ارڈینو کار کٹ کیسے کام کرتی ہے؟
آپ تاروں کو جوڑتے ہیں ، کوڈ اپ لوڈ کریں ، سوئچ - کو پلٹائیں اور کچھ نہیں ہوتا ہے۔ یا اس سے بھی بدتر: آپ کی کار حلقوں میں گھومتی ہے ، مستقل طور پر بچ جاتی ہے ، یا مرنے سے پہلے تین سیکنڈ تک حرکت کرتی ہے۔ واقف آواز؟
یہ ہے جو زیادہ تر ارڈینو کار سبق آپ کو نہیں بتائے گا:جادو خود کٹ میں نہیں ہے - یہ سگنل چین کو سمجھنے میں ہے جو ڈیجیٹل کمانڈز کو جسمانی حرکت میں بدل دیتا ہے۔جب میں نے پہلی بار ایک ارڈوینو کار بنائی تو ، میں نے دو مایوس کن گھنٹے کی دشواریوں کا سراغ لگاتے ہوئے گزارے کہ ایک پہیے دوسرے سے زیادہ تیز کیوں ہوتا ہے۔ جواب؟ ایک 2V وولٹیج ڈراپ جس کا میں نہیں جانتا تھا۔ یہ تفصیل کسی بھی مصنوعات کی تفصیل میں نہیں تھی۔
ارڈینو کار کٹس تین - پرت فن تعمیر کے ذریعے کام کرتی ہیں:ارڈوینو مائکروکونٹرولر دماغی فیصلے کرنے کے طور پر کام کرتا ہے, موٹر ڈرائیور ان فیصلوں کو بجلی کے سگنل میں ترجمہ کرتا ہے جو موٹر موٹرز کے لئے کافی مضبوط ہے, اور ڈی سی موٹرز اس برقی توانائی کو گردش میں تبدیل کرتی ہیں. اس کے بارے میں ایک سلسلہ آف کمانڈ کی طرح سوچئے: آپ کا کوڈ آرڈر دیتا ہے (اردوینو) ، ایک مترجم پیغام (موٹر ڈرائیور) کو بڑھا دیتا ہے ، اور کارکن اس کام (موٹرز) پر عملدرآمد کرتے ہیں۔ کسی بھی لنک کو توڑ دیں ، اور پورا نظام ناکام ہوجاتا ہے۔
سگنل کا سفر: کوڈ سے نقل و حرکت تک
ارڈینو کار کا اقدام دیکھیں ، اور آپ سافٹ ویئر اور ہارڈ ویئر کے مابین ایک پیچیدہ رقص دیکھ رہے ہیں جو ہزاروں بار فی سیکنڈ میں ہوتا ہے۔
اردوینو: فیصلہ ساز
ارڈوینو مائکروکونٹرولر - عام طور پر ہر کار کٹ کے دل میں یونو آر 3 - بیٹھتا ہے۔ یہ 16 میگا ہرٹز پروسیسر آپ کا اپ لوڈ کردہ کوڈ مستقل لوپ میں چلاتا ہے ، سینسر کے آدانوں کو پڑھتا ہے اور اس کے 14 ڈیجیٹل پنوں اور 6 ینالاگ پنوں کے ذریعے منسلک اجزاء کو کمانڈ بھیجتا ہے۔
جب آپ ڈیجیٹل رائٹ (موٹرپین ، ہائی) لکھتے ہیں تو ، یہاں اصل میں کیا ہوتا ہے: ارڈوینو کا ایٹیمگا 328 پی چپ سوئچ کرتا ہے جو 0V سے 5V تک تقریبا 62.5 نینو سیکنڈ میں ہوتا ہے۔ یہ وولٹیج کی تبدیلی ایک ڈیجیٹل سگنل - بنیادی طور پر بہت تیز/آف سوئچ کی تشکیل کرتی ہے۔ لیکن یہاں کیچ ہے:اردوینو پنوں میں صرف محفوظ طریقے سے 20-40 ملیئمپس (ایم اے) موجودہ کی فراہمی ہوسکتی ہے. ایک عام ڈی سی موٹر کو 200 - 500MA کی ضرورت ہے۔ کسی موٹر کو براہ راست ارڈوینو پن سے جوڑنا ایسا ہی ہوگا جیسے کسی اولمپک تالاب کو بھرنے کے لئے باغ کی نلی سے پوچھیں - ہارڈ ویئر اوورلوڈ اور ممکنہ طور پر بھون جائے گا۔
2025 میں ارڈوینو ہم آہنگ مارکیٹ $ 815.3 ملین تک پہنچ گئی اور 2032 تک اس کی بڑھتی ہوئی 1،598.9 ملین ڈالر تک پہنچنے کا امکان ہے ، جو بڑے پیمانے پر تعلیمی گود لینے کے ذریعہ کارفرما ہے۔ پھر بھی زیادہ تر ابتدائی اپنے پہلے بورڈ کو نقصان پہنچانے تک اس موجودہ حد کو نہیں سمجھتے ہیں۔
موٹر ڈرائیور: پاور یمپلیفائر
یہ وہ جگہ ہے جہاں L298N موٹر ڈرائیور - میں داخل ہوتا ہے اور جہاں سب سے زیادہ الجھن شروع ہوتی ہے۔ L298N آپ کے کم - پاور ارڈینو سگنلز اور آپ کے اعلی - پاور موٹر سرکٹس کے مابین ایک قابل کنٹرول گیٹ وے کے طور پر کام کرتا ہے۔ اس میں H - برج سرکٹری کا استعمال کیا گیا ہے ، جو پیچیدہ لگتا ہے لیکن ایک خوبصورت آسان اصول پر کام کرتا ہے۔
H - برج فن تعمیر کی وضاحت کی گئی
ذرا تصور کریں کہ درمیان میں آپ کی موٹر کے ساتھ H پیٹرن میں ترتیب دیئے گئے چار سوئچز:
سوئچ 1 سوئچ 2|| +---- موٹر ---+|| سوئچ 3 سوئچ 4
جب 1 اور 4 بند ہوجاتا ہے جبکہ 2 اور 3 کھلے رہتے ہیں تو ، موجودہ ایک سمت میں موٹر سے بہتا ہے ، جس سے یہ آگے بڑھ جاتا ہے۔ اس طرز کو پلٹائیں ، اور موٹر پیچھے کی طرف گھومتا ہے۔ L298N میں دو مکمل H - پل شامل ہیں ، جس سے آپ کو دو موٹروں (یا ایک اسٹپر موٹر) کو آزادانہ طور پر کنٹرول کرنے دیتا ہے۔
L298N میں تین قسم کے پن ہیں جو اکثر ابتدائیوں کو الجھا دیتے ہیں:
ان پٹ پن (in1 ، in2 ، in3 ، in4):یہ آپ کے اردوینو سے کم (0V) یا اعلی (5V) سگنل وصول کرتے ہیں۔ ENA پر لگائے جانے والے PWM سگنل کے ساتھ IN1 اونچائی اور IN2 کم سیٹنگ موٹر کو آگے گھماؤ بناتی ہے ، جبکہ ان اقدار کو تبدیل کرنے سے یہ پیچھے کی طرف گھوم جاتا ہے۔ کوئی سولڈرنگ نہیں ، کوئی پیچیدہ الیکٹرانکس - صرف ڈیجیٹل منطق۔
پنوں کو فعال کریں (ENA ، ENB):پلس کی چوڑائی ماڈیول (PWM) کا استعمال کرتے ہوئے یہ موٹر اسپیڈ کنٹرول کرتے ہیں۔ ہمیشہ مکمل طاقت بھیجنے کے بجائے ، پی ڈبلیو ایم تیزی سے بجلی کو آن اور آف کرتا ہے۔ 50 ٪ ڈیوٹی سائیکل پر (آدھے وقت) ، ایک موٹر کو آدھی طاقت ملتی ہے اور آدھی رفتار سے گھومتا ہے۔ ارڈوینو کا ینالاگ رائٹ () فنکشن ان پی ڈبلیو ایم سگنل کو 0 (رکے ہوئے) سے 255 (پوری رفتار) تک اقدار کے ساتھ تیار کرتا ہے۔
پاور پن (وی سی سی ، جی این ڈی ، بمقابلہ):یہ وہ جگہ ہے جہاں وولٹیج کی ضروریات مشکل ہوجاتی ہیں۔ L298N تقریبا 2V کے وولٹیج ڈراپ کا سبب بنتا ہے ، اس کا مطلب ہے کہ اگر آپ 7V بیٹری کو VS سے مربوط کرتے ہیں تو ، آپ کی موٹریں صرف 5V وصول کرتی ہیں۔ بہت ساری کٹس 6V موٹرز کا استعمال کرتی ہیں ، لہذا آپ کو درجہ بند موٹر کارکردگی کو حاصل کرنے کے لئے اصل میں 8V ان پٹ کی ضرورت ہوگی۔
ایک عام طور پر نظرانداز ہونے والی خصوصیت: L298N میں 5V ریگولیٹر (جمپر کے ذریعے فعال) شامل ہوتا ہے جو موٹر بیٹری سے آپ کے اردوینو کو طاقت دے سکتا ہے۔ آسان ، لیکن خطرناک اگر آپ کی موٹریں موٹر آپریشن کے دوران اعلی موجودہ -} وولٹیج کے قطرے کھینچتی ہیں تو اس سے اردوینو کو بھوری رنگ کا سامنا کرنا پڑ سکتا ہے اور تصادفی طور پر دوبارہ ترتیب دیا جاسکتا ہے۔
ڈی سی موٹرز: عمل میں توانائی کی تبدیلی
زیادہ تر ارڈینو کار کٹس میں پائے جانے والے ٹی ٹی گیئر موٹرز پسند نہیں ہیں ، لیکن ان کی سادگی اس کی بات ہے۔ ان صاف ڈی سی موٹروں میں ایک گھومنے والی کنڈلی (آرمیچر) ہوتی ہے جس کے چاروں طرف مستقل میگنےٹ ہوتے ہیں۔ وولٹیج لگائیں ، اور کنڈلی ایک برقی مقناطیس بن جاتی ہے ، جس کی طرف راغب ہوتا ہے اور مستقل میگنےٹ کے ذریعہ ترتیب میں گھومتا ہے ، گردش پیدا کرتا ہے۔
"ٹی ٹی" سے مراد موٹر کے جسمانی سائز - کے بارے میں 25 ملی میٹر قطر ہے۔ یہ موٹریں عام طور پر 3 - 6V پر چلتی ہیں اور بوجھ کے لحاظ سے 200-500MA کھینچتی ہیں۔ گیئرز کے بغیر ، وہ 8 ، 000+ rpm پر گھومتے - کار کے ل to بہت تیز۔ ہر موٹر سے منسلک گیئر باکس اس کو 200-300 آر پی ایم تک کم کرتا ہے جبکہ ٹارک کو ضرب دیتے ہوئے آپ کی گاڑی کو حقیقت میں منتقل کرنے کی طاقت دیتا ہے۔
وولٹیج - اسپیڈ رشتہ
3V کو 6V موٹر پر فیڈ کریں: یہ تقریبا 50 50 ٪ رفتار سے چلتا ہے۔ فیڈ 12 وی: یہ تیزی سے چلتا ہے لیکن ضرورت سے زیادہ گرمی پیدا کرتا ہے اور جلدی سے ختم ہوجاتا ہے۔ یہی وجہ ہے کہ آپ کی بیٹری وولٹیج کو موٹر کی وضاحتوں سے مماثل کرنا اہمیت رکھتا ہے۔ ایک عام ابتدائی غلطی AA بیٹریاں (1.5V × 4=6 v) استعمال کررہی ہے ، جو بوجھ کے تحت ~ 5.5V پر گرتی ہے ، پھر L298N کے ذریعے ایک اور 2V کھو دیتی ہے ، جس میں موٹروں کو صرف 3.5V - کے ساتھ چھوڑ دیتا ہے تاکہ قالین پر شروع ہونے والے رگڑ پر قابو پانے کے لئے کافی حد تک کافی ہے۔
حرکت میں مکمل سگنل چین
آئیے اس کوڈ پر عمل درآمد کرتے وقت کیا ہوتا ہے اس کا پتہ لگائیں:
ڈیجیٹل رائٹ (IN1 ، اعلی) ؛ ڈیجیٹل رائٹ (in2 ، کم) ؛ ینالاگ رائٹ (ENA ، 150) ؛
ملی سیکنڈ 0:اردوینو نے 1 سے 5V ، IN2 سے 0V تک پن کا تعین کیا۔ یہ سگنل L298N پر Jum 10 سینٹی میٹر جمپر تار (تقریبا - light کی رفتار کے قریب تقریبا 0.5 نینو سیکنڈ لے کر) کے ذریعے سفر کرتا ہے۔
ملی سیکنڈ 0.0001:L298N کے اندرونی منطق سرکٹس IN1/IN2 امتزاج کو "موٹر اے فارورڈ" کے طور پر ترجمانی کرتے ہیں۔ یہ H -} برج 1 اور 4 کو بند کرتا ہے ، کھولتا ہے سوئچ 2 اور 3۔
ملی سیکنڈ 0.0002:ENA پن کو PWM سگنل ملتا ہے: 255 میں سے 150 کا مطلب ہے ~ 59 ٪ ڈیوٹی سائیکل۔ اگلے 490 مائیکرو سیکنڈ کے لئے ، سوئچ 1 رہتا ہے۔ مندرجہ ذیل 341 مائیکرو سیکنڈ کے لئے ، یہ کھلتا ہے۔ یہ سائیکل 490 بار فی سیکنڈ تک دہراتا ہے (زیادہ تر پنوں پر ارڈینو کی ڈیفالٹ پی ڈبلیو ایم فریکوینسی)۔
ملی سیکنڈ 1:موٹر بجلی کی توانائی کے پھٹنے سے شروع ہوتی ہے۔ آرمیچر گھومنے لگتا ہے ، لیکن جڑتا کا مطلب ہے کہ سفر کی رفتار تک پہنچنے میں 50-200ms لگتا ہے۔ اس آغاز کے دوران ، موجودہ ڈرا اسپائکس کو 2-3 × عام آپریٹنگ کرنٹ میں لے جاتا ہے۔
ملی سیکنڈ 200:موٹر نے جڑتا پر قابو پالیا ہے اور ~ 180 RPM (اس کی 6V درجہ بندی کی رفتار کا 59 ٪ 300 RPM) پر مستقل طور پر گھومتا ہے۔ بجلی کی کھپت 250ma کے آس پاس مستحکم ہے۔
ملی سیکنڈ 5000:آپ کا کوڈ ڈیجیٹل رائٹ (IN1 ، کم) پر عملدرآمد کرتا ہے۔ ڈیجیٹل رائٹ (in2 ، کم) ؛ رکنے کے لئے. موٹر فوری طور پر - گھومنے والی رفتار کو روکنے کی رفتار اسے 50-100 ملی میٹر تک گھومتی رہتی ہے جب تک کہ رگڑ متحرک توانائی کو ختم نہ کرے۔
یہ سارا رقص ہر موٹر کے لئے ہوتا ہے ، ایک سیکنڈ کا ہر حصہ آپ کی کار چلاتا ہے۔ اس کو دو موٹروں (یا 4WD کٹس میں چار) سے ضرب دیں ، اور آپ یہ دیکھنا شروع کردیں کہ بیٹری کی زندگی کیوں نازک ہوتی ہے۔
سینسر - تاثرات لوپ: رد عمل سے ذہین تک
بنیادی موٹر کنٹرول صرف ایک بنیاد ہے۔ جب سینسر فیصلے - بنانے کے عمل میں معلومات فراہم کرتے ہیں تو اردوینو کار کٹس "ہوشیار" ہوجاتی ہیں۔
الٹراسونک فاصلے کی پیمائش
HC - SR04 الٹراسونک سینسر - سب سے زیادہ جدید کٹس میں شامل ہے - سونار کی طرح کام کرتا ہے۔ یہ 40 کلو ہرٹز صوتی نبض کا اخراج کرتا ہے ، پھر اس کی پیمائش کرتا ہے کہ گونج واپس آنے میں کتنا وقت لگتا ہے۔ آواز 343 میٹر / سیکنڈ پر ہوا میں سفر کرتی ہے ، لہذا گونج کے وقت سے ، آپ فاصلہ طے کرتے ہیں: فاصلہ=(ایکٹیمائم × 0.0343) / 2۔
لیکن اس میں کچھ سبق کا ذکر ہے: HC - SR04 میں 15 - ڈگری سینسنگ شنک ہے۔ اگر آپ کی کار کسی زاویہ پر کسی پتلی شے (ٹیبل ٹانگ کی طرح) کے پاس پہنچتی ہے تو ، الٹراسونک نبض اسے پوری طرح سے یاد کر سکتی ہے۔ یہی وجہ ہے کہ جب سیدھی لائن کو برقرار رکھنے کی کوشش کرتے وقت روبوٹ اکثر بہتے ہیں - وقت کے ساتھ ساتھ موٹر اسپیڈ کے معمولی اختلافات کے مرکب۔
IR سینسر کے ساتھ لائن کی پیروی کرنا
اورکت لائن - ٹریکنگ ماڈیولز میں دو اجزاء شامل ہیں: ایک آئی آر ایل ای ڈی جو پوشیدہ روشنی کو خارج کرتا ہے ، اور ایک فوٹوٹرانسٹر جو عکاس روشنی کا پتہ لگاتا ہے۔ گہری سطحیں روشنی کی سطحوں سے زیادہ IR جذب کرتی ہیں۔ اپنی کار کے نیچے ان میں سے 3-5 سینسر کو بڑھا کر اور ان کی اقدار کو پڑھ کر ، آپ طے کرسکتے ہیں:
تمام سینسر تاریک: کار لائن پر ہے
بائیں سینسر سیاہ ، دائیں سینسر روشنی: کار بہتی ہوئی دائیں ، درست کرنے کے لئے بائیں مڑیں
تمام سینسر لائٹ: کار مکمل طور پر لائن سے محروم ہوگئی ، تلاش کے نمونے پر عمل کریں
سینسر کی کھوج کی حد میں ایک ایڈجسٹ پوٹینومیٹر - بہت حساس استعمال کرتے ہوئے محتاط انشانکن کی ضرورت ہوتی ہے اور وہ ہلکے سائے پر متحرک ہوجاتے ہیں ، بہت غیر حساس اور وہ اس لائن کا پتہ نہیں لگاسکتے ہیں۔ انشانکن مرحلے کو بہت سے فوری -} گائڈز میں خارج کردیا گیا ہے ، جس کی وجہ سے لائن - مندرجہ ذیل موڈ میں ناکام ہوجاتی ہے۔
انضمام چیلنج
یہ وہ جگہ ہے جہاں چیزیں دلچسپ ہوجاتی ہیں:سینسر اور موٹرز کو ارڈینو کی توجہ کا وقت ہونا چاہئے. آپ کا کوڈ لوپ عام طور پر ایسا لگتا ہے:
1. الٹراسونک سینسر (26 ایم ایس) 2 پڑھیں۔ عمل سینسر ڈیٹا (1 ایم ایس) 3۔ موٹر کمانڈز (0.1 ایم ایس) 4۔ دہرائیں۔
ہر الٹراسونک پڑھنے میں ~ 26 ملی سیکنڈ لگتا ہے کیونکہ آپ کو سفر اور واپس آنے کے لئے صوتی نبض کا انتظار کرنا ہوگا۔ اس انتظار کے دوران ، آپ کی موٹریں اپنی آخری کمانڈ پر عملدرآمد کرتی رہتی ہیں۔ اگر ان 26 ایم ایس کے دوران اچانک کوئی رکاوٹ نمودار ہوتی ہے تو ، اگلے سینسر کے پڑھنے سے پہلے آپ کی کار کریش ہوسکتی ہے۔
ایڈوانسڈ کوڈ میں مداخلت - سے چلنے والے پروگرامنگ کا استعمال سینسر کو سنجیدگی سے سنبھالنے کے لئے کیا جاتا ہے ، لیکن زیادہ تر ابتدائی کٹس آسان ترتیب کوڈ پر قائم رہتی ہیں۔ اس کی وضاحت کرتی ہے کہ کیوں ارڈوینو کاروں میں بعض اوقات رد عمل میں تاخیر ہوتی ہے - وہ حقیقت میں حقیقی - وقت میں "دیکھنے" نہیں کر رہے ہیں۔
پاور مینجمنٹ: پوشیدہ چیلنج
ریاضی سفاکانہ ہے: ہر موٹر ~ 250ma ، ارڈوینو ڈرا کرتی ہے ~ 50ma ، سینسر ~ 30ma ڈرا کرتے ہیں۔ ایک 4 موٹر کار کل ~ 1،080mA کھینچتی ہے۔ معیاری 6V بیٹری پیک (4 × AA بیٹریاں) ~ 2،500mAH کی گنجائش فراہم کرتے ہیں۔ نظریاتی رن ٹائم: 2.3 گھنٹے۔
حقیقت؟ زیادہ تر بلڈروں کو 45-90 منٹ ملتے ہیں۔ تضاد کیوں؟
بوجھ کے تحت وولٹیج ڈراپ:اے اے بیٹریاں 1.5V (تازہ) سے 1.2V (بوجھ کے تحت) سے گرتی ہیں۔ یہ کسی بھی نقصان سے پہلے 6V کے بجائے 4.8V ہے۔
L298N نا اہلیت:L298N کا 2V ڈراپ گرمی کے طور پر توانائی کو ضائع کرتا ہے ، بیٹری کو نکالتے وقت موٹروں پر موثر وولٹیج کو کم کرتا ہے۔
اسٹارٹ اپ موجودہ اضافے:ہر بار جب موٹریں رکنے سے شروع ہوتی ہیں تو ، وہ مختصر طور پر 2-3 × نارمل کرنٹ کھینچتے ہیں۔ رکاوٹوں سے بچنے کا کوڈ جو مستقل طور پر رکتا ہے اور مستحکم سیر سے زیادہ تیزی سے نالیوں کی بیٹریاں شروع کرتا ہے۔
بیٹری کیمسٹری کے معاملات:NIMH ریچارج ایبل AAS 1.2V برائے نام فراہم کرتا ہے ، جس کا مطلب ہے 4 ×=4.8 v. L298N ڈراپ کے بعد ، موٹروں کو صرف 2.8V - بمشکل منتقل کرنے کے لئے کافی ملتا ہے۔ الکلائن اے اے ایس 1.5V سے شروع ہوتا ہے لیکن ریچارج نہ کریں۔ یہی وجہ ہے کہ بہت سے تجربہ کار بلڈرز 7.4V لیپو بیٹریاں - اعلی وولٹیج میں موٹر چشموں کو برقرار رکھتے ہوئے قطروں کی تلافی کرتے ہیں۔
حل بہت سارے نظرانداز: بیٹری ہولڈرز کے بجائے پورٹیبل پاور بینکوں کا استعمال کریں۔ پاور بینک داخلی ضابطے کے ذریعہ مستحکم 5V آؤٹ پٹ کو برقرار رکھتے ہیں ، USB - ریچارج قابل سہولت فراہم کرتے ہیں ، اور اکثر توسیعی رن ٹائم کے لئے 2،000-10،000 ایم اے ایچ کی گنجائش شامل کرتے ہیں۔
اسمبلی کے نقصانات کوئی آپ کو متنبہ نہیں کرتا ہے
عام کٹس میں اکثر بڑھتے ہوئے سوراخ ہوتے ہیں جو جزو کے سوراخوں کے ساتھ سیدھ نہیں کرتے ہیں ، جس میں سوراخ کرنے کی ضرورت ہوتی ہے۔ یہ کوئی معیار کا مسئلہ نہیں ہے - اس کی وجہ یہ ہے کہ یہ چیسس متعدد موٹر ترتیبوں کے لئے بڑے پیمانے پر - تیار کی گئی ہیں۔ "یونیورسل" نقطہ نظر کا مطلب ہے کہ کچھ بھی باکس سے باہر بالکل فٹ نہیں بیٹھتا ہے۔
موٹر بڑھتے ہوئے تناؤ:موٹر بریکٹ کو بہت زیادہ سخت کریں اور آپ پلاسٹک کو توڑ دیں۔ بہت ڈھیلے اور موٹریں کمپن ہوتی ہیں ، جس کی وجہ سے تاروں کو تھکاوٹ اور ٹوٹ جاتا ہے۔ میٹھی جگہ "سنیگ ہے لیکن تناؤ نہیں ہے۔"
پہیے رگڑ:سستے پہیے اکثر ایکسل پر سخت رواداری رکھتے ہیں۔ اگر آپ سنتے ہیں کہ موٹریں دباؤ ڈال رہی ہیں لیکن پہیے بمشکل مڑ رہے ہیں تو ، مسئلہ بجلی کا نہیں ہے - یہ مکینیکل رگڑ ہے۔ ایکسل ہول کو ہموار کرنے والی ایک چھوٹی سی فائل کارکردگی کو تبدیل کرتی ہے۔
وزن کی تقسیم:اجزاء کے لئے جگہ کے ساتھ ایک واحد بیس پلیٹ کے ساتھ 2WD کٹس ، جبکہ دوہری - پلیٹ ڈیزائن بہتر مدد اور توازن فراہم کرتے ہیں۔ اگر آپ کی کار رکنے کے وقت اپنے اگلے پہیے اٹھا لیتی ہے یا پیچھے کی طرف اشارہ کرتے ہیں تو وزن بہت پیچھے ہے۔ بیٹری کو آگے بڑھائیں۔
وائر مینجمنٹ:جمپر تاروں تک آسان معلوم ہوتا ہے جب تک کہ کوئی ڈھیلا وسط - آپریشن کو کمپن نہ کرے۔ پیشہ ور معمار اجزاء کو محفوظ بنانے کے لئے گرم گلو یا ویلکرو کا استعمال کرتے ہیں ، اور خوفناک کو روکتے ہیں کہ "اچانک کیوں کام کرنا چھوڑ دیا؟" ڈیبگ سیشن۔
سافٹ ویئر: جہاں ڈیجیٹل جسمانی ملاقات کرتا ہے
باطل گوفورورڈ () {ڈیجیٹل رائٹ (IN1 ، اعلی) ؛ ڈیجیٹل رائٹ (in2 ، کم) ؛ ڈیجیٹل رائٹ (in3 ، اعلی) ؛ ڈیجیٹل رائٹ (in4 ، کم) ؛ ینالاگ رائٹ (ENA ، 200) ؛ ینالاگ رائٹ (ENB ، 200) ؛ دہ
یہ فنکشن آسان نظر آتا ہے ، لیکن پیچیدگی کو چھپاتا ہے۔ دونوں موٹروں کو "200" (255 میں سے) کی رفتار ملتی ہے ، پھر بھی کار پھر بھی گھوم سکتی ہے۔ کیوں؟ موٹر مینوفیکچرنگ رواداری۔ یہاں تک کہ ایک جیسی موٹروں میں 5-10 ٪ کارکردگی کا تغیر ہے۔ "200" پر ایک موٹر 225 RPM آؤٹ پٹ کر سکتی ہے جبکہ دوسرا 210 RPM۔
کوڈ میں موٹر انشانکن:
// بائیں موٹر 8 ٪ تیزی سے چلتی ہے ، INT liftspeed=200 کی تلافی ؛ INT حقوق=217 ؛ // 200 × 1.08
آپ کو آزمائشی اور غلطی کے ذریعہ اپنی کار کی انوکھی انشانکن اقدار کا پتہ چل جائے گا۔ صارفین اکثر پوچھتے ہیں کہ کوڈ میں اسپیڈ متغیرات کو کس طرح ٹھیک - دھن کی کارکردگی کو ایڈجسٹ کیا جائے۔
خود مختار طرز عمل کا نمونہ:
باطل لوپ () {فاصلہ=ماپیڈسٹنس () ؛ اگر (فاصلہ <25) {اسٹاپ () ؛ تاخیر (1000) ؛ gobackward () ؛ تاخیر (300) ؛ اگر (بے ترتیب (0،2) == 0) {ٹرن لیفٹ () ؛ } else {torright () ؛ } تاخیر (500) ؛ } دوسری {گوفورورڈ () ؛ }}
یہ رکاوٹ سے بچنے والے کوڈ اگر - if پھر منطق کا مظاہرہ کرتا ہے جو "ذہین" سلوک پیدا کرتا ہے: رکاوٹ ، رکنا ، ریورس ، تصادفی طور پر موڑ کی سمت کا انتخاب کریں ، پھر آگے جاری رکھیں۔
بے ترتیب () فنکشن کو دیکھیں؟ اس کے بغیر ، جب آپ کسی رکاوٹ کا سامنا کرتے ہو تو آپ کی کار ہمیشہ اسی سمت کا رخ کرتی ، ممکنہ طور پر کونوں میں پھنس جاتی ہے۔ بے ترتیب کاری زیادہ قدرتی ریسرچ سلوک پیدا کرتی ہے۔
عام ناکامی کے طریقوں اور پوشیدہ مسائل
"کار صرف حلقوں میں بدل جاتی ہے"
ایک صارف نے اطلاع دی: "وولٹیج 7.30V ہے لیکن جب بھی میں کار کو آن کرتا ہوں تو یہ مستقل طور پر بائیں مڑ جاتا ہے"۔ مسئلہ؟ ایک موٹر پسماندہ وائرڈ۔ جب کوڈ دونوں موٹروں کو "فارورڈ" بتاتا ہے تو ، اصل میں ایک پیچھے جاتا ہے۔ حل: جسمانی طور پر اس موٹر کی تاروں کو L298N ٹرمینلز پر ، یا کوڈ میں IN1/IN2 اسائنمنٹس میں پلٹائیں۔
"موٹریں بالکل حرکت نہیں کریں گی"
پہلا مشتبہ شخص: جمپر کیپس کو غلط طریقے سے رکھا گیا ہے۔ L298N میں جمپرز ہیں جو 5V ریگولیٹر کو چالو کرتے ہیں اور پنوں کو طاقت سے جوڑتے ہیں۔ غلط جمپر پلیسمنٹ کا مطلب ہے کہ موٹرز کو درست وائرنگ کے باوجود کبھی بھی قابل سگنل نہیں ملتا ہے۔
"سب کچھ 10 سیکنڈ تک کام کرتا ہے پھر رک جاتا ہے"
بیٹری وولٹیج بہت کم۔ موٹرز ابتدائی طور پر جڑتا پر قابو پالتی ہیں ، لیکن پائیدار آپریشن L298N کے کم سے کم آپریٹنگ وولٹیج کے نیچے کمزور بیٹریاں نکالتا ہے۔ اروڈینو طاقت سے چل سکتا ہے (اسے کم موجودہ کی ضرورت ہے) جبکہ موٹریں ناکام ہوجاتی ہیں۔
"ایک پہیے دوسرے سے کہیں زیادہ تیز گھومتا ہے"
آپ کو موٹر اسپیڈ تغیرات کا سامنا کرنا پڑا ہے۔ سافٹ ویئر انشانکن مدد کرتا ہے ، لیکن اگر فرق 15-20 ٪ سے زیادہ ہے تو ، آپ کے پاس خراب موٹر ہوسکتی ہے۔ مینوفیکچرنگ کے نقائص ہوتے ہیں ، خاص طور پر بجٹ کٹس کے ساتھ۔
"لائن کے بعد کاغذ پر کام کریں لیکن میرے فرش نہیں"
سیاہ لکیروں پر سفید کاغذ کے لئے کیلیبریٹڈ IR سینسر مختلف سطح کی بناوٹ کے ساتھ کام نہیں کریں گے۔ چمکدار فرش بہت زیادہ عکاسی کرتے ہیں ، مبہم قالین اسے بکھیر دیتے ہیں۔ آپ کو ہر سطح کے لئے پوٹینومیٹر کی بحالی کی ضرورت ہوگی۔
جدید انضمام: بنیادی تحریک سے پرے
ایک بار جب آپ کی کار قابل اعتماد طریقے سے حرکت کرتی ہے اور رکاوٹوں سے گریز کرتی ہے تو ، اردوینو کی باقی پنوں اور پروسیسنگ پاور آپ کو نفیس خصوصیات شامل کرنے دیتی ہیں۔
بلوٹوتھ کنٹرول:HC-05 یا HC-08 بلوٹوتھ ماڈیول شامل کرنے سے آپ اسمارٹ فون ایپ سے اپنی کار کو کنٹرول کرنے دیتے ہیں۔ ماڈیول اردوینو کے سیریل پنوں سے منسلک ہوتا ہے اور ایپ کمانڈز کو آپ کے اردوینو کی ترجمانی کے سادہ سیریل کوڈ میں ترجمہ کرتا ہے۔
اسپیڈ انکوڈرز:موٹر شافٹ میں سوار آپٹیکل انکوڈرز کی گنتی کی گردش کی گنتی ہوتی ہے ، جس سے آپ کو فاصلہ سفر اور رفتار کی عین مطابق پیمائش کی جاسکتی ہے۔ یہ بند - لوپ کنٹرول کو قابل بناتا ہے جہاں ارڈوینو خود بخود معاوضہ دیتا ہے اگر ایک موٹر پیچھے رہ جاتی ہے۔
آراء ڈسپلے:LCD اسکرینیں قیمتی ڈیبگ معلومات جیسے سینسر ریڈنگ اور کرنٹ موڈ دکھاتی ہیں ، جو کمپیوٹر کنکشن کے بغیر ٹیوننگ اور خرابیوں کا سراغ لگانے کے لئے ضروری ہیں۔
GPS WayPoint نیویگیشن:ایڈوانسڈ بلڈرز جی پی ایس ماڈیولز ، کمپاس سینسر (جیسے MPU-6050) ، اور نفیس نیویگیشن الگورتھم کو مربوط کرتے ہیں۔ ایک بلڈر نے ایک خودمختار گاڑی بنائی جو 300 میٹر کے فاصلے پر پڑوس کی سڑکوں پر پانچ جی پی ایس وے پوائنٹ کے ذریعے کامیابی کے ساتھ تشریف لے گئی۔
حقیقت بمقابلہ توقع کا فرق
ارڈوینو ہم آہنگ مارکیٹ 2024 میں فروخت ہونے والے 5.2 ملین یونٹ تک پہنچی ، جس میں تعلیمی طبقہ نے 45 فیصد مارکیٹ شیئر حاصل کیا۔ پھر بھی فورم کے مباحثے ایک مستقل نمونہ کو ظاہر کرتے ہیں:زیادہ تر خریدار سیکھنے کے منحنی خطوط کو کم سمجھتے ہیں.
ابتدائی افراد اکثر پوسٹ کرتے ہیں: "میں زیادہ تر سبق میں وائرنگ کو نہیں سمجھتا ہوں"۔ اس کی وجہ یہ نہیں ہے کہ وہ نااہل ہیں - اس کی وجہ یہ ہے کہ زیادہ تر رہنما "کیوں" کو "کیسے" پر جانے کے لئے چھوڑ دیتے ہیں۔ سگنل چین ، موجودہ تقاضوں اور وولٹیج کے قطرے کو سمجھنا ایک اردوینو کار کو حصوں کی ایک الجھا ہوا گڑبڑ سے منطقی نظام میں تبدیل کرتا ہے۔
جو سازشیں کامیاب ہوجاتی ہیں وہ وہ نہیں ہیں جو پہلے الیکٹرانکس کے علم میں ہیں۔ وہ وہ لوگ ہیں جو منظم ڈیبگنگ کو گلے لگاتے ہیں:
اسمبلی سے پہلے ہر جزو کو انفرادی طور پر (موٹرز ، سینسر ، اردوینو) کی جانچ کریں
ہر مرحلے پر وولٹیج کی تصدیق کے لئے ملٹی میٹر کا استعمال کریں
کوڈ پر عمل درآمد دیکھنے کے لئے سیریل ڈاٹ پرنٹ () ڈیبگ بیانات شامل کریں
جب خرابیوں کا سراغ لگانا ایک وقت میں ایک متغیر کو تبدیل کریں
آپ کے منصوبے کے لئے اس کا کیا مطلب ہے؟
ایک ارڈینو کار کٹ تین سب سسٹمز کو آرکیسٹریٹ کرکے کام کرتی ہے: ارڈینو کی کمپیوٹیشنل منطق ، موٹر ڈرائیور کی پاور پروردن ، اور ڈی سی موٹرز کی توانائی کی تبدیلی۔کلیدی بصیرت یہ ہے کہ ہر جزو کی مخصوص حدود ہوتی ہیں جن کا احترام کرنا ضروری ہے۔ارڈوینو کی موجودہ صلاحیت سے تجاوز کریں ، L298N کے وولٹیج ڈراپ کو نظرانداز کریں ، یا موٹر چشمی میں بیٹری وولٹیج سے مماثلت نہیں کریں گے ، اور آپ کو پراسرار ناکامیوں کا سامنا کرنا پڑے گا جو فوری اصلاحات سے انکار کرتے ہیں۔
خوبصورت حصہ؟ ایک بار جب آپ ان اصولوں کو سمجھ جائیں تو ، وہ ہر روبوٹکس پروجیکٹ میں منتقل ہوجاتے ہیں۔ آج آپ کی کار کو کنٹرول کرنے والا L298N موٹر ڈرائیور کل روبوٹک بازو چلا سکتا ہے۔ الٹراسونک سینسر رکاوٹوں سے بچنے کے لئے ٹینک میں پانی کی سطح کی پیمائش کرسکتا ہے۔ پی ڈبلیو ایم اسپیڈ کنٹرول سروو پوزیشننگ یا ایل ای ڈی ڈممنگ بن جاتا ہے۔
ارڈوینو کا فلسفہ سادہ بلڈنگ بلاکس کے ذریعے "لامحدود امکانات" ہے۔ آپ کی کار صرف ان بلاکس کی ایک ترتیب ہے۔ اس میں مہارت حاصل کریں ، اور آپ نے تقریبا anything کچھ بھی بنانے کے ل a ٹول کٹ کو کھول دیا ہے۔
اکثر پوچھے گئے سوالات
کیا میں اپنی ارڈینو کار کٹ کے ساتھ 12V بیٹری استعمال کرسکتا ہوں؟
ہاں ، لیکن احتیاط سے۔ اگر 12V سے اوپر کی گئی موٹروں کا استعمال کرتے ہیں تو ، ریگولیٹر جمپر کو ہٹا کر L298N کے منطق سرکٹ میں الگ 5V پاور فراہم کریں۔ 12V بیٹری کے ساتھ معیاری 6V موٹروں کے ل they ، وہ L298N کے ڈراپ - کے بعد ~ 10V وصول کریں گے جو مستقل استعمال کے ل too بہت زیادہ ہیں۔ موٹریں تیزی سے چلیں گی لیکن زیادہ گرمی کا خطرہ ہے۔ بہتر حل: وولٹیج - مناسب بیٹریاں یا مرحلہ - نیچے کنورٹرز کا استعمال کریں۔
میری کار سیدھے کچھ سیکنڈ کے لئے کیوں چلتی ہے پھر کورس سے دور کیوں؟
وقت کے ساتھ ساتھ موٹر اسپیڈ کی مختلف حالتوں میں اضافہ ہوتا ہے ، جس سے بہاؤ ہوتا ہے۔ یہاں تک کہ موٹرز کے مابین 3 ٪ تیز رفتار فرق 5 - 10 سیکنڈ کے بعد نمایاں انحراف پیدا کرتا ہے۔ حل: بند لوپ کنٹرول کے لئے اسپیڈ انکوڈروں کو نافذ کریں ، اصلاح کے ل comp کمپاس/گائروسکوپ سینسر شامل کریں ، یا معاوضہ کے ل code کوڈ میں موٹر کی رفتار کیلیبریٹ کریں۔
2WD اور 4WD کٹس کے درمیان کیا فرق ہے؟
2WD (دو - وہیل ڈرائیو) میں دو طاقت والے پیچھے پہیے کے علاوہ سامنے کا کاسٹر پہی .ہ استعمال کیا گیا ہے۔ آسان وائرنگ ، کم بجلی کی کھپت ، لیکن قالین/گھاس پر کم کرشن . 4 wd (چار - پہیے کی ڈرائیو) بہتر کرشن اور بوجھ کی گنجائش کے ل the چاروں پہیے کو طاقت دیتا ہے ، لیکن اس کے لئے زیادہ پیچیدہ وائرنگ کی ضرورت ہوتی ہے اور اس میں زیادہ پیچیدہ وائرنگ کی ضرورت ہوتی ہے ~ 2 × تیز رفتار {. 4}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}.
کیا میں کوڈ سیکھنے کے بغیر اپنی ارڈینو کار کو کنٹرول کرسکتا ہوں؟
جزوی طور پر زیادہ تر کٹس میں بنیادی افعال کے لئے پری - تحریری نمونہ کوڈ شامل ہے (آگے/پسماندہ ، رکاوٹوں سے بچنا ، لائن مندرجہ ذیل)۔ آپ ان مثالوں کو اپ لوڈ کرسکتے ہیں اور فوری طور پر ورکنگ کار لے سکتے ہیں۔ تاہم ، طرز عمل - ٹرن زاویوں کو تبدیل کرنا ، رفتار کو ایڈجسٹ کرنا ، نئی خصوصیات - کو سمجھنے اور اس میں ترمیم کرنے کی ضرورت ہے۔ خوشخبری: ارڈینو کی پروگرامنگ زبان ابتدائی افراد کے لئے ڈیزائن کی گئی ہے۔
میری موٹریں کیوں گھومتی ہیں لیکن گھومتی نہیں ہیں؟
تین عام وجوہات: (1) ناکافی وولٹیج - بیٹری چارج چیک کریں اور کم سے کم 6V تک پہنچنے والی موٹروں کو یقینی بنائیں۔ (2) ضرورت سے زیادہ رگڑ - دستی طور پر اسپن پہیے ؛ اگر سخت ، صاف/چکنا پہیے کے محور۔ (3) قابل بنائیں کہ پاور موصول نہ ہونے والی پنوں - کی تصدیق کریں ENA/ENB جمپرس کو صحیح طریقے سے رکھے گئے ہیں یا ارڈینو PWM سگنلز کے ذریعہ کارفرما ہیں۔
میں اپنی کار کو تیز تر کیسے بناؤں؟
چار نقطہ نظر: (1) موٹر کی حدود میں بیٹری وولٹیج میں اضافہ (جیسے ، 6V کے بجائے 7.4V لیپو)۔ (2) کوڈ میں PWM اقدار میں اضافہ کریں (زیادہ سے زیادہ رفتار کے لئے 200 سے 255 تک)۔ (3) وزن کم کریں {{11} غیر ضروری اجزاء کو ہٹا دیں۔ (4) مکینیکل رگڑ کو کم کریں - یقینی بنائیں کہ پہیے آزادانہ طور پر گھومیں ، تاروں کو رگڑنے کی جانچ کریں۔ نوٹ: تیز رفتار رن ٹائم کو کم کرتی ہے اور کنٹرول کو زیادہ مشکل بنا دیتی ہے۔
کیا مجھے ارڈینو کار بنانے کے لئے پروگرامنگ کے تجربے کی ضرورت ہے؟
پروگرامنگ کے پہلے تجربہ کی ضرورت نہیں ہے ، لیکن سیکھنے کے منحنی خطوط کی توقع کریں۔ بہت سارے بلڈر مکمل ابتدائی ہیں جو سبق کے ذریعہ کامیابی کے ساتھ پروجیکٹس کو مکمل کرتے ہیں مرحلہ - بذریعہ - مرحلہ۔ بنیادی آپریشن کو سمجھنے کے لئے پری - تحریری مثال کوڈ اپ لوڈ کرنے کے ساتھ شروع کریں ، پھر آہستہ آہستہ چھوٹے حصوں میں ترمیم کریں۔ مثال کے طور پر اور پرچر آن لائن وسائل میں ارڈینو آئی ڈی ای کے بلٹ - کو خود کو - سیکھنے کو بہت قابل رسائی بناتا ہے۔
ارڈینو کار کے لئے بیٹری کی عام زندگی کیا ہے؟
بیٹری کی قسم ، موٹر گنتی ، اور استعمال کے نمونہ . 4 × AA الکلائن بیٹریاں (2،500mAH) عام طور پر 45 {{- 90 منٹ پر عام آپریشن کے تحت 2WD ترتیب کے ساتھ 45 {{{}}} WD ڈبلز پاور کی کھپت ، آدھی رن ٹائم فراہم کرتے ہیں۔ پاور بینک (5،000 - 10،000mah) 2WD کاروں کے علاوہ ریچارج قابل سہولت کے لئے 3-6 گھنٹے پیش کرتے ہیں۔ لیپو بیٹریاں بہترین وزن کے تناسب فراہم کرتی ہیں لیکن محتاط چارجنگ/اسٹوریج کی ضرورت ہوتی ہے۔
آپ کے اگلے اقدامات
یہ سمجھنا کہ ارڈینو کار کٹس کس طرح کام کرتے ہیں اس کی بنیاد ہے۔ ایک ایسی تعمیر جو قابل اعتماد طریقے سے کام کرتی ہے وہ منظم اسمبلی اور طریقہ کار ڈیبگنگ سے ہوتی ہے۔ اگر آپ ابھی شروع کر رہے ہیں تو ، واضح دستاویزات اور کمیونٹی سپورٹ کے ساتھ ایک کٹ کا انتخاب کریں (ایلیو اور اوسوئو مقبول انتخاب ہیں)۔ اگر آپ کسی موجودہ تعمیر کا ازالہ کر رہے ہیں تو ، سگنل چین کے ذریعے پسماندہ کام کریں: موٹر آپریشن کی براہ راست تصدیق کریں ، پھر L298N کی جانچ کریں ، پھر ارڈوینو آؤٹ پٹ کو چیک کریں۔
جس وقت آپ کا کوڈ کامیابی کے ساتھ اپ لوڈ ہوجاتا ہے ، ایل ای ڈی زندگی سے پلک جھپکتا ہے ، موٹرز گھومنے پھرتے ہیں ، اور پہیے -} آپ نے جسمانی حقیقت میں خلاصہ منطق کا ترجمہ کیا ہے۔ یہ تبدیلی کبھی بوڑھا نہیں ہوتی ، چاہے یہ آپ کی پہلی ارڈینو کار ہو یا پچاسواں روبوٹکس پروجیکٹ۔
ڈیٹا کے ذرائع
مربوط مارکیٹ بصیرت (coherentmarketInsights.com) - ارڈینو مطابقت پذیر مارکیٹ رپورٹ 2025
عالمی بصیرت کی خدمات (گلوبل انشائٹسروائسز ڈاٹ کام) - ارڈوینو مارکیٹ تجزیہ 2024-2025
آخری منٹ کے انجینئرز (لاسٹ مائنوٹینجینرز ڈاٹ کام) - L298N تکنیکی دستاویزات 2025
سرکٹ ڈائجسٹ (سرکٹ ڈیجسٹ ڈاٹ کام) - موٹر ڈرائیور ٹیوٹوریلز 2025
ہیکسٹر.یو (ہیکسٹر.یو) - ارڈینو روبوٹ کار پروجیکٹس 2024
ارڈوینو فورم (فورم.ارڈوینو. سی سی) - کمیونٹی خرابیوں کا سراغ لگانا 2023-2024
ڈیجیٹل ٹاؤن (ڈیجیٹل ٹاؤن ڈاٹ کام) - روبوٹ کار بلڈ گائیڈ
کس طرح میکاترونکس (ہاؤٹومیچیٹرونکس ڈاٹ کام) - ڈی سی موٹر کنٹرول ٹیوٹوریل 2022