ක්ෂුද්‍ර පාලක පරිගණක වැඩසටහන්කරණය - Microcontroller Programming 3 කොටස

මම කලින් කොටසින් කිව්වා කොහොම ද ප්‍රතිරෝධකයක අගය හොයාගන්නා විදිය, දියෝඩ හඳුනාගන්නා විදිය ඒවාට භාවිතා කරන වෝල්ටීයතාවන් මොනවා ද කියලා. අපි මේ පෝස්ට් එකෙන් බලමු කොහොම ද මේ හරහා LED එකක් Blink වෙන විදියට Arduino වැඩසටහනක් ලියන්නේ කියලා.

අපි පළමුව අපේ Arduino පරිපථය සකසා ගන්නට ඕන පහත දැක්වෙන විදියට.

මෙහි දී ඔයාලට පේනවා ඇති Arduino Uno පුවරුවට බැටරි පැක් එකකින් විදුලි සැපයුම කරලා තියෙනවා. නමුත් ඒක අත්‍යවශ්‍යම නැහැ. අපි පරිගණකය සමග Arduino Uno පුවරුව සම්බන්ධ කරන විට ඒ සඳහා වෙනම USB cable එකක් එනවා. ඒ හරහා අපිට පරිපථයට විදුලිය සපයන්නට පුළුවන්. කොහොම වුණත් අපි ලියන පරිගණක වැඩසටහන පුවරුවට යැවීම සඳහා ඒ cable එක අත්‍යවශ්‍ය වෙනවා. බැටරි පැක් එකෙන් Power දෙන්න ඕනේ, පරිගණකයට සම්බන්ධ නැති අවස්ථාවලදී යි.

ඒ වගේම ටිකක් බලන්න සුදුපාට පුවරුවක් තියෙනවා දකුණු පැත්තෙන් සිදුරු සහිත. මේකට අපි කියනවා Breadboard කියලා. ඒකේ තේරුම පාන් ලෑල්ල කියන එක නෙමෙයි. නමුත් ඒ නම එන්න රසවත් කතාවක් තියෙනව. අපේ පරිපථයට අදාල ඉලෙක්ට්‍රෝනික උපාංග සවිකරන්න තමයි මේක පාවිච්චි කරන්නේ. අතීතයේ මේ වගේ පුවරු තිබුණේ නැහැ. ඒ නිසා ගෙදර පාන් කපන ලෑල්ල අරගෙන ඒක සිදුරු කරලා ඒ හරහා ඇතුළින් වයර් ඇදලා මේ පුවරුව සකසා ගත්තා කියලා තමයි කියන්නේ. ඉතින් අද ඒක ඉතා දියුණු මට්ටමකට ඇවිත් තියෙනවා. හැබැයි නම නම් තාමත් Breadboard කියලා තමයි පාවිච්චි කරන්නේ.!!!!!!!

Breadboard කියන්නේ මොකද්ද කියලා මේ වීඩියෝ එකෙන් බලා ගන්න. ඒකේ ඉතාම පැහැදිලිව හැමදේම විස්තර කෙරෙනවා.

හොඳයි දැන් අපි බලමු නැවතත් අපේ පරිපථය දිහා. අපිට ඇත්තටම අවශ්‍ය වෙන්නේ, LED එකක් සහ 220Ω ප්‍රතිරෝධකයක් පමණයි. හැබැයි මෙන්න මේකත් හොඳින් මතක තියාගන්න. Breadboard එකට හරියට නිවැරදිව සවිකලේ නැත්නම්, පරිපථය පිච්චිලා යන්නත් පුළුවන්. ඒ නිසා වීඩියෝ එක හොඳින් බලන්න ඇතුලෙන් කොහොමද සම්බන්ධක පිහිටලා තියෙන්නේ කියලා.

හැබැයි එහෙම කිව්වා කියලා ඔයාලා බය වෙන්න එපා. ඇත්තටම ඉස්සර කාලේ වගේ Soldering Iron එහෙම නැත්නම් බවුත් එකක් අරගෙන පාසන්නයි, වැරදුණාම අඬුවෙන් කපන්නයි ඔය එකක්වත් කරන්න ඕන නැහැ Breadboard එකේ දී. උපාංග සවිකරන්නයි, ගලවන්නයි විතරයි තියෙන්නේ.

මේ මම දක්වලා තියෙන්නේ මේ පරිපථයේ ක්‍රමාණුරූප සටහන (Schematic Diagram). මේකේ ඇත්තටම අපිට අවධානය යොමු කරන්න තියෙන්නේ කාරණා 4 කට පමණයි.

1. LED එක සහ 220Ω ප්‍රතිරෝධකය අපි සම්බන්ධ කරලා තියෙන්නේ D8 කියන Pin එකට. මම පලවෙනිම පෝස්ට් එකේ කිව්වා Arduino Uno හි Digital Pin 14 ක් තියෙනවා කියලා. ඒවායින් අපිට කැමති Pin එකකට ඉලෙක්ට්‍රෝනික උපාංග සවිකරන්න පුළුවන් කියලත් කිව්වා. ඉතින් මෙතන දී මම තෝරාගෙන තියෙන්නේ, 8 වෙනි Pin එක. ඒක හඳුන්වන්නේ D8 කියලා.
2. ඔයාලට පේනවා ඇති, RESET කියන Pin එකට සවිකරලා තියෙනවා ස්විච් එකක් සහ 10kΩ ප්‍රතිරෝධකයක්. ඇත්තටම අපි ඒ දෙක පිටින් සවිකරලා නැහැ. පුවරුව ඇතුළේ තමයි තියෙන්නේ. මේ ස්විච් එක Press නොකල විට විදුලි සැපයුම High වෙනවා, නමුත් ඒ එන ධාරාව පාලනය කිරීම තමයි 10kΩ ප්‍රතිරෝධකය මගින් කෙරෙන්නේ. ස්විච් එක Press කලාම විදුලි සැපයුම Low වෙනවා.
3. 5V කියන විදුලි සැපයුමට අපි ධන විදුලිය ලබා දෙනවා, බැටරි පැක් එකෙන්. GND කියන්නේ Ground කියන එක. ඒ කියන්නේ ඍණ විදුලි සැපයුම. මේ දෙකට ම පරිපථයේ ඉලෙක්ට්‍රෝනික උපාංග සම්බන්ධ විය යුතුයි.
4. Y1 කියන 16 MHz ක Resonator එක. මේකත් අපි පිටින් සවි කරලා නැහැ. Arduino Uno පුවරුව ඇතුළේ තමයි තියෙන්නේ. නමුත් මේකෙන් කරන්නේ ක්ෂුද්‍රපාලකයට අවශ්‍ය කරන ස්පන්ධනයක් Pulse එකක් ලබා දීමයි.

දැන් මේ විදියට සකසා ගත්ත පුවරුව අපිට මෙන්න මෙහෙම බලාගන්න පුළුවන්.

ඊළඟට තියෙන්නේ, මේ පරිපථයට අපිට අවශ්‍ය ආකාරයට LED එක දැල්වීම සඳහා පරිගණක වැඩසටහන (Sketch) ලිවීමයි. එතකොට ඒකට අපිට අවශ්‍ය කරනවා Integrated Development Environment එකක්. තේරෙන්න කියනවා නම් Code එක Type කරලා Run කරන්න Software එකක්. ඒකට අපි ගන්නේ, Arduino IDE එක. මේක නොමිලයේ බාගත කරගන්න පුළුවන් මෙන්න මෙතැනින්.

https://www.arduino.cc/en/Main/Software

Arduino IDE එකේ මූලික කොටස් මෙන්න මෙහෙමයි තියෙන්නේ.

• New Tab - අළුත් Sketch එකක් (වැඩසටහන) ලියන්න ඕන වුණාම මෙතන ක්ලික් කරන්න
• Open - අපි ලියපු Sketch එකක් Open කරගන්නේ මෙතනින්
• Save - අපි ලියපු Sketch එකක් Save කරගන්නේ මෙතනින්
• Verify - අපි ලියපු Sketch එකේ Errors චෙක් කරගන්නේ මෙතනින්
• Upload - අපි ලියපු Sketch එක අපි සකසා ගත් පරිපථයට Feed කරන්නේ මෙතනින්
• Serial Monitor - ක්ෂුද්‍රපාලකයෙන් එවන Data Bit by Bit බලාගන්න පුළුවන්
• Console - මොනවගේ Arduino පුවරුවකට සම්බන්ධ කරලා තියෙන්නේ කියලා බලාගන්න පුළුවන්

දැන් වැඩසටහන එහෙම නැත්නම් Sketch එක ලියමු. ඊට කලින් ගැලීම් සටහනක් එහෙම නැත්නම් Flowchart එකක් මගින් මේ Sketch එකේ ගලායන ආකාරය ගැන අවබෝධයක් ගමු.

• Declare digital I/O pin 8 as ledPin - අපි සම්බන්ධ කරපු D8 කියන Pin එක ledPin එක ලෙස නම් කරනවා.
• Set ledPin High - LED එක on කරනවා කියන එක.
• Set ledPin Low - LED එක off කරනවා කියන එක.

මෙන්න තියෙනවා අපි ලියන්න ඕන Sketch එක. සාමාන්‍යයෙන් අපි Program එකක් Sketch එකක් ලියනකොට Comments ලියන්න ඕන. ඒකෙන් මේ දිහා බලන නොතේරෙන කෙනෙකුට වුණත් තේරෙනවා. Comments ලියන සංකේතය //. එතකොට Sketch එක run වෙනකොට ඒ කොටස් ධාවනය වෙන්නේ නැහැ. ඒකෙන් හඳුනාගන්නවා ඒවා විස්තර කරන්න තියෙන කොටස් කියලා. බලන්න Sketch එක දිහා

//blinker.ino

//blinks a LED every 1/2 a second

const int ledPin = 8; // declare digital I/O pin 8 as ledPin

void setup() {

  pinMode(ledPin,OUTPUT); // configure ledPin as output

}

void loop() {

  digitalWrite(ledPin, HIGH); // set ledPin High

  delay(1000); // wait for 1000ms

  digitalWrite(ledPin, LOW); // set ledPin Low

  delay(1000); // wait for 1000ms

}

මෙතන delay() යනුවෙන් පෙන්වන්නේ, LED එක කොපමන වේලාවක් On වෙන්න ඕනෙ ද Off වෙන්න ඕනෙ ද කියලා කියන එකයි. වරහන් ඇතුළේ එම අගය මිලි තත්පර වලින් දක්වනවා.

දැන් මේක ටයිප් කරලා Verify Button එක ක්ලික් කරලා Errors චෙක්කරන්න. ඊට පස්සේ අපි පරිගණකයත් එක්ක අපේ පරිපථය සම්බන්ධ කරනවා USB Cable එකෙන්.

හැබැයි මතක තියාගන්න. Tools --> Board සහ Port යන දෙකම හරියට තෝරන්න ඕනේ. බොහෝ විට ඒ ඉස්සරහින් වරහන් ඇතුළේ (Genuino/Uno) තියෙන එක Select කරන්න. නැත්නම් පරිපථය හෝ USB Port එක පිච්චිලා යන්න පුළුවන්. ඒ වුණාට බය වෙන්න එපා. වරහන් ඇතුළේ (Genuino/Uno) පෙන්වන දෙක Select කරන්න එච්චරයි.

ඊට පස්සේ Upload button එක ක්ලික් කරන්න. එතකොට අපි ලියපු Sketch එක පරිපථයට උඩුගත වෙලා පරිපථය ස්වයංක්‍රීයව වැඩකරනවා. ඔබට බලන්න පුළුවන් වෙයි අපේ LED එක Blink වෙනහැටි.

අපිට මේක නවත්වන්න නම් USB Cable එක ගලවන්න ඕන. හැබැයි පරිපථයට මම ඉස්සෙල්ලා ඇඳපු රූපයේ හැටියට 5V බැටරි බලයක් දුන්නොත් පරිගණකය නැතුව වැඩකරනවා.

ඉතින් ඔන්න ඕක තමයි උසස් පෙළ ක්ෂුද්‍ර පාලක පරිගණක වැඩසටහන් යටතේ අපේ පලවෙනි ක්‍රියාකාරකම.

පහලින් දකින්නට ලැබෙන්නේ අපි මේ කතා කරපු ක්‍රියාකාරකමේ Simulation එකක්. ඔයාලට Start Simulation බොත්තම ඔබලා LED එක දැල්වෙන නිවෙන හැටි ඔබට ම දකින්න පුළුවන්.


Code කියන බොත්තම එබූ විට ඉහලින් සඳහන් කරපු Arduino Code එක දකින්න පුළුවන්.