🙌🏿 🗃️ 🙏🏽 Arduino के साथ काम करें 👩🏾‍🤝‍👩🏼 🤷🏿 🔕

वह कैसा था?

जब मुझे Arduino के लिए विकास का नेतृत्व करने की इच्छा हुई, तो मुझे कई समस्याओं का सामना करना पड़ा:

उपलब्ध सूची से एक मॉडल का चयन करें
यह समझने का प्रयास करता है कि मंच के अलावा मुझे क्या आवश्यकता होगी
विकास के वातावरण को स्थापित और कॉन्फ़िगर करें
परीक्षण मामलों की खोज और विश्लेषण
स्क्रीन के साथ "तसलीम"
एक प्रोसेसर के साथ "डिसैसफॉर्म"

इन समस्याओं को हल करने के लिए, मैंने कुछ अलग-अलग स्रोतों को देखा और पढ़ा, और इस लेख में मैं उन समाधानों का अवलोकन देने की कोशिश करूंगा जो मैंने पाए हैं और उन्हें खोजने के तरीके।

मंच का चयन

इससे पहले कि आप लोहे के टुकड़े के लिए प्रोग्रामिंग शुरू करें, आपको शुरुआत में इसे खरीदना होगा। और फिर मैं पहली समस्या में भाग गया: यह पता चला कि अलग-अलग * युगल थे। Arduino की एक विस्तृत श्रृंखला है और एक ही विस्तृत Freeduino और अन्य एनालॉग्स के बारे में है। जैसा कि यह निकला, कोई बड़ा अंतर नहीं है कि वास्तव में क्या लेना है। यही है, इनमें से कुछ उपकरण थोड़ा तेज हैं, अन्य थोड़े धीमे हैं, कुछ सस्ते हैं, अन्य अधिक महंगे हैं, लेकिन ऑपरेशन के मूल सिद्धांत व्यावहारिक रूप से समान हैं। प्रोसेसर रजिस्टरों के साथ काम करते समय अंतर लगभग विशेष रूप से दिखाई देते हैं, और मैं आगे बताऊंगा कि यदि संभव हो तो समस्याओं से कैसे बचा जाए।

मैंने उस समय ऑनलाइन स्टोर में सबसे सस्ती और उपलब्ध Arduino लियोनार्डो प्लेटफॉर्म को चुना जिसमें मैंने सब कुछ ऑर्डर किया। यह बाकी की लाइन से अलग है, इसमें बोर्ड पर केवल एक नियंत्रक स्थापित है, जो एक यूएसबी पोर्ट के साथ काम करने और हमारे डिवाइस पर लटकाए जाने वाले बहुत कार्यों को करने से संबंधित है। इसके अपने पेशेवरों और विपक्ष हैं, लेकिन आप प्रारंभिक अध्ययन के दौरान उनमें नहीं चल सकते हैं, इसलिए अब उनके बारे में भूल जाएं। यह पता चला कि यह माइक्रो-यूएसबी के माध्यम से कंप्यूटर से जुड़ता है, और यूएसबी-बी के रूप में नहीं, क्योंकि यह दूसरों के बहुमत लगता है। इसने मुझे कुछ आश्चर्यचकित किया, लेकिन मुझे खुश भी किया, क्योंकि मैं, एक आधुनिक एंड्रॉइड डिवाइस के मालिक के रूप में, इस केबल के बिना अपना घर नहीं छोड़ता।
हां, लगभग किसी भी * डुइनो-संगत लोहे का टुकड़ा कई तरीकों से खिलाया जाता है, जिसमें एक ही केबल शामिल है जिसके माध्यम से इसे प्रोग्राम किया जाता है। इसके अलावा, लगभग सभी बोर्डों के लिए एक एलईडी सीधे नियंत्रक बोर्ड पर स्थित है, जो आपको खरीद के तुरंत बाद डिवाइस के साथ काम करना शुरू करने की अनुमति देता है, भले ही आपके पास एक संगत केबल के अलावा आपके हाथों में कुछ भी न हो।

कार्यों की सीमा

मुझे लगता है कि इससे पहले कि आप लोहे के टुकड़े की तरह कुछ लिखना शुरू करें, यह समझना दिलचस्प है कि इस पर क्या लागू किया जा सकता है। Arduino के साथ, आप लगभग कुछ भी महसूस कर पाएंगे। स्वचालन प्रणाली, एक "स्मार्ट होम" के लिए विचार, कुछ उपयोगी को नियंत्रित करने के लिए नियंत्रक, रोबोट के "दिमाग" ... बहुत सारे विकल्प हैं। और विस्तारक मॉड्यूल की एक विस्तृत श्रृंखला, बेहद सरलता से कंट्रोलर बोर्ड से जुड़ी हुई है, जो इस दिशा में बहुत मदद करती है। उनकी सूची काफी लंबी और आशाजनक है, और उन्हें शब्द ढाल के लिए इंटरनेट पर खोजा जाता है। इन सभी उपकरणों में, मैंने सबसे उपयोगी एलसीडी स्क्रीन को बटन के एक मूल सेट के साथ माना, जिसके बिना, मेरी विनम्र राय में, यह किसी भी तरह के प्रशिक्षण परियोजनाओं में संलग्न होने के लिए पूरी तरह से निर्बाध होगा। स्क्रीन यहां से ली गई थी, इसका विवरण भी है, और निर्माता की आधिकारिक वेबसाइट के लिंक भी दिए गए पृष्ठ से हैं।

समस्या का बयान

मुझे किसी तरह से अपने हाथों में एक नया उपकरण प्राप्त करने की आदत हो गई है और तुरंत अपने आप को कुछ कठिन और बिल्कुल अनावश्यक काम करने के लिए सेट किया है, इसे बहादुरी से हल करें, फिर स्रोत को एक तरफ रख दें और उसके बाद ही कुछ वास्तव में जटिल और उपयोगी हो। अब मेरी उंगलियों पर सभी आवश्यक बटन के साथ कुछ हॉलीवुड फिल्म से एक खदान के घटक के समान एक स्क्रीन थी, जिसके साथ आपको सीखना था कि कैसे काम करना है, और वास्तव में इंटरप्ट के साथ काम करना चाहते थे (अन्यथा, नियंत्रक का उपयोग करने का क्या मतलब है?) तो पहला दिमाग में आया एक घड़ी लिखने के लिए। और जब से स्क्रीन आकार की अनुमति है, यह तारीख के साथ भी है।

पहला कदम

इसलिए मुझे अंततः सभी खरीदे गए घटक मिले और मैंने उन्हें इकट्ठा किया। स्क्रीन कनेक्टर एक देशी के रूप में नियंत्रक बोर्ड से जुड़ा था, बोर्ड एक कंप्यूटर से जुड़ा था ... और यहां इस लेख ने मुझे बहुत मदद की। मैं एक ही बात नहीं दोहराऊंगा।

छिपा हुआ पाठ

मैं केवल इतना ही कहूंगा कि युवाओं (या पहले "प्रोजेक्ट" को याद करते हुए, पायनियर पैलेस में इलेक्ट्रॉनिक्स का अध्ययन करते हुए इकट्ठे हुए - दो एलईडी के साथ एक मल्टीवीब्रेटर), मुझे 2 एलईडी मिलीं और लेख में दिए गए उदाहरण को सही किया और उन्हें धुंधला करना शुरू कर दिया :)।

दूसरा चरण

मेरे लिए अगला तार्किक प्रश्न था "एलसीडी स्क्रीन के साथ कैसे काम करें?"। डिवाइस के आधिकारिक पृष्ठ ने मुझे पुरालेख के लिंक के साथ प्रदान किया, जो अद्भुत उदाहरणों के साथ 2 पुस्तकालयों में बदल गया। मैंने अभी यह नहीं कहा कि इससे क्या करना है। यह पता चला है कि आपको विकास पर्यावरण के पुस्तकालयों फ़ोल्डर में सामग्री को अनपैक करने की आवश्यकता है।

उसके बाद, आप GuessTheNumber.pde उदाहरण खोल सकते हैं और इसे बोर्ड में उसी तरह भर सकते हैं जैसे कि चमकती एलईडी। हालांकि, व्यक्तिगत रूप से फर्मवेयर के बाद, स्क्रीन समान रूप से चमकदार और एक भी पत्र के बिना बनी रही। समस्या के लिए एक संक्षिप्त खोज के बाद, यह पता चला कि आपको स्क्रीन के बोर्ड पर उपलब्ध एकमात्र पोटेंशियोमीटर को स्क्रू ड्रिवर के साथ सामान्य विपरीत मान सेट करने के लिए पेंच करना था।

उदाहरण में उपयोग किए गए आदेशों का सेट मूल रूप से स्क्रीन के साथ सरल काम के लिए पर्याप्त है, लेकिन यदि आप कुछ और चाहते हैं, तो आप LCDKeypad और LiquidCrystal पुस्तकालयों के स्रोत कोड को खोल सकते हैं और देख सकते हैं कि और क्या है।

कार्यक्रम की वास्तुकला

समय गिनना समय का मुख्य कार्य है। और वे इसे सुनिश्चित करने के लिए करना चाहिए। स्वाभाविक रूप से, बाधा तंत्र का उपयोग किए बिना , कोई भी गारंटी नहीं दे सकता है कि समय को पर्याप्त सटीकता के साथ माना जाता है। इसलिए, समय निश्चित रूप से उन्हें छोड़ दिया जाना चाहिए। बाकी सब कुछ मुख्य कार्यक्रम के शरीर में ले जाया जा सकता है। और हमारे पास इस "आराम" के बहुत सारे हैं - इंटरफ़ेस के साथ सभी काम। अन्यथा कोई भी कर सकता है, एक इवेंट स्टैक बना सकता है, तंत्र द्वारा व्यवधान उत्पन्न किया जा सकता है, और मुख्य एप्लिकेशन के अंदर संसाधित किया जा सकता है, यह अनुमति देगा, उदाहरण के लिए, स्क्रीन को हर आधे सेकंड में (या एक बटन दबाकर) एक से अधिक बार अपडेट नहीं करना चाहिए, लेकिन मुझे यह समझ में आया। इस तरह के एक सरल कार्य के लिए निरर्थक, क्योंकि स्क्रीन को फिर से तैयार करने के अलावा, प्रोसेसर को अभी भी कुछ नहीं करना है। इसलिए, सभी खाली समय बटन की स्थिति को फिर से व्यवस्थित करता है और स्क्रीन को फिर से दिखाता है।

इस दृष्टिकोण के साथ समस्याएं

समय-समय पर स्क्रीन बदलती रहती है

मैं वास्तव में घंटे, मिनट और सेकंड के बीच चमकती कॉलोन बनाना चाहता था, ताकि क्लासिक घड़ी की तरह, वे आधे सेकंड के लिए जलें, लेकिन मंजिल नहीं। लेकिन चूंकि स्क्रीन को हर समय फिर से तैयार किया जाता है, इसलिए किसी तरह यह निर्धारित करना आवश्यक था कि किस आधे घंटे में उन्हें खींचा जाना चाहिए, और जिसमें - नहीं। सबसे आसान एक मिनट में 120 सेकंड बनाने और हर विषम सेकंड में कॉलन खींचने के लिए था।

टिमटिमाहट

स्क्रीन के लगातार redrawing के साथ, फ़्लिकर ध्यान देने योग्य हो जाते हैं। इससे बचने के लिए, यह समझ में नहीं आता है कि स्क्रीन को साफ न करें, लेकिन पुराने के ऊपर नए पाठ को आकर्षित करने के लिए। यदि पाठ स्वयं नहीं बदलता है, तो स्क्रीन पर कोई झिलमिलाहट नहीं होगी। फिर समय redraw फ़ंक्शन इस तरह दिखेगा:

LCDKeypad lcd; void showTime(){ lcd.home(); if (hour<10) lcd.print("0"); //       lcd.print(hour,DEC); //       ,      if (second %2) lcd.print(" "); else lcd.print(":"); //    ,  120    if (minute<10) lcd.print("0"); lcd.print(minute,DEC); if (second %2) lcd.print(" "); else lcd.print(":"); if (second<20) lcd.print("0"); lcd.print(second / 2,DEC); lcd.print(" "); lcd.setCursor(0,1); //    x=0, y=1       lcd.print(" "); lcd.print(day,DEC); lcd.print(months[month-1]); //       1  12,      0  11 lcd.print(year,DEC); }

बटन संचालन

बटन के साथ एक समान स्थिति। दबाए गए बटन को प्रोग्राम के प्रत्येक रन के दौरान दबाया जाना माना जाता है, इसलिए, इसे एक क्लिक में कई बार संसाधित किया जा सकता है। हमें कार्यक्रम को "पुश-अप्स" के लिए अलग से इंतजार करना होगा। आइए इस तरह से मुख्य कार्यक्रम शुरू करें:

 int lb=0; //      void loop(){ // main program int cb,rb; //  2 ,       ,      cb=rb=lcd.button(); //    ,        if (rb!=KEYPAD_NONE) showval=1; //  ,        ,   if (cb!=lb) lb=cb; //    ,  , else cb=KEYPAD_NONE; //   ,     .

टाइमर के साथ काम करें

दरअसल, टाइमर के साथ सभी काम में दो महत्वपूर्ण घटक होते हैं:

हमारे लिए सुविधाजनक मोड में टाइमर इंटरप्ट तंत्र को प्रारंभ करें
दरअसल, इंटरप्ट हैंडलिंग

टाइमर प्रारंभिक

हमारी ज़रूरत के बीच में व्यवधान पैदा करने के लिए, हमें प्रोसेसर को कॉन्फ़िगर करने की आवश्यकता है ताकि यह उन्हें उत्पन्न करना शुरू कर दे। ऐसा करने के लिए, रजिस्टरों को हम वांछित मानों पर सेट करें। कौन सा रजिस्टर और आपको कौन से मूल्यों को सेट करने की आवश्यकता है, आपको देखने की जरूरत है ... प्रोसेसर पर डेटाशीट :(। ईमानदारी से, मुझे वास्तव में उम्मीद थी कि यह जानकारी खुद Arduino के लिए प्रलेखन में मिल सकती है, लेकिन नहीं, यह इतना आसान नहीं होगा। , श्रृंखला के विभिन्न प्रोसेसर के लिए, बिट संख्या भिन्न हो सकती है। और मैं व्यक्तिगत रूप से इस तथ्य पर आया हूं कि बिट्स को पड़ोसी प्रोसेसर पर डेटाशीट के अनुसार सेट करने के प्रयास से विनाशकारी परिणाम आए ... लेकिन फिर भी, सब कुछ उतना दुखद नहीं है जितना कि लग सकता है, क्योंकि के लिए ये बिट्स अधिक नाम है, वे कम या ज्यादा अलग प्रोसेसर के लिए आम हैं। इसलिए, संख्यात्मक मानों, हम नामों नहीं होगा का उपयोग करें।

शुरू करने के लिए, हम याद करते हैं कि माइक्रोकंट्रोलर में कई एवीआर टाइमर हैं। शून्य का उपयोग देरी () मूल्यों और पसंद की गणना करने के लिए किया जाता है, इसलिए हम इसका उपयोग नहीं करेंगे। तदनुसार, हम पहले का उपयोग करते हैं। इसलिए, रजिस्टरों के पदनाम में आगे एक इकाई को अक्सर सेटिंग के लिए छोड़ना होगा, कहते हैं, एक दूसरे टाइमर, आपको वहां एक धोखा देने की आवश्यकता है।

सभी टाइमर प्रारंभिककरण सेटअप () प्रक्रिया में होने चाहिए। इसमें 4 रजिस्टर, टीसीआरआर 1 ए, टीसीआरआर 1 बी, टीआईएमएसके 1, ओसीआर 1 ए के मान डाले जाते हैं। उनमें से पहले 2 को "नियंत्रण रजिस्टर ए और बी टाइमर-काउंटर 1 का" कहा जाता है। तीसरा "टाइमर / काउंटर 1 इंटरप्ट मास्क रजिस्टर" है, और अंतिम "काउंटर रजिस्टर ए काउंटर 1" है।

निम्नलिखित कमांड आमतौर पर बिट्स सेट करने के लिए उपयोग किए जाते हैं (यह स्पष्ट है कि कई विकल्प हैं, लेकिन ये सबसे अधिक बार उपयोग किए जाते हैं):
BITE |= (1 << POSITION)
अर्थात्, हम "1" को स्थिति बिट पर दाईं ओर धकेलते हैं और लक्ष्य और प्राप्त बाइट्स के बीच एक तार्किक "या" आकर्षित करते हैं। जब नियंत्रक चालू होता है, तो इन सभी रजिस्टरों के मूल्यों में 0 होता है, इसलिए हम सिर्फ शून्य के बारे में भूल जाते हैं। तो निम्नलिखित कोड निष्पादित करने के बाद

 A=0; A |= (1 << 3)

A का मान 8 हो जाता है।

टन टाइमर सेटिंग्स हैं, लेकिन हमें टाइमर से निम्नलिखित प्राप्त करने की आवश्यकता है:

सीटीसी ऑपरेशन मोड पर स्विच करने के लिए टाइमर के लिए (जो कि संयोग के बाद रीसेट के साथ काउंटिंग मोड में है, "मैच की तुलना पर स्पष्ट टाइमर"), डेटशीट द्वारा देखते हुए, यह डब्ल्यूजीएम 12 बिट्स: 0 = 2 सेट करके प्राप्त किया जाता है, जिसका अर्थ है दूसरे से बिट्स सेट करना। मूल्य में शून्य "2", अर्थात, "010", कमांड TCCR1B |= (1 << WGM12) ;
16 मेगाहर्ट्ज (अर्थात्, मेरे बोर्ड पर क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र के लिए ऐसी आवृत्ति) एक बहुत कुछ है, अधिकतम संभव डिवाइडर चुनें, 1024 (यानी, हर 1024 वें घड़ी हमारे काउंटर तक पहुंच जाएगा), CS12: 0 = 5
सुनिश्चित करें कि इस काउंटर TIMSK1 |= (1 << OCIE1A) लिए जब यह रजिस्टर A से मेल खाता TIMSK1 |= (1 << OCIE1A) तो व्यवधान TIMSK1 |= (1 << OCIE1A)
संकेत करने के लिए, किस विशेष मूल्य पर पहुंचने पर, रुकावट प्रसंस्करण का कारण बनने के लिए, यह मान काउंटर 1 के एक ही रजिस्टर ए में रखा गया है (इसका पूरा नाम ओसीआर 1 ए है), संयोग से बाधा जिसके साथ हम पिछले पैराग्राफ में शामिल थे।

गणना करने के लिए हमें कितना गणना करने की आवश्यकता है? - यह आसान है, अगर क्वार्ट्ज गुंजयमान यंत्र की घड़ी की आवृत्ति 16 मेगाहर्ट्ज है, तो जब काउंटर 16000 तक पहुंचता है, तो एक दूसरा पास होगा यदि विभाजन गुणांक 1 था। चूंकि यह 1024 है, इसलिए हम प्रति सेकंड 16000000/1024 = 15625 प्राप्त करते हैं। और सब कुछ ठीक हो जाएगा, लेकिन हमें हर आधे सेकंड में मान प्राप्त करने की आवश्यकता है, और 15625 को 2 से विभाजित नहीं किया गया है। इसलिए हम इससे पहले गलत थे और हमें एक छोटा विभाजन गुणांक लेना होगा। और हमारे पास अगला 256 है, जो प्रति सेकंड 62500 टिक देता है या आधा सेकंड में 31250। हमारे पास 16-बिट काउंटर है, इसलिए यह 65536 तक की गिनती कर सकता है। दूसरे शब्दों में, यह आधे घंटे और एक सेकंड के लिए रहता है। हम डेटाशीट में चढ़ते हैं, फिर स्रोत में और इसे CS12:0=4 पर ठीक करते हैं, और उसके बाद OCR1A = 31249; (जैसा कि मैं इसे समझता हूं, एक उपाय या तो रीसेट पर जाता है, या फिर जहां, इसलिए प्राप्त आंकड़े से दूसरे को रीसेट करने की युक्तियां हैं)।

बाधा से निपटने

इंटरप्ट हैंडलिंग फ़ंक्शन का सिंटैक्स थोड़ा बदल गया है, अब यह नीचे दिए गए उदाहरण में दिखता है। तो आश्चर्यचकित न हों अगर कहीं आपको फ़ंक्शन नाम का थोड़ा अलग विवरण दिखाई देता है।

दरअसल, अब इसमें आरक्षित शब्द ISR और विशिष्ट व्यवधान का संकेत है जो इस कार्य को कोष्ठक में संसाधित करता है। और अंदर, जैसा कि आप देखते हैं, इस फ़ंक्शन में कुछ भी शानदार नहीं है। यहां तक कि अनिवार्य आरईटीआई, जैसा कि आप देखते हैं, कंपाइलर द्वारा स्वचालित रूप से डाला जाता है।

 ISR(TIMER1_COMPA_vect) { digitalWrite(LEDPIN, !digitalRead(LEDPIN)); // LEDPIN=13.      .    :) second++; if ((second %2) && lastshowval) { //    7     , lastshowval = 0; //       ,    , showval = 0; //      ,     } if (!(second %2) && !lastshowval){ //    ,    ,   . lastshowval = 1; showval = 1; } if (second>=120) { //   120   .     ? second-=120; minute++; if (minute>=60){ minute-=60; hour++; if (hour>=24){ hour-=24; day++; if ( daylarge(day,month,year) //  true    //        . ) { day=1; month++; if (month>12){ month = 1; year++; } } } } } }

मुझे उम्मीद है कि यह लेख किसी के लिए उपयोगी होगा, क्योंकि रूसी में टाइमर के साथ काम करने के विषय पर पर्याप्त विस्तृत निर्देश नहीं हैं।

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