड, कंट्रोल कार्ड असू शकतात स्टेपर मोटर, आणि भिन्न हेतू असलेले इतर कोणतेही नियंत्रक.

Arduino वापरणे इतके लोकप्रिय का आहे

Arduino प्लॅटफॉर्मला नवीन इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांचे विकसक, शिक्षक आणि अभियांत्रिकी विद्यार्थी तसेच तांत्रिक सर्जनशीलतेच्या पार्श्वभूमीतील विद्यार्थ्यांनी व्यापकपणे ओळखले आहे.

Arduino वापरणे मायक्रोकंट्रोलरसह कार्य करण्याची प्रक्रिया सुलभ करते. तांत्रिक उपकरणांच्या बाबतीत, हे विविध डिझाइन करण्याच्या शैक्षणिक प्रक्रियेसाठी आदर्श आहे मेकाट्रॉनिक सिस्टम आणि रोबोट्स, समजण्यायोग्य प्रोग्रामिंग वातावरण आणि वास्तविक वेळेत भौतिक प्रक्रियांचे निरीक्षण करण्याची क्षमता तसेच समजण्यायोग्य प्रोग्रामिंग वातावरण आणि इतर अनेक फायद्यांमुळे धन्यवाद.

डिजिटल सिग्नल प्रोसेसिंग, इलेक्ट्रॉनिक्स, सर्किट्स, रोबोटिक्स, ऑटोमेशन इ. मध्ये हे शिक्षण आणि संशोधन साधन म्हणून वापरले जाऊ शकते. मोठ्या प्रकल्पांच्या विकासाशी संबंधित जटिल तांत्रिक समस्या आणि त्यांच्या जटिल ऑटोमेशनचे निराकरण करण्यासाठी अधिक शक्तिशाली Arduino बोर्ड लागू आहेत.

Arduino हा सर्वात लोकप्रिय ट्रेंड आहे जो मायक्रोकंट्रोलर्सना मोठ्या संख्येने लोकांना समजून घेण्यासाठी आणि वापरण्यासाठी, अगदी उद्योग तज्ञांना देखील उपलब्ध करून देतो. या लोकप्रिय प्लॅटफॉर्मच्या मदतीने, तुम्ही मोठ्या संख्येने मनोरंजक आणि उपयुक्त प्रकल्प बनवू शकता.

आपण असे म्हणू शकतो की Arduino हा एक सार्वत्रिक एक्स्टेंसिबल प्रोग्रामेबल कंट्रोलर-कन्स्ट्रक्टर आहे जो कोणत्याही उद्देशाच्या इलेक्ट्रॉनिक्सशी संबंधित कोणतीही सर्जनशील कार्ये सोडवण्यासाठी एक अपरिहार्य सहाय्यक बनू शकतो, अगदी अलार्म घड्याळ, अगदी एक जटिल रोबोट, अगदी एक स्टेपर मोटर - हे सर्व, आणि इतकेच नाही तर ते Arduino वापरून इच्छित अल्गोरिदमनुसार नियंत्रित करू शकते.

सर्व प्रकारच्या परिधीय उपकरणांची एक मोठी संख्या: बटणे, सेन्सर, एलईडी, एलसीडी निर्देशक आणि बाह्य जगाशी संवाद साधण्यासाठी इतर अवयव Arduino सह कार्य करण्यासाठी उपलब्ध आहेत.

शेकडो Arduino प्रोग्राम्स आता इंटरनेटवर उपलब्ध आहेत जे नवशिक्या आणि प्रगत वापरकर्त्यांना त्यांचे प्रकल्प साकार करण्यात मदत करू शकतात.