آشنایی با بورد Arduino Uno

  • مدرس: علی بیگدلی
  • تاریخ انتشار: Aug 25, 2020

Arduino یک پلت فرم منبع باز است که برای ساختن پروژه های الکترونیک مورد استفاده قرار می گیرد. Arduino شامل سیستمی قابل برنامه ریزی است (که به عنوان یک میکروکنترلر نامیده می شود) و یک قطعه نرم افزاری یا IDE (محیط توسعه مجتمع) که بر روی کامپیوتر شما اجرا می گردد را شامل می شود. پلتفرم آردوینو با افرادی که فقط با استفاده از الکترونیک شروع به کار می کنند بسیار خوب کنار می آید. بر خلاف بسیاری از بورد های قابل برنامه ریزی قبلی، Arduino به یک قطعه سخت افزاری جداگانه نیاز ندارد (پروگرامر)، برای بارگذاری کد جدید بر روی بورد- شما می توانید به راحتی از یک کابل USB استفاده کنید. علاوه بر این، IDE Arduino از یک نسخه ساده C ++ استفاده می کند و برنامه آموزشی را آسان تر می کند. در نهایت، Arduino یک فاکتور فرم استاندارد را فراهم می کند که عملکردهای میکرو کنترلر را به یک بسته قابل دسترس تر تقسیم می کند

Uno یکی از محبوبترین بورد های خانواده Arduino است و یک انتخاب عالی برای مبتدیان است.

دانسته های پیشنهادی برای تازه کار ها

آردوینو یک ابزار عالی برای افراد تمام سطوح مهارت است. با این حال، اگر بخواهید از بعضی از لوازم الکترونیکی اساسی اولیه مطلع شوید، زمان یادگیری بسیار بهتر را در کنار Arduino خود خواهید داشت. توصیه میکنیم قبل از رفتن به دنیای شگفت انگیز آردوینو، حداقل درک درستی از این مفاهیم داشته باشید.

  • برق چیست؟
  • ولتاژ، جریان، مقاومت، و قانون اهم
  • یک مدار چیست؟
  • قطبیت
  • مدارهای مجتمع (ICs)
  • سطوح منطقی
  • منطق دیجیتال
  • آنالوگ و دیجیتال

 

چه کار میکند و چه توانایی هایی دارد؟

سخت افزار و نرم افزار Arduino برای هنرمندان، طراحان، هکرها، افراد تازه کار و هر کسی که علاقه مند به ایجاد اشیاء و محیط های تعاملی بوده، طراحی شده . آردینو می تواند با دکمه ها، LED ها، موتورها، بلندگوها، واحد های GPS، دوربین ها، اینترنت و حتی تلفن هوشمند یا تلویزیون شما ارتباط برقرار کند! این انعطاف پذیری همراه با این واقعیت است که نرم افزار Arduino رایگان است، بوردهای سخت افزاری بسیار ارزان هستند و هر دو نرم افزار و سخت افزار آسان برای یادگیری منجر به یک جامعه بزرگ از کاربران که کمک کرده اند و دستورالعمل هایی منتشر و در دسترس عموم قرار داده اند را شامل می شود.  

بر روی بورد آردینو چه می گذرد؟

انواع مختلفی از بورد های آردینو وجود دارد که می توانند برای اهداف مختلف مورد استفاده قرار گیرند. برخی از بورد ها کمی متفاوت تر از دیگری است، اما آردوینوها اکثرا دارای اجزاء مشترکی هستند:

جک ورودی تغذیه (USB / Barrel Jack)

هر بورد Arduino نیاز به یک راه برای اتصال به منبع قدرت دارد. Arduino UNO را می توان از یک کابل USB که از رایانه شما یا یک منبع تغذیه دیواری متصل شده است تغذیه کرد و یا با استفاده از درگاه اتصال آداپتور که در تصویر با شماره های 1 و 2 مشخص شده اند.اتصال USB همچنین امکان بارگذاری کد روی برد Arduino را محیا می کند. نکته: از یک منبع تغذیه بیش از 20 ولت استفاده نکنید. ولتاژ توصیه شده برای اکثر مدل های آردوینو بین 6 تا 12 ولت است.

پین (5V، 3.3V، GND، آنالوگ، دیجیتال، PWM، AREF)

پین ها در Arduino شما امکانی برای اتصال سیم ها را برای ساختن یک مدار متصل جامع تر را به وجود می آورد. در کنار درگاه های پین ها نام و مشخصه استفاده از آن ها درج شده و با اعداد شماره گذاری شده اند. GND : کوتاه برای "زمین". چند پین GND در Arduino وجود دارد، هر کدام از آنها می توانند برای اتصال مدار شما استفاده شوند. 5 ولت و 3.3 ولت : همانطور که ممکن است حدس بزنید ولتاژ های تغذیه به میزان 5 ولت و 3.3 ولت را در اختیارتان قرار می دهد.اکثر اجزای ساده ای که با آردوینو استفاده می شود با ولتاژ 5 یا 3.3 ولت عمل می کنند. آنالوگ : جایگاه پین های آنلاوگ در سمت دیگری از بورد قرار دارد که بازه 6 عددی از این پین را شامل می شود. این پین ها می توانند سیگنال را از یک سنسور آنالوگ (مثل یک سنسور دما) بخوانند و آن را به یک ارزش دیجیتال تبدیل کنند که ما می توانیم از آن در منطق های برنامه نویسی خود استفاده کنیم. دیجیتال: پین های دیجیتال در یک بازه 14 عددی 0 تا 13 هستند. این پین ها را می توان برای هر دو ورودی دیجیتال (مانند گفتن در صورت فشار دادن یک دکمه) و خروجی دیجیتال (مانند روشنایی LED) استفاده کرد. PWM : شما ممکن است در کنار بعضی از پین های دیجیتالی (3، 5، 6، 9، 10، و 11 در UNO) تیلد (~) را مشاهده کرده باشید. این پین ها به عنوان پین های عادی دیجیتال عمل می کنند، اما همچنین می تواند برای چیزی به نام پالس-عرض مدولاسیون (PWM) استفاده شود. (Pulse Width Modulation) AREF : برای مرجع آنالوگ ایستاده است. اغلب اوقات شما می توانید این پین را تنها بگذارید. گاهی اوقات برای تنظیم ولتاژ مرجع خارجی (بین 0 و 5 ولت) به عنوان حد بالا برای پین ورودی استفاده می شود.

دکمه تنظیم مجدد

همانند نینتندو اصلی، Arduino دارای یک دکمه تنظیم مجدد است. فشار دادن آن به طور موقت پین تنظیم مجدد را به زمین متصل می کند و هر کد دیگری را که در Arduino بارگذاری شده است راه اندازی مجدد کنید. این می تواند بسیار مفید باشد اگر کد شما تکرار نمی شود، اما شما می خواهید آن را چند بار تست کنید.

چراغ نشانگر قدرت

فقط در زیر و به سمت راست کلمه UNO در صفحه مدار چاپی، یک چراغ کوچک کنار کلمه "ON" (11) وجود دارد. این LED باید هر زمان که شما Arduino خود را به یک منبع برق وصل می کنید روشن شود. اگر این نور روشن نمی شود، احتمال این وجود دارد که چیزی در بورد شما دچار مشکل شده باشد.

LED های TX RX

TX برای انتقال و RX برای دریافت است. این نشانه ها در الکترونیک به نظر می رسد که نشان می دهد پین مسئول برقراری ارتباط سریال است. در مورد ما دو مکان در Ardoino UNO وجود دارد که در آن TX و RX ظاهر می شوند - یکبار با پین های دیجیتالی 0 و 1 و بار دوم در کنار LED های نشانگر TX و RX (12). این LED ها هر زمان که آردوینو اطلاعات ما را دریافت و یا انتقال می دهد (مانند زمانی که ما یک برنامه جدید را بر روی بورد بارگذاری می کنیم)، برخی از نشانه های بصری خوب را به ما می دهد.

IC اصلی

چیزی سیاه با تمام پاهای فلزی IC است یا مدار مجتمع . از آن به عنوان مغز آردوینو استفاده می شود. IC اصلی در Arduino کمی متفاوت از نواع دیگر خود است، اما معمولا از خط ATmega از IC از شرکت ATMEL است. این می تواند مهم باشد، زیرا قبل از بارگذاری یک برنامه جدید از نرم افزار Arduino، ممکن است نیاز به دانستن نوع IC (همراه با نوع بورد) باشد. این اطلاعات معمولا در بالای صفحه IC می تواند یافت شود. اگر می خواهید بیشتر در مورد تفاوت بین IC های مختلف بدانید، خواندن داده ها اغلب ایده خوبی است. تنظیم کننده ولتاژ تنظیم کننده ولتاژ مقدار ولتاژ را که در بورد Arduino وارد می شود را کنترل می کند. از آن به عنوان نوعی محافظ استفاده می شود؛ ولتاژ اضافی را که ممکن است به مدار آسیب برساند دور می کند. البته، محدودیت های خود را دارد، بنابراین آردوینو خود را به چیزی بیش از 20 ولت وصل نکنید.

خانواده آردوینو

آردوینو چندین بورد مختلف تولید می کند که هر کدام قابلیت های متفاوت دارند. علاوه بر این، بخشی از سخت افزار منبع باز به معنای آن است که دیگران می توانند بطور ممتد از بوردهای آردوینو که حتی فاکتورهای فرم و عملکرد بیشتری را ارائه می دهند، تغییر و ایجاد کنند. اگر مطمئن نیستید که کدام یک برای پروژه مناسب است، برای اطلاعات بیشتر این راهنمای را بررسی کنید. در اینجا چند گزینه وجود دارد که به خوبی برای فردی جدید به جهان آردوینو مناسب هستند: آردوینو UNO (R3) Uno یک انتخاب عالی برای اولین Arduino شماست. همه چیزهایی را که لازم دارید برای شروع در دسترس شما قرار می دهد. دارای 14 پین دیجیتال ورودی / خروجی (از جمله 6 پین به عنوان خروجی PWM استفاده شود)، 6 ورودی آنالوگ، اتصال USB، جک قدرت، دکمه تنظیم مجدد و غیره. این شامل همه چیز مورد نیاز برای پشتیبانی از میکروکنترلر است. به سادگی آن را به یک کامپیوتر با کابل USB متصل کنید یا آن را با یک آداپتور AC یا DC باتری برای شروع کار کنید.

 LilyPad Arduino این بورد LilyPad Arduino است! LilyPad یک فناوری پوشیدنی الکترونیکی است که توسط Leah Buechley طراحی شده و با همکاری Leah و SparkFun طراحی شده است. هر LilyPad به صورت خلاقانه با پد متحرک بزرگ و یک تخت عقب طراحی شده بود تا اجازه دهد آنها را به لباس با threaded هدایت کند. LilyPad همچنین خود از ورودی، خروجی، قدرت، و تابلوهای سنسور است که به طور خاص برای پارچه های الکترونیکی ساخته شده است. آنها حتی قابل شستشو هستند!

آردوینو مگا (R3) آردوینو مگا مانند برادر بزرگ UNO است. این پین های ورودی / خروجی دیجیتال (54!) (14 می تواند به عنوان خروجی PWM استفاده شود)، 16 ورودی آنالوگ، اتصال USB، جک قدرت و دکمه تنظیم مجدد. این شامل همه چیز مورد نیاز برای پشتیبانی از میکروکنترلر است. به سادگی آن را به یک کامپیوتر با کابل USB متصل کنید یا آن را با یک آداپتور AC یا DC باتری برای شروع کار کنید. تعداد زیادی از پین این بورد بسیار مفید برای پروژه هایی است که نیاز به تعدادی ورودی یا خروجی دیجیتالی دارند (مانند بسیاری از LED ها یا دکمه ها).

آردوینو لئوناردو لئوناردو اولین بورد توسعه Arduino است که از یک میکروکنترلر با USB ساخته شده استفاده می کند. این بدان معنی است که می تواند ارزان تر و ساده تر باشد. همچنین، به دلیل اینکه بورد به طور مستقیم از طریق USB مدیریت می شود، کتابخانه های کد موجود در دسترس هستند که اجازه می دهد بورد یک صفحه کلید کامپیوتر، موس و غیره را تقلید کند!

و دیگر اعضا!

در حالی که بورد Arduino شما بسیار زیبا است، نمیتواند کاملا به صورت مجزا کاری از خود انجام دهد - شما باید آن را به چیزی وصل کنید. در اینجا در مورد یادگیری و همچنین پیوندها در بخش کاری که انجام می شود، آموزش های زیادی وجود دارد. در این بخش ما سنسورهای اولیه و همچنین سپرهای آردوینو را معرفی می کنیم که دو ابزار مفید برای استفاده در آوردن پروژه های شما به زندگی است.

سنسورها

با تعدادی کد ساده، آردوینو می تواند با طیف وسیعی از سنسورها کنترل و ارتباط برقرار کند - چیزهایی که می توانند نور، درجه حرارت، درجه انعطاف پذیری، فشار، نزدیکی، شتاب، مونوکسید کربن، رادیواکتیو، رطوبت، فشار سنج، اندازه گیری، شما می توانید آن را احساس کنید!   سپر ، Shield علاوه بر ماژول هایی که مشاهده کردید، مدار های دیگری که حکم افزاینده کارایی آردینو را دارند نیز وجود دارند.این مدار ها می توانند ارتباطاتی همچون کنترل موتورها، اتصال به اینترنت، ارائه ارتباطات بی سیم سلولی یا دیگر نود ها، کنترل صفحه نمایش ال سی دی و خیلی چیز های دیگری را در اختیار کاربر قرار دهند.

ثبت دیدگاه
نام *
ایمیل*
دیدگاه *
captcha
0دیدگاه