رسبیری پائی کے ساتھ انٹرفیسنگ جوائس اسٹک

اس سیشن میں ہم راسبیری پائی کے ساتھ جوائس اسٹک کو انٹرفیس کرنے جارہے ہیں ۔ جوائس اسٹک بنیادی طور پر مختلف کھیل کھیلنے کے لئے استعمال ہوتا ہے۔ اگرچہ یو ایس بی ٹائپ جوائس اسٹکس کو مربوط کرنا آسان ہے ، لیکن آج ہم جوائس اسٹک کو راسبیری پِی جی پی آئی او پنوں کے ذریعے مربوط کرنے جارہے ہیں ، یہ بہت سے معاملات میں کارگر ثابت ہوگا۔

راسبیری پائی اور جوائسک ماڈیول:

جوائس اسٹکس مختلف اشکال اور سائز میں دستیاب ہیں۔ ذیل میں دیئے گئے اعداد و شمار میں ایک جوائس کا ایک عام ماڈیول دکھایا گیا ہے۔ یہ جوائسک ماڈیول عام طور پر ینالاگ آؤٹ پٹ فراہم کرتا ہے اور اس ماڈیول کے ذریعہ فراہم کردہ آؤٹ پٹ وولٹیجس اس سمت کے مطابق بدلتے رہتے ہیں جس میں ہم اسے منتقل کرتے ہیں۔ اور ہم کچھ مائکروکنٹرولر کا استعمال کرکے ان وولٹیج کی تبدیلیوں کی ترجمانی کرکے تحریک کی سمت حاصل کرسکتے ہیں۔ اس سے قبل ہم نے جوائسک کے ساتھ اے وی آر مائکروکانٹرولر استعمال کیا ہے۔

اس جوائس اسٹک ماڈیول میں دو محور ہیں جیسا کہ آپ دیکھ سکتے ہیں۔ وہ ایکس محور اور Y محور ہیں۔ JOY STICK کا ہر ایک محور ایک پوٹینومیٹر یا برتن پر لگا ہوا ہے۔ ان برتنوں کے درمیانی نکات Rx اور Ry کی طرح چلائے جاتے ہیں۔ تو Rx اور Ry ان برتنوں کے لئے متغیر نقطہ ہیں. جب جوائسک اسٹینڈ بائی میں ہوتا ہے تو ، Rx اور Ry ولٹیج ڈیوائڈر کا کام کرتے ہیں۔

جب جوائس اسٹک افقی محور کے ساتھ منتقل ہوجائے تو ، Rx پن میں وولٹیج تبدیل ہوجاتی ہے۔ اسی طرح ، جب یہ عمودی محور کے ساتھ منتقل ہوتا ہے تو ، Ry پن میں وولٹیج تبدیل ہوجاتی ہے۔ لہذا ہمارے پاس دو ADC آؤٹ پٹس پر جوائسک کے چار رخ ہیں ۔ جب چھڑی کو منتقل کیا جاتا ہے ، تو ہر پن کی وولٹیج سمت کے لحاظ سے اونچی یا کم جاتی ہے۔

جیسا کہ ہم جانتے ہیں کہ راسبیری پائی میں داخلی اے ڈی سی (ڈیجیٹل کنورٹر کے مطابق ینالاگ) میکانزم نہیں ہے۔ لہذا اس ماڈیول کو براہ راست پائ سے نہیں جوڑا جاسکتا۔ ہم وولٹیج کی آؤٹ پٹس کو چیک کرنے کے لئے اوپ امپ پر مبنی موازنہ استعمال کریں گے۔ یہ او پی امپس راسبیری پائی کو سگنل فراہم کرتے ہیں اور سگ اشاروں پر انحصار کرتے ہوئے ایل ای ڈی کو ٹوگل کرتے ہیں۔ یہاں ہم نے چار سمتوں میں جوائسک کی نقل و حرکت کی نشاندہی کرنے کے لئے چار ایل ای ڈی کا استعمال کیا ہے۔ چیک کریں مظاہرے ویڈیو آخر میں.

17 جی پی آئی او پنوں میں سے ہر ایک +3 3.3V سے زیادہ وولٹیج نہیں لے سکتا ہے ، لہذا آپ-امپ آؤٹ پٹ 3.3V سے زیادہ نہیں ہوسکتے ہیں۔ لہذا ہم نے اختیاری امپ LM324 کا انتخاب کیا ہے ، اس IC میں کواڈ آپریشنل امپلیفائر ہے جو 3V پر کام کرسکتا ہے۔ اس آایسی کے ساتھ ، ہمارے پاس ہمارے رسبری پائی جی پی آئی او پنوں کے آؤٹ پٹس کے لئے مناسب آؤٹ پٹ ہیں۔ راسبیری پائ کے جی پی آئی او پنوں کے بارے میں مزید معلومات حاصل کریں۔ کچھ اچھے IOT پروجیکٹس کے ساتھ ہماری راسبیری پِی ٹیوٹوریل سیریز بھی دیکھیں۔

مطلوبہ اجزاء:

یہاں ہم راسبیری جیسی OS کے ساتھ راسبیری پائی 2 ماڈل بی استعمال کر رہے ہیں ۔ ہارڈویئر اور سافٹ ویئر کی تمام بنیادی ضروریات پر پہلے تبادلہ خیال کیا گیا ہے ، آپ اسے شروع کرنے کے لئے راسبیری پائی تعارف اور راسبیری پی آئی ایل ای ڈی بلنکنگ میں دیکھ سکتے ہیں ، اس کے علاوہ ، ہماری ضرورت کے علاوہ:

• 1000µF کاپاکیٹر
• جوائسک ماڈیول
• LM324 Op-amp IC
• 1KΩ مزاحم (12 ٹکڑے ٹکڑے)
• ایل ای ڈی (4 ٹکڑے ٹکڑے)
• 2.2KΩ مزاحم (4 ٹکڑے ٹکڑے)

سرکٹ ڈایاگرام:

جوائسٹک کی چار سمتوں کا پتہ لگانے کے ل L LM324 IC کے اندر چار او پی اے ایم پی موازنہ کرنے والے موجود ہیں۔ ذیل میں اس کی ڈیٹاشیٹ سے LM324 IC کا خاکہ ہے ۔

راسپبیری پائی کے ساتھ جوائسک ماڈیول کو انٹرفیس کرنے کے لئے جو رابطے کیے گئے ہیں وہ نیچے سرکٹ ڈایاگرام میں دکھائے گئے ہیں۔ U1: A، U1: B، U1: C، U1: D LM324 کے اندر چار موازنہ کرنے کی نشاندہی کرتا ہے۔ ہم نے سرکٹ آریھ میں ہر موازنہ کو اسی پن نمبر کے ساتھ دکھایا ہے۔ LM324 IC کی۔

ورکنگ وضاحت:

Y محور کے ساتھ جوائس اسٹک کی نقل و حرکت کا پتہ لگانے کے ل we ، ہمارے پاس OP-AMP1 یا U1: A اور OP-AMP2 یا U1: B ہے ، اور ایکس محور کے ساتھ جوائسک کی نقل و حرکت کا پتہ لگانے کے لئے ، ہمارے پاس OP-AMP3 یا U1 ہے: C اور OP-AMP4 یا U1: D۔

او پی اے ایم پی 1 نے وای محور کے ساتھ جوائس اسٹک کی منفی حرکت کو معلوم کیا:

تقابلی U1 کا منفی ٹرمینل: A کو 2.3V (1K اور 2.2K کے ذریعہ وولٹیج ڈیوائڈر سرکٹ کا استعمال کرتے ہوئے) فراہم کیا گیا ہے اور مثبت ٹرمینل Ry سے منسلک ہے۔ جوائس اسٹک کو اپنے Y محور کے ساتھ نیچے لے جانے پر ، رے وولٹیج میں اضافہ ہوتا ہے۔ ایک بار جب یہ وولٹیج 2.3V سے زیادہ ہوجائے تو ، او پی اے ایم پی اس کے آؤٹ پٹ پن پر + 3.3V آؤٹ پٹ فراہم کرتا ہے۔ او پی - اے ایم پی کی اس ہائی منطقی آؤٹ پٹ کا پتہ لگانے میں راسبیری پائی اور پائی نے ایل ای ڈی کو ٹوگل کرکے جواب دیا۔

او پی - اے ایم پی 2 نے وای محور کے ساتھ جوائس اسٹک کی الٹا تحریک کا پتہ لگایا:

موازنہ U1 کا منفی ٹرمینل: بی 1.0V (2.2K اور 1K کے ذریعہ وولٹیج ڈیوائڈر سرکٹ کا استعمال کرتے ہوئے) کے ساتھ فراہم کی گئی ہے اور مثبت ٹرمینل Ry سے منسلک ہے۔ جوائس اسٹک کو اپنے Y محور کے ساتھ ساتھ منتقل کرنے پر ، Ry وولٹیج کم ہوجاتا ہے۔ ایک بار جب یہ وولٹیج 1.0V سے کم ہوجاتا ہے ، تو OP-AMP پیداوار کم ہوجاتا ہے۔ او پی - اے ایم پی کی اس کم منطقی آؤٹ پٹ کا پتہ لگانے میں راسبیری پائی اور پائی نے ایل ای ڈی کو ٹوگل کرکے جواب دیا ہے۔

او پی اے ایم پی 3 نے ایکس محور کے ساتھ جوائس اسٹک کی بائیں جانب حرکت کا پتہ لگایا:

موازنہ کرنے والا U1 کا منفی ٹرمینل: C کو 2.3V (1K اور 2.2K کے ذریعہ وولٹیج ڈیوائڈر سرکٹ کا استعمال کرتے ہوئے) فراہم کیا گیا ہے اور مثبت ٹرمینل Rx سے منسلک ہے۔ جوائس اسٹک کو اپنے ایکس محور کے ساتھ چھوڑنے پر ، Rx وولٹیج بڑھتا ہے۔ ایک بار جب یہ وولٹیج 2.3V سے زیادہ ہوجائے تو ، او پی اے ایم پی اس کے آؤٹ پٹ پن پر + 3.3V آؤٹ پٹ فراہم کرتا ہے۔ او پی - اے ایم پی کی اس ہائی منطقی آؤٹ پٹ کا پتہ لگانے میں راسبیری پائی اور پائی نے ایل ای ڈی کو ٹوگل کرکے جواب دیا۔

او پی اے ایم پی 4 نے ایکس محور کے ساتھ جوائس اسٹک کی دائیں جانب حرکت کا پتہ لگایا:

تقابلی U1: 4 کا منفی ٹرمینل 1.0V (2.2K اور 1K کے ذریعہ وولٹیج ڈیوائڈر سرکٹ کا استعمال کرتے ہوئے) کے ساتھ فراہم کیا گیا ہے اور مثبت ٹرمینل Rx سے منسلک ہے۔ جوائس اسٹک کو اپنے ایکس محور کے ساتھ ساتھ منتقل کرنے پر ، Rx وولٹیج کم ہوجاتا ہے۔ ایک بار جب یہ وولٹیج 1.0V سے کم ہوجاتا ہے ، تو OP-AMP پیداوار کم ہوجاتا ہے۔ او پی - اے ایم پی کی اس کم منطقی آؤٹ پٹ کا پتہ لگانے میں راسبیری پائی اور پائی نے ایل ای ڈی کو ٹوگل کرکے جواب دیا ہے۔

اس طرح یہ چاروں منطق ، جو جوسٹک کی چار سمتوں کا تعین کرتے ہیں ، راسبیری پائ سے جڑ جاتے ہیں۔ راسبیری پائی ان تقابلی آؤٹ پٹس کو ان پٹ کے طور پر لیتا ہے اور ایل ای ڈی کو ٹوگل کرکے اسی کے مطابق جواب دیتا ہے۔ ذیل میں راسبیری پِی ٹرمینل پر دکھائے گئے نتائج دیئے گئے ہیں ، کیوں کہ ہم نے اپنے ازگر کوڈ کا استعمال کرتے ہوئے جوائسک کی سمت بھی ٹرمینل پر چھاپی ہے۔

ازگر کا کوڈ اور ویڈیو ذیل میں دیا گیا ہے۔ کوڈ آسان ہے اور کوڈ میں دیئے گئے تبصروں سے سمجھا جاسکتا ہے۔