آپ ایک آرڈینو کے ساتھ لکیری ایککٹویٹر کو کیسے کنٹرول کرتے ہیں؟

Arduino کیا ہے؟

آرڈوینو ایک اوپن سورس الیکٹرانکس پروٹو ٹائپنگ پلیٹ فارم ہے جو لچکدار، استعمال میں آسان ہارڈ ویئر اور سافٹ ویئر پر مبنی ہے۔ اس کا مقصد DIY پروجیکٹس، فنکاروں، ڈیزائنرز، شوق رکھنے والوں اور انٹرایکٹو پروجیکٹس بنانے میں دلچسپی رکھنے والے ہر فرد کے لیے ہے۔ Arduinos مائکروکنٹرولر بورڈز ہیں جن میں ہر وہ چیز ہوتی ہے جس کی آپ کو آسانی سے مائیکرو کنٹرولر کے ساتھ انٹرفیس کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ایک مائیکرو کنٹرولر ایمبیڈڈ سسٹمز کے لیے ایک منی کمپیوٹر کی طرح ہوتا ہے اور اس میں شامل مائیکرو کنٹرولر کی قسم Arduino کے انداز پر منحصر ہوگی۔ Arduino کی حدیں بڑے سے ہوتی ہیں۔ ارڈوینو میگا درمیانے سائز تک Arduino Uno چھوٹے کو Arduino Pro Mini. مختلف سائز کے بورڈز I/O پنوں کی بڑھتی ہوئی تعداد اور اضافی خصوصیات فراہم کریں گے اور ان بورڈز میں سب سے زیادہ مقبول Uno ہے۔ Arduino آپ کے مائیکرو کنٹرولرز کو پروگرام کرنے کے لیے IDE استعمال کرنے کے لیے ایک کھلا ذریعہ بھی فراہم کرتا ہے۔ Arduino IDE پروگرامنگ زبان کو سمجھنے میں آسان استعمال کرتا ہے اور Arduino کی مقبولیت کی وجہ سے، آپ کو اپنی مخصوص ایپلی کیشن کے لیے کوڈ کرنے میں مدد کے لیے بہت سی مددگار مثالیں آن لائن مل سکتی ہیں۔ اگر یہ آپ کا پہلا Arduino پروجیکٹ ہے، تو Arduino کٹ آپ کو جمپر کیبلز سے لے کر سینسر سے لے کر ریلے تک ہر چیز فراہم کرے گا اور آپ کو شروع کرنے کے لیے Arduino Uno بھی شامل ہے۔

لکیری ایکچوایٹر کو کنٹرول کرنے کے لیے Arduino کیوں استعمال کریں؟

A کو کنٹرول کرنے کے لیے Arduino، یا اس معاملے کے لیے کوئی بھی مائیکرو کنٹرولر استعمال کرنے کا سب سے بڑا فائدہ لکیری ایکچوایٹر یہ ہے کہ آپ کا اپنے لکیری ایکچوایٹر پر زیادہ کنٹرول ہے۔ مائکروکنٹرولرز آپ کو اپنے لکیری ایکچیویٹر کو کنٹرول کرنے کے لیے سینسرز یا دیگر آلات سے زیادہ پیچیدہ ان پٹ استعمال کرنے کی اجازت دیتے ہیں۔ وہ آپ کو اپنی پوزیشن کے لیے ریئل ٹائم حسابات کو پہلے سے ترتیب دینے کی اجازت دیتے ہیں۔ ایکچیویٹر مثالی پوزیشن میں یا اپنے ایکچیوٹرز کی پوزیشن کی تبدیلیوں کو خودکار کرنے کے لیے ٹائمر نافذ کریں۔ مائیکرو کنٹرولرز آپ کے ایکچیوٹرز سے فیڈ بیک بھی لے سکتے ہیں تاکہ زیادہ درست پوزیشن اور اسپیڈ کنٹرول کے ساتھ ساتھ ایک وقت میں ایک سے زیادہ ایکچیویٹر کو کنٹرول کیا جا سکے۔ سیدھے الفاظ میں، مائیکرو کنٹرولرز آپ کو زیادہ کنٹرول اور لچک فراہم کرتے ہیں اور Arduino کے استعمال میں آسان ڈیزائن اور وسیع مقبولیت کے ساتھ، اضافی پیچیدگی کی سطح کم سے کم ہے۔

Arduino کے ساتھ ایک لکیری ایکچوایٹر کو کنٹرول کرنا

آپ اپنے لکیری ایکچیویٹر کو کسی Arduino سے براہ راست انٹرفیس نہیں کر پائیں گے جیسا کہ آپ سوئچ کے ساتھ کر سکتے ہیں کیونکہ Arduino کا آپریٹنگ وولٹیج صرف 5V ہے اور اس کی موجودہ حدیں بہت کم ہیں۔ آپ کو لکیری ایکچیویٹر کو کنٹرول کرنے کے لیے ایک انٹرمیڈیٹ جزو استعمال کرنے کی ضرورت ہوگی جو کہ ریلے یا موٹر ڈرائیور کے ذریعے کیا جا سکتا ہے۔

ریلے

جیسے بات ھوئی یہاں, ریلے یہ برقی مقناطیسی سوئچز ہیں جو سوئچ کو کھولنے اور بند کرنے کے لیے ایک کنڈلی کو توانائی بخش اور ڈی-انرجائز کرکے کنٹرول کیا جاتا ہے۔ آرڈوینو کو ایک I/O پن کا استعمال کرتے ہوئے کنڈلی کو توانائی بخش اور ڈی انرجائز کر کے ریلے کو کنٹرول کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ ریلے کی قسم پر منحصر ہے جو آپ استعمال کرتے ہیں اس سے یہ بدل جائے گا کہ آپ کے لکیری ایکچویٹر پر آپ کا کتنا کنٹرول ہے، لیکن Arduino کے ساتھ انٹرفیس کرنا بالکل سیدھا ہے، بس ایک I/O پن کے ساتھ کوائل کو متحرک کریں۔ آپ کو یہ یقینی بنانا ہوگا کہ کوائل کا درجہ بند وولٹیج Arduino (5V) کے آپریٹنگ وولٹیج کے ارد گرد ہے یا Arduino کوائل کو اتنی توانائی نہیں دے سکے گا کہ سوئچ بند ہو جائے۔

اوپر ایک Arduino کی دو SPDT ریلے کنفیگریشن کے ساتھ انٹرفیسنگ کی ایک مثال ہے۔ اس کنفیگریشن میں، جو یہاں بیان کی گئی ہے، دو ریلے وولٹیج کی قطبیت کو لکیری ایکچیویٹر پر پلٹانے کے ساتھ ساتھ پاور کو ایکچیویٹر سے منقطع کرنے کے لیے استعمال کیے جاتے ہیں۔ کوڈ کی مثال میں ذیل میں دکھایا گیا ہے، Arduino پن 7 کو کم پر سیٹ کرکے ایکچیویٹر کو 2 سیکنڈ تک بڑھانے کے لیے ٹاپ ریلے کو انرجی کرے گا، پھر دونوں پنوں کو ہائی پر سیٹ کرکے ٹاپ ریلے کو ڈی انرجائز کرکے 2 سیکنڈ کے لیے ایکچوایٹر کو روکے گا۔ ایکچیویٹر کو واپس لینے کے لیے، Arduino پن 8 کو کم پر سیٹ کرکے 2 سیکنڈز کے لیے دوسرے ریلے کو متحرک کرے گا، پھر تمام پنوں کو دوبارہ ہائی پر سیٹ کرکے ایکچیویٹر کو 2 سیکنڈ کے لیے روک دے گا۔ چونکہ یہ کوڈ پروگرام کے لوپ سیکشن میں ہے، Arduino اس کوڈ کو بار بار دہراتا رہے گا۔ ظاہر ہے، آپ اپنی ایپلیکیشن کے لیے زیادہ خوبصورت کوڈنگ حل نافذ کر سکتے ہیں، لیکن اگر آپ اس سے بھی زیادہ کنٹرول کی تلاش میں ہیں، تو آپ موٹر ڈرائیور استعمال کرنا چاہیں گے۔

https://gist.github.com/OMikeGray/6bf644b6cda85bfe8c898ccd44ec6d78

موٹر ڈرائیور

اے موٹر ڈرائیور خاص طور پر ڈی سی موٹرز کو کنٹرول کرنے کے لیے ایک مربوط سرکٹ ڈیزائن ہے، جو ڈی سی لکیری ایکچویٹرز کو چلاتے ہیں۔ موٹر ڈرائیور عام طور پر سمت اور رفتار دونوں کو کنٹرول کرنے کی اجازت دینے کے لیے H-bridge کا استعمال کرتے ہیں۔ اپنے Arduino کو اپنے موٹر ڈرائیور سے کس طرح جوڑنا ہے اس کا انحصار عین موٹر ڈرائیور پر ہوگا لیکن ایسا کرنے کے لیے کم از کم دو I/O پنوں کی ضرورت ہوگی اور ان میں سے ایک PWM سگنل ہوگا۔ PWM یا پلس چوڑائی ماڈیولیشن آپریٹنگ وولٹیج سے کم کو مؤثر طریقے سے فراہم کرنے کے لیے آن اور آف ویلیوز کے درمیان سگنل کو مختلف کرنے کا ایک طریقہ ہے۔ اس کے بعد موٹر ڈرائیور اس سگنل کو اس رفتار کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے استعمال کر سکتا ہے جس پر موٹر چلتی ہے۔

اوپر ہماری ایک مثال ہے۔ ہائی کرنٹ ڈی سی موٹر ڈرائیو ایک Arduino کے ساتھ انٹرفیس. اس موٹر ڈرائیور کے لیے، آپ کو دو PWM سگنل بھیجنے کی ضرورت ہے، ایک ایکچیویٹر کو بڑھانے کے لیے اور دوسرا پیچھے ہٹنے کے لیے۔ PWM ایک غیر دستخط شدہ بائٹ کے طور پر دیا گیا ہے جس کا مطلب یہ ہے کہ یہ 0، کوئی وولٹیج نہیں، 255، زیادہ سے زیادہ وولٹیج (5V) تک ہے، جو موٹر کی رفتار کے متناسب ہوگا۔ چونکہ PWM کوئی بائنری ویلیو نہیں ہے، ہمیں Arduino کے PWM پنوں کو استعمال کرنے اور اینالاگ رائٹ فنکشن استعمال کرنے کی ضرورت ہے، جیسا کہ ذیل کی مثال میں دیکھا گیا ہے۔ PWM پنوں کو Arduino پر ~ یا صرف PWM پنوں کے طور پر لیبل کیا جائے گا۔

https://gist.github.com/OMikeGray/c4e0196704a4d62db5507ad8297708f4

اوپر دی گئی کوڈ کی مثال میں، Arduino موٹر ڈرائیور کو موٹر ڈرائیور پر موجود LPWM پن کو پن 10 میں سے مکمل 5V بھیج کر ایکچیویٹر کو مکمل رفتار سے دو سیکنڈ تک بڑھا دے گا۔ پھر Arduino موٹر ڈرائیور کے کسی بھی ان پٹ پن کو کوئی سگنل نہ بھیج کر ایکچیویٹر کو روکتا ہے۔ پھر Arduino موٹر ڈرائیور سگنل بھیج کر نصف رفتار سے ایکچیویٹر کو واپس لے لیتا ہے جو موٹر ڈرائیور پر پن 11 سے RPWM پن پر آدھا آن اور آدھا بند ہے۔ پھر ایکچوایٹر کو دوبارہ روکتا ہے۔ چونکہ یہ کوڈ پروگرام کے لوپ سیکشن میں ہے، Arduino اس کوڈ کو بار بار دہراتا رہے گا۔ ایک بار پھر، آپ ایک زیادہ خوبصورت کوڈنگ حل نافذ کر سکتے ہیں جو آپ کی ایپلیکیشن کے مطابق ہو، خاص طور پر اگر آپ اپنے ایکچیویٹر کو کنٹرول کرنے کے لیے ان پٹ شامل کریں۔ 

ان پٹ شامل کرنا

ایک بار جب آپ Arduino کے ساتھ اپنے ایکچیویٹر کو کنٹرول کر سکتے ہیں، تو آپ زیادہ آٹومیشن اور کنٹرول کے لیے Arduino میں ان پٹ کو لاگو کر سکتے ہیں۔ یہ ان پٹ ہو سکتے ہیں۔ سوئچز، سینسر کی ایک وسیع رینج، یا خود ایکچیویٹر کی طرف سے رائے بھی۔ چونکہ ان پٹس کے لیے اختیارات کی ایک وسیع رینج موجود ہے، اس لیے ان کو لاگو کرنے کا طریقہ مختلف ہوگا لیکن کچھ عمومی نکات ہیں جن کا آپ کو علم ہونا چاہیے۔ اگر ان پٹ بائنری ان پٹ فراہم کرتا ہے، جیسے سوئچ، تو آپ Arduino پر ڈیجیٹل پنوں کا استعمال کرنا چاہیں گے، جن پر بورڈ یا ڈیٹا شیٹ میں لیبل لگایا جائے گا، اور ڈیجیٹل ریڈ () فنکشن کا استعمال کریں گے۔ Arduino IDE۔ اگر آپ کا ان پٹ ڈیوائس اینالاگ سگنل فراہم کرتا ہے، تو آپ کو اینالاگ پنوں کو استعمال کرنے کی ضرورت ہوگی، جن پر بورڈ یا ڈیٹا شیٹ میں لیبل لگایا جائے گا، اور اینالاگ ریڈ() فنکشن کا استعمال کریں۔