سبد خرید 0

هیچ محصولی در سبد خرید نیست.

آردوینو چیست

آردوینو چیست؟

آردوینو

آردوینو یکی از پلتفرم های سخت افزاری و نرم افزاری منبع باز در دنیای اینترنت اشیاء و هوشمندسازی است. این پلتفرم با تلفیق دانش هایی چون کامپیوتر، رباتیک، الکترونیک، هوش مصنوعی و در نهایت شبکه، شما را با تکنولوژی های روز آشنا می کند. نتیجه این آشنایی ساده سازی فرآیند کارها، صرفه جویی در زمان و افزایش بهره وری در دنیای فناورانه و پر چالش امروز است.

تاریخچه

برد آردوینو که تولد این برد الکترونیکی به سال 2005، در “موسسه طراحی تعاملی” (IDII) واقع در شهر ایوریا در کشور ایتالیا باز می گردد. تیم پنج نفری از دانشجویان به رهبری “ماسیمو بنزی” تصمیم به توسعه و ساده سازی در اجرا و برنامه نویسی این برد میکروکنترلری کردند. ماسیمو بنزی نام این برد را از گذشته شهر ایوریا و به پاس قدردانی از پادشاه آن شهر به نام آردوین الهام گرفت و بر روی برد الکترونیکی خود نام گذاری کرد.

 

معرفی و کاربرد آردوینو

برد آردوینو، پلتفرمی سخت افزاری در دنیای IoT است که ویژگی مهم آن، منبع باز بودن است. منظور از منبع باز بودن این است که نحوه پیاده سازی و پیکربندی قطعات در این برد مشخص و دردسترس است. و فردی می توانند به راحتی آنها را تهیه کنند و ایده های جذاب خود را به دور از پیچیدگی های طراحی مدارها الکترونیکی اجرا کنند. از طرفی با داشتن محیط کد نویسی ساده و کاربردپسند میتواند تعامل خوبی را با کاربر برقرار کند که از طریق آن به راحتی کنترل حسگرها، دستگاه ها و تجهیزات الکترونیکی را انجام دهد. به همین دلیل است که برای دانش آموزان، دانشجویان و افرادی که علاقمند به دنیای الکترونیک هستند این پلتفرم انعطاف پذیر، راهی ساده و جذاب برای آشنایی آنها با دنیای الکترونیک، رباتیک و هوشمند سازی محسوب می شود.

با کمک بردهای آردوینو میتوانید محیط های تعاملی را با اشیاء ایجاد کنید و پا به دنیای اینترنت اشیاء بگذارید. همچنین این برد توانایی کنترل دکمه ها، چراغ ها، موتورها، رله ها، دوربین، بلندگو ها را هم از طریق برد و در سطح پیشرفته تر، از طریق گوشی همراهتان به شما می دهد. امروزه شما با یادگیری این علم میتوانید بطور حرفه ای پروژه های آموزش روباتیک، الکترونیک و هوشمندسازی نظیر هوشمندسازی خانه(کنترل سیستم روشنایی، تهویه و ایمنی منازل)، اتوماسیون اداری (ثبت ورود و خروج کارمندان)، ایجاد ربات های هوشمند و مسیریاب و غیره را میتوان پیاده سازی کنید.

هر یک از بردهای آردوینو برای اجرا و پیاده سازی و کنترل تجهیزات، نیازمند پیکربندی در سطح سخت افزاری و نرم افزاری هستند. سطح اول مدار سخت افزاری قابل برنامه ریزی به نام (Microcontroller) است. و سطح دوم آن محیط نرم افزاری ساده و قدرتمند است که خود شامل دو قسمت Bootloader (قطعه کدی خاص) و محیط یکپارچه توسعه (IDE) تعریف می شود.

 

محیط Arduino IDE
محیط Arduino IDE
محیط Arduino_IDE
محیط Arduino_IDE                                            
Arduino_Hardware
Arduino_Hardware

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

انواع بردهای آردوینو

پلتفرم سخت افزاری آردوینو، با تنوعی از سری بردهای آردوینو همراه است. هر یک از این مدل ها در نوع پردازنده و سرعت پردازشی، حافظه ذخیره سازی، تعداد پین ها و نوع پروتکل های ارتباطی متفاوت هستند. در تصویر زیر دسته بندی کلی از مدل هایی از بردهای آردوینو را مشاهده می کنیم.

 

ORDERING-Aduino

 

در ادامه بطور خلاصه به تعریف برخی اصطلاحات کاربردی می پردازیم که جهت شناخت ویژگی های هر یک از بردها در مقاله بردهای آردوینو مورد نیاز است.

PWM(Pulse Width Modulation):

“مودلاسیون پهنای باند”، به شکل موج مربعی یا پالسی تعریف می شود. همچنین برای کنترل و تنظیم توان الکتریکی (ولتاژ الکتریکی) و زمانبندی در قطع و وصل کردن جریان منبع تغذیه بکار گرفته می شود.

 

SMT(Surface Mount Technology):

به معنای “فناوری نصب سطحی” است. در این روش قطعات الکترونیکی به گونه ای تولید می شوند که، نصب آنها بر روی برد بدون پایه سیمی و سطح به سطح صورت گیرد. نتیجه این تکنیک کاهش کم شدن حجم قطعات و کاهش هزینه تولید و افزایش کیفیت محصول می شود.

 

SMD(Surface Mount Devices):

این اصطلاح  به معنای “قطعات نصب سطحی” است. در خصوص بردهایی به کار می رود که از قطعات نصب شده بر روی آنها با استفاده از فناوری SMT استفاده شده باشد. شامل LED ها، مقاوت ها، سوکت ها و ICها می شود.

 

(Inter-Integrated Circuit) I2C/IIC:

پروتکلی ارتباطی است که از دو خط برای ارسال و دریافت داده ها استفاده می کند به نام های پین ساعت سریال(SCL) که برد کنترل آردوینو را بطور مداوم در بازه زمانی مشخص پالس می کند، و دیگری پین داده سریال (SDA) که داده را از طریق آن بین دو دستگاه (مثلا حسگر و میکروکنترلر) جابجا می کند.

 

SPI(Serial Peripheral Interface):

“رابط جانبی سریال”، از نوع پروتکل داده سریال همزمان است که این توانایی را به میکروکنترلرهای آردوینو می دهد تا بتوانند بسرعت با یک یا چند دستگاه جانبی در فاصله کوتاه مرتبط شوند.

 

IDE(Integrated Development Environment):

بخشی از پتلفرم نرم افزاری  است که به “محیط توسعه یکپارچه”  معروف است. این نرم افزار که عملکردی کامپایلری دارد را بر روی کامپیوتر نصب می کنند. زبان برنامه نویسی آن C و C++ است. برنامه عملکردی و کنترلی برد در این قسمت نوشته می شود و سپس بر روی برد بارگذاری می شود. برای نحوه نصب نرم افزار آردوینو به بخش مقالات سایت مراجعه فرمائید.

 

Bootloader:

یکی از مزیت های آردوینو این است که نیاز به پروگرام کردن ندارد. بوت لودر بخشی از پلتفرم نرم افزاری است که در واقع قطعه کدی بسیار کوچک است و بر روی میکروکنترلر قرار دارد. این قطعه کد در واقع کار هماهنگی و یکپارچگی بین IDE و برد را انجام می دهد و به عنوان زبان مترجم و واسط بین محیط برنامه نویسی و میکروکنترلر عمل می کند. در صورت حذف بوت لودر و تلاش برای برنامه ریزی مجدد IDE، کنترولر اطلاعاتی دریافت نخواهد کرد.

 

HID Protocol(Human Interface Device):

استانداری به نام “دستگاه ارتباط انسانی”، اصطلاحی است که برای پروتکل HID بکار می رود. این پروتکل امکان شناسایی و نصب دستگاه را ساده سازی می کند و معمولا برای بخش درگاه USB تعریف می شود. دستگاه هایی مانند پدلمسی، موس و کیبورد امروزه از همین پروتکل ارتباطی برای نصب بر روی سیستم عامل کامپیوتر شما استفاده می کنند. نمونه گذرگاه هایی که استفاده می شوند شامل: بلوتوث HID(در صفحه کلید و موس هایی که از طریق بلوتوث با هم در ارتباط هستند)، سریال HID(معمولا در گیرنده های کنترل از راه دور)، ورودی دستگاه Zigbee، بر روی دستگاه های جایگذاری شده در ویندوز 8 مبتنی بر پروتکل I2C و SPI و همچنین HOGP برای فناوری بلوتوث کم انرژی مورد استفاده قرار می گیرد.

 

هدر(In Circuit Serial Programing)ICSP:

هدر ICSP کانکتوری سخت افزاری است. وقتی که Bootloader آسیب ببیند، جهت پیکربندی و برنامه ریزی برد آردوینو مورد استفاده قرار می گیرد.

 

JTAG(Joint Test Action Group):

JTAG یک پروتکل است. جهت پروگرام کردن و اجرای روند تست و تشخیص خطاها، ردیابی دستورالعمل ها و دسترسی به حافظه و ریجسترها مورد استفاده قرار می گیرد.

 

USB toTTL(Joint Test Action Group):

USB toTTL یک ماژول است. ممکن است دارای یکی از تراشه های CP2102،FT232RL و CH340 باشد و برای ارتباط USB به سریال در بردهای توسعه ای که قابلیت پروگرام شدن در آنها امکانپذیر نیست استفاده می شود. در این نوع ماژول ها، نقل و انتقال داده ها را به کمک توانایی سریال شدن انجام می دهند.

 

در مقاله بعدی با عنوان بردهای آردوینو مقایسه و بررسی کلی بر این بردها خواهیم داشت.

منتظر نظرات و پیشنهادات شما همراهان ioenet هستیم.

دیدگاه شما

برای ارسال دیدگاه لطفا ابتدا وارد سایت شوید .

وارد شوید

برگشت به بالا
تجهیزات شبکه و هوشمند سازی