Arduino платформасида робототехника элементлари

Мақолада Uno Arduino платформаси хақида маълумот ва у ёрдамида ўқувчилар, талабалар, ёшлар ҳамда мутахасислар мустақил равишда электрон қурилмалар ва робортлар яратиш имкони юзага келгани ҳақида фикрлар баён этилган. Шу билан бирга Arduino UNO платформасида ёруғлик диодини вақт бўйича милтиллашининг дастури ёзилган ва тажрибада синовдан ўтказилиб, ишлаш принципи тахлил қилинган.

Калит сўзлар: Arduino платформаси, электрон қурилмалар, роборт, ёруғлик диоди, дастур.

В статъе расмотрены сведения о платформе Arduino Uno, также самосторятелно создание электронные устройства и роботы со стороны учеников, студентов, молодёжи и специалистов. Написана программа для мигания светодиода и испытан опыт, также рассмотрен принцип работы.

Ключев ы е слова : платформа Arduino , электронное устройство, роборт, светодиод, программа.

Биринчи микроконтроллеррнинг яратилиши натижасида микропроцессор техникасининг ривожланишига катта туртки бўлди. Микроконтроллерда кўплаб система қурилмалари бўлганлиги сабабли, одатий кормпьютер деб қараш мумкин. Адабиётларда уларни бир криссталли микроЭХМ деб аталади. Микроконтроллурни одатий компюьтер сифатида амалий қўллашда бир қотор қийинчиликлар бор эди. Микроконтроллерда қурилма йиғиш учун схемотехника асослари, биронта жараён учун қурилма ва ишлаш принципини билиш, ассемблер тилида програмалаштириш ҳамда электроникани билиш керак. Шу билан бирга программаторлар, созлаш ишлари ва бошқа ёрдамчи қурилмалар талаб этилади. Натижасида катта билим ва қимматли қурилмаларсиз натижага эришиб бўлмас эди. Кўплаб хаваскорлар учун микроконтроллерни ўз лойихаларида ишлатиш имкони йўқ эди. Хозирда микроконтроллер асосидаги қурилмаларни пайда бўлиши натижасида, жиддий материал база ва фанлар бўйича билимга эга бўлмасдан ҳам лойихалар яртилиш имкони юзага келди. Бунга мисол қилиб, италиялик ихтирочилар томонидан лойихаланган Arduino платформасини олиш мумкин.

Arduino ва унинг клонлари таёр электрон блок ва программа таъминотидан иборат бўлган тўпламдан иборат.У электрон блок –Arduino ишлаши учун микроконтроллер ўрнатилан печат платаси ва минимум элементларадан ташкил топган.

Ардуинонмнг электрон блоки хозирги замонавий компьютернинг “Она” платасини аналоги ҳисобанади. Унда ташқи қурилмаларни улаш учун разьёмлар, ва микроконтроллерни программалаштириш учун компьтер билан боғловчи разьём мавжуд.

Atmel фирмаси томонидан чиқарилган ATmega микроконтроллери махсус программалр талаб қилмасдан программалаштирилади. Янги электрон қурилмани яратиш учун Arduino платаси, уловчи кабел ва компьютер талаб қилинади. Лойиханинг иккинчи қисмида бошқарилувчи програмани хосил қилиш учун, программалаштирш таъминоти зарур. У ўзида оддий ишлаб чиқиш мухити ва микроконтролерни С++тили вариантидаги прогрпммалаштириш тилини бирлаштирган. Унга прогаммаларни яратишда аппарат қисмини ўрганиш зарур бўлмаган элементлар қўшилган.

Arduino билан ишлаш учун С/С++ програмалаштириш асослари бўйича билимга эга бўлиш талаб этилади. Arduino учун турли қурилмалар ишлаши учун, кодлардан ташкил топган, кўплаб библиотекалар мавжуд.

Arduino-бир нечта технологияни бирлаштирган бўлиб, унинг ёрдамида аққли қурилмалар яратиш ва ўқув жараёнига татбиқ этиш мумкин. Arduino университет талабаларининг мухитида ўйлаб топилгани учун, бу платформа очиқ ва кенг оммага маъқул келмоқда. Arduino учун программа ва керакли библиотекаларни arduinomaster.ru сайти орқали бепул юклаб олинади.

Миллионлаб одамлар Arduino платасидан ўзларининг қизиқарли лойихалари — аққли уйлар, автомобиллар, мактаблар, олий юртлари учун қурилмалар, теплица ва бошқаларда кенг қўлламоқда. Arduino платформасидан роботехника тўгаракларида биринча автоном робортлар — автомобиллар, танклар ва дронларда фойдаланилади.

1-расм. Arduino платалари: а) Нано, б) Uno, в) MEGA

1-жадвал

Arduino оламига биринчи қадамни қўйиш учун икки йўналишда билимга эга бўлишингиз керак.

Биринчидан Arduino контроллери нималигини, унга қандай қурилмалар уланади ва қандай қилинишини билишимиз зарур. Электроника асослари билан таниш бўлишингиз талаб этилади. Иккинчидан Ардуинада программалаштириш асослари ўрганиш зарур. Профессионал ишлар учун C++ билиш талаб этилади, хаваскорлар учун кўплаб график мухитлар масаланm Block ёки ArduBlock билиш етарли бўлади.

Булар ҳаммаси вақтни ва билимни талаб этади. Натижада сиз ўзингиз тамондан қилинган аққли қурилмалардан қойил қоласиз. Техник ижодкорликнинг чўққисига қадамма-қадам ишлар амалга ошириш натижасида эришилади.

Электрон схемаларни йиғиш учун датчиклар, ёруғлик диодлари, LCD-экран, шилдалар, двигателлар, реле ва бошқа бир қанча элементлар керак бўлади.

Бу элементлар унча қиммат бўлмасдан, интернет орқали сотиб олиш мумкин.

Arduino платформасида Arduino IDE программистларга программа ёзишга ёрдам беради.

Унинг ёрдамида Arduino тилида ёзилган скетч текширилади, C++ ўзгартирилади, компияция қилинади ва Ардуинага юкланади. Назарияда бу программасиз ҳам ишлаш мумкин, лекин амалда хаваскорлар учун амалий ишни бошлаш учун бошқа имкон йўқ. Шунинг учун биринчи навбатда программалаштириш мухитини интернетдан топиб, ўрнатиш керак. Бу унчалик қийин эмас ва бепул.

Arduino IDEни ананавий усулда юклаб олинади ва ўрнатилади. Файлни юклаб оласиз ва уни ишга туширасиз. Расмий сайтларда оддий zip архивда ва ўрнатувчиси билан мавжуд. Arduino IDE версиясини барча асосий операцион системалар учун топишнгиз мумкин.

Программани ўрнатиш содда бўлиб бир нечта соволга жавоб бериш керак. Жарённинг асосий босқичларидан бири COM-порт драйверини ўрнатиш.

Программани ўрнатилгандан сўнг мухитни созлаш керак.

Arduino IDEнинг охирги стабил версиялардан бири 1.8.7 хисобланади (август 2018).

Windows версяси учун

arduinomaster.ruдан Arduino 1.8.7ни ўрнатувчиси билан юклаб олинг

Arduino IDE 1.8.7ни ZIP ҳолатда юклаб олинг

Linux и Mac версяси учун

64-разрядлия Linux версияси

Arduino IDE MacOSX версияси

Юқоридаги барча ишлар бажарилгандан сўнг ёруғлик диоди билан тажриба ўтказамиз.

LED инглизчасига (ltght — emiting giodes) бўлиб, ўзбекчасига ёруғлик диоди, кўплаб қурилмаларда қўлланилади.

Arduino UNO асосида биринчи миллтилловчи ёруғлик диоди асосида тажрибамизда кўриб чиқамиз. Кўп лойихаларни бажариш мумкин бўлган Arduino UNO платасида ёруғлик диодини вақт бўйича миллтиллашини тажрибада бажарамиз.

Тажриба учун Arduino UNO, макет платаси, ёруғлик диоди ва

220 Ом қаршилик керак бўлади.

2-расм. Тажрибанинг принципиал схемаси

2-расм. Схемада деталларни уланиши

Прграма тузилгандан сўнг схемани йиғамиз. Бунинг учун 220Ом қаршиликни Arduino платасининг13пинига улаймиз. Сўнгра светодиоднинг узун (анод) оёқчасини қаршиликка улаймиз. Калта оёқчасини ерга (GND) уланади. 2-рамда келтирилган схема уланагадан сўнг Arduino платаси компьютерга уланади, сўнгра программа ишга туширилиб, ёзилган программа юкланади. Натижада ёруғлик диоди миллтилани бошлайди. Миллтилаш вақтини delay оператори орқали ўзгартирилади. Тажрибани амалда синаб кўринг. Ёруғлик диоди телевизорларда, светофорларда, мониторларда ва бошқа кўплаб электрон қурилмаларда қўлланилади. Сизларга робототехника бўйича билим олишларингизда омад тилайман.

Адабиёт:

1. В.Петин. Пректы с использованием контроллера Arduino. –СПб.: БХВ Петербур, 2014.-400С.
2. Быстрый старт. Первые шаги по освоению Arduino. http://maxkit.ru. arduinokit.ru. -80C
3. Brain W Evian’s. Arduino. Блокнот программиста 4. А.Qo‘chqorov, В.Karimov. Тexnik ijodkorlikda arduino platformasi. Замонавий микроэлектрониканинг ривожланишида фан, таълим ва инновация интеграцияси. Республика илмий — услубий анжумани. 2020. Андижон.