Arduino پلیٹ فارم کیا ہے اور اس کے لیے کیا ہے؟

Arduino کیا ہے؟

Arduino ایک آف دی شیلف ہارڈویئر اور سافٹ ویئر پلیٹ فارم ہے جس کے اہم اجزاء ایک چھوٹا I/O کنٹرول بورڈ اور پروسیسنگ/وائرنگ پر مبنی ترقیاتی ماحول ہیں۔

کنٹرولر کا پہلا پروٹو ٹائپ 2005 میں جاری کیا گیا تھا جب ماسیمو بنزی نے اسے اٹلی کے ایوریہ میں انسٹی ٹیوٹ آف انٹرایکشن ڈیزائن کے طلباء کے لیے ڈیزائن کیا تھا۔ اس آلے کا نام کنگ آرڈوینو کے نام سے آیا ہے، جس نے 11ویں صدی کے اوائل میں اٹلی پر صرف دو سال حکومت کی تھی، جس کے نام پر ماسیمو بنزی کی ملکیت والی بیئر بار "ڈی ری آرڈوینو" کا نام بھی رکھا گیا ہے اور یہ بالکل اسی جگہ واقع ہے۔ ، لیجنڈ کے مطابق کنگ ارڈوین پیدا ہوا ہے۔

Arduino کا مقصد سافٹ ویئر ڈویلپرز کے لیے ایک قابل رسائی ماحول بنانا ہے تاکہ وہ مائیکرو کنٹرولر پروگرامنگ کی دنیا میں داخل ہو سکیں۔ اس کمپنی کے کنٹرولرز کی پروگرامنگ ایک سادہ اور بدیہی پروگرامنگ ماحول — Arduino IDE میں کی جاتی ہے۔ یہ ماحول ابتدائی اور تجربہ کار صارفین دونوں کے لیے آسان ہے۔C++ پروگرامنگ لینگویج استعمال کی جاتی ہے جو کہ بہت سی لائبریریوں کے ساتھ مکمل ہوتی ہے جس سے ڈیوائس کے ساتھ کام کرنا آسان ہوجاتا ہے۔

Arduino نے بین الاقوامی سطح پر الیکٹرانک ڈیزائن کے میدان میں ایک حقیقی انقلاب برپا کر دیا ہے۔ اسکیمیٹکس اور سورس کوڈ دونوں مفت میں دستیاب ہیں، یہی وجہ ہے کہ Arduino نے بہت زیادہ مقبولیت حاصل کی ہے۔ ایک ریڈی میڈ بورڈ صرف چند ڈالر میں خریدا جا سکتا ہے، یا آپ اسے خود اسمبل کر سکتے ہیں۔

Arduino بورڈ کا اپنا پروسیسر اور میموری ہے، یہ بہت سے ان پٹ اور آؤٹ پٹس سے لیس ہے جس سے مختلف سینسرز کو منسلک کیا جا سکتا ہے، ساتھ ہی ایکچیوٹرز اور میکانزم بھی۔ فی الحال 20 سے زیادہ بڑے Arduino بورڈ موڈز دستیاب ہیں۔

Arduino پلیٹ فارم مائکروکنٹرولرز

Arduino کی خاصیت یہ ہے کہ اس کے ساتھ کام کرنے کے لیے آپ کو پروگرامر بننے کی ضرورت نہیں ہے، آپ کو اس بارے میں خاص علم کی ضرورت نہیں ہے کہ ایک سادہ پروجیکٹ بنانے کے لیے ایک مائیکرو کنٹرولر کیسے کام کرتا ہے۔ Arduino کی معیاری لائبریریاں کسی بھی چیز کو خودکار کرنے کے معاملے میں بہت ساری تخلیقی صلاحیتوں کو کھولتی ہیں۔

یہاں پروگرامنگ ایک خصوصی سافٹ ویئر ماحول (IDE) کے ذریعے کی جاتی ہے، جسے Arduino ویب سائٹ پر مفت ڈاؤن لوڈ کیا جا سکتا ہے۔ جاوا میں لکھا گیا، یہ دوستانہ شیل ونڈوز، میک او ایس ایکس، اور لینکس پر چلتا ہے اور اس میں ٹیکسٹ ایڈیٹر، پراجیکٹ مینیجر، پری پروسیسر کمپائلر، اور پروگرام کو براہ راست مائیکرو کنٹرولر میں لوڈ کرنے کے لیے ٹولز شامل ہیں۔

Arduino میں استعمال ہونے والے مائیکرو کنٹرولرز کے پاس پہلے سے ہی ایک بوٹ لوڈر ہوتا ہے، اس لیے کسی پروگرامر کی ضرورت نہیں ہوتی، بس بورڈ کو USB کے ذریعے یا UART-USB اڈاپٹر کے ذریعے کمپیوٹر سے جوڑیں اور پروگرام ڈاؤن لوڈ کریں۔

بورڈ میں پروگرامر کا استعمال کرتے ہوئے مائیکرو کنٹرولر میں بوٹ لوڈر کو فلیش کرنے کی صلاحیت بھی ہے، Arduino IDE میں سب سے زیادہ مقبول کم لاگت والے پروگرامرز کے لیے بلٹ ان سپورٹ ہے، ان سرکٹ پروگرامنگ کے لیے ایک پن کنیکٹر موجود ہے (آئی سی ایس پی برائے اے وی آر، جے ٹی اے جی۔ ARM کے لیے)۔

زیادہ تر Arduino آلات Atmel AVR ATmega328, ATmega168, ATmega2560, ATmega32U4, ATTiny85 مائیکرو کنٹرولرز استعمال کرتے ہیں جن کی گھڑی کی فریکوئنسی 16 یا 8 MHz ہے۔ ARM Cortex M پر مبنی بورڈز بھی ہیں۔

Arduino بندرگاہوں

Arduino UNO R3 بورڈ

I/O بندرگاہوں کا استعمال کسی بھی الیکٹرانک اجزاء (LEDs، موٹرز، سینسر وغیرہ) کو کنٹرولر بورڈ سے جوڑنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ انہیں پن بھی کہا جاتا ہے۔ یہ ڈیجیٹل، اینالاگ یا ڈیجیٹل سے اینالاگ انٹرفیس ہیں جن کا اپنا کام ہے۔

جیسا کہ نام سے پتہ چلتا ہے، ہمارے پاس ڈیجیٹل پنوں پر ایک ڈیجیٹل سگنل ہے۔ وہ صرف دو اقدار پیدا کر سکتے ہیں: ایک منطقی صفر (0، کم) اور ایک منطقی (1، اعلی)۔

اینالاگ — ڈیجیٹل کی طرح، اس فرق کے ساتھ کہ ان کا بنیادی مقصد اینالاگ سینسر کو جوڑنا ہے۔

ان بندرگاہوں کے ذریعے استعمال کرنے (سگنل پاس کرنے) کے لیے، ہمیں اپنے پروگرام میں فنکشن پن موڈ (<pin number>, <mode: INPUT/OUTPUT>) کا استعمال کرتے ہوئے ان کو شروع کرنے کی ضرورت ہے، جہاں پن نمبر بورڈ پر متعین کنیکٹر نمبر ہے۔ Arduino … ڈیٹا کو پڑھنے کے لیے INPUT، ترسیل کے لیے OUTPUT کی ضرورت ہے۔ اگر ہم پہلے سے pinMode کی وضاحت کیے بغیر ایسے پنوں کا استعمال کرتے ہیں، تو حاصل شدہ اقدار غلط ہو سکتی ہیں۔

ڈیجیٹل اینالاگ پورٹس (یا PWM — I/O پلس چوڑائی ماڈیولیشن کے ساتھ) — ایک زیادہ ذہین انٹرفیس۔ وہ ہمیشہ ڈیٹا حاصل کرنے / منتقل کرنے کے لیے تیار رہتے ہیں اور انہیں پہلے سے شروع کرنے کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔ان کا بنیادی فائدہ 0 سے 255 کی حد میں اقدار کو منتقل کرنے کی صلاحیت ہے، جو بہت زیادہ کی اجازت دیتا ہے
منسلک عناصر کے آپریشن میں قطعی طور پر مداخلت کریں۔ ان بندرگاہوں کو بورڈ پر (اور دستاویزات میں) PWM کے طور پر یا «~» (tilde) کے ساتھ اشارہ کیا گیا ہے۔

ڈیجیٹل اور اینالاگ پن - سوئچنگ (کنیکٹنگ) پورٹس۔ PWM - کنٹرول پورٹس۔ اگر ریڈیو عنصر کے آپریٹنگ پیرامیٹرز کو تبدیل کرنا ضروری ہے، تو اسے PWM سے منسلک ہونا ضروری ہے۔ اگر صرف ایک سرکٹ عنصر کو آن/آف کرنا کافی ہے، تو آپ Arduino پر کوئی بھی پورٹ استعمال کر سکتے ہیں۔

Arduino بورڈ پورٹس کے لیے ایک اور اور حتمی اہم معیار ان کی جسمانی ساخت ہے۔ یاد رکھیں کہ ہر پن: میں 5V آؤٹ پٹ ہوتا ہے۔ یہ 0.02A کا زیادہ سے زیادہ کرنٹ دے سکتا ہے۔

یہ چھوٹے معیار ہیں جو بہت زیادہ وقت بچانے کے لیے ذہن میں رکھنا ضروری ہیں۔

پروگرامنگ

Arduino کے پروگرامنگ کی بنیاد میں مہارت حاصل کرنے کے لیے، ایک ابتدائی کو صرف چند گھنٹے درکار ہوتے ہیں، کیونکہ نیٹ ورک کے پاس پہلے سے ہی بہت زیادہ تعداد میں ویڈیو ٹیوٹوریلز، موضوعاتی اشاعتیں، نوٹس اور Arduino کی ترقی کے بارے میں مضامین موجود ہیں۔ اس کی بنیاد C++ ہے، جو بورڈ پر سادہ I/O کنٹرول فنکشنز کے ذریعے پورا کیا جاتا ہے، اور زیادہ مانگنے والے صارفین یہاں تک کہ ویژول اسٹوڈیو، کم از کم ایکلیپس میں، یا کمانڈ لائن کے ذریعے بھی کام کر سکیں گے۔

بیرونی ڈرائیوز اور توسیعی کارڈ

درحقیقت، Arduino ہر قسم کے آلات بنانے کے لیے بہت زیادہ امکانات فراہم کرتا ہے، آپ سینسر، تالے، موٹرز، ڈسپلے، راؤٹرز اور یہاں تک کہ کیٹلز کو بھی جوڑ سکتے ہیں۔ آپ اضافی بورڈز — شیلڈز کے ساتھ پروڈکٹ کو بڑھا سکتے ہیں، مثال کے طور پر، GPS کے ساتھ کام کرنے کے لیے، مقامی نیٹ ورک یا انٹرنیٹ کے ذریعے جڑنے کے لیے، بلوٹوتھ، Wi-Fi وغیرہ کے لیے۔ Arduino روبوٹکس میں خاص طور پر مقبول ہے۔

سہولت کے ساتھ، آپ کو ایکسٹینشن کو جوڑنے کے لیے سولڈرنگ آئرن کی ضرورت نہیں ہے، سادہ پن کنکشن استعمال کیے جاتے ہیں، جس سے لے آؤٹ ڈیزائن کرنا آسان ہو جاتا ہے، انہیں جتنا آپ چاہیں پیچیدہ بنا دیتے ہیں، عام طور پر تخلیقی صلاحیتوں کی گنجائش لامتناہی ہے۔

ایکسپینشن کارڈز (شیلڈز) اب بہت سے مختلف کاموں کے لیے فروخت کیے جاتے ہیں، کنیکٹرز کے آسان مقام کی بدولت انہیں سینڈوچ کے طور پر جوڑا جا سکتا ہے۔ یہ وائرلیس کمیونیکیشن کارڈز، کنٹرول کارڈز ہو سکتے ہیں۔ سٹیپر موٹر، اور مختلف مقاصد کے ساتھ کوئی دوسرے کنٹرولرز۔

Arduino کا استعمال کیوں اتنا مشہور ہے۔

Arduino پلیٹ فارم کو نئے الیکٹرانک آلات تیار کرنے والوں، اساتذہ اور انجینئرنگ کے طلباء کے ساتھ ساتھ تکنیکی تخلیقی صلاحیتوں کے پس منظر سے تعلق رکھنے والے طلباء نے بڑے پیمانے پر تسلیم کیا ہے۔

Arduino کا استعمال مائکروکنٹرولرز کے ساتھ کام کرنے کے عمل کو آسان بناتا ہے۔ تکنیکی آلات کے لحاظ سے، یہ مختلف ڈیزائننگ کے تعلیمی عمل کے لیے مثالی ہے۔ mechatronic نظام اور روبوٹ، قابل فہم پروگرامنگ ماحول اور حقیقی وقت میں جسمانی عمل کی نگرانی کرنے کی صلاحیت کے ساتھ ساتھ قابل فہم پروگرامنگ ماحول اور متعدد دیگر فوائد کی بدولت۔

اسے ڈیجیٹل سگنل پروسیسنگ، الیکٹرانکس، سرکٹس، روبوٹکس، آٹومیشن وغیرہ میں تدریسی اور تحقیقی ٹول کے طور پر استعمال کیا جا سکتا ہے۔ زیادہ طاقتور Arduino بورڈز بڑے منصوبوں کی ترقی اور ان کے پیچیدہ آٹومیشن سے متعلق پیچیدہ تکنیکی مسائل کو حل کرنے کے لیے لاگو ہوتے ہیں۔

Arduino ایک مقبول ترین رجحان ہے جو مائیکرو کنٹرولرز کو بڑی تعداد میں لوگوں کو سمجھنے اور استعمال کرنے کے قابل بناتا ہے، یہاں تک کہ صنعت کے ماہرین بھی۔ اس مقبول پلیٹ فارم کی مدد سے، آپ بڑی تعداد میں دلچسپ اور مفید پروجیکٹ بنا سکتے ہیں۔

ہم کہہ سکتے ہیں کہ Arduino ایک عالمگیر قابل توسیع پروگرام قابل کنٹرولر کنسٹرکٹر ہے جو کسی بھی مقصد کے الیکٹرانکس سے متعلق کسی بھی تخلیقی کام کو حل کرنے میں ایک ناگزیر معاون بن سکتا ہے، یہاں تک کہ ایک الارم گھڑی، یہاں تک کہ ایک پیچیدہ روبوٹ، یہاں تک کہ ایک سٹیپر موٹر — یہ سب کچھ، اور نہ صرف، یہ Arduino کا استعمال کرتے ہوئے مطلوبہ الگورتھم کے مطابق کنٹرول کر سکتا ہے۔

تمام قسم کے پردیی آلات کی ایک بڑی تعداد: بٹن، سینسرز، ایل ای ڈی، LCD اشارے اور بیرونی دنیا کے ساتھ تعامل کے لیے دیگر اعضاء Arduino کے ساتھ کام کرنے کے لیے دستیاب ہیں۔

سینکڑوں Arduino پروگرام اب انٹرنیٹ پر دستیاب ہیں جو ابتدائی اور اعلیٰ درجے کے صارفین دونوں کو اپنے منصوبوں کا احساس کرنے میں مدد کر سکتے ہیں۔