Arduino Uno - Kompyuter injiniringi” fakulteti “vlsi tizimini loyihalashtirish

|
Kompyuter injiniringi” fakulteti “vlsi tizimini loyihalashtirish
|
bet | 2/2 | Sana | 09.01.2024 | Hajmi | 0,92 Mb. | | #133189 |
Bog'liq VlSI mustaqil ish.2Arduino Uno
Endi qaysi platadan foydalanamiz degan savolga kelsak, biz Arduino Uno platasidan foydalanamiz. Sababi u juda ixcham, qulay va ko'plab funksialarni bajara oladi (biz darslar davomida o'rgatib boradigan). Arduino Uno imkoniyatlariga kelsak: Arduino Uno da Atmega328 mikrokontrolleri o'rnatilgan, unda 14ta raqamli (0-13) va 6ta analog (A0-A5) portlari mavjud, 3ta GND (ya'ni zemlya), 1ta 5V, 3.3V, AREF (ya'ni Analog portlardagi kuchlanishni boshqarish uchun), Vin (ya'ni tashqi kuchlanish manbai orqali arduinoga kuchlanish berish imkoniyatini beruvchi), IOREF (ya'ni kerakli kuchlanishga sozlab beruvchi), Reset (ya'ni Arduinoni qayta yuklash uchun), portlari mavjud. Yana bitta fizik tugma bo'lib, u Arduinoni qayta yuklash uchun ishlatiladi. Unga 2ta elektr tok manbaini ulash uchun port mavjud bo'lib, 1tasi USB orqali 5V li tok manbaidan elektr energiyasini olsa, ikkinchisi 220V (bu o'rtacha olganda) li o'zgaruvchan tok manbaidan elektr energiyasini oladi. Arduino ishlash kuchlanishi 5V bo'lib, unga kiruvchi kuchlanish 6-20V gachadir (tavsiya etilgan 7-12V gacha).
Arduino Uno bilan tanishib oldik, endi biz unga dastur yozuvchi muhit bilan ya'ni Arduino IDE bilan tanishamiz. U quyidagicha ko'rinishda bo'ladi:
Bu bizga kerakli dasturni yozish, uni tekshirish va kerakli Arduino ga yozishda bizga yordam beradi. U ochiq kodli hisoblanadi ya'ni Arduino platasiga yoziluvchi barcha dasturlarni internetdan topishingiz mumkin va uni olganligingiz uchun hech qanday pul to'lamaysiz. Undan qanday foydalanishni darslarimiz davomida sizlarga o'rgatib boramiz.
Xulosa qilib shuni aytish mumkin-ki, agar siz bunda dasturlashni va qurilmalarni yig'ishni o'rganib olsangiz, o'zingiz uchun kundalik hayotda ishlatish uchun mo'ljallangan qurilmalarni yasay olasiz deb ayta olamiz.
Laboratoriya sharoitida muayyan hodisaga u yoki bu omilning ta`sirini o‘rganish maqsadida fizikaviy tajriba o‘tkaziladi. Jismlar xossalarini va hodisa tabiatini to‘liq ochish uchun shu xususiyatlarni tavsiflovchi fizik kattaliklar kiritish hamda ular yordamida turli xil sifatiy jihatlarni miqdoriy baholash zarur. Bu holat hodisaning turli xossalari orasidagi munosabat orqali aks etadi. Fizik kattalik – sifatni miqdoriy tavsiflovchi kattalikdir. Fizik kattaliklar yordamida har qanday jarayonni matematik ifodalash mumkin. Shuning uchun fizik jarayonlarni kuzatish va har xil fizik kattaliklarni o‘lchash alohida ahamiyatga ega. Quyida mantiq algebrasining asosiy funksiyalarini elektronika va dasturlashni birlashtirgan holda qanday amalga oshirishni ko‘rib chiqamiz. Elеmеntlarning o‘zi oddiy elеktr sxеmalardan tuziladi (1-rasm). Bunda sxеmaning kirish qismiga kеlgan signallarga argumеnt dеyilsa, chiqishdagi signallar esa argumеntning funksiyasi bo‘ladi. Sxеmaning ma’lum qismida signalning mavjud bo‘lishi bir (1)ni, mavjud emasligi esa nol (0)ni ifodalaydi.
Kompyuterning bazaviy mantiqiy elementlari, asosan, uchta mantiqiy amalni bajaradi:
1. “VA” mantiqiy elementi - mantiqiy ko‘payishni amalga oshiradi;
2. “YOKI” mantiqiy elementi - mantiqiy qo‘shishni amalga oshiradi;
3. “EMAS” mantiqiy elementi - rad etishni amalga oshiradi.
1-jadvalda ikkita kiriuvchi A va B elementlar uchun “VA” mantiqiy elementining rostlik jadvali ham ko‘rsatilgan. Ikkala kiruvchi element bir vaqtning o‘zida “1” kirish signali bilan ta’minlangandagina chiquvchi signal orqali “1” signali hosil bo‘ladi. Boshqa uchta holatda chiqish signali nolga teng bo‘ladi.
Ikkita (A, B) kiruvchi signal uchun “YOKI” mantiqiy elementi biroz boshqacha ishlaydi. Yig‘uvchi sxеmada ikkita kiruvchi signalning ixtiyoriy bittasi “1” kirish signali bilan ta’minlansagina, chiquvchi signal orqali “1” signali hosil bo‘ladi. Boshqa holatda chiqish signali nol (0)ga teng bo‘ladi (1-jadval).
“EMAS” mantiqiy elementida faqat bitta (A) kiruvchi va bitta (A emas) chiquvchi signal mavjud. Bu “teskari zanjir” deb ham ataladi. “EMAS” mantiqiy amalida kiruvchi signalning qiymati qarama-qarshisiga o‘zgaradi, masalan, kiruvchi signal “1” kirish signali bilan ta’minlansa, chiquvchi signal orqali “0” signali hosil bo‘ladi va aksincha. 1-jadvalda yuqoridagi ikki amalni bajarishdan hosil bo‘lgan natija ustida “EMAS” mantiqiy amali bajarib ko‘rsatilgan va bu amallarni mos ravishda “VA EMAS” hamda “YOKI EMAS” deb nomlab qo‘yilgan.
Mantiqiy elementlardan arifmetik amallarni bajarish va axborotlarni saqlash uchun mo‘ljallangan murakkab raqamli sxemalar tuziladi. Bir necha mantiqiy element va ularning turli birikmasi yordamida berilgan funksiyalarni bajarishga qodir sxemalarni tuzish mumkin.
MUHOKAMA Elektron xisoblash mashinalari (EXM) yuqorida aytilganidek mantiqiy sxemalar va ular asosidagi mantiqiy elementlarni jamlash, turli kombinatsiyalar hosil qilish orqali yig’iladi. Shulardan kelib chiqib, mantiqiy elementlarni talaba hamda o‘quvchilarga o‘qitish juda muhimdir. Bu mavzular faqatgina Elektronika, Radioelektronika va Sxematexnika fanlaridagina emas balki Axborot texnologiyalarini o‘qitishda ham juda ahamiyatli sanaladi. Men mana shunday sabablardan kelib chiqib ushbu mavzuni hozirgi kunda jadal rivojlanib, turmush tarzimizga singib borayotgan Robototexnikaning asosi bo‘lgan Arduino mikrokontrolleri orqali tushuntirish yanada qiziqarli hamda samarali deb o‘ylayman. Quyida ushbu mavzuni Arduino platformasi yordamida tushunishga harakat qilamiz.
Arduino — professional boʻlmagan robototexnika ishqibozlari (foydalanuvchilar) uchun dasturiy va texnik taminotlar yigʻindisi. Arduino mutloq ochiq platforma hisoblanadi. Undagi barcha loyihalar qismlari(Asosan dasturiy taminot) ochiq tarqatiladi. U oʻzining platasi va IDEdasturlash muhitiga ega.
3-rasm. Arduino platasi turlari.
Arduino platasi bu maxsus oʻzida mikrokontroller va boshqa elektronik qurilmalarni mujassamlashtirgan elektron qurilma. Uning ishlatilish maqsadiga qarab hozirgi kunda bir qancha turlari mavjud. Ular quyidagilar:
1. Arduino UNO
2. Arduino NANO
3. Arduino MINI
4. Va boshqa turlari.
4-rasm. Mantiqiy amallarni bajarish uchun Arduino platasida yig’ilgan sxema
Endi mantiqiy amallarni Arduino platformasida tushuntirish uchun quyidagicha tajriba o‘tkazamiz. 4-rasmda keltirilgan sxemani tuzamiz. Bu yerda 2 ta yashil LED chiroqlari 1- jadvaldagi A va B kiruvchi signallarni anglatadi. Chiroq yonsa, (1) ni va aksincha esa, (0) ni anglatadi. Chiroq yonishi uchun uning ostidagi tugmachani bosish kerak.
Endi kompyuter yordamida ishni bajarish uchun zaruriy dastur tuziladi. 5-rasmda ajratib ko‘rsatilgan “&” belgi “VA” mantiqiy amalini bajaradi. Dasturni yuklagach, 4-rasmda yig’ilgan sxema orqali 1-jadvaldagi amallarni ketma-ketlik asosida bajarib ko‘rish mumkin. Bunda “YOKI” hamda “EMAS” va boshqa kombinatsiyadagi amallarni quyidagi 2-jadvalda keltirilgan belgilardan foydalanish mumkin.
Talaba va o‘quvchilar har bir amal uchun dasturiy qismni o‘zgartirib, Arduino mikrokontrolleriga yuklasa, 4-rasmda yig’ilgan sxema ishga tushadi. Shu bilan ular rostlik jadvalidagi qiymatlarni amalda ko‘zlari bilan ko‘rishadi. Bu bilan ularning bilmlari yanada mustahkamlanadi, fanga bo‘lgan qiziqishi ortadi kompyuter bilan ishlash qobilyati rivojlanadi va boshqa ko‘plab samaralarni berishi mumkin.
XULOSA.
Arduino robototexnika va elektronikiga qiziquvchi va izlanuvchi yoshlarga juda qo'l keladi. Biz o‘z tajribalarimizda Arduino Uno turidan foydalandik. Uning boshqa turlaridan farqi protsessori, mikrokontrolleri, raqamli va analog chiqishlarning ko'p yoki kamligi bilan farqlanadi. Arduinodan foydalanayotgan kishi unga har xil elektr komponentalar va modullarni ulash imkoniyatiga ega bo'ladi, masalan: led chiroqlar,datchiklar,rele modullari tarmoq (Wi-fi, Bluetooth, Ethernet) modullari, sensorlar, motorlar, magnit eshik qulflari va elektr energiyasi bilan ishlaydigan barcha narsalar. Arduino texnik va dasturiy qismni birlashtirib beruvchi qurilma. Arduino uchun dasturlar odatiy C ++ da yoziladi, kontaktlarda I / O (Input-kirish, Output-chiqish) ni boshqarish uchun oddiy va tushunarli algoritmlar va dasturlar tuziladi.
Adabiyotlar:
1. K.E.Onarqulov, SH.Q.Yakubova, O.Q.Dehqonova. O’rta umumta’lim maktablarida fizikadan namoyish tajribalari. O’quv qo’llanma. Farg’ona 2020.
2. Oxista Dehqonova. Role of math knowledge in the process of laboratory works in physics. JournalNX-A Multidisciplinary Peer Reviewed Journal ISSN: 2581-4230, June 18th & 19th, 2020.
3. Б.Х. Каримов, Ю.А.Ганин, Ғ.Х.Рустамов. Radioelektronika asoslari. Ўқитувчи.1993. 138 б.
4. Mirzoxid o‘g, Q. C. A., & Xoshimovich, K. B. (2022). HARORAT VA NAMLIKNI ARDUINO PLATFORMASIDA BOSHQARISHNI O’RGANISH. Ijodkor o ‘qituvchi, 2(20), 175-178.
5. Hudedmani, M. G., Swati, I. K., Sneha, S. G., Basamma, B., & Vivek, M. N. (2017). Digital Logic Gate Simulation using Arduino Microcontroller. Journal of Control System and Control Instrumentation, 3(1), 1-6.
6. В.Петин. Пректы с использованием контроллера Ардуино. – СПб.: БХВ Петербур, 2014.- 400 c.
7. Быстрый старт. Первые шаги по освоению Ардуино. http://maxkit.ru. arduinokit.ru. – 80c.
8. А.Qo‘chqorov, В.Karimov. Тexnik ijodkorlikda arduino platformasi. Замонавий микроэлектрониканинг ривожланишида фан, таълим ва инновация интеграцияси. Республика илмий - услубий анжумани. 2020. Андижон.
9. https://www.arduino.cc
10. https://uz.wikipedia.org/wiki/Arduino
|
| |