माइक्रोकंट्रोलर्स के लिए सबसे अच्छी भाषा क्या है: माइक्रोपायथन, सर्किटपाइथन, अरुडिनो, या सी?

निर्माता समुदाय के बीच माइक्रोकंट्रोलर विकास बोर्ड एक प्रधान बन गए हैं। इन प्रोग्राम करने योग्य उपकरणों को विशेष रूप से सेंसर, मोटर, एलईडी और मानव इनपुट डिवाइस (एचआईडी) जैसे विभिन्न मॉड्यूल और घटकों को नियंत्रित करने के तरीके के रूप में इनपुट और आउटपुट सिग्नल को संसाधित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

लेकिन इससे पहले, आपको एक स्क्रिप्टिंग भाषा सीखनी होगी जिसे माइक्रोकंट्रोलर इन उपकरणों को प्रोग्राम करने के लिए व्याख्या कर सके। आज की सबसे लोकप्रिय माइक्रोकंट्रोलर भाषाओं में माइक्रोपायथन, सर्किटपाइथन, अरुडिनो (सरलीकृत सी ++) और सी शामिल हैं। इनमें से प्रत्येक भाषा के अपने पेशेवरों और विपक्ष हैं।

माइक्रोपायथन

MicroPython विशेष रूप से माइक्रोकंट्रोलर्स के लिए डिज़ाइन की गई Python 3 प्रोग्रामिंग भाषा का एक हल्का कार्यान्वयन है। यह 2013 में डॉ. डेमियन जॉर्ज द्वारा तेजी से प्रोटोटाइप के लिए और समान भाषा के साथ माइक्रोकंट्रोलर को प्रोग्राम करने के लिए पहले से ही पायथन से परिचित लोगों को अनुमति देने के लिए जारी किया गया था।

विशेषताएँ

MicroPython उन शुरुआती लोगों के लिए एक उत्कृष्ट स्क्रिप्टिंग भाषा है जो माइक्रोकंट्रोलर्स को प्रोग्राम करना चाहते हैं। बिना कोडिंग अनुभव वाले नौसिखियों को पढ़ने और समझने में आसानी होगी क्योंकि यह सरल संरचनाओं में मानव-पठनीय कमांड का उपयोग करता है। इसके अलावा, यह एक रीड-इवैल्युएट-प्रिंट-लूप (REPL) रनटाइम वातावरण का उपयोग करता है, जिससे एक इंटरैक्टिव कोडिंग अनुभव मिलता है।

प्रदर्शन

MicroPython का उपयोग करके एक माइक्रोकंट्रोलर को प्रोग्राम करने के लिए, दुभाषिया, पुस्तकालयों और विभिन्न अन्य निर्भरताओं वाले फर्मवेयर को माइक्रोकंट्रोलर में फ्लैश किया जाता है। यह MicroPython कोड को माइक्रोकंट्रोलर द्वारा स्थानीय रूप से व्याख्या और निष्पादित करने की अनुमति देता है, जिससे तेजी से प्रोटोटाइप को सक्षम किया जा सकता है क्योंकि कोडिंग के दौरान लाइव फीडबैक प्रदान किया जा सकता है।

हालाँकि, के कारण प्रोसेसर कोड कैसे निष्पादित करता है, C++ जैसी संकलित भाषाओं की तुलना में MicroPython जैसी व्याख्या की गई भाषाएँ काफी धीमी होंगी। इसलिए, डिफ़ॉल्ट रूप से, हालांकि प्रोटोटाइप बहुत तेज हो सकता है, कोड निष्पादन स्वयं धीमा है।

अनुकूलता

चूंकि MicroPython कार्यक्रमों की व्याख्या और निष्पादन के लिए स्थानीय संसाधनों का उपयोग करता है, एक माइक्रोकंट्रोलर के पास न्यूनतम 256kB फ्लैश मेमोरी और 16kB RAM होना चाहिए। दुर्भाग्य से, Arduino Uno जैसे कुछ लोकप्रिय विकास बोर्ड आवश्यक स्पेक्स को पूरा नहीं करते हैं। हालाँकि, अभी भी बहुत सारे बोर्ड हैं जो MicroPython के साथ संगत हैं।

वर्तमान में, MicroPython आधिकारिक तौर पर Pyboard, ESP32, ESP8266, रास्पबेरी पाई पिको, बीबीसी माइक्रो: बिट का समर्थन करता है। STM32 विकास बोर्ड, और कुछ Arduino बोर्ड जैसे नैनो 33 BLE, नैनो RP2040, Giga R1 और पोर्टेंटा एच 7।

समुदाय और समर्थन

2013 में लॉन्च होने के बाद से, MicroPython ने एक बड़े पैमाने पर अनुसरण किया है। नौसिखियों के पास अच्छी तरह से लिखित प्रलेखन के साथ माइक्रोपायथन सीखने का एक आसान समय होना चाहिए। यदि आपको और सहायता की आवश्यकता है, तो MicroPython के पास एक सामुदायिक फ़ोरम भी है जहाँ उपयोगकर्ता ट्यूटोरियल, विचार साझा करते हैं और MicroPython के संबंध में आपकी सभी प्रकार की समस्याओं का उत्तर देते हैं।

अरुडिनो

Arduino एक लोकप्रिय ओपन-सोर्स प्लेटफ़ॉर्म है जिसका मुख्य उद्देश्य इलेक्ट्रॉनिक्स और DIY के प्रति उत्साही हैं। Arduino प्रोग्रामिंग भाषा C और C++ प्रोग्रामिंग भाषाओं पर आधारित है। Arduino भाषा 2005 में इटली के इंजीनियरों, कलाकारों और डिजाइनरों के एक समूह द्वारा जारी की गई थी।

विशेषताएँ

Arduino प्रोग्रामिंग लैंग्वेज C और C ++ दोनों के स्ट्रिप-डाउन संस्करण का उपयोग करती है, जिससे इसे सीखना और विकसित करना आसान हो जाता है। Arduino का उपयोग करके कोड निष्पादन इसकी संकलित प्रकृति के कारण इसकी व्याख्या की गई भाषा समकक्षों की तुलना में काफी तेज है। इसके अलावा, Arduino को काम करने के लिए केवल थोड़ी मात्रा में सिस्टम संसाधनों की आवश्यकता होती है, जिससे यह कई विकास बोर्डों और माइक्रोकंट्रोलर्स के अनुकूल हो जाता है।

प्रदर्शन

MicroPython और सर्किटपाइथन के विपरीत, Arduino एक संकलित प्रोग्रामिंग भाषा है। इसका मतलब है कि कोड को पहले एक कंपाइलर (पहले से ही Arduino IDE में शामिल) पर संकलित किया जाता है और फिर माइक्रोकंट्रोलर द्वारा पूरे प्रोग्राम के रूप में निष्पादित किया जाता है।

यह कोड निष्पादन में काफी सुधार करता है क्योंकि माइक्रोकंट्रोलर को प्रत्येक कोड लाइन की व्याख्या करने के लिए संसाधनों का उपयोग नहीं करना पड़ता है। इसके अलावा, प्रोग्राम को संकलित करना भी इसे मशीन कोड में अनुवादित करता है जिसे माइक्रोकंट्रोलर मूल रूप से निर्भरताओं को स्थापित किए बिना निष्पादित कर सकता है।

यह कोड निष्पादन की गति में काफी सुधार करता है क्योंकि माइक्रोकंट्रोलर कोड का अनुवाद करने के लिए समय और हार्डवेयर संसाधनों को आवंटित किए बिना प्रोग्राम को सीधे निष्पादित कर सकता है।

समर्थित बोर्ड

चूंकि संकलन चरण आईडीई के माध्यम से किया जाता है, इसलिए माइक्रोकंट्रोलर्स के पास काम करने के लिए 32kB फ्लैश मेमोरी और 2kB RAM जितनी कम हो सकती है। तो Arduino बोर्डों से अलग, कई Arduino बोर्ड विकल्प हैं आप Arduino के साथ प्रोग्राम करने के लिए उपयोग कर सकते हैं। इनमें से कई बोर्ड ATmega328P, ATmega2560, SAMx8E, ESP8266, ESP32 और STM32 जैसे माइक्रोकंट्रोलर का उपयोग करेंगे।

समुदाय और समर्थन

2005 से एक ओपन-सोर्स प्लेटफॉर्म होने के नाते, Arduino के पास कुछ बेहतरीन दस्तावेज उपलब्ध हैं। Arduino Foundation हर साल सक्रिय रूप से अपडेट, समर्थन और नए रोमांचक उत्पाद प्रदान कर रहा है। विश्वव्यापी समुदाय भी गाइड और विचारों को साझा करने और आपके सामने आने वाली किसी भी समस्या निवारण समस्याओं का जवाब देने में सबसे सक्रिय है। Arduino के साथ, आपको अच्छे स्तर के समर्थन की गारंटी है।

सर्किटपायथन

सर्किटपायथन एडफ्रूट का पायथन 3 का कार्यान्वयन है, जो माइक्रोपायथन के शीर्ष पर बना है। हालांकि MicroPython से फोर्क किया गया, सर्किटपाइथन सीखने वाले माइक्रोकंट्रोलर को आसान और मजेदार बनाने के लिए कई सुधार प्रदान करता है।

विशेषताएँ

सर्किटपाइथन को शुरुआती लोगों को माइक्रोकंट्रोलर्स को प्रोग्राम करने का तरीका सीखने में मदद करने के लिए बनाया गया था। इसे प्राप्त करने के लिए, सर्किटपाइथन एक इंटरैक्टिव कोडिंग सहित कई सुविधाएँ प्रदान करता है वातावरण, अंतर्निहित पुस्तकालय, सरल वाक्य रचना (MicroPython की तुलना में सरल), और उत्कृष्ट प्रलेखन और गाइड।

प्रदर्शन

चूंकि सर्किटपाइथन माइक्रोपीथन पर आधारित है, इसमें कई समान ताकत और कमजोरियां हैं। प्रोग्राम रन टाइम MicroPython की तुलना में थोड़ा धीमा होगा क्योंकि सर्किटपाइथन अधिक सुविधाएँ और अतिरिक्त लाइब्रेरी प्रदान करता है। हालाँकि, अंतर की संभावना ध्यान देने योग्य नहीं है क्योंकि सर्किटपाइथन को काम करने के लिए अधिक सक्षम माइक्रोकंट्रोलर्स की आवश्यकता होती है।

समर्थित बोर्ड

एकीकृत पुस्तकालयों और सरल सिंटैक्स के साथ, माइक्रोकंट्रोलर विकास बोर्डों को सर्किटपाइथन का उपयोग करने के लिए अधिक संसाधनों की आवश्यकता होती है। कम से कम, एक माइक्रोकंट्रोलर के पास 8-बिट प्रोसेसर, 256kB फ्लैश मेमोरी (512kB अनुशंसित), और 32kB RAM (64kB अनुशंसित) होना चाहिए। वर्तमान में, सर्किटपाइथन 390 से अधिक विकास बोर्डों का समर्थन करता है, जो आधिकारिक वेबसाइट.

समुदाय और समर्थन

एडफ्रूट शुरुआती लोगों के अनुकूल उत्पाद बनाने के लिए जाना जाता है। इसलिए, आप सर्किटपाइथन पर आसानी से समझने वाले दस्तावेज़ और किताबें पा सकते हैं। हालाँकि भाषा को केवल 2017 में पेश किया गया था, फिर भी इसके माइक्रोपायथन की तुलना में एक बड़ा अनुसरण है, जिस तक आप डिस्कोर्ड और आधिकारिक मंच के माध्यम से पहुँच सकते हैं। Arduino Foundation की तरह, Adafruit सक्रिय रूप से अपडेट, समर्थन और नए उत्पाद प्रदान कर रहा है, जिसका अर्थ है कि समर्थन खोजना आसान होना चाहिए।

सी

C 1970 के दशक में बेल लैब्स में डेनिस रिची द्वारा विकसित एक सामान्य-उद्देश्य वाली प्रोग्रामिंग भाषा है। यह एक संकलित प्रोग्रामिंग भाषा है जिसे इंजीनियर और अन्य पेशेवर अक्सर उच्च स्तर की दक्षता वाले माइक्रोकंट्रोलर्स को प्रोग्राम करने के लिए उपयोग करते हैं।

विशेषताएँ

यद्यपि सीखने के लिए एक कठिन भाषा, MicroPython, सर्किटपाइथन और Arduino पर C का मुख्य लाभ गति, दक्षता, नियंत्रण और पोर्टेबिलिटी का स्तर है जो इसे प्रदान करता है। यह सी को तैयार उत्पादों में उपयोग किए जाने वाले दोनों माइक्रोकंट्रोलर्स को प्रोग्राम करने के लिए सबसे अच्छी भाषा बनाता है।

प्रदर्शन

इसकी महान सुवाह्यता के अलावा, सी अपने प्रदर्शन के लिए जाना जाता है। यह कम संसाधन वाले माइक्रोकंट्रोलर के साथ भी, Arduino, MicroPython और सर्किटपाइथन की तुलना में तेज़ी से प्रोग्राम चला सकता है। ऐसा इसलिए है क्योंकि सी एक अधिक कुशल भाषा है, जिसके लिए कम से कम निर्भरता की आवश्यकता होती है। हालाँकि एक संकलित Arduino प्रोग्राम, C एक की तरह, नंगे-धातु हार्डवेयर पर चलाया जा सकता है, इसका मशीन कोड पुस्तकालयों और उपकरणों के साथ पहले से बेक किया हुआ आता है जो प्रदर्शन को कम करता है।

समर्थित बोर्ड

सी लैंग्वेज इतनी पोर्टेबल है कि इसका उपयोग लगभग किसी भी आर्म-आधारित माइक्रोकंट्रोलर को प्रोग्राम करने के लिए किया जा सकता है। इसके अलावा, इसका उपयोग Atmel AVR, STM32, PIC और MSP माइक्रोकंट्रोलर्स पर आधारित बोर्डों पर किया जा सकता है।

समुदाय और समर्थन

अपने मजबूत प्रोग्रामिंग एप्लिकेशन और इस तथ्य के कारण कि यह पहले से ही कई दशक पुराना है, C प्रोग्रामिंग भाषा का एक विशाल ऑनलाइन समुदाय है। आप सी भाषा के बारे में चर्चा करने और विचारों को साझा करने के लिए समर्पित विभिन्न ऑनलाइन मंचों, चैट रूम और ब्लॉगों के माध्यम से आसानी से सहायता प्राप्त कर सकते हैं।

आपको किस भाषा में प्रोग्राम करना चाहिए?

तो, माइक्रोकंट्रोलर्स को प्रोग्राम करने के लिए सबसे अच्छी भाषा कौन सी है? यह वास्तव में व्यक्ति पर निर्भर करता है। सी भाषा उत्पादन के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स डिजाइन करने वाले पेशेवरों के लिए सबसे अच्छी होगी।

जिन लोगों को कोडिंग का कोई अनुभव नहीं है, वे शायद सर्किटपाइथन के साथ शुरुआत करना चाहें क्योंकि इसमें ऐसी विशेषताएं और दस्तावेज हैं जो सीखने को आसान और मजेदार बनाते हैं। Python से परिचित लोगों को MicroPython के साथ माइक्रोकंट्रोलर्स को प्रोग्राम करना आसान लगेगा।

और अधिकांश DIY/निर्माता समुदाय के लिए, Arduino अभी भी प्रोग्राम करने के लिए सबसे अच्छी भाषा होगी माइक्रोकंट्रोलर्स, क्योंकि यह प्रदर्शन, सुवाह्यता, सुविधाओं और का एक उत्कृष्ट संतुलन प्रदान करता है समुदाय।