الأردوينو - Arduino

ما هي الأردوينو؟

هي بوردة إلكترونية مفتوحة المصدر تستخدم من قبل الهواة والصناع المحترفين لتصميم وبناء الأجهزة التي تتفاعل مع العالم الحقيقي. بينما تشير كلمة (Arduino) إلى نوع معين من تصميم اللوحة والشركة المصنعة لهذه اللوحات.

أنواع مختلفة من الأردوينو:

• Arduino UNO.
  
• Arduino Mega.
  
• Arduino Nano.
  
• Arduino Mini.
  
• Arduino Lilpad.
  
• Arduino Demulive.
  
• Boarduino.
  

الفروقات الموجودة بين أنواع البوردات المختلفة:

• عدد المداخل والمخارج التي تحدد عدد الأجهزة التي يمكن التحكم بها وعدد الحساسات التي يمكن دمجها مع البوردة.
  
• نوع المتحكمة الدقيقة المستخدمة في البورد.
  
• سرعة المعالج الموجود بداخلها.
  
• حجم البورد.
  

في هذا المقال سيكون التركيز على النوع الأكثر استخداماً وانتشاراً ألا وهو Arduino Uno.

مكونات الأردوينو أونو – Arduino Uno:

تحتوي الأردوينو على عدد من الأجزاء المختلفة على لوحة الدائرة الواحدة، مثل:

1- عدد من المنافذ – pins:

عدد من المنافذ (pins) وعددها 14 وتكون بنوعين:

المنافذ الرقمية (Digital pins): والتي يمكنها قراءة وكتابة حالة واحدة، تعمل أو لا تعمل (on or off). تحتوي معظم الأردوينو على 14 دبوس إدخال / إخراج رقمي.

المنافذ التناظرية (Analog pins): التي يمكنها قراءة مجموعة من القيم، وهي مفيدة لمزيد من التحكم الدقيق. تحتوي على ستة من هذه المسامير التناظرية.
يتم ترتيب هذه المسامير بنمط معين، بحيث إذا اشتريت لوحة إضافية مصممة لتلائمها، وتسمى عادةً “الدرع”، فيجب أن تتناسب مع معظم الأجهزة المتوافقة مع الأردوينو بسهولة.

2- مداخل ومخارج الطاقة الكهربائية:

V_in: عندما نستخدم مصدر طاقة خارجي، يمكننا تأمين الجهد من هذا المدخل.

V_3.3: مصدر للجهد بقيمة 3.3 فولت من الأردوينو وأقصى قيمة لسحب التيار من خلال هذا الخط هي 50 ميلي أمبير.

V₅: مصدر للجهد يستخدم لتوفير الطاقة للقطع الالكترونية التي ستضيفها ويمكن تأمينه من خلال منفذ الـ (USB) أو أي مصدر جهد منتظم بقيمة 5 فولت.

GND: الأرضي.

3- المتحكم – Microcontroller:

الشريحة الأساسية التي تسمح لك ببرمجة الأردوينو حتى تتمكن من تنفيذ الأوامر واتخاذ القرارات بناءً على المدخلات المختلفة. يختلف المتحكم اعتمادًا على نوع الأردوينو الذي تشتريه، وتكون الاختلافات بين هذه الرقائق طفيفة، لكن الاختلاف الأكبر الذي سيلاحظه المبتدئ هو الكميات المختلفة للذاكرة المدمجة.

4- الموصل التسلسلي – serial connector:

عبارة عن مدخل (USB)، يتيح لك هذا الموصل الاتصال باللوحة من جهاز الكمبيوتر الخاص بك، وكذلك تحميل برامج جديدة على الجهاز. في كثير من الأحيان يمكن أيضًا تشغيل الأردوينو من خلال منفذ (USB)، ممّا يلغي الحاجة إلى مصدر طاقة منفصل.

5- مجموعة متنوعة من المكونات الصغيرة الأخرى:

مثل المذبذب (oscillator) و منظم الجهد (voltage regulator)، والتي توفر إمكانات مهمة للوحة، على الرغم من أنك عادة لا تتفاعل معها بشكل مباشر، فقط يجب العلم أن هذه المجموعة موجودة.

كيف يمكنني برمجة الأردوينو؟

يتم برمجة الأردوينو باستخدام لغة (Arduino C) عن طريق برنامج (Arduino IDE) والذي يتوفر مجاناً للتحميل على الموقع الرسمي (http\\:arduino.com)، ويعمل على مجموعة متنوعة من الأنظمة الأساسية: (Windows و Mac و Linux).

مميزات الأردوينو:

• تم تطوير الأردوينو ليناسب جميع المستويات من الهواة إلى المحترفين والمشاريع المتطورة، بحيث يمكن دمجها في مشاريع يتم برمجتها بلغات هندسية متطورة مثل (MATLAB) ولغة (Java).
  
• رخيص الثمن ومتاح للجميع.
  
• مفنتوحة المصدر: بمعنى أنه بإمكانك الإطلاع والتعديل على كل من التصميمات الهندسية والشفرات المصدرية وتطوير لغة برمجة (Arduino C) بحرية تامة.
  
• يعمل على جميع الأنظمة التشغيلية.
  
• بيئة برمجية سهلة التعلم ومجانية.