एक Arduino बोर्ड के लिए एक एलईडी कैसे तार करें

Arduino प्लेटफॉर्म पूरी दुनिया में बेतहाशा लोकप्रिय है। हार्डवेयर को प्रोग्राम और नियंत्रित करना सीखने के पहले चरणों के लिए यह आदर्श उपकरण है। जैसे-जैसे आपके कौशल बढ़ते हैं, आप परिधीय बोर्ड जोड़कर वास्तुकला को बढ़ा सकते हैं और अधिक जटिल सिस्टम बना सकते हैं जो अधिक जटिल कार्यक्रम चलाते हैं। Arduino Uno और Arduino Nano बोर्ड प्रारंभिक प्रशिक्षण के लिए उपयुक्त हैं। इस उदाहरण पर हम LED को Arduino से जोड़ेंगे।

Arduino Uno और Arduino Nano क्या हैं?

Arduino Uno बोर्ड का आधार ATmega328 माइक्रोकंट्रोलर है। इसमें अतिरिक्त तत्व भी हैं:

• एक क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र;
• रीसेट बटन;
• यूएसबी कनेक्टर;
• एकीकृत वोल्टेज नियामक;
• पावर कनेक्टर;
• मोड संकेत के लिए कई एल ई डी;
• यूएसबी चैनल के लिए संचार चिप;
• ऑन-चिप प्रोग्रामिंग के लिए कनेक्टर;
• कुछ और सक्रिय और निष्क्रिय तत्व।

यह सब आपको टांका लगाने वाले लोहे का उपयोग किए बिना पहला कदम उठाने और सर्किट बोर्ड बनाने के चरण से बचने की अनुमति देता है। इकाई बाहरी 7...12V बिजली की आपूर्ति या USB कनेक्टर के माध्यम से संचालित होती है। स्केच लोड करने के लिए मॉड्यूल पीसी से भी जुड़ा है। बाहरी उपकरणों को बिजली देने के लिए बोर्ड में 3.3V वोल्टेज स्रोत है। ऑपरेशन के लिए 6, 14 सामान्य प्रयोजन के डिजिटल आउटपुट उपलब्ध हैं। 5 वी से संचालित होने पर डिजिटल आउटपुट की भार क्षमता 40 एमए है।इसका मतलब है कि एक एलईडी को सीधे a . के माध्यम से इससे जोड़ा जा सकता है सीमित अवरोधक.

अरुडिनो यूनो।

Arduino नैनो बोर्ड Uno के साथ पूरी तरह से संगत है, लेकिन आकार में छोटा है और इसमें कुछ अंतर और सरलीकरण हैं जैसा कि तालिका में दिखाया गया है।

अरुडिनो नैनो।

मतभेद मौलिक नहीं हैं और इस समीक्षा के विषय के लिए महत्वपूर्ण नहीं हैं।

एलईडी को Arduino बोर्ड से जोड़ने के लिए आपको क्या चाहिए

एलईडी को जोड़ने के दो तरीके हैं। प्रशिक्षण उद्देश्यों के लिए आप किसी एक को चुन सकते हैं।

1. अंतर्निर्मित एलईडी का उपयोग करें. इस मामले में, आपको यूएसबी के माध्यम से पीसी से कनेक्ट करने के लिए केबल के अलावा किसी और चीज की आवश्यकता नहीं है - पावर और प्रोग्रामिंग के लिए। बोर्ड को बिजली देने के लिए बाहरी वोल्टेज स्रोत का उपयोग करने का कोई मतलब नहीं है: वर्तमान खपत कम है।
   Arduino Uno को PC से कनेक्ट करने के लिए एक USB A-B केबल।
2. बाहरी एल ई डी कनेक्ट करें. यहां आपको अतिरिक्त आवश्यकता होगी:
   • एलईडी ही;
   • 250-1000 ओम (एलईडी के आधार पर) की रेटिंग के साथ 0.25W वर्तमान सीमित अवरोधक (या अधिक);
   • बाहरी सर्किट को जोड़ने के लिए तार और एक टांका लगाने वाला लोहा।

बाहरी एलईडी को सीधे कंट्रोलर आउटपुट से कनेक्ट करें।

एलईडी कैथोड के साथ माइक्रोकंट्रोलर के किसी भी डिजिटल पिन से जुड़े होते हैं, गिट्टी रेसिस्टर के माध्यम से एनोड से कॉमन वायर तक। यदि आपके पास बड़ी संख्या में एलईडी हैं, तो आपको अतिरिक्त बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता हो सकती है।

क्या कई एल ई डी को एक टर्मिनल से जोड़ना संभव है?

किसी बाहरी एलईडी या एलईडी के समूह को किसी भी पिन से जोड़ना आवश्यक हो सकता है। जैसा कि ऊपर बताया गया है, माइक्रोकंट्रोलर के एक पिन की भार क्षमता छोटी है। 15mA की वर्तमान खपत वाली एक या दो LED को इसके समानांतर सीधे जोड़ा जा सकता है। आपको पिन की उत्तरजीविता का परीक्षण उसके कगार पर या उससे अधिक भार के साथ नहीं करना चाहिए। ट्रांजिस्टर पर स्विच का उपयोग करना बेहतर है (क्षेत्र या द्विध्रुवी)।

एक द्विध्रुवी ट्रायोड पर एक ट्रांजिस्टर स्विच के माध्यम से एलईडी को जोड़ना।

अवरोध आर 1 चुना जाना चाहिए ताकि इसके माध्यम से करंट आउटपुट की वहन क्षमता से अधिक न हो। ज्यादा से ज्यादा आधा या कम लेना बेहतर है। तो, की एक मध्यम धारा सेट करने के लिए 10 एमए।, 5 वोल्ट की आपूर्ति पर प्रतिरोध होना चाहिए 500 ओम।.

प्रत्येक एलईडी का अपना गिट्टी अवरोधक होना चाहिए, इसे एक सामान्य अवरोधक से बदलना अवांछनीय है। Rbal को चुना जाता है ताकि प्रत्येक LED को उसके ऑपरेटिंग करंट पर सेट किया जा सके। तो, 5 वोल्ट की आपूर्ति वोल्टेज और की एक धारा के लिए 20 एमए, प्रतिरोध 250 ओम या निकटतम मानक मान होना चाहिए।

यह सुनिश्चित किया जाना चाहिए कि ट्रांजिस्टर के संग्राहक के माध्यम से कुल धारा इसके अधिकतम मूल्य से अधिक न हो। तो एक ट्रांजिस्टर केटी3102 के लिए उच्चतम इक 100 एमए तक सीमित होना चाहिए। इसका मतलब यह है कि 6 से अधिक एलईडी को करंट के साथ नहीं जोड़ा जा सकता है 15 एमए. यदि यह पर्याप्त नहीं है, तो आपको अधिक शक्तिशाली स्विच का उपयोग करना होगा। इस सर्किट में n-p-n ट्रांजिस्टर के चुनाव के लिए यही एकमात्र सीमा है। सैद्धांतिक रूप से, आपको ट्रायोड गेन पर भी विचार करना चाहिए, लेकिन दी गई शर्तों के लिए (इनपुट करंट 10 mA, आउटपुट 100) यह कम से कम 10 होना चाहिए। यह h21e किसी भी आधुनिक ट्रांजिस्टर द्वारा निर्मित किया जा सकता है।

यह सर्किट न केवल माइक्रोकंट्रोलर के आउटपुट को बढ़ाने के लिए उपयुक्त है। इस तरह आप एक उच्च वोल्टेज (जैसे 12 वोल्ट) द्वारा संचालित काफी शक्तिशाली एक्चुएटर्स (रिले, सोलनॉइड, मोटर्स) को कनेक्ट कर सकते हैं। गणना करते समय, आपको उचित वोल्टेज मान लेना चाहिए।

आप भी उपयोग कर सकते हैं MOSFET ट्रांजिस्टरलेकिन उन्हें खोलने के लिए Arduino आउटपुट की तुलना में अधिक वोल्टेज की आवश्यकता हो सकती है। इस मामले में आपको अतिरिक्त सर्किट और तत्व प्रदान करने होंगे। इससे बचने के लिए आपको तथाकथित "डिजिटल" क्षेत्र प्रभाव ट्रांजिस्टर का उपयोग करना चाहिए - उन्हें केवल 5 . की आवश्यकता होती है 5 वोल्ट को खोलने के लिए। लेकिन वे कम आम हैं।

एल ई डी का सॉफ्टवेयर नियंत्रण

बस एक एलईडी को माइक्रोकंट्रोलर के आउटपुट से जोड़ने से बहुत कुछ नहीं होता है।आपको प्रोग्रामिंग के रूप में Arduino से LED को नियंत्रित करना सीखना होगा। आप इसे Arduino भाषा के साथ कर सकते हैं जो C (C) पर आधारित है। यह प्रोग्रामिंग भाषा प्रारंभिक प्रशिक्षण के लिए सी का एक अनुकूलन है। इसे महारत हासिल करने के बाद, सी ++ में संक्रमण मुश्किल नहीं होगा। रेखाचित्र लिखने के लिए (यह Arduino के कार्यक्रमों का नाम है) और उन्हें लाइव डिबग करने के लिए, आपको निम्नलिखित कार्य करने होंगे:

• व्यक्तिगत कंप्यूटर पर Arduino IDE वातावरण स्थापित करें;
• आपको USB संचार चिप के लिए ड्राइवर स्थापित करना पड़ सकता है;
• USB-microUSB केबल के साथ बोर्ड को PC से कनेक्ट करें।

Arduino IDE का इंटरफ़ेस प्रोग्राम लिखने का आमंत्रण है।

आप साधारण प्रोग्राम और सर्किट को डीबग करने के लिए कंप्यूटर सिमुलेटर का उपयोग कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, प्रोटीन (संस्करण 8 से) Arduino Uno और Nano बोर्डों के अनुकरण का समर्थन करता है। सिम्युलेटर की सुविधा यह है कि यदि सर्किट गलत तरीके से इकट्ठा किया गया है तो लोहे को अक्षम करना असंभव है।

प्रोटीन 8.23 ​​में एक कनेक्टेड एलईडी के साथ एक Arduino का अनुकरण।

स्कीमैटिक्स में दो मॉड्यूल होते हैं:

• स्थापित करना - प्रोग्राम शुरू होने पर एक बार निष्पादित किया जाता है और वेरिएबल्स और आयरन के मोड को इनिशियलाइज़ करता है;
• फंदा - अनंत तक सेटअप के बाद चक्रीय रूप से चलता है।

के लिये एलईडी 14 मुक्त पिन (पिन) में से किसी का भी उपयोग कर सकते हैं, जिन्हें अक्सर गलत तरीके से पोर्ट कहा जाता है। वास्तव में, एक बंदरगाह, सरल शब्दों में, पिनों का एक समूह है। एक पिन सिर्फ एक तत्व है।

पिन 13 के लिए नियंत्रण का एक उदाहरण माना जाता है - बोर्ड पर एक एलईडी पहले से ही जुड़ा हुआ है (यूनो बोर्ड पर एक पुनरावर्तक एम्पलीफायर के माध्यम से, नैनो बोर्ड पर एक प्रतिरोधी के माध्यम से)। पोर्ट पिन के साथ काम करने के लिए इसे इनपुट या आउटपुट मोड में कॉन्फ़िगर किया जाना चाहिए। सेटअप के शरीर में ऐसा करना सुविधाजनक है, लेकिन अनिवार्य नहीं - आउटपुट के गंतव्य को गतिशील रूप से बदला जा सकता है। इसका मतलब है कि प्रोग्राम के निष्पादन के दौरान पोर्ट इनपुट या आउटपुट के लिए काम कर सकता है।

Arduino के पिन 13 का आरंभीकरण (ATmega 328 माइक्रोकंट्रोलर के पोर्ट B का पिन PB5) इस तरह दिखता है

व्यर्थ व्यवस्था ()

{

पिनमोड (13, आउटपुट);

}

इस कमांड को निष्पादित करने के बाद बोर्ड का पिन 13 आउटपुट मोड में काम करेगा और डिफ़ॉल्ट रूप से इसका तर्क स्तर कम होगा। प्रोग्राम के निष्पादन के दौरान आप इसे शून्य या एक लिख सकते हैं। एक का लेखन इस तरह दिखता है:

शून्य लूप ()

{

digitalWrite (13, हाई);

}

अब बोर्ड का पिन 13 एक उच्च स्तर पर सेट किया जाएगा, एक तार्किक, और इसका उपयोग एलईडी को रोशन करने के लिए किया जा सकता है।

एलईडी बंद करने के लिए, आपको आउटपुट को शून्य पर सेट करना होगा:

digitalWrite (13, LOW);

इस तरह आप पोर्ट रजिस्टर के संबंधित बिट में एक और शून्य को बारी-बारी से लिखकर बाहरी उपकरणों को नियंत्रित कर सकते हैं।

अब आप एलईडी को नियंत्रित करने के लिए Arduino पर प्रोग्राम को जटिल बना सकते हैं और प्रकाश उत्सर्जक तत्व को ब्लिंक करना सीख सकते हैं:

व्यर्थ व्यवस्था ()

{

पिनमोड (13, आउटपुट);

}

शून्य लूप ()

{

digitalWrite (13, हाई);

देरी (1000);

digitalWrite (13, LOW);

देरी (1000);

}

आदेश देरी (1000) कमांड 1000 मिलीसेकंड या एक सेकंड की देरी पैदा करता है। इस मान को बदलकर आप एलईडी की आवृत्ति या चमकती आवृत्ति को बदल सकते हैं। यदि आप बाहरी एलईडी को बोर्ड के दूसरे पिन से जोड़ते हैं, तो आपको प्रोग्राम में 13 के बजाय चयनित पिन की संख्या भी निर्दिष्ट करनी होगी।

स्पष्टता के लिए हम वीडियो की एक श्रृंखला की अनुशंसा करते हैं।

एक बार जब आप Arduino के लिए एलईडी कनेक्शन में महारत हासिल कर लेते हैं और इसे नियंत्रित करना सीख जाते हैं, तो आप अगले स्तर पर जा सकते हैं और अन्य, अधिक जटिल कार्यक्रम लिख सकते हैं। उदाहरण के लिए, आप सीख सकते हैं कि एक बटन के साथ दो या दो से अधिक एल ई डी कैसे स्विच करें, बाहरी पोटेंशियोमीटर के साथ चमकती आवृत्ति को बदलें, पीडब्लूएम के साथ चमक की चमक को समायोजित करें, आरजीबी-एमिटर का रंग बदलें। कार्यों का स्तर केवल कल्पना द्वारा सीमित है।