কিভাবে আপনার হার্ডওয়্যার পরীক্ষা এবং বাস্তবায়নের জন্য Tinkercad ব্যবহার করবেন: 5 টি ধাপ (ছবি সহ)

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

সার্কিট সিমুলেশন এমন একটি কৌশল যেখানে কম্পিউটার সফটওয়্যার ইলেকট্রনিক সার্কিট বা সিস্টেমের আচরণকে অনুকরণ করে। আসলে সার্কিট বা সিস্টেম নির্মাণ না করেই নতুন ডিজাইন পরীক্ষা, মূল্যায়ন এবং নির্ণয় করা যায়। সার্কিট সিমুলেশন প্রকৃতপক্ষে সার্কিট স্তরের সমস্যা সমাধানের আগে ডেটা সংগ্রহ করার জন্য একটি সিস্টেমের সমস্যা সমাধানের জন্য একটি দরকারী হাতিয়ার হতে পারে। এটি ডিজাইনারকে সিস্টেমটি তৈরি হওয়ার আগে একটি ডিজাইনের নির্ভুলতা এবং দক্ষতা নির্ধারণ করতে দেয়। ফলস্বরূপ, ব্যবহারকারী প্রকৃতপক্ষে সিস্টেমগুলি শারীরিকভাবে তৈরি না করে বিকল্প ডিজাইনের গুণাবলী অন্বেষণ করতে পারে। নির্মাণ পর্যায়ের পরিবর্তে নকশা পর্যায়ে নির্দিষ্ট নকশা সিদ্ধান্তের প্রভাবগুলি তদন্ত করে, সিস্টেম নির্মাণের সামগ্রিক ব্যয় উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়।

সুতরাং, সার্কিটটি শারীরিকভাবে তৈরি করার আগে সফ্টওয়্যার সিমুলেশন চেষ্টা করার একটি ভাল উপায়। টিঙ্কারক্যাড একটি ওয়েব-ভিত্তিক সিমুলেশন টুল যা আপনাকে আপনার হার্ডওয়্যার এবং সফটওয়্যার পরীক্ষা করতে সাহায্য করবে কোন শারীরিক সংযোগ ছাড়াই বা এমনকি কোন হার্ডওয়্যার না কিনেও।

আপনি কি আরডুইনোতে ইনপুট-আউটপুট পিনের অভাব অনুভব করেছেন? যদি আপনি টন LED চালানোর কথা ভাবতেন বা LED কিউব বানাতে চান তবে আমি মনে করি আপনি অবশ্যই I/O পিনের প্রয়োজন অনুভব করেছেন। আপনি কি জানেন যে আপনি আরডুইনো মাত্র 3 টি পিন ব্যবহার করে সীমাহীন সংখ্যক LED চালাতে পারেন? হ্যাঁ, শিফট রেজিস্টার আপনাকে এই যাদু করতে সাহায্য করবে। এই নির্দেশে, আমি আপনাকে দেখাব কিভাবে আমরা 74HC595 শিফট রেজিস্টার ব্যবহার করে সীমাহীন ইনপুট এবং আউটপুট প্রয়োগ করতে পারি। উদাহরণস্বরূপ, আমি ছয়টি সেগমেন্ট ডিসপ্লে ব্যবহার করে একটি থার্মোমিটার এবং একটি লাক্স মিটার দিয়ে একটি ডিজিটাল ঘড়ি তৈরি করব। শেষ পর্যন্ত হার্ডওয়্যার সার্কিট তৈরির আগে আমি টিঙ্কারক্যাডে সার্কিটকে নকল করেছিলাম কারণ এইগুলির সাথে প্রচুর সংযোগ জড়িত। একটি সিমুলেশন আপনাকে আরো আত্মবিশ্বাসী করে তুলতে পারে এবং আপনি কোন শারীরিক পরীক্ষা এবং ত্রুটি ছাড়াই আপনার সার্কিট চূড়ান্ত পরীক্ষা করতে পারেন। স্পষ্টতই, এটি আপনাকে আপনার ব্যয়বহুল হার্ডওয়্যার এবং মূল্যবান সময় বাঁচাতে সাহায্য করবে।

আপনি এখান থেকে সিমুলেশন অ্যাক্সেস করতে পারেন:

ধাপ 1: আপনার হার্ডওয়্যার পুড়ে যাওয়া থেকে বাঁচান

অন্যান্য ইলেকট্রনিক সার্কিটের মতো, এলইডি সার্কিটগুলি বর্তমানের জন্য খুব সংবেদনশীল। রেড কারেন্টের চেয়ে বেশি কারেন্ট প্রবাহিত হলে (যেমন 20mA) LED জ্বলে। সার্কিট বা এলইডি না জ্বালিয়ে যথাযথ উজ্জ্বলতার জন্য উপযুক্ত প্রতিরোধকের নির্বাচন খুবই গুরুত্বপূর্ণ।

Tinkercad সার্কিট একটি চমৎকার বৈশিষ্ট্য আছে। সার্কিট উপাদানগুলির মাধ্যমে রেটযুক্ত কারেন্টের চেয়ে বেশি প্রবাহিত হলে এটি আপনাকে দেখায়। নিচের সার্কিটে, আমি কোনো রোধকারী ছাড়াই সরাসরি একটি শিফট রেজিস্টারে সাতটি সেগমেন্ট ডিসপ্লে সংযুক্ত করেছি। এটি সাত সেগমেন্ট ডিসপ্লের জন্যও রেজিস্টারের জন্য নিরাপদ নয় এবং এই সংযোগ দ্বারা উভয়ই পুড়ে যেতে পারে। Tinkercad লাল নক্ষত্র দ্বারা সত্য দেখায়।

নিম্নলিখিত সার্কিটে, আমি LED এর প্রতিটি সেগমেন্টে একটি 180 ওহম রোধকারী যোগ করেছি। ডিসপ্লের প্রতিটি সেগমেন্টের মাধ্যমে প্রায় 14.5mA কারেন্ট প্রবাহিত হয় যা ডিসপ্লের জন্য সংরক্ষণ করা হয়। কিন্তু সিমুলেশন থেকে দেখা যায় যে এই প্রতিরোধের মান IC এর জন্য নিরাপদ নয়। শিফট রেজিস্টারের সর্বোচ্চ বর্তমান ক্ষমতা 50mA। সুতরাং, আইসি ডিসপ্লের সেগমেন্টে তিন পর্যন্ত নিরাপদ (14.5 x 3 = 43.5mA)। যদি আইসিতে তিনটির বেশি অংশ হয়ে যায় তাহলে জ্বলতে পারে (যেমন 14.5 x 4 = 58mA)। বেশিরভাগ নির্মাতা এই সত্যের দিকে মনোযোগ দেন না। তারা শুধুমাত্র ডিসপ্লে বিবেচনা করে প্রতিরোধক মান গণনা করে।

কিন্তু যদি তারা টিঙ্কারকাডে সার্কিট অনুকরণ করে তবে এই ভুল করার সম্ভাবনা শূন্যে চলে যায়। কারণ টিঙ্কারক্যাড আপনাকে লাল তারা দেখিয়ে সতর্ক করবে।

আপনি নীচের চিত্রের মতো তারার উপর মাউস কার্সার ঘোরাতে পরিস্থিতি পর্যবেক্ষণ করতে পারেন।

নিচের ডিজাইনটি নিখুঁত যেখানে আমি ডিসপ্লের প্রতিটি সেগমেন্টের জন্য 470 ওহম রোধক বেছে নিই। সার্কিট অনুকরণ করার সময় অ্যাটাচি আরডুইনো স্কেচ ব্যবহার করা হয়েছিল।

ধাপ 2: ভোল্টেজ, কারেন্ট, রেজিস্ট্যান্স এবং ওয়েভ শেপ পরিমাপ করুন

বর্তমান এবং ভোল্টেজ পরিমাপ করা ইলেকট্রনিক সার্কিটের জন্য একটি বড় ঝামেলা বিশেষ করে একাধিক সমান্তরাল পরিমাপ প্রয়োজন। Tinkercad সিমুলেশন খুব সহজেই এই সমস্যার সমাধান করতে পারে। আপনি বর্তমান ভোল্টেজ এবং প্রতিরোধ ক্ষমতা খুব সহজেই পরিমাপ করতে পারেন। আপনি এটি একবারে একাধিক শাখার জন্য করতে পারেন। নিম্নলিখিত সেটআপ সার্কিটের মোট বর্তমান এবং ভোল্টেজ দেখায়।

আপনি তরঙ্গের আকৃতি পর্যবেক্ষণ এবং ফ্রিকোয়েন্সি পরিমাপের জন্য একটি অসিলোস্কোপ ব্যবহার করতে পারেন।

উপরের সেটআপ অসিলোস্কোপে আরডুইনো থেকে ঘড়ির সংকেত দেখাচ্ছে। আপনি একটি সময়ে একাধিক শাখার বর্তমান এবং ভোল্টেজ পরিমাপ করতে পারেন যা খুবই কার্যকর। আপনি যদি একটি ব্যবহারিক সার্কিট থেকে মাল্টিমিটার ব্যবহার করে এক সময়ে একাধিক শাখা কারেন্ট পরিমাপ করতে চান তবে এটি খুব কঠিন হবে। কিন্তু টিঙ্কারক্যাডে আপনি এটি খুব সহজেই করতে পারেন। নিম্নলিখিত সার্কিটে, আমি বিভিন্ন শাখা থেকে কারেন্ট পরিমাপ করার জন্য একাধিক ammeter ব্যবহার করেছি।

ধাপ 3: প্রোগ্রাম লেখা এবং সিরিয়াল মনিটর ব্যবহার করা

টিঙ্কারক্যাড সার্কিটের একটি আকর্ষণীয় এবং দরকারী বৈশিষ্ট্য হল এটির একটি কোড এডিটর রয়েছে এবং আপনি এর পরিবেশ থেকে সরাসরি Arduino এবং ESP8266 এর জন্য একটি প্রোগ্রাম লিখতে পারেন। আপনি ব্লক মোড নির্বাচন করে গ্রাফিকাল পরিবেশ ব্যবহার করে একটি প্রোগ্রামও বিকাশ করতে পারেন। এটি নির্মাতা এবং শখের জন্য খুব সহায়ক যাদের কোন প্রোগ্রামিং অভিজ্ঞতা নেই।

এটিতে একটি অন্তর্নির্মিত ডিবাগার রয়েছে যেখানে আপনি আপনার কোড ডিবাগ করতে পারেন। ডিবাগার আপনাকে আপনার কোডে ত্রুটি (ত্রুটি) সনাক্ত করতে এবং এটি সংশোধন করতে (ডিবাগ) সাহায্য করবে।

টিঙ্কারক্যাড সার্কিটে সিরিয়াল মনিটরও রয়েছে এবং আপনি সেন্সরের মান পর্যবেক্ষণ করতে পারেন এবং খুব সহজেই সার্কিট ডিবাগ করতে পারেন। নিচের সার্কিটটি PIR এবং অতিস্বনক সেন্সর পরীক্ষা করতে ব্যবহৃত হয়েছিল এবং সিরিয়াল মনিটরের ডাটা অন = bserve।

আপনি লিঙ্ক থেকে সার্কিট অ্যাক্সেস করতে পারেন:

ধাপ 4: বড় এবং জটিল সার্কিটের সিমুলেশন (থার্মোমিটার এবং লাক্স মিটারের সাথে ঘড়ি)

টিঙ্কারক্যাডে আপনি যে কোনও জটিল সার্কিটকে ব্যবহারিকভাবে তৈরি করার আগে অনুকরণ করতে পারেন। এটি আপনার মূল্যবান সময় বাঁচাতে পারে। জটিল সার্কিটে ভুল করার সুযোগ অনেক বড়। আপনি যদি প্রথমে টিঙ্কারক্যাডে এটি পরীক্ষা করেন তবে এটি খুব কার্যকর হতে পারে কারণ আপনি জানেন যে আপনার সার্কিট এবং প্রোগ্রামটি কাজ করবে বা না করবে। ফলাফল থেকে, আপনি আপনার প্রয়োজন অনুযায়ী আপনার সার্কিট পরিবর্তন এবং আপডেট করতে পারেন।

আমি টিঙ্কারক্যাডে একটি জটিল সার্কিট নকল করেছি এবং এটি থার্মোমিটার এবং লাক্স মিটার সহ একটি ক্লক সার্কিট। সার্কিটটি 5V রেগুলেটর সহ 9V ব্যাটারি থেকে চালিত। ঘন্টা, মিনিট এবং সেকেন্ডের সাথে সময় প্রদর্শন করতে ছয়, সাত সেগমেন্ট ডিসপ্লে ব্যবহার করা হয়। একক এনালগ ইনপুট ব্যবহার করে চারটি বোতাম সময় সমন্বয় করতে ব্যবহৃত হয়। অ্যালার্ম সেট করার জন্য একটি বজার সংযুক্ত করা হয়। LM35 IC পরিবেশের তাপমাত্রা বোঝার জন্য ব্যবহৃত হয়। একটি পরিবেষ্টিত আলো সেন্সর লাক্স পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়।

একটি ডিজিটাল বোতাম সুইচ Arduino পিন #7 ব্যবহার করা হয়। এই বাটন সুইচটি বিকল্প পরিবর্তন করতে ব্যবহৃত হয়। ডিফল্টরূপে, এটি সময় দেখায় বা ঘড়ি মোডে কাজ করে। প্রথম প্রেসের জন্য, এটি তাপমাত্রা দেখায় এবং দ্বিতীয় প্রেসের জন্য লাক্স লেভেল দেখায়।

ধাপ 5: হার্ডওয়্যারের সাথে বাস্তবায়ন

সার্কিটকে সিমুলেট করার পর এবং প্রোগ্রাম এবং রেজিস্ট্যান্সের মান সামঞ্জস্য করার পর এটি সার্কিটটি ব্যবহারিকভাবে বাস্তবায়নের উপযুক্ত সময়। যদি আপনি কোথাও প্রদর্শনের জন্য একটি প্রোটোটাইপ করতে চান তবে একটি ব্যবহারিক সার্কিট ব্রেডবোর্ডে প্রয়োগ করা যেতে পারে। ব্রেডবোর্ড সার্কিটের কিছু সুবিধা এবং অসুবিধা রয়েছে। ব্রেডবোর্ড সার্কিটের প্রধান সুবিধা হল এটি সহজেই পরিবর্তন করা যায় এবং এর জন্য কোন সোল্ডারিং এর প্রয়োজন হয় না। অন্যদিকে, ব্রেডবোর্ড সার্কিটের সংযোগ খুব সহজেই আলগা হতে পারে এবং জটিল সার্কিটের জন্য এটি সনাক্ত করা খুব কঠিন।

আপনি যদি ব্যবহারিক ব্যবহারের জন্য এটি তৈরি করতে চান সোল্ডার্ড পিসিবি সার্কিট সবচেয়ে ভালো। আপনি খুব সহজেই আপনার নিজের পিসিবি সার্কিট ঘরে বসেই তৈরি করতে পারেন। এর জন্য কোন বিশেষ সরঞ্জামের প্রয়োজন নেই। আপনি যদি DIY PCB সম্পর্কে জানতে চান তাহলে আপনি এই চমৎকার Instructables অনুসরণ করতে পারেন।

1. বাড়িতে তৈরি- PCB- ধাপে ধাপে recwap।

2. পিনোমেলিয়ান দ্বারা PCB- তৈরি-গাইড

আপনি একজন পেশাদার PCB এর জন্য অনলাইনে অর্ডার করতে পারেন। বেশ কিছু নির্মাতারা খুব কম দামে পিসিবি প্রিন্টিং পরিষেবা প্রদান করে। সিডস্টুডিও ফিউশন পিসিবি এবং জেএলসিপিসিবি দুটি সর্বাধিক বিশিষ্ট পরিষেবা প্রদানকারী। আপনি এর মধ্যে একটি চেষ্টা করতে পারেন।

[দ্রষ্টব্য: কিছু ছবি ইন্টারনেট থেকে সংগৃহীত।]

ইলেকট্রনিক্স টিপস অ্যান্ড ট্রিকস চ্যালেঞ্জে দ্বিতীয় পুরস্কার