ڈیجیٹل تھرمامیٹر

  ڈیجیٹل تھرمامیٹر

(ٹیکساس انسٹرومنٹس TMP124 ڈیجیٹل ٹمپریچر آئی سی کی کمپیوٹر پیرالل پورٹ انٹرفیسنگ)

     یہاں درجہ حرارت حساسیے کے طور پر ٹیکساس انسٹرومنٹس کے ٹمپریچر سنسر آئ سی TMP124 پر مشتمل سرکٹ اور سافٹ وئیر کی تفصیلات بتائی جا رہی ہیں  ۔ یہ ایک جدید آی سی ہے جو درجہ حرارت کی پیمائش براہ راست عددی یا ڈیجیٹل کی شکل میں فراہم کرتا ہے۔ اس ليے اس کے ساتھ اینالوگ ٹو ڈیجیٹل کنورٹر آی سی استعمال کرنے کی ضرورت نہیں ہو گی۔ مزید خوبی اس آی سی کی یہ ہے کہ یہ درجہ حرارت کی عددی شکل کو سلسلہ وار فراہم کرتا ہے  جس کا فائدہ یہ ہے کہ اس حساسیے سے 12 ہندسی ثنائ عداد پر مشتمل درجہ حرارت پڑھنے کے لیے 12 متوازی تاروں کی بجا‎ۓ محض 2 تاریں چاہئیں ہوں گیں (علاوہ آی سی کے فعال/ غیرفعال حالت کے کنٹرول کے لیے ایک اختیاری تارکے)۔ سرکٹ انتہائ سادہ ہے اور آی سی کے علاوہ صرف ایک کیپیسٹر اضافی پرزے کے طور پر استعمال ہوا ہے۔ سرکٹ تشکیل دینے کے بعد آپ کو اس کی درجہ بندی کرنے کے لیے پریشان ہونے کی ضرورت نہیں کیوں کے یہ آی سی پہلے ہی سے درست درجہ حرارت ماپنے کے لیے درجہ بند ہے۔ سرکٹ کا کرنٹ خرچ ایک ملی ایمپئر کا تقریبا بیسواں حصہ ہے جس کی بدولت ایک بٹن سیل بھی مدتوں کام دے سکتا ہے۔ تاہم یہاں پر اس خصوصیت کا فائدہ ہم نے دوسری طرح اٹھایا ہے اور سرکٹ کو کمپیوٹر کی پیرالل پورٹ سے ہی پاور فراہم کر دی ہے۔ اگرچہ پیرالل پورٹ بہت کم کرنٹ فراہم کر سکتی ہے تاہم اس سرکٹ کو بخوبی چلایا جا سکتا ہے۔

 دوری خاکہ(سرکٹ ڈایا گرام)

پیرالل پورٹ

اگر آ پ کسی کمپیوٹد کی پچھلی جالب نظر دوڑائیں تو آپ کو بہت سے مختلف اقسام کے کنکٹرز نظر آئیں گئے۔ ہر کنیکٹر کی شکل اور پنوں کی تعداد مختلف ہوتی ہے۔ اسی بنا پر ہم ان میں آسانی سے امتیاز کر سکتے ہیں ۔ ہر کنیکٹر ایک پورٹ کہلاتا ہے مثلا USB پورٹ' کی بورڈ پورٹ' سیریل پورٹ' LAN پورٹ اور پرنٹر پورٹ وغیرہ۔ نیچے کمپیوٹر کی پشت پر پیرالل پورٹ دیکھی جا سکتی ہے۔ 

SPI   انٹر فیس ڈیجیٹل معلومات کو سیریل یا سلسلہ وار ایک جگہہ سے دوسری جگہہ منتقل کرنے کے طریقہ کار کا نام ہے۔ ہمارا آئی سی بھی اسی طریقے سے معلومات کا تبادلہ کرتا ہے۔ آئیے اس آئی سی کی مختلف پنوں کو دیکھتے ہیں کہ یہ کیا کام سر انجام دے سکتی ہیں:

1۔ منتخب (CS)

یہ آی سی کی ان پٹ پن ہے۔ اس پن کے ذریعہ سے آی سی کو فعال حالت میں لے کر آتے ہیں۔ اس پن کے وولٹیج پست (صفر)  کرنے سے معلوماتی پن معلومات کے تبادلے کے قابل ہو جاتی ہے ورنہ یہ اعلی مزاحمت حالت میں موجود ہوتی ہے۔ اعلی مزاحمتی حالت میں اگر اس لائین پرباہر سے وولٹیج دئیے جائیں تو آئی سی کو کوئ نقصان نہیں پہنچتا۔ اگر یہ سہولت آئی سی پر موجود نہ ہو تو اس پن پر بیرونی وولٹیج کے دبا‌ؤ سے آئی سی جلنے کا خدشہ رہے گا۔

 2۔ نبض یا کلاک (SK)

یہ آی سی کی ان پٹ پن ہے۔ نبض پن معلوماتی پن کی مدد گار ہے۔ کیوں کہ آی سی درجہ حرارت کی پیمائش کے ثنائ ہندسے باری باری کمپیوٹر کو منتقل کرتا ہے اس لیے نبض پن اس چیز کی نشاندہی کرتی ہے کہ اگلا ہندسہ معلوماتی پن پر موجود ہے اور پچھلے ہندسے کی باری ختم ہو گئی ہے۔ نبض پن جب بھی صفر وولٹیج سے بلند وولٹیج (5 وولٹ)  پر جاتی ہے اس کے فورا بعد نئے ثنا‏ئ عدد کو پڑھ سکتے ہیں۔ اس پن کے وولٹیج بالکل دل کی دھڑکن کی مانند مقررہ وقفہ سے تبدیل ہوتے رہنے چاہیں۔ ایک نبضی دور (Clock Period) کا مطلب ہے کہ اس پن کے وولٹیج پست سے بلند سے دوبارہ پست حالت میں آ جائیں۔ اس کو ہم مختصرا ایک نبض لکھیں گے۔

 3۔ علمی یا معلوماتی پن (DI)

یہ واحد پن ہے جو کہ انپٹ اور آوٹ پٹ دونوں کے طور پر استعمال کی جا سکتی ہے۔ تاہم اس پروجیکٹ میں ہم اسے صرف آی سی کی آوٹ پٹ کے لیے ہی استعمال کریں گے۔ آی سی کا پیمائش کردہ درجہ حرارت 12 ثنائ اعداد پر مشتمل ہوتا ہے۔ منتخب پن کو فعال کرنے کے بعد پہلی نبض پر DI کی حالت ہمیں درجہ حرارت کے منفی یا مثبت ہونے کا بتاتی ہے۔ (بلند وولٹیج = منفی درجہ حرارت' پست وولٹیج = مثبت درجہ حرارت)- اس سے اگلی نبض سب سے بڑی مقامی قیمت (211)رکھنے والا ثنائ عدد علمی پن  پر منتقل کرتی ہے۔   

 ویژل بیسک پروگرام

ہم آی سی کی کل آٹھ میں سے صرف پانچ پنیں استعمال کر رہے ہیں۔ تین تو وہ ہوں گی جن کا سطور بالا میں ذکر کر چکے ہیں۔ ان کے علاوہ دو اور پنیں پاورسپلائ کی مثبت اور منفی لائینیں ہوں گی۔ آئیے  آی سی سے معلومات حاصل کرنے کے عمل کا تھوڑی تفصیل میں دیکھتے ہیں:

1. درجہ حرارت کی پیمائش پر مشتمل ثنائ اعداد کو ہم ایک متغیر میں ذخیرہ کریں گے۔ ابتدائ طور پر اس کو صفر کی قدر سے شروع کریں گے۔

2. CLK کے وولٹیج پست کریں

3. CS کو پست کریں

4. CLK کے وولٹیج بلند کریں

5. DI کی حالت پست یا بلند کو نوٹ کریں (اس کے لیے پروگرام میں تھوڑی چالاکی کی گئ ہے)۔ یہ درجہ حرارت کے منفی یا مثبت ہونے کا اظہار کرنے والی ثنائ حالت ہے۔ (جس طرح اوپر بیان کیا گیا ہے)۔ یہاں سے درجہ حرارت کی معلومات آنا شروع ہو گئیں ہیں۔

6. CLK کو پست کریں۔ تھوڑی دیر کے بعد دوبارہ بلند کریں (اس طرح ایک نبض مکمل ہو جا‌ۓ گی)

7. DI کی حالت '1' یا '0' کو پڑھ کر 211 سے ضرب دیں۔ اور متغیر کی پہلی قدر میں جمع کریں۔

8. نمبر 7 والے اور 8 کو بار بار مزید 10 دفعہ دہرائیں۔ اور ہر دفعہ متغیر کو 210۔29۔28۔ ۔ ۔ ۔27۔21۔20 سے ضرب دے کر متغیر میں جمع کریں

9. کل حاصل جمع کو 0.0625  سے ضرب دیں۔ یہ درجہ حرارت کی اپنی صحیح شکل ہو گی جسے ہم ایک ٹیکسٹ باکس میں ظاہر کر دیں گے۔

فہرست اجزاء

1. پیرالل پورٹ/پرنٹر کیبل : اس پروجیکٹ میں پرانے پیرالل پورٹ پرنٹر کی ڈیٹا کیبل استعمال کی گئی ہے جس کا پرنٹر کی طرف کنکٹر تریں جوڑنے کے لئیے اتار دیا گیا ہے۔ 

2. TMP124 درجہ حرارت سنسر آئ سی

3. 0.1uF کیپیسٹر

تشکیل و تنصیب

کیونکہ TMP124 صرف سرفیس ما‎ؤنٹ پیکیج ہی میں دستیاب ہے اس لیے اس کے لیے PCB اس طرح سے بنایا گیا کہ آی سی کو بریڈ بورڈ میں نصب کیا جا سکے۔ یہ پی سی بی مشہور سافٹ وئیرEAGLE کی فری ورژن کی مدد سے بنایا گیا ہے۔ (سولڈرنگ کی کوالٹی، جیسا کہ تصویر سے ظاہر ہے، اتنی اچھی نہیں رہی۔ تاہم آئی سی  کام صحیح کرتا ہے۔

بریڈ بورڈ پر سرکٹ کی تنصیب:۔ نیچے تصویر میں آپ کو ایسے تین سنسر آئی سی نظر آ رہے ہیں جن میں سے صرف ایک کو استعمال یا گیا ہے۔ بائیں جانب تین پی سی بی درحقیقت پیرالل پورٹ کی تین سب پورٹس ہیں جن کو بریڈ بورڈ پر استعمال کرنے کی غرض سے علیحدہ علیحدہ پی سی بی پر سولڈر کر دیا گیا ہے

 یہ سرفیس ماؤنٹ آی سی استعمال کرنے کا ہمارا پہلا تجربہ تھا جو اللہ تعالی کے فضل و کرم سے کامیاب رہا۔ نیچے تصویر میں کمپیوٹر پر درجہ حرارت کی پیمائش نظر آ رہی ہے۔ ونڈوز ایکس پی پر ویژل بیسک میں بنایا گیا پیرالل پورٹ ریڈنگ پروگرام:

ویژل بیسک کی مدد سے بنائی گئی  TMP124.EXE فائل آپ یہاں سے ڈاؤن لوڈ کر سکتے ہیں

 EXE فائل کے کام کرنے کے لیے ضروری ہے کہ INPOUT32.dll فائل کو ونڈوز کی سسٹمD:\WINDOWS\system ڈائیرکٹری میں پہلے محفوظ کر لیا جاۓ۔

 ویژل بیسک کا مکمل سورس کوڈ یہاں سے حاصل کریں۔

اللہ تعالی آپ کا حامی و ناصر ہو !

  یہ تمام فائلیں آپ منسلک رار فائل سے بھی حاصل کر سکتے ہیں