Arduino PC: 4 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 08:00

যদিও একটি মাইক্রোকন্ট্রোলার একটি চিপে একটি সমন্বিত প্রসেসর, মেমরি এবং I/O পেরিফেরাল সহ একটি কম্পিউটার, তবুও এটি একটি শিক্ষার্থীর কাছে অন্য ডিআইপি ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট থেকে খুব কমই আলাদা মনে হয়। অতএব, আমরা "ডিজিটাল ইলেকট্রনিক্স" কোর্সে অংশগ্রহণকারী উচ্চ বিদ্যালয়ের শিক্ষার্থীদের জন্য একটি অ্যাসাইনমেন্ট হিসাবে একটি প্রকল্প "Arduino PC" ডিজাইন করেছি। প্রদত্ত প্রকল্পের প্রয়োজনীয়তাগুলি (নীচে আলোচনা করা হয়েছে) অর্জনের জন্য তাদের টিঙ্কারক্যাডে একটি ইলেকট্রনিক সার্কিট ডিজাইন এবং নকল করা প্রয়োজন। লক্ষ্য হল শিক্ষার্থীদের মাইক্রোকন্ট্রোলারগুলিকে একটি পূর্ণাঙ্গ কম্পিউটার হিসাবে দেখতে সক্ষম করা (যদিও সামর্থ্য সীমিত) যা একটি কাস্টম কীবোর্ড এবং একটি এলসিডি (লিকুইড ক্রিস্টাল ডিসপ্লে) ব্যবহার করা যেতে পারে। এটি আমাদের ক্লাসে শেখা ধারণাগুলি ব্যবহার করার ক্ষেত্রে তাদের দক্ষতা পরীক্ষা করার অনুমতি দেয়।

এই অ্যাসাইনমেন্ট প্রকল্পের জন্য, আমরা টিঙ্কারক্যাডের সুপারিশ করি যাতে শিক্ষার্থীদের উপাদানগুলির জন্য ডিজিটাল ইলেকট্রনিক্স ল্যাবের আশেপাশে আটকে থাকতে না হয় এবং তারা নিজেদের সুবিধামতো কাজ করতে পারে। এছাড়াও, প্রশিক্ষকদের দ্বারা টিঙ্কারকাডের উপর প্রতিটি শিক্ষার্থীর প্রকল্পের অবস্থা ট্র্যাক করা একবার তাদের দ্বারা ভাগ করা হলে এটি সহজ।

প্রকল্পের জন্য শিক্ষার্থীদের প্রয়োজন:

1. 15 টি ইনপুট কী সহ একটি কাস্টম কীবোর্ড ডিজাইন করুন Arduino Uno- এ ইনপুট পাঠানোর জন্য।
2. Arduino Uno এর সাথে একটি LCD ইন্টারফেস করুন।
3. Arduino Uno- এর চাপা চাবিকে ব্যাখ্যা করার জন্য এবং LCD- এ প্রদর্শন করার জন্য সহজ কোড লিখুন।
4. সাধারণ ইনপুট এবং ফলাফলগুলি ধরে নিলে সাধারণ গাণিতিক ক্রিয়াকলাপগুলি সম্পাদন করতে সর্বদা -32, 768 থেকে 32, 767 সীমার মধ্যে পূর্ণসংখ্যা থাকে।

এই প্রকল্পটি শিক্ষার্থীদের শিখতে সাহায্য করে

1. বাইনারি কোডগুলিতে বিভিন্ন ইনপুট এনকোড করুন।
2. ডিজিটাল সার্কিট ব্যবহার করে একটি বাইনারি এনকোডার ডিজাইন করুন (এটি কীবোর্ড সার্কিট ডিজাইনের হৃদয়)।
3. তাদের বাইনারি এনকোডিং থেকে পৃথক ইনপুট সনাক্ত করুন (ডিকোড)।
4. Arduino কোড লিখুন।

সরবরাহ

প্রকল্পের প্রয়োজন:

1. একটি স্থিতিশীল ইন্টারনেট সংযোগ সহ একটি ব্যক্তিগত কম্পিউটারে অ্যাক্সেস।
2. একটি আধুনিক ব্রাউজার যা Tinkercad সমর্থন করতে পারে।
3. একটি Tinkercad অ্যাকাউন্ট।

ধাপ 1: কীবোর্ড সার্কিট ডিজাইন করা

কীবোর্ড সার্কিট ডিজাইন করা প্রকল্পের অন্যতম প্রধান উপাদান, যার জন্য শিক্ষার্থীদের 15 টি মূল ইনপুটগুলির প্রতিটি 4-বিট প্যাটার্নে এনকোড করতে হবে। যদিও 16 টি স্বতন্ত্র 4-বিট নিদর্শন রয়েছে, তবে, একটি 4-বিট প্যাটার্ন একচেটিয়াভাবে ডিফল্ট রাষ্ট্রের প্রতিনিধিত্ব করার জন্য প্রয়োজন হয়, যখন কোন কী চাপানো হয় না। অতএব আমাদের বাস্তবায়নে, আমরা ডিফল্ট অবস্থার প্রতিনিধিত্ব করার জন্য 0000 (যেমন, 0b0000) বরাদ্দ করেছি। তারপর, আমরা তাদের প্রকৃত 4-বিট বাইনারি উপস্থাপনা (যথাক্রমে 0001, 0010, 0011, 0100, 0101, 0110, 0111, 1000 এবং 1001) দ্বারা দশমিক সংখ্যা 1-9 এনকোড করেছি, এবং দশমিক সংখ্যা 0 দ্বারা 1010 (অর্থাৎ, 0b1010)। গাণিতিক ক্রিয়াকলাপ '+', '-', 'x', '/' এবং '=' যথাক্রমে 1011, 1100, 1101, 1110 এবং 1111 হিসাবে এনকোড করা হয়েছিল।

এনকোডিংগুলি ঠিক করার পরে, আমরা চিত্রটিতে দেখানো সার্কিটটি ডিজাইন করেছি, যেখানে কীগুলি সুইচ (পুশ বোতাম) দ্বারা উপস্থাপন করা হয়েছে।

ধাপ 2: এলসিডি ইন্টারফেসিং

Arduino Uno এর আউটপুট দেখতে 16x2 LCD ব্যবহার করা হয়। আরডুইনো দিয়ে এলসিডি ইন্টারফেস করার সার্কিটরি বেশ মানসম্মত। আসলে, টিঙ্কারক্যাড 16x2 LCD দিয়ে ইন্টারফেস করা একটি প্রাক-নির্মিত Arduino Uno সার্কিট প্রদান করে। যাইহোক, আমরা আমাদের তৈরি কাস্টম কীবোর্ডের মতো অন্যান্য পেরিফেরালগুলিকে আরও ভালভাবে সামঞ্জস্য করার জন্য এলসিডি দিয়ে ইন্টারফেস করা কিছু আরডুইনো ইউনো পিন পরিবর্তন করতে পারি। আমাদের বাস্তবায়নে, আমরা ছবিতে দেখানো সার্কিট ব্যবহার করেছি।

ধাপ 3: Arduino Uno এর জন্য কোড লেখা

কীবোর্ড থেকে আসা ইনপুট ব্যাখ্যা করার জন্য, এবং LCD তে ফলাফল প্রদর্শন করার জন্য, আমাদের নির্দেশগুলি Arduino Uno- এ লোড করতে হবে। Arduino এর জন্য কোড লেখাটা নিজের সৃজনশীলতার উপর নির্ভর করে। মনে রাখবেন যে Arduino Uno এ Atmega328p একটি 8-বিট মাইক্রোকন্ট্রোলার। সুতরাং একজনকে এটিকে ওভারফ্লো সনাক্ত করতে এবং বড় সংখ্যার জন্য কাজ করার জন্য উন্নতি করতে হবে। যাইহোক, আমরা শুধু যাচাই করতে চাই যে Arduino Uno ইনপুট ডিকোড করতে পারে এবং সংখ্যা (0-9) এবং গাণিতিক নির্দেশাবলীর মধ্যে পার্থক্য করতে পারে। অতএব, আমরা আমাদের ইনপুটগুলিকে ছোট পূর্ণসংখ্যায় সীমাবদ্ধ করি (-32, 768 থেকে 32, 767) যখন নিশ্চিত করি যে আউটপুটও একই পরিসরে পড়ে। উপরন্তু, কেউ বাটন ডিবাউন্সিংয়ের মতো অন্যান্য সমস্যাগুলি পরীক্ষা করার জন্য কাজ করতে পারে।

একটি সহজ কোড যা আমরা প্রকল্পের বাস্তবায়নে ব্যবহার করেছি। এটি টিঙ্কারক্যাডে কোড এডিটরে অনুলিপি এবং আটকানো যেতে পারে।

ধাপ 4: সবকিছু একত্রিত করা

শেষ পর্যন্ত, আমরা কীবোর্ডের পাওয়ার সাপ্লাই পিনগুলিকে আরডুইনো দিয়ে ইন্টারফেস করেছিলাম এবং ডেটা পিনগুলি (যা 4-বিট ডেটা বহন করে) ডিজিটাল পিন 10, 11, 12 এবং 13 (ক্রমে উল্লিখিত হিসাবে সংযুক্ত) Arduino কোড)। কীবোর্ডের প্রতিটি কী-এর বাইনারি এনকোডিং দেখার জন্য আমরা প্রতিটি ডাটা পিনের সাথে একটি LED (330-ohm রোধকের মাধ্যমে) সংযুক্ত করেছি। অবশেষে, আমরা সিস্টেমটি পরীক্ষা করার জন্য "স্টার্ট সিমুলেশন" বোতামটি টিপুন।