الاردوينو

المقدمة :

هي عبارة عن لوحة إلكترونية او دارة كهربائية تستخدم لتنفيذ العديد من المشاريع وتتسم بانها مفتوحة المصدر وتعتبر اللوحة متحكم دقيق ويمكن برمجتها باستخدام برنامج IDM المطروح من موقع اردوينو ويسمى البرنامج (بيئة تطوير متكاملة)

وتتسم أيضا بانها سهلة الاستخدام للمبتدئين وهي انطلاقة جيدة لمن يريد ان يتعلم او ان يدخل في مجال البرمجة والالكترونيات خصوصا.

قام باختراع الاردوينو مجموعة من الطلاب وذلك في عام 2005 ليساعد في تعليم الطلاب الالكترونيات والبرمجة وذلك تم في إيطاليا

صورة توضيحية للوحة اردوينو /اونو /

البنية الداخلية :

تتكون البنية الداخلية من عدة عناصر ومنافذ فقد تم اختيار اكثر لوحة طلبا واسهلها هي اردوينو أونو

صورة توضيحية لمكونات الاردوينو

1-ميكرو كونترولر Atmega328 :

وظيفته تلقي الأوامر البرمجية وتنفيذها عبر المخارج الرقمية وذلك حسب بيانات الداخلة اما عن طريق المنافذ الرقمية او التشابهية

2-مقاومات :

وظيفتها تقليل من مرور التيارات المرتفعة ولتخفيض مستوى الجهد العالي

3-ليدات أو ثنائي باعث للضوء :

تقوم بإظهار خرج الاردوينو عند الليد L عند وصل الخرج على منفذ 13 وذلك عن طريق الإضاءة ويمكن معرفة الكود اذا كان يعمل أم لا وكيف ينفذ الأوامر منه وعند وصل القطع الالكترونية بالاردوينو على منفذي 0 و1 يتم الإضاءة من خلال ليد RX وTX

4-منافذ رقمية :

يتم من خلالها وصل المستشعرات الرقمية او القطع التي توصل على الاردوينو ويتم برمجتها اما ان تدخل بيانات أو تخرج أوامر ويكون خرجها إما 0 LOW أو 1 HIGH ويمكن التعديل عليها لتخرج تشابهي

5-منافذ تماثلية :

يتم وصل عليها مستشعرات تعطي قيم اشارة تشابهية للا ردوينو وبناء عليها يتم اخراج أوامر من المنافذ الرقمية

6-مخارج تغذية وإعادة تشغيل :

يوجد فيها مخرج 5 فولت و3.3 فولت 50 ملي امبير ومخرجين ارضي ومخرج إعادة تشغيل ويتم من خلال مخارج التغذية والارضي إعطاء تغذية اما لمحركات أو ليدات او أي قطعة تتلقى أوامر خرج وتعمل ب5 فولت وتعمل على الا ردوينو

7-مدخل تغذية :

يتم من خلالها إعطاء الا ردوينو او لوحة تغذية جهدية وتيارية محدودة وتنظم هذه التغذية حتى تصل ل5 فولت وهو جهد التشغيل

8-منفذ USB يوصل مع الكمبيوتر :

يستخدم هذا المنفذ لبرمجة لوحة الاردوينو ويمكن ان ياخذ الاردوينو من هذا المنفذ تغذية وتكون منتظمة اكثر من المنافذ الأخرى

9-منظمات جهد :

مسؤولة عن تقديم جهد منتظم لتغذية اللوحة

10-كرستالة :

تستخدم لتوليد ذبذبات او ترددات بقيم مختلفة لنقل البيانات

11-زر إعادة التشغيل :

يتم من خلاله إعادة تشغيل لوحة الاردوينو او يتم مسح البيانات المخزنة في الميكرو كونترولر

12-متحكم ثانوي :

يتم من خلاله التواصل ما بين الكمبيوتر واللوحة وتبادل البيانات

آلية عمل الاردوينو:

يتم برمجة الاردوينو حسب القطعة الموصولة فيها ان كانت مستشعر او موتور او ليد او أي قطعة توصل مع الاردوينو وبناء على الأوامر والشروط المكتوبة بالبرمجة يتم تنفيذ التعليمات حسب القطعة الموصولة ويبقى على استعداد دائم في بعض الأحيان اذا تم وصل حساسات تشابهية او تماثلية

أنواع لوحات الاردوينو :

يوجد اكثر من نوع من لوحات الاردوينو منها كبير ومنها صغير ومنها دائري وغيرها وكل واحدة لها ميزات معينة يمكن التعرف اكثر على لوحات الاردوينو من خلال هذا الرابط

صورة توضيحية لعدد من لوحات الاردوينو المختلفة

البيئة البرمجية :

يستخدم في برمجة الاردوينو لغات البرمجة ال ++C و لغة C لسهولة هذه اللغات ويمكن ذلك عبر برنامج IDM التي يستخدم لغة C في برمجة اللوحة ويتكون البرنامج من عدة مكاتب توافق غالب القطع الموجودة في السوق التي يمكن وصلها مع الاردوينو ويحوي البرنامج اعدادات عديدة سنذكرها في مقال اخر

صورة بادئة البرنامج دون أي كود

المميزات العامة :

جهد التشغيل 5V
جهد الإدخال من 6 حتى 12 (موصى به )
الميكرو كونترولر معالج بسرعة 16 ميجاهرتز و ذاكرة كلية تساوي 32Kilo Byte
المنافذ الرقمية عددها 13 ويمكن استخدام PWM 6 منها كمنافذ تشابهية تيار كل منفذ 40 ميلي امبير
المنافذ التشابهية عددها 6 من A0 حتى A5
منافذ تغذية خرج من الاردوينو 5V و 3.3 V لها تيار 50 ميلي امبير ويوجد منافذ ارضي GND ومنفذ إعادة تشغيل RESET وذلك يكون بوصل المنفذ RESETب GND ومنفذ VIN لإدخال تغذية خارجية للوحة
.أبعاد اللوحة : الطول: 6.86 سنتيمتر , العرض: 5.34 سنتيمتر.

التطبيقات :

يمكننا استخدام الاردوينو في العديد من المشاريع في الطب والزراعة والميكاترونيكس وحتى في العديد من المجالات سنذكر القليل منها بسبب كثرتها

يمكن استخدامه كحساس رطوبة اذا وصلنا له مجس للرطوبة
يمكن استخدامه لقياس مستوى الماء
يمكن استخدامه لذراع ذكي بطريقة معينة
يمكن استخدامه لطائرة درون
يمكن استخدامه كخط انتاج مصغر
يمكن استخدامه كعربة ربوت
قفل ذكي على البصمة او كلمة مرور
يمكن وصل مد يول كميرة ومد يول ذاكرة أيضا

القطع المستخدمة مع الاردوينو :

الحساسات بأنواعها

مديولات الكاميرات

مد يول ذاكرة

موتورات بأنواعها سنتكلم عنها في مقال اخر

شاشات LCD

ليدات

قطع الWIFI

قطع بلوتوث

أسلاك

صورة لبعض القطع المستخدمة مع الاردوينو

المراجع :

جييم2

داتا إلكترون

القائمة الرئيسية

الصفحات

معلومات مهمة عن الاردوينو ومما يتكون وماهي ميزاته والبعض من تطبيقاته في مدونتنا