آموزش آردوینو قسمت اول
میکروکنترلر چیست؟
میکروکنترلر ها مانند کامپیوتر های کوچکی هستند که با برنامه نویسی بر روی آن ها می توان کار های بسیاری را انجام داد. میکرو کنترلر ها معمولا مانند کامپیوتر ها از قسمت های زیادی تشکیل شده اند. مهمترین قسمت آن cpu می باشد که با تمام قطعات دیگر در ارتباط است و کارهای اصلی میکروکنترلر را انجام می دهد. دوم حافظه‌های میکروکنترلر است مانند حافظه فلش که حافظه دائمی برای ذخیره برنامه هاست، حافظه رم، حافظه eeprom و حافظه های دیگر. سومین بخش میکروکنترلر پورت است. این قسمت به ارتباطات میکروکنترلر با دیگر قطعات الکترونیکی کمک می کند.همچنین میکروکنترلر ها دارای تایمر یا counter هستند که می تواند در تنظیم زمان به cpu کمک کند و یا قطعاتی مانند مبدل دیجیتال به آنالوگ یا آنالوگ به دیجیتال (I2C). در آموزش های بعد نحوه استفاده از بخش های مختلف را یاد خواهیم گرفت.
آردوینو چیست؟
یکی از میکروکنترلر های معروف و ارزان (البته در گذشته) آردوینو نام دارد. آردوینو یک برد آبی یا گاهی سبز ،تولید ایتالیا (البته بیشتر آردوینو های تولید شده برای چین است)، ساده و قابل دسترس است که به راحتی می توان بر روی آن برنامه نویسی کرد. قیمت آن از حدود 200,000 تومان شروع می شود. بیایید تاریخچه ای کوتاه از آن را بخوانیم:
ایدهٔ ساخت آردوینو در سال ۲۰۰۳ میلادی در انستیتو طراحی‌تعاملی ایورئا در کشور ایتالیا شکل گرفت. ایده عبارت بود از ساخت وسیله‌ای ساده و کم‌هزینه برای انجام پروژه‌های دیجیتال دانشجویان، به‌خصوص آن‌هایی که آشنایی چندانی با اصول مهندسی و برنامه‌نویسی ندارند. سه فرد کلیدی در به ثمر نشاندن این ایده نقش داشتند: هرناندو باراگان، ماسیمو بانزی، و کیسی ریس.
کارهایی که با برد آردوینو می توان انجام داد:
1-کنترل سوئیچ ها کلید ها ،LED،موتور،رله و …
2- نمایش عبارت ها و شکل های مختلف بر روی LCD های متنوع
3-اتصال به کامپیوتر و تبادل داده با آن
4- اتصال انواع ماژول های متنوع به آن
5- اتصال کیپد به آن
6- کنترل انواع آیسی های متنوع
7- …
انواع آردوینو
آردوینو انواع مختلفی دارد که هر کدام دارای ویژگی های منحصر به فردی است. ما در اینجا به معروف ترین آن ها می پردازیم.
آردوینو اونو (UNO)
دارای 14 پایه ی دیجیتال و 6 پایه ی آنالوگ ،یک تشدیدگر سرامیکی 16مگاهرتز (Ceramic Resonator)، یک پورت USB، یک پاورجک (ورودی منبع تغذیه)، یک ICSP header و یک دکمه ریست است. محدوده ی ولتاژ ورودی آن از 6 تا 20 ولت است اما پیشنهاد ما از 7 تا 12 ولت است یعنی شما می توانید برای تغذیه ی آردوینو یک باتری 9 یا 12 ولتی تهیه کرده و به پایه ی Vin و GND وصل کنید. محدوده کاری آن نیز 5 ولت است. از کل پایه های آن نهایتا 200 میلی آمپر و از هر پایه آن به صورت استاندارد 20 میلی آمپر تا حداثر 40 میلی آمپر می توان جریان کشید. حافظه ی فلش آن 32 کیلوبایت، SRAM آن 2 کیلو بایت و EEPROM آن یک کیلو بایت است.حداکثر طول و عرض PCB برد Uno به ترتیب 6.86 و 5.33 سانتی متر می باشد که با احتساب کانکتور USB و پاورجک، ابعاد اصلی آن افزایش می یابد. چهار سوراخ موجود بر روی برد به شما اجازه می دهد که برد را برروی یک سطح یا جعبه پیچ نمایید. توجه کنید که فاصله بین پین های دیجیتال 7 و 8 برابر 160 میلی متر (0.16 اینچ) و فاصله بین سایر پین ها 100میلی متر می باشد.
-
- آردوینو اونو
-
- آردوینو UNO با آیسی smd
-
- پین اوت آردوینو UNO
-
- کابل برای برقراری ارتباط با کامپیوتر
-
- کابل برای برقراری ارتباط با کامپیوتر
آردوینو نانو (nano)
آردوینو نانو دارای چهارده پایه ی دیجیتال و 8 پایه ی آنالوگ و بسیار شبیه آردوینو نانو است.
آردوینو مگا (mega)
برد آردوینو Mega2560 یک برد میکروکنترلر بر پایه ATmega2560 می باشد. این برد مجموعاً 54 پین ورودی/خروجی دیجیتال (که 15 تای آن می تواند به عنوان خروجی PWM استفاده گردد)، 16 ورودی آنالوگ، 4 پورت UART (پورت های سریال سخت افزاری)، یک نوسان ساز کریستال 16 مگاهرتز، یک پورت USB، یک پاورجک، یک ICSP Header و یک دکمه ریست دارد. ولتاژ ورودی و عملیاتی آن مانند آردوینو uno است. دارای 256 کیلوبات حافظه ی فلش، 8 کیلو بایت حافظه ی SRAM و 4 کیلو بایت حافظه ی EEPROM می باشد. حداکثر طول و عرض PCB برد Mega2560، به ترتیب 10/16 و 5/33 سانتی متر است که البته این ابعاد با احتساب پورت USB و پاور جک، افزایش می یابد. سه سوراخ موجود بر روی برد به شما اجازه می دهد که برد را برروی یک سطح یا جعبه پیچ نمایید. توجه کنید که فاصله بین پین های دیجیتال 7 و 8 برابر 160 میلی متر (0/16 اینچ) و فاصله بین سایر پین ها 100میلی متر می باشد.
مدل هایی که گفته شد معروف ترین و قایل دسترس ترین آردوینو بودند و انواع آردوینو به همین سه نوع ختم نمی شود.
4-آردوینو لئوناردو(Leonardo)(یکی از ویژگی های این بورد اتصالش به موس و کیبرد است.)
5-آردوینو میکرو (Micro)
6-آردوینو اسپلورا (Esplora)
7-آردوینو 101
8-آردوینو زیرو
9-آردوینو Deo
برای دیدن انواع مختلف آردوینو می توانید به سایت آردوینو مراجعه کنید.
کارهایی که با آردوینو می توان انجام داد بسیار گسترده است. برای آشنایی بیشتر می توانید به بخش پروژه های سایت آردوینو مراجعه کنید. در فیلم زیر می توانید 5 پروژه ساده که با آردوینو انجام شده است را ببینید.
چند نکته مهم درباره آردوینو
۱-در خرید آردوینو نانو به مدل ch۳۴۰ بودن آن توجه کنید.بعضی از آردوینو هایی که ch340 نیستند کار نخواهند کرد.
۲- از هر پایه آردوینو بیشتر از آنچه که در دیتاشیت آن ذکر شده جریان نکشید.
۳- در مدار آن از هرگونه اتصالی جلوگیری کنید زیرا این کار باعث سوختن آردوینو و یا حتی سوختن پورت usb لپ تاپ یا کامپیوتر شما نیز می تواند بشود. البته برد آردوینو Uno و مگا دارای یک پلی فیوز قابل ریست جهت محافظت از پورت USB کامپیوتر شما در مقابل افزایش یا کاهش جریان می باشد. علاوه بر این بیشتر کامپیوترها سیستم محافظت داخلی خودشان را دارند و این فیوز صرفاً یک لایه حفاظتی مجزا را فراهم می نماید. چناچه بیش از 500 میلی آمپر جریان از پورت USB گرفته شود، فیوز به صورت خودکار تا زمان متعادل شدن جریان ارتباط را قطع می نماید.
پس ابتدا برای تغییر مدار یا ساخت مدار،آردوینو را از کامپیوتر یا لپ تاپ خود جدا کنید.
4- در هنگام خرید آردوینو حتما کابل آن را نیز مطابق با آن تهیه نمایید.ترجیحا کابلتان طولانی باشد.
5- به آردوینو بیشتر از حد مجاز ولتاژ ندهید.
نظرات شما مایه دلگرمی و پیشرفت ما خواهد شد.
عالی 🙂