പങ്ക് വെക്കാം

ന്യൂ ഡൽഹിയിലെ ഇന്റർ യൂണിവേഴ്സിറ്റി ആക്സിലറേറ്റർ സെന്‍റെറി (Inter-University Accelerator Center) ന്‍റെ  PHOENIX പ്രോജക്റ്റിന്‍റെ ഭാഗമായി വികസ്സിപ്പിചെടുത്ത അതിനൂതന ഉപകരണമാണ് എക്സ്പയ്സ് അതിന്‍റെ ഏറ്റവും പുതിയ പതിപ്പാണ്‌ എക്സ്പയ്സ്-17. 2017 ഫെബ്രുവരിയിലാണ് ഇത് പുറത്തിറങ്ങിയത്. ഇലക്ട്രോണിക്സ് അല്ലെങ്കിൽ കമ്പ്യൂട്ടർ പ്രോഗ്രാമിങ്ങിന്‍റെ വിശദാംശങ്ങളില്ലാതെ തന്നെ ശാസ്ത്ര പരീക്ഷണങ്ങൾ, പ്രകടനങ്ങൾ(ഡെമോണ്‍സ്ട്രേഷന്‍സ്), പ്രോജക്ടുകൾ തുടങ്ങിയവ വികസിപ്പിക്കാനുള്ള ഹാര്‍ഡ്‌വെയര്‍ & സോഫ്റ്റ്‌വെയര്‍ ചട്ടക്കൂടാണ് ഇത്. പ്രായഭേതമന്യേ ആര്‍ക്കുംതന്നെ ലളിതമായി ഉപയോഗിക്കാം എന്നതാണ് ഈ നൂതന ഉപകരണത്തിന്‍റെ പ്രത്യേകത. നിങ്ങളുടെ കമ്പ്യൂട്ടറിനെ ഒരു സയൻസ് ലബോറട്ടറിയാക്കി മാറ്റാന്‍ ഇത് സഹായിക്കുന്നു.

താങ്ങാവുന്ന വിലയില്‍ ലബോറട്ടറി ഉപകരണങ്ങള്‍ വികസിപ്പിക്കുകയും അത് അധ്യാപകരെയും വിദ്യര്‍ത്ഥികളേയും പരിശീലിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുക എന്ന ലക്ഷ്യത്തോടെ 2005 ൽ ഐ.യു.എ.സി (IUAC) യുടെ ഔട്ട്റീച്ച്  പ്രോഗ്രാമിന്‍റെ ഭാഗമായി PHOENIX (Physics with Home-made Equipment and Innovative Experiments) (ഹോം മെയിഡ്  ഉപകരണവും നൂതന പരീക്ഷണങ്ങളുമായുള്ള ഭൌതികശാസ്ത്രം) ആരംഭിച്ചു. സൂക്ഷ്മപരിശോധനകളോട് കൂടിയ രൂപകൽപ്പനയും, പൈഥൺ പ്രോഗ്രാമിങ് ഭാഷയുടെ സുഗമവും, റിയൽ-ടൈം അളവുവാനുള്ള ശേഷിയും വേഗതയുമുള്ള മൈക്രോകൺട്രോളറുകളും ചേര്‍ന്ന് ഡാറ്റ വിശകലനവും വിഷ്വലൈസേഷനും വളരെ എളുപ്പമാക്കിയപ്പോള്‍ അത് എക്സ്പയ്സ് എന്ന നൂതന ഉപകരണത്തിന്‍റെ പിറവിക്കു കാരണമായി.  ഇലക്ട്രോണിക് ഹോബിയിസ്റ്റുകൾക്കും എൻജിനീയറിങ് വിദ്യാർഥികൾക്കുമായി ഒരു ടെസ്റ്റ് ഉപകരണമായും ഇത് പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

PHOENIX ൽ നിന്നുള്ള എല്ലാ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾക്കുമുള്ള സോഫ്റ്റ്‌വെയറുകളും ഗ്നു(GNU) ജനറൽ പബ്ലിക് ലൈസൻസിനു (GNU General Public License) കീഴിൽ വിതരണം ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഹാര്‍ഡ്‌വെയര്‍ ഡിസൈനുകൾ സി.ഇ.ആര്‍.എൻ-ഒ.എച്.എല്‍ (CERN OHL) കീഴിലാണ്.

എക്സ്പയ്സ് ഹാര്‍ഡ്‌വെയര്‍ പരിചയപ്പെടാം

കമ്പ്യൂട്ടർ യുഎസ്ബി പോർട്ട്ലേക്ക് ഘടിപ്പിക്കുന്നതോട് കൂടി ഇത് പ്രവർത്തന സജ്ജമാകും. കമ്പ്യൂട്ടർ യുഎസ്ബി പോര്‍ട്ടില്‍ നിന്നുള്ള വൈദ്യുതി ഉപയോഗിച്ചാണ് ഇവ പ്രവര്‍ത്തിക്കുന്നത് അതുകൊണ്ടുതന്നെ മറ്റൊരു വൈദ്യുതി ഉറവിടത്തിന്‍റെ (POWER SUPPLY) ആവശ്യമില്ല. കുറഞ്ഞ ഫ്രീക്വന്‍സിയിലുള്ള ഓസിലോസ്കോപ്പ്, ഫങ്ങ്ഷന്‍ ജെനറേറ്റര്‍,  പ്രോഗ്രാമബിൾ വോൾട്ടേജ് സ്രോതസ്സ്, ഫ്രീക്വൻസി കൗണ്ടർ, ഡാറ്റാ ലോഗ്ഗർ എന്നീവയായൊക്കെ ഈ ഉപകരണം പ്രയോജനപ്പെടുത്താം. ബാഹ്യ സിഗ്നലുകൾ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നതിന് വേണ്ടി സ്പ്രിംഗ് ഘടിപ്പിച്ചിട്ടുള്ള രണ്ട് ടെർമിനൽ ബ്ലോക്കുകൾ ഉണ്ട്, അതില്‍ ഒരു ബ്ലോക്ക് ഇന്‍പുട്ട് സിഗ്നലുകള്‍  ഘടിപ്പിക്കാനും മറ്റൊന്ന് ഔട്പുട്ട് സിഗ്നലുകള്‍ക്കും വേണ്ടിയാണ്. എക്സ്പയ്സ് സോഫ്റ്റ്‌വെയര്‍ ഉപയോഗിച്ച്  ഈ ടെർമിനലുകളിലെ വോൾട്ടേജുകള്‍ കാണാനും നിയന്ത്രിക്കുവാനും സാധിക്കും. സെന്‍സറുകളുടെ സഹായത്തോടെ താപം, മര്‍ദം (temperature, Pressure) തുടങ്ങിയവ അളക്കാനും മനസ്സിലാക്കാനും കഴിയും.

ബാഹ്യ ടെര്‍മിനലുകള്‍ (External Connections)

ബാഹ്യ കണക്ഷനുകളുടെ പ്രവർത്തനങ്ങൾ താഴെ വിശദീകരിച്ചിട്ടുണ്ട്. കറുപ്പ് നിറത്തിലുള്ള എല്ലാ ടെര്‍മിനലുകളും ഗ്രൌണ്ടാണ്(GND).

ഔട്പുട്ട് ബ്ലോക്ക്

CCS – കോണ്‍സ്റ്റന്റ് കറന്റ്‌ സോഴ്സ്‌ (Constant Current Source (CCS)):- സ്ഥിരമായ കറന്റ്‌ ഉറവിടം അതായത് ഈ ടെര്‍മിനലില്‍ നിന്നും കിട്ടുന്ന കറന്റ്‌ എല്ലായ്പ്പോഴും സ്ഥിരമായിരിക്കും ഇവിടെ അത് 1.1mA ആണ്. ഈ കോണ്‍സ്റ്റന്റ് കറന്റ്‌ സോഴ്സ്‌  എക്സ്പയ്സ് സോഫ്റ്റ്‌വെയര്‍ ഉപയോഗിച്ച് ഓണ്‍ ചെയ്യാനും ഓഫ്‌ ചെയ്യാനും സാധിക്കും.

ശ്രദ്ധിക്കുക: ഉള്ളില്‍ ഉപയോഗിച്ചിരിക്കുന്ന ഘടഗങ്ങളുടെ പ്രത്യേകതകള്‍ കാരണം ചിലപ്പോള്‍ ഈ വാല്യൂ അല്‍പ്പം കൂടാനും കുറയാനും സാധ്യതയുണ്ട്. അത് അളന്നു ഉറപ്പുവരുത്താന്‍ ഒരു അമ്മീറ്റര്‍ CCS ല്‍ നിന്നും GND ലേക്ക് ഘടിപ്പിച്ചാല്‍ മതി. മറ്റൊരു വാല്യൂയിലുള്ള പ്രതിരോധവുമായി (റെസിസ്റ്ററുമായി) (~1k) കണക്ട് ചെയ്ത് വോൾട്ടേജ് അളക്കുക എന്നതാണ് മറ്റൊരു മാർഗ്ഗം. റെസിസ്റ്ററിന്‍റെ വില 3K നേക്കാളും ചെറുതാവണം.

PV1 – പ്രോഗ്രാമബ്ള്‍ വോൾട്ടേജ് സോഴ്സ് (Programmable Voltage (PV1))

-5V മുതൽ + 5V ശ്രേണിയിലെ ഏതെങ്കിലും മൂല്യത്തിലേക്ക് എക്സ്പയ്സ് സോഫ്റ്റ്‌വെയറിൽ നിന്ന് സെറ്റ് ചെയ്യാം. 12 ബിറ്റാണ് റെസല്യൂഷൻ, ഒരു സ്റ്റെപ്പില്‍ ഏകദേശം 2.5 മില്ലീവോൾട്ട് കുറക്കാനോ കൂട്ടുവാനോ കഴിയും.

PV2 – പ്രോഗ്രാമബ്ള്‍ വോൾട്ടേജ് സോഴ്സ് (Programmable Voltage (PV2))

-3.3V മുതൽ + 3.3V ശ്രേണിയിലെ ഏതെങ്കിലും മൂല്യത്തിലേക്ക് എക്സ്പയ്സ് സോഫ്റ്റ്‌വെയറിൽ നിന്ന് സെറ്റ് ചെയ്യാം. 12 ബിറ്റാണ് റെസല്യൂഷൻ.

SQ1 – സ്ക്വയര്‍ വേവ് ജെനറേറ്റര്‍ (Square Wave – SQ1)

4Hz മുതല്‍ 100KHz വരെ വ്യത്യാസപ്പെടുത്താവുന്ന 0V മുതല്‍ 5V ആംബ്ലിറ്റൂഡുമുള്ള (വ്യാപ്തിയുള്ള) സ്ക്വയര്‍ വേവ് ഈ ടെര്‍മിനലില്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കാം. എക്സ്പയ്സ് സോഫ്റ്റ്‌വെയര്‍ ഉപയോഗിച്ച് ഇതെല്ലാം സെറ്റ് ചെയ്യാം. വേവ് ജെനറേറ്റര്‍ ഓഫ് ചയ്ത്  0Hz ആക്കിയാല്‍ 5v ഉം -1 സെറ്റ് ചെയ്താല്‍ 0V ഔട്പുട്ടും ലഭിക്കും ഉള്ളില്‍ ഒരു 100Ω റെസിസറ്റര്‍ സീരീസ് ആയി ഉള്ളത്കൊണ്ട് LED നേരിട്ട് ഈ ടെര്‍മിനലില്‍ ഘടിപ്പിക്കാം.

SQ2 – സ്ക്വയര്‍ വേവ് ജെനറേറ്റര്‍ (Square Wave – SQ2)

എക്സ്പയ്സ് സോഫ്റ്റ്‌വെയറിൽ ഉപയോഗിച്ച് 4Hz മുതല്‍ 100KHz വരെ വ്യത്യാസപ്പെടുത്താവുന്ന 0V മുതല്‍ 5V ആംബ്ലിറ്റൂഡുമുള്ള (വ്യാപ്തിയുള്ള) സ്ക്വയര്‍ വേവ് ഈ ടെര്‍മിനലില്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കാം. WG പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കുമ്പോള്‍ SQ2 ഉപയോഗിക്കാന്‍ കഴിയില്ല.

OD1 – ഡിജിറ്റല്‍ ഔട്പുട്ട് (Digital Output (OD1))

എക്സ്പയ്സ് സോഫ്റ്റ്‌വെയര്‍ ഉപയോഗിച്ച് 0V അല്ലെങ്കില്‍ 5V ഈ ടെര്‍മിനലില്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കാം.

WG – സൈന്‍/ട്രയാന്‍ഗുലാര്‍ വേവ് ജെനറേറ്റര്‍ (Sine/Triangular Wave (WG))

എക്സ്പയ്സ് സോഫ്റ്റ്‌വെയര്‍ ഉപയോഗിച്ച് 5Hz മുതല്‍ 5KHz വരെ വ്യത്യാസപ്പെടുത്താവുന്ന സൈന്‍/ട്രയാന്‍ഗുലാര്‍ വേവ് ഈ ടെര്‍മിനലില്‍ ഉത്പാദിപ്പിക്കാം. മാത്രമല്ല 3V,1V,80mV തുടങ്ങിയ വോള്‍ട്ടേജുകളില്‍ ആംബ്ലിറ്റൂഡും സെറ്റ് ചെയ്യാം. WG ബാര്‍ എന്ന ടെര്‍മിനലില്‍ WG യിലെ വേവ് വിപരീതമായി (Inverted) ലഭിക്കുന്നു.

ഇന്‍പുട്ടുകള്‍

IN1 – കപ്പാസിറ്റൻസ് മീറ്റർ (Capacitance meter – IN1)

ഒരു കപ്പാസിറ്റര്‍ IN1, ഗ്രൗണ്ട് എന്നീ ടെര്‍മിനലുകള്‍ക്കിടയില്‍ ഘടിപ്പിച്ച് അതിന്‍റെ കപ്പാസിറ്റന്‍സ് അളക്കാം. കുറഞ്ഞ കപ്പാസിറ്റന്‍സ് ആണെങ്കില്‍ കൃത്യമായി ലഭിക്കും, കപ്പാസിറ്റൻസ് മൂല്യങ്ങൾ 10 nanoFarads വരെ കൃത്യമായി ലഭിക്കും, അതിനപ്പുറം കൃത്യമായി ലഭിക്കണമെന്നില്ല.

IN2 ഫ്രീക്വന്‍സി കൌണ്ടര്‍ (Frequency Counter – IN2)

നിരവധി മെഗാഹെർഡ്സ് MHz വരെ അളക്കാനുള്ള ശേഷി ഈ ടെര്‍മിനലിനുണ്ട്. എക്സ്പയ്സ് സോഫ്റ്റ്‌വെയറില്‍ ഇവ കാണാന്‍ കഴിയും.

SEN – റെസിസ്റ്റീവ് സെന്‍സര്‍ ഇന്‍പുട്ട് (Resistive Sensor Input (SEN))

ലൈറ്റ് ഡിപൻഡന്റ് റെസിസ്റ്റർ (LDR), തെർമിസ്റ്റർ, ഫോട്ടോട്രാന്‍സിസ്റ്റര്‍  തുടങ്ങിയ സെൻസറുകളെ ഇത് പ്രധാനമായും ഉദ്ദേശിക്കുന്നു. SEN ആന്തരികമായി 5.1KΩ  റെസിസ്റ്ററിലൂടെ 3.3 വോള്‍ട്ടുമായി  ബന്ധപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.

A1 & A2: ±16V അനലോഗ് ഇന്‍പുട്ടുകള്‍ (Analog Inputs, A1 & A2)

-16v മുതല്‍ +16v വരെ യുള്ള വോള്‍ട്ടേജുകള്‍ അളക്കാന്‍ കഴിയും. 0.5v മുതല്‍ 16V വരെ അതിന്‍റെ സ്കെയില്‍ മാറ്റാനും കഴിയും. ഈ ടെർമിനലുകളിലെ വോൾട്ടേജുകള്‍ സമയത്തിനാസ്പദമാക്കി  എക്സ്പയ്സ് സോഫ്റ്റ്‌വെയറില്‍ കാണാന്‍ കഴിയും. കുറഞ്ഞ ഫ്രീക്വൻസി ഓസിലിൽസ്കോപ്പിന്‍റെ പ്രവർത്തനം നൽകുകയും ചെയ്യുന്നു. പരമാവധി സാംപ്ലിംഗ് നിരക്ക് 1 Msps/ചാനൽ ആണ്. ഇവ രണ്ടിനും 1M ന്‍റെ  ഇന്‍പുട്ട് പ്രധിരോധകമുണ്ട്(Input Impedance).

A3: ±3.3V അനലോഗ് ഇന്‍പുട്ട് (Analog Input – A3)

-3.3v മുതല്‍ +3.3v വരെ യുള്ള വോള്‍ട്ടേജുകള്‍ അളക്കാന്‍ കഴിയും. RG എന്ന റെസിസ്റ്ററിന്‍റെ മൂല്യത്തിനനുസ്സരിച്ച് അത് കൂട്ടാന്‍ (Amplify) കഴിയും. gain =1 + (Rg/10000). ഇത് വളരെ ചെറിയ വ്യാപ്തി സിഗ്നലുകളെ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നത് പ്രാപ്തമാക്കുന്നു. A3 ടെര്‍മിനലിന് 10M ന്‍റെ  ഇന്‍പുട്ട് പ്രധിരോധകമുണ്ട്(Input Impedance).

MIC – മൈക്രോഫോണ്‍ ഇന്‍പുട്ട് (Microphone input MIC)

ഒരു കണ്ടന്‍സർ മൈക്രോഫോൺ ഈ ടെർമിനലിലേക്ക് ബന്ധിപ്പിച്ച് ഔട്ട്പുട്ട് പിടിച്ചെടുക്കാവുന്നതാണ്.

I2C സെന്‍സര്‍ ഇന്റര്‍ഫെയിസ് (I2C Sensor Interface)

നാലു ടെര്‍മിനലുകള്‍ (+5V, Ground, SCL and SDA) അടങ്ങുന്ന 8 പിന്നുകളുള്ള ഒരു ടെര്‍മിനല്‍ സ്ട്രിപ് (Berg Strip). എക്സ്പയ്സ് സോഫ്റ്റ്‌വെയറിൽ ഉപയോഗിച്ച് വാണിജ്യപരമായി ലഭ്യമായിട്ടുള്ള I2C സെൻസറുകളുടെ വലിയൊരു എണ്ണം ഘടിപ്പിക്കാനും അതിനെ വിലയിരുത്താനും കഴിയും.

±6V/10mA പവര്‍ സപ്ലൈ (±6V/10mA Power Supply)

+V ഉം -V ഉം റെഗുലേറ്റഡ് പവര്‍ ഔട്പുട്ടുകളാണ്. അവക്ക് വളരെ ചെറിയ വൈദ്യുതി നൽകാംനെ കഴിയു, പക്ഷേ ഓപാംപ് പ്രവര്‍ത്തിപ്പിക്കാന്‍ ഇവ മതിയാകും. 


പങ്ക് വെക്കാം

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *