آشنایی با برد آردینو Arduino

 

اینترنت اشیا و رباتیک به زبان نوجوانان  – بوسیله بردهای Arduino

در قسمت قبل با برد میکرو کامپیوتر یا میکرو کنترلر آردینو به طور کلی آشنا شدید. تلفظ صحیح این نام “آردوینو” است اما چه اشکالی دارد که ما در فینگیلیش کردن این نام آن را راحت تر و جمع و جور تر بیان کنیم و بگوییم آردینو. به هر صورت حالا با این برد بیشتر آشنا می شویم.

آردینو چیست؟

بهترین توضیح در مورد آردینو، توضیح سازنده است:

Arduino   سخت افزار و نرم افزاری آسان برای استفاده کاربر است.    Arduino قادر به خواندن ورودی ها (مثل  نوری که به یک سنسور برخورد می کند، فشار انگشت روی یک دکمه یا حتی یک پیام توییتر)  و تبدیل آن به خروجی ها است.( مثل فعال کردن یک موتور، روشن کردن LED یا چاپ آنلاین یک متن) شما می توانید با ارسال یک مجموعه دستورالعمل به برد، کاری انجام دهید. برای انجام این کار شما از زبان برنامه نویسی و نرم افزار Arduino (IDE)، استفاده می کنید.

آردینو مغز هزاران دستگاه بوده است، از دستگاه های معمولی تا ابزارهای پیچیده علمی. آردینو در موسسه طراحی تعاملی Ivrea به عنوان یک ابزار آسان برای نمونه سازی سریع، برای کسانی که دانش الکترونیک و برنامه نویسی نداشتند متولد شد.

آردینو به لطف سادگی اش در هزاران پروژه و کاربرد مختلف استفاده می شود.  نرم افزار  Arduino برای مبتدیان آسان است، اما برای کاربران پیشرفته به اندازه کافی انعطاف پذیر است. این برنامه در مک، ویندوز و لینوکس اجرا می شود. برای مثال معلمان و دانش آموزان از آن برای ساخت ابزارهای کم هزینه علمی یا برای اثبات اصول شیمی فیزیک استفاده می کنند، یا برای شروع برنامه نویسی ربات ها. طراحان و معماران برای ساخت نمونه های پویا و نوازندگان و هنرمندان از آن برای نصب و راه اندازی و آزمایش وسایل جدید موسیقی استفاده کرده اند.آردینو یک ابزار کلیدی برای یادگیری چیزهای جدید است. هر کسی – بچه ها، کسانی که دنبال سرگرمی هستند، هنرمندان یا برنامه نویسان – می توانند با استفاده از دستورالعمل های گام به گام یک آموزش و یا به اشتراک گذاشتن ایده های آنلاین با دیگران با آردینو چیزی بسازند.

سازنده آردینو یک شبکه اجتماتی اینترنتی ایجاد کرده است تا افراد بتوانند در مورد هرچیزی که با آردینو ساخته اند یا می خواهند بسازند صحبت کنند برای مثال در آدرس زیر نمونه های بسیار زیبایی از کار با آردینو را می توانید ببینید. سازنده بوسیله اطلاعات و تجربیاتی که در این شبکه توسط مشتریان و کاربران ثبت شده است این بردها را تا حد بسیار زیاد و با تنوع زیاد رشد داده است.

یکی از ساده ترین انواع برد آردینو UNO است

آشنایی با سخت افزار آردینو

اول خوب به تصویر یکی از ساده ترین انواع برد آردینو یعنی آردینو UNO دقت کنید. در هنگام خرید، لذت ببرید از اینکه می شود مدل چینی آن را با ۳۰ هزار تومان خرید. آردینو مدل های بسیار زیادی دارد:

  • -به اندازه کارت عابر بانک است. در دو طرف آن ترمینال های سیاه رنگی می بینید که با سیم به مداری که درست می کنید وصل می شوند. برد شما احتیاج به تغذیه دارد و وقتی به آن مدار وصل می کنید باید تغذیه بیشتری برای بردتان تهیه کنید تا مقداری از آن به مدارش برسد. بعضی از این ترمینال ها ورودی هستند مثلا یک حسگر به آنها وصل می کنیم و بعضی خروجی هستند مثلا یک موتور به آنها وصل می شود و برد به موتور فرمان می دهد.

پورت USB که برای تغذیه برد آردینو بکار می رود

  • -پورت فلزی که در سمت چپ بالا می بینید؛ یک پورت USB مربعی است. به همراه این برد، یک کابل به صورت زیر وجود دارد. سر مربعی را به آردینو و سر دیگر را به لپتاپ یا شارژر موبایلتان وصل کنید تا برد روشن شود. به همین سادگی اگر مداری به بردتان وصل کنید یا نکنید، کار میکندJ.

ما برای این برد روی کامپیوترمان برنامه نویسی می کنیم و برنامه نوشته شده را با همین کابل روی برد می ریزیم.

  • -یک پورت سیاه رنگ هم دارد که می توانید یک منبع تغذیه ۹ تا ۱۲ ولت به آن وصل کنید. مثلا یک باتری کتابی. این برای وقتی است که مدارتان احتیاج به تغذیه بیشتری داشته باشد. در اینجا درست نیست که برد و مدارش را به پورت کامپیوترتان وصل کنید. اگر برد شما چینی است بهتر است بیش از ۹ ولت به آن وصل نکنید.
  • -چند IC یا مدار مجتمع روی برد دیده می شود. اینها پردازنده و حافظه های برد هستند. پردازنده برای اجرای دستورها و حافظه ها برای نگه داشتن کدهای برنامه به کار می روند.

 

کنار پورت فلزی یک دکمه کوچک می بینید این دکمه Reset است و مانند دکمه ریست کامپیوترتان عمل می کند.  با فشار دادن آن برنامه ای که نوشته ایم دوباره از آغاز اجرا می شود.

 

نرم افزار برنامه نویسی آردینو

یک نرم افزار کم حجم به نام Arduino IDE را نصب می کنید و با زبان C++ در آن برنامه می نویسیم. نگران این نباشید که برنامه نویسی نمی دانید. ما به C++ می گوییم شمرده شمرده با شما حرف بزند تا کم کم با زبانش آشنا شوید.

برنامه نویسی آردینو با زبان c++

در زیر تصویری از این نرم افزار می بینید. در داخل آن کد هایی نوشته شده است که به زبان C++ هستند. برای مثال کدی که در تصویر نوشته شده است باعث چشمک زدن یک LED (چراغ – لامپ نیمه هادی) است که آن را به یکی از ترمینال های مشکی رنگ آردینو وصل کرده ایم.

دی که در تصویر نوشته شده است باعث چشمک زدن یک LED (چراغ – لامپ نیمه هادی) است که آن را به یکی از ترمینال های مشکی رنگ آردینو وصل کرده ایم

اگر آردینو به پورت USB کامپیوترتان وصل باشد. وقتی دکمه فلش -> (سمت چپ بالای تصویر فوق دکمه دوم) را کلیک کنید برنامه شما روی آردینو ریخته می شود و آردینو طبق آن کار می کند. در تصویر بالا می بینید که این LED چطور به آردینو وصل شده است. در قسمت های بعد به طور دقیق با این موارد آشنا می شوید.

مدل های آردینو

برد های آردینو ۴ نوع دارند.

برد UNO آردینو

 برد های پایه

مثل برد UNO که شکل آن را در بالا دیدید. این بردها برای یادگیری و استفاده بسیار راحت هستند. هم راه اندازی آنها و هم سیم کشی اشان ساده است. در شکل زیر یک مدار که به برد سیم کشی شده است را می بینید. همان طور که می بینید سیم ها را داخل ترمینال ها فشار می دهید و مدار ساخته می شود. برد فقط با اتصال کابل USB به کامپیوتر روشن شده است و در حال کار است. برد سوراخ دار سفیدی که در شکل دیده می شود به بِرِد بوردیا برد تست  معروف است . از برد تست وقتی استفاده می کنیم که نمی خواهیم برای لحیم کاری حال داشته باشیم.

 

بردهای پیشرفته آردینو MEGA

برد های پیشرفته

این برد ها حافظه برنامه بیشتر و سرعت پردازش بالایی دارند. تعداد خروجی و ورودی بیشتری دارند و برای ساختن پروژه های پیچیده به کار می روند مثلا آردینو MEGA.

 

 

 برد YUN

بردهای مخصوص اینترنت اشیا

این برد ها امکانات شبکه مثل پورت شبکه یا آنتن و ماژول WiFi دارند و در نرم افزارشان امکاناتی هست که برای کار در فضای شبکه و اینترنت راحت تر استفاده می شوند. البته با برد هاب دیگر هم می شود بسیاری از این کارها را انجام داد. مثل برد YUN.

بردهای پوشیدنی

بردهای وسایل پوشیدنی

برای وسایل پوشیدنی و پروژه ها و دستگاه های خیلی کوچک از آنها استفاده می کنیم. مثل برد Lilypad.

 

 نویسنده: مهندس محمدرضا بهنود

تدریس خصوصی و گروهی اتوماسیون صنعتی، اینترنت اشیا و رباتیک – ۰۹۱۳۰۳۴۳۴۰۷ – UNYCO.ir

 

T

مطالب مرتبط

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *