How to upload Arduino bootloader to a standalone Microcontroller in Hindi ( नए कंट्रोलर में बूटलोडर प्रोग्रामिंग कैसे करें )

How to upload Arduino Bootloader to a stand alone Micro controller in Hindi

नए कंट्रोलर में बूटलोडर प्रोग्रामिंग कैसे करें

आर्डूइनों बोर्ड के साथ जो कंट्रोलर लगा हुआ आता है वह अलग से मिलने वाले कंट्रोलर से भिन्न होता है । आर्डूइनों बोर्ड के साथ आने वाले कंट्रोलर में एक अलग से HEX फ़ाइल डाली गयी होती है जिसके कारण वह आर्डूइनों IDE से आने वाले स्क्रेच को समझता है और उसको अपने हार्डवेयर पर लागू कर देता है । यदि हम बाहर से एक Atmega328P कंट्रोलर को खरीद कर किसी आर्डूइनों बोर्ड में लगाते है तब वह आर्डूइनों IDE से प्रोग्राम नहीं होता है । वह error दिखाना शुरू कर देता है । IDE से आने वाले प्रोग्राम को समझने के लिए कंट्रोलर के पास “bootloader” नाम की फ़ाइल उसमे डाली होने चाहिए । अन्यथा वह आर्डूइनों बोर्ड में लगाने पर न तो कोई प्रोग्राम को पहचान पाता है और न ही वह कोई कार्य को करने में सक्षम हो पता है । सीधे शब्दो में यदि किसी कारण से हमें किसी नए Atmega328P कंट्रोलर को आर्डूइनों बोर्ड से प्रोग्राम करना है तो पहले नए कंट्रोलर में “bootloader” डाला जाना आवश्यक है। किसी नए कंट्रोलर में bootloader डालने को bootloader burning (बरनिंग) कहते है ।

Bootloader डाले जाने के बाद इस कंट्रोलर को आर्डूइनों बोर्ड में लगाकर IDE से प्रोग्राम किया जा सकता है और इसको प्रोग्राम होने के बाद अपने किसी अन्य हार्डवेयर PCB में लगाकर प्रयोग किया जा सकता है । इस सुविधा के कारण हम कम पैसों में अन्य आर्डूइनों बोर्ड के जैसे बोर्ड का निर्माण कर सकते है जो वो सब कार्य कर सकता है जो एक नया आर्डूइनों बोर्ड कर सकता है ।

एक आर्डूनों बोर्ड से नए Atmega328P में bootloader डालने की तीन विधियाँ है इन का विवरण इस प्रकार से है –

1॰  In-Circuit Serial Programming (ICSP) यह विधि bootloader burning की सुविधा प्रदान करती है । इस विधि में आर्डूनों बोर्ड के कंट्रोलर वाले सॉकेट में एक नया कंट्रोलर लगाया जाता है जिसको प्रोग्राम करना होता है । उसके बाद हमें एक नए प्रकार के हार्डवेयर की जरूरत होगी जिसको USBasp कहा जाता है । इसके साथ ही हमे Atmega Studio ( स्टुडियो ) सॉफ्टवेयर के जरूरत होगी तब हम नए कंट्रोलर में bootloader file बर्न कर पायेंगे । यह विधि खर्चीली होने के साथ साथ जटिल भी है । इस विधि में गलती होने की भी संभावना रहती है । इसका प्रयोग प्राय: नहीं किया जाता है । चित्र में आर्डूइनों ICSP साकेट को दिखाया गया है ।

चित्र न॰ 1

2. Arduino ISP प्रोग्राममिंग विधि में एक आर्डूइनों बोर्ड से दूसरे आर्डूइनों बोर्ड में bootloader प्रोग्राम डाला जाता है । चित्र में इस विधि में प्रयोग होने वाले हार्डवेयर setup को दिखाया गया है ।

चित्र न॰ 2

इस विधि में दो आर्डूइनों बोर्ड की जरूरत होती है , जोकि अपेक्षाकृत महंगा होता है । इस setup को प्रोग्राम आर्डूइनों IDE से ही किया जा सकता है । यह कम जटिल विधि है ।

3. तीसरी विधि सबसे सस्ती और आसान विधि है । इसमे कम समय में ही नए कंट्रोलर में bootloader burn कर दिया जाता है । इस विधि के setup को नीचे चित्र में दिखाया गया है । । इसके लिए बहुत ही साधारण से समान के जरूरत होती है । समान की सूची इस प्रकार से है ।-

22pf ceramic capacitors    2

16 MHz क्रिस्टल           1

10 किलो ओहम  रेसिस्टर     1

जनरल बोर्ड (BreadBoard)  1

कुछ संयोजक तारें 

 

अब हमें आर्डूइनों बोर्ड ( जिससे हम अपने नए Atmega328P कंट्रोलर को प्रोग्राम करने जा रहे है ) को एक प्रकार से AVR प्रोग्रामर बनाना पड़ेगा इसके लिए आर्डूइनों बोर्ड में AVR प्रोग्रामर का code डालना पड़ेगा । इसके लिए नीचे लिखे निर्देश कर्मश: दोहराए –

1. अपने आर्डूइनों बोर्ड यानि ARDUINO UNO को अपने कम्प्यूटर से USB केबल के द्वारा जोड़े ।

2. आर्डूइनों IDE को खोले ।

3. आर्डूइनों IDE में अपने आर्डूइनों बोर्ड का पोर्ट (Port) एवं बोर्ड का प्रकार जाँचें।

चित्र न॰ 4

4. अब अपने आर्डूइनों बोर्ड को AVR प्रोग्राम से तैयार करने के लिए File Menu के Examples option में जाए ।

5. Examples options में से ArduinoISP में ArduinoISP को चुने ।

6. अब अपने arduino UNO बोर्ड में ArduinoISP प्रोग्राम को upload button की सहायता से upload करें । ArduinoISP से प्रोग्राम upload होने पर आपका Arduino बोर्ड AVR Programming के लिए तैयार है । अपने आर्डूइनों UNO बोर्ड को कम्प्यूटर से निकाल लें । 

चित्र न॰ 5

7. अब चित्र न॰ 3 में दिखाये गए setup के अनुसार इन समान को एक बोर्ड ( BreadBoard ) पर अच्छे से व्यवस्थित कर ले । 

8. अपने आर्डूइनों बोर्ड को कम्प्यूटर से जोड़ें । Tools Menu  का सबसे अंतिम option Burn Bootloader पर click करके bootloader को अपने नए कंट्रोलर में प्रोग्राम होने दे ।

9. Programming पूरी होने पर आपका कंट्रोलर अब आर्डूइनों बोर्ड में लगाकर किसी भी स्केच से असानी से प्रोग्राम होने के लिए प्रयोग होने के लिए तैयार है । 

चित्र न॰ 6

चित्र न॰ 7

हमने देखा की एक नए कंट्रोलर को भी आर्डूइनों बोर्ड से आसानी से bootloader डालकर (Burn करने से ) किसी आर्डूइनों बोर्ड में लगाकर प्रोग्राम किया जा सकता है । अब इस कंट्रोलर को अलग से भी किसी PCB (Printed Circuit Board) में लगाकर प्रयोग किया जा सकता है । इसके कारण कम लागत में भी आप आर्डूइनों बोर्ड के जैसी सुविधा पा सकते है ।

चित्र न॰ 8

चित्र न॰ 8 में एक stand alone आर्डूइनों बोर्ड को दिखाया गया है । इसके सारे functions एक Arduino Uno बोर्ड की तरह से ही काम करेंगे।