டிஜிட்டல் கில்லாடி ஆகலாம்-14: மைக்ரோகன்ட்ரோலர் வெளியீடு - முக்கிய தகவல்கள்

பாலாஜி

வீடுகளில் மின்சாதனங்களை, சுவிட்சை பயன்படுத்தி கட்டுப்படுத்துகிறோம். அதே போல், சுவிட்சை பயன்படுத்தி பிளக் பாயிண்டையும் கட்டுப்படுத்துகிறோம். பிளக்கில், எந்த மின் சாதனத்தை வேண்டுமானாலும் இணைக்கலாம். ஆனால், சுவிட்சு அந்த மின் சாதனத்தைக் கட்டுப்படுத்தும்.

சுவிட்சு, சாக்கெட்டுக்குத் தரும் மின்சாரத்தை மட்டுமே கட்டுப்படுத்துகிறது. அதனால் சாக்கெட்டுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ள மின்சாதனமும் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. நாம் வீட்டில், நிறைய வகையான சாக்கெட்டுகளைப் பார்த்திருப்போம். சில சிறியவை, சில பெரியவை.

ஏசிக்கு என்று பல வகைகள் உள்ளன. அவற்றில் 5A, 10A, 15A, 20A... என்று குறிப்பிட்டிருக்கும். இந்த எண்கள் எதைக் குறிக்கின்றன?

மின்சாதனம் பழுதடைவது ஏன்?

நாம் 5A Socket -ல் இணைக்கும் மின்சாதனம் , 5A மின்சார ஓட்டத்திற்கு மேல் எடுக்கக் கூடாது. அப்படி எடுத்தால் சாக்கெட் எரிந்து விடும். இந்தியாவில், 230V மின்சார சப்ளையைப் பயன்படுத்துவதால், 5A சாக்கெட்டில், 230 x 5 = 1150W சக்தியுள்ள மின் சாதனத்திற்கு மேல் பயன்படுத்தக் கூடாது என்று பொருள். ஒவ்வொரு மின் சாதனத்திற்கும், ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு மின்சார ஓட்டத்தைத் தாங்கும் சக்தி உள்ளது. அதற்கு மேல் மின்சார ஓட்டம் அந்த மின்சாதனத்தின் வழியே சென்றால், மின் சாதனம் பழுதடைந்து விடும்.

உதாரணமாக, 230W மின்விளக்கிற்கு ( 230W/230V ), 1A மின்சார ஓட்டத்தைத் தாங்கும் சக்தி மட்டுமே உள்ளது. 1A மின்சார ஓட்டத்திற்கு மேல் இந்த 230W மின்விளக்கின் ஊடே சென்றால், மின்விளக்கு பழுதாகிவிடும். 230V மின் அழுத்தம் கொடுத்தால் 230W சக்தி தரும். மேலும் மின்விளக்கின் ஊடே 1A மின்சார ஓட்டம் பாயும். 230V-க்கு பதிலாக 250V மின் அழுத்தம் கொடுத்தால் மின்விளக்கின் ஊடே, 1.1A மின் ஓட்டம் பாயும். மின்விளக்கு பழுதாகி விடும். இதே முறையை எலக்ட்ரானிக்ஸிலும் பொருத்திப் பார்க்கலாம்.

எல்.இ.டி.யின் பயன்பாடு

முதலில் வெளியீட்டு பின்களைப் பற்றிப் பேசுவோம். மைக்ரோகண்ட்ரோலரின் வெளி உலகத் தொடர்பை ஏற்படுத்தக் கூடிய பின்கள், எவ்வளவு மின் அழுத்தம் தாங்கும், தரும் மற்றும் எவ்வளவு மின் ஓட்டம் தரும் மற்றும் பெறும் போன்ற தகவல்கள் மிக முக்கியமானவை. எலக்ட்ரானிக் துறையில் புராஜக்ட் செய்யும் ஒவ்வொருவரும் கட்டாயம் அறிந்திருக்க வேண்டிய தகவல் இது.

இந்த பின்களை மென்பொருள் மூலம் கட்டுப்படுத்துகிறோம். நம்மால் 1 அல்லது 0 என்று மட்டுமே எழுத முடியும். 0 என்றால் பொதுவாக எல்லா மைக்ரோகன்ட்ரோலர்களும் 0V தருகின்றன. ஆனால், 1 என்றால் 5V, 3.3V, 2.5V, 1.8V என பல்வேறு வகையான வோல்டேஜ்களை மைக்ரோ கன்ட்ரோலர்கள் தருகின்றன.

ஆகவே மைக்ரோகன்ட்ரோலரை பயன்படுத்தி புராஜக்ட் செய்யும் போது மிகவும் கவனமாக இருக்க வேண்டும். உதாரணத்துக்கு, 'LED'-ஐ மைக்ரோகன்ட்ரோலர் வெளியீடு பின்னுடன் எவ்வாறு இணைப்பது என்று பார்க்கலாம். LED-களிலும் பல்வேறு வகைகள் உள்ளன. ஒவ்வொரு LED-யும் ஒளிர்வதற்கு குறிப்பிட்ட வோல்டேஜ் மற்றும் மின்சாரம் தேவை. பச்சை வண்ண LED பொதுவாக 2V மின் அழுத்தத்திலும் 10mA மின் ஓட்டத்திலும் சரியான ஒளியைத் தரும்.

மைக்ரோகன்ட்ரோலர் வெளியீடு பின் 5V தருகிறது என்று எடுத்துக் கொண்டு 'LED'-ஐ அதனுடன் இணைக்கலாம்.

படம் 3-ல் LED-ஐ நேரடியாக மைக்ரோகன்ட்ரோலர் பின்னுடன் இணைத்துள்ளோம். LED வேலை செய்ய 2V தேவை. மைக்ரோ கன்ட்ரோலர் 5V தருகிறது. இப்போது என்ன நேர்கிறது என்று பார்க்கலாம். LED-க்கு 2V-ற்கு மேல் கொடுத்தால் அது ’பிரேக்டவுன்’ நிலைக்குச் செல்லும். இந்த நிலையில் 'LED', மின் ஓட்டத்திற்கு எந்த ஒரு தடையையும் தராது. ஆகவே அதன் வழியே அதிக அளவு மின்சாரம் பாயும். ஆனால், LED தயாரிப்பாளர்கள் அதிக அளவு மின் ஓட்டமாக 20 mA என்று மட்டுமே குறிப்பிட்டுருப்பார்கள்.

ஆகவே LED வீணாகி விடும். மைக்ரோ கன்ட்ரோலரும் வீணாக வாய்ப்புகள் உள்ளன. ஆகவே LED-க்கு 2V மட்டுமே தர வேண்டும். மேலும் அதன் வழியாக அதிகபட்சமாக 10mA மின்சார ஓட்டம் மட்டுமே செல்லக் கூடியதாக சர்க்யூட்டை வடிவமைக்க வேண்டும். ஆகவேதான் படம் 4-ல் ஒரு மின் தடையை இணைத்திருக்கிறோம். மைக்ரோகன்ட்ரோலர் தரும் 5V-ல், 3V மின் தடையிலும், 2V LED-லும் பிரியும் படி வடிவமைக்க வேண்டும்.

LED மற்றும் மின் தடை ஆகிய இரண்டும் தொடர் இணைப்பில் இருப்பதால், இரண்டிலும் செல்லும் மின்சார ஓட்டத்தின் அளவு ஒன்றாக இருக்கும். ஆகவே, மின் தடையின் வழியாகவும் 10 mA மின் ஓட்டம் இருக்க வேண்டும். ஓம்ஸ் விதிப் படி, V = IR. ஆகவே 5V = 10mA x R

ஃ R = 300 .

பொதுவாக 300 மின்தடைகள் கிடைப்பதில்லை. அதற்கு பதிலாக எளிதில் கிடைக்கின்ற 330 மின்தடையை உபயோகிக்கலாம்.

இதிலும் நாம் ஒரு தகவலை அனுமானமாக (Assume) எடுத்துக் கொண்டிருக்கிறோம். மைக்ரோகன்ட்ரோலர் 10 mA மின் ஓட்டம்தரும் என்பதே அது. சிலநேரம் மைக்ரோகன்ட்ரோலர் தரும் மின் ஓட்டம் தேவையை விட குறைவாக இருக்கும். இந்த மாதிரிநேரங்களில் மைக்ரோகன்ட்ரோலர் தரும்மின் ஓட்டத்தை அதிகப்படுத்த மைக்ரோகன்ட்ரோலருக்கு வெளியே, ஒரு மின்னணுப்பொருளை பயன்படுத்த வேண்டியிருக்கும்.

அதே போல் சிலநேரம் மின் சாதனங்களுக்கு மைக்ரோகன்ட்ரோலர் தரும் மின் அழுத்தத்தை (Voltage) விட அதிகம் தேவைப்படும். இந்த நேரங்களில் மைக்ரோகன்ட்ரோலருக்கும் மின் சாதனத்திற்கும் இடையே ’டிரைவர்’ (Driver) என்ற மின்னணு சாதனத்தைப் பயன்படுத்த வேண்டும்.

இந்த டிரைவர் சர்க்யூட், மின் அழுத்தம் மற்றும் மின் ஓட்டம் ஆகிய இரண்டையும் அதிகரித்துத் தர வல்லது. இதனைப் பற்றி விரிவாக அடுத்த வாரம் பார்க்கலாம்.

கட்டுரையாளர்: பொறியியல் வல்லுநர் மற்றும் பயிற்றுநர்.