آردینو

آردینو چیست و به چه معناست ؟

آردینو چیست و به چه معناست ؟

آردینو چیست و به چه معناست ؟

آردینو چیست و به چه معناست ؟ Arduino  یا به فارسی آردوینو ابزاری است برای تولید کامپیوترهایی که نسبت به کامپیوتر شخصی شما، مقدار بیشتری از دنیای فیزیکی را احساس و کنترل می کنند.

این ابزار، یک پلت فرم محاسباتی فیزیکی open-source است که بر اساس یک برد میکروکنترلر ساده تهیه شده، و نیز یک محیط توسعه برای نوشتن نرم افزار جهت کار با برد می باشد.

آردوینو می تواند جهت ایجاد اشیای تعاملی، گرفتن ورودی از تعداد زیادی سوییچ و حسگر، و کنترل تنوعی از لامپ ها، موتورها، و سایر خروجی های فیزیکی به کار گرفته شود.

پروژه های آردوینو می توانند مستقل باشند، و یا با نرم افزاری که روی کامپیوتر شما در حال اجراست(مثل Flash ، Processing، MaxMSP)، ارتباط برقرار کند.

شما می توانید بردها را به طور دستی مونتاژ کنید و یا به صورت از پیش مونتاژ شده، خریداری کنید؛ محیط برنامه نویسی open-source را می توانید به صورت رایگان دانلود کنید.

زبان برنامه نویسی آردوینو، یک پیاده سازی از Wiring(یک پلت فرم محاسباتی و فیزیکی مشابه) است، که بر اساس محیط برنامه نویسی چندرسانه ای Processing کار می کند.

 

پیشنهاد مقاله :  آموزش نصب سیستم عامل Batocera اجرا Batocera

 

چرا آردوینو؟

تعداد زیادی میکروکنترلر و پلت فرم میکروکنترلر دیگر، جهت محاسبات فیزیکی موجود است.

بردهای Parallax Basic Stamp، Netmedia’s BX-24، Phidgets، MIT’s Handyboard و بسیاری بردهای دیگر، عملکرد مشابهی را ارائه می دهند.

کلیه این ابزارها، جزئیات درهم و برهمی از برنامه نویسی میکروکنترلر را برداشته و آن را در یک پکیج easy-to-use جمع بندی نموده اند.

برد آردوینو همچنین فرایند کار با میکروکنترلرها را تسهیل می کند.

لیکن مزایایی را برای معلمان، دانش آموزان و مبتدیان علاقه مند در کلیه سیستم های دیگر ارائه می دهد:
  • ارزان –  در مقایسه با سایر پلت فرم های میکروکنترلر، بردهای آردوینو نسبتاً ارزان هستند. ارزان ترین نسخه از ماژول آردوینو می تواند به صورت دستی مونتاژ شود، و حتی ماژول های آردوینو از پیش مونتاژ شده، کمتراز 50 دلار قیمت دارد.
  • مستقل از سیستم عامل (Cross-platform) – نرم افزار آردوینو روی سیستم های عامل ویندوز، مکینتاش OSX و لینوکس اجرا می شود. اکثر سیستم های میکروکنترلر منحصر به ویندوز شده اند.
  • محیط برنامه نویسی شفاف و ساده – محیط برنامه نویسی آردوینو برای استفاده مبتدیان، ساده است، در عین حال جهت استفاده ی کاربران حرفه ای از مزیتها نیز به اندازه کافی منعطف است. برای مدرسان، بر اساس محیط برنامه نویسی Processing به راحتی قابل استفاده است، بدین ترتیب، دانش آموزانی که برنامه نویسی در آن محیط را یاد می گیرند، با ظاهر و باطن آردوینو آشنا خواهند شد.
  • نرم افزار قابل توسعه و open-source – نرم افزار آردوینو به صورت یک ابزار open-source منتشر شده است که برای توسعه توسط برنامه نویسان باتجربه موجود می باشد. این زبان می تواند از طریق کتابخانه های C++ گسترش یابد، و افرای که می خواهند جزئیات فنی را بفهمند، می توانند از آردوینو گریزی به زبان برنامه نویسی AVR C که زبان پایه ی آن است، بزنند. به طور مشابه اگر بخواهید، می توانید مستقیما کد AVR-C را درون برنامه های آردوینو خود درج کنید.
  • سخت افزار قابل توسعه و open-source – آردوینو بر اساس میکروکنترلرهای ATMEGA8 و ATMEGA168 شرکت Atmel پایه ریزی شده اند. طرح ماژول ها تحت لیسانس Creative Commons مجوز گرفته اند، بنابراین طراحان با تجربه مدار، می توانند ماژول خود را ساخته، توسعه داده و آن را بهبود ببخشند. حتی کاربران نسبتاً بی تجربه می توانند یک نسخه بردبوردی از ماژول را جهت فهم شیوه کار آن بسازند و هزینه ای جهت آن نپردازند.

 

آردینو چیست و به چه معناست ؟

 

آردوینو – سخت افزار

سخت افزار آردوینو شامل یک برد توسعه است که در کشور ایتالیا ساخته شده است.

از آنجاییکه آردوینو یک سخت افزار متن باز است، تیم سازنده فایل های شماتیک و PCB را که با استفاده از Eagle ساخته شده را در وب سایت شان قرار داده اند و همه می توانند به آن مراجعه کنند و برد خودشان را بسازند.

در این تصویر می توانید یک نمونه برد آردوینو (Arduino UNO) را ببینید که قطعات آن مشخص شده اند.

آردینو چیست و به چه معناست ؟

 

فقط کافی است این قطعه را به پورت USB کامپیوترتان وصل کنید و برنامه را از کامپیوترتان روی برد کنترلر دانلود کنید و سپس برد را در پروژه موردنظرتان استفاده کنید.

آردینو چیست و به چه معناست ؟

آردوینو – نرم افزار

همانطور که در تصویر زیر نشان داده شده است، نرم افزار آردوینو شامل دو بخش می باشد:

 

بوت لودر (Boot loader)

بوت لودر درواقع یک کد کوچک درون میکروکنترلر است که کنترلر را ویژه می کند و قدرت یکپارچه سازی آن را با IDE آردوینو و برد آردوینو را فراهم می کند.

با پاک شدن بوت لودر، هرچه سعی می کنید IDE را برنامه ریزی کنید کنترلر چیزی متوجه نمی شود.

به بیان ساده تر، بوت لودر به عنوان یک مترجم بین کنترلر و IDE آردوینو عمل می کند.

قبل از یکپارچه سازی بوت لودر، باید آن را روی کنترلر (از یک پروگرامر متفاوت) ذخیره کنید.

 

IDE (محیط یکپارچه توسعه)

IDE آردوینو روی کامپیوتر نصب می شود.

این IDE هم مثل نمونه های مشابه یک کامپایلر، سریال مانیتور و … دارد.

زبان آردوینو نوع دیگری از c++ است – دست کم شبیه برنامه های c++ است.

برنامه از طریق IDE نوشته می شود و روی برد آپلود می شود.

زبان آردوینو بسیار ساده است.

IDE یا همان محیط یکپارچه توسعه نرم افزار این امکان را به شما می دهد که از بین نسخه های مختلف برد آردوینو با کنترلرهای مختلف، هرکدام را که می خواهید انتخاب کنید.

همچنین این امکان را به کاربر می دهد که یک پورت ارتباطی مخصوص برای محل اتصال برد آردوینو انتخاب کنید.

آردینو چیست و به چه معناست ؟

 

 

پیشنهاد مقاله :  لوازم مورد نیاز رزبری پای 4 برای شروع به کار

آردینو چیست و به چه معناست ؟

 

شیلد آردوینو

شیلد به قطعات قابل نصب روی برد آردوینو گفته می شود که امکان واسطه سازی آسان ماژول هایی مثل LCD، اترنت و … را فراهم می کنند

نیاز به استفاده از سیم را به حداقل می رسانند.

تنوع شیلدهای مخصوص برد آردوینو برای تمام ماژول ها و قطعات بسیار زیاد است.

 

آردینو چیست و به چه معناست ؟

 

 

 

آردوینو Arduino برای چه کارهایی مناسب است؟

برد آردوینو arduino یک گجت قابل برنامه ریزی و متن باز یا به اصطلاح اپن سرس می باشد.

با آردوینو Arduino کلی گجت های جذاب می توان ساخت.

برگ برنده آردوینو Arduino به دلیل پلت فرم نرم افزاری اش می باشد.

با آردوینو می توان یک پرینتر ۳ بعدی ساخت، یا یک ماشین نقاشی، یا یک ربات و یا حتی سیستم ساختمان هوشمند را توسط آن پیاده سازی کرد.

 

پیشنهاد مقاله :   آموزش نصب Raspbian رزبری پای 4

 

انواع برد آردوینو کدام است؟

رای اینکه بیشتر با آردوینو آشنا شوید، می خواهیم بخش های مختلف آن را توضیح دهیم.

 بخش سخت افزار آن شامل یک برد توسعه می باشد که در ایتالیا به تولید رسیده است.

همانطور که گفتیم این پلت فرم به نوعی متن باز است و تیم سازنده آن فایل های شماتیک و همچنین PCB را که به وسیله ی Eagle ساخته شده است،

در سایت خود قرار داده اند و تمامی افراد اجازه دارند به آن قسمت رفته و برد خود را تولید کنند.

 

UNO

آردوینو UNO معروفترین و پرکاربردترین نوع آردوینو است. چرا؟

پاسخ ساده است؛ آردوینو UNO امکان برقراری اکثر روشهای ارتباطی با ماژول‌های مختلف را فراهم می‌کند،

تعداد معقولی از انواع پین‌ها بر روی آن موجود است،

سرعت پردازش مناسب و حافظه کافی برای بسیاری از کارهای ساده را دارد،

تعداد زیادی برد توسعه‌ای و مطالب بسیار زیاد آموزشی در مورد آن وجود دارد و در عین حال ابعاد نسبتا کوچک و قیمت پائینی دارد.

همه این موارد باعث شده است تا UNO اولین انتخاب افرادی باشد که می‌خواهند کار با آردوینو را شروع کنند.

تمام بردهای آردوینو با UNO مقایسه می‌شوند و این برد به عنوان مرجع شناخته می‌شود.

انواع برد آردوینو کدام است؟

انواع برد آردوینو کدام است؟ (  آردینو چیست ؟ )

دازنده مرکزی UNO میکروکنترلر ATmega328 با سرعت پردازش 16MHz دارای 32KB حافظه فلش و 2KB حافظه SRAM می‌باشد.

این برد ١٤ پین دیجیتال که ٦ مورد آن قابلیت PWM دارند، ٦ ورودی آنالوگ و پین‌های مجزا برای ارتباط از طریق پروتکل I2C و UART و هدرهای ICSP را در اختیار می‌گذارد.

بردهای آردوینو UNO در دو نوع معمولی و SMD موجود هستند که تنها تفاوت آنها در میکروکنترلر از نوع DIP یا SMD به کار رفته در آنها است.

مزیت نوع DIP این بردها -که نوع مرسوم‌تر آن است- این است که به راحتی می‌توان میکروکنترلر این بردها را از آن جدا نمود و تعویض کرد.

از آنجا که روند تولید قطعات SMD رو به افزایش است، نسخه SMD آردوینو UNO هم روز به روز بیشتر در دسترس است و این مزیت این نسخه است.

در شکل زیر دو نوع میکروکنترلر DIP (سمت راست)  و SMD (سمت چپ) را بر روی برد آردوینو UNO مشاهده می‌کنید.

 

انواع برد آردوینو کدام است؟

 

آردوینو UNO قابلیت تغذیه هم از طریق USB و هم از طریق فیش تغذیه را دارند.

برای اتصال به رایانه تنها چیزی که نیاز خواهید داشت، یک کابل USB است

که معمولا همراه با آردوینو UNO عرضه می‌شود.

بر پایه طراحی خوب آردوینو UNO بردهای زیادی برای کاربردهای مختلف توسعه پیدا کرده‌اند که همان UNO با یک تغییر کوچک هستند.

برای مثال در آردوینو Ethernet، درگاه کابل شبکه و کارت SD تعبیه شده است و آردوینو Pro، تقریبا همان UNO است

که هیچ پین و درگاه ارتباطی یا تغذیه‌ای بر روی آن وجود ندارد و خودتان باید هدرهای آن را لحیم کنید.

انواع برد آردوینو کدام است؟ (  آردینو چیست ؟ )

Mega

اگر قدرت پردازشی UNO برای شما کافی است اما نیاز به حافظه و تعداد پین‌های بیشتری برای اتصال ماژول‌های خود به برد دارید، آردوینو Mega انتخاب مناسبی خواهد بود.

 

انواع برد آردوینو کدام است؟

 

قلب پردازشی آردوینو Mega،  یک تراشه ATmega2560 با فرکانس 16MHz و دارای 256KB حافظه فلش و 8KB حافظه SRAM است.

Mega تعداد ٥٤ پین دیجیتال دارد که ١٥ مورد آن قابلیت PWM داشته و نیز ١٦ پین ورودی آنالوگ دارد.

از مزایای Mega این است که برای هر نوع ارتباط پین‌های مجزا به تعداد زیاد دارد.

از این جمله می‌توان به ١ رابط I2C، ٤ رابط UART و هدر ICSP اشاره کرد.

Mega هم مانند UNO قابلیت تغذیه هم از طریق USB و هم از طریق فیش تغذیه را دارد.

آردوینو مگا مدل ADK علاوه بر حالت قبل، دارای یک پورت USB اضافی برای اتصال به دستگاه های اندروید می‌باشد.

انواع برد آردوینو کدام است؟ (  آردینو چیست ؟ )

Due

آردوینو Due پرچمدار خانواده بزرگ آردوینو و قدرتمندترین مدل در بین آنهاست.

اگر می‌خواهید پروژه‌ای را انجام دهید که نیاز به قدرت پردازشی بالا، حافظه بیشتر و تعداد پین زیاد دارد، آردوینو Due گزینه مناسبی است.

آردوینو Due بر خلاف اغلب بردهای آردوینو که از میکروکنترلرهای AVR استفاده می‌کنند،

از یک میکروکنترلر بسیار سریع ARM 32-bit استفاده می‌کند که عملکرد آن را به شدت بهبود بخشیده است

که البته این مسئله باعث شده است تا قیمت آن نسبت به بسیاری از بردهای آردوینو بیشتر باشد.

 

ردوینو Due دارای پردازنده‌ی ARM Cortex-M3 با سرعت 84MHz و دارای 512KB حافظه فلش و 96KB حافظه SRAM می‌باشد.

بر روی برد Due ٥٤ پین دیجیتال وجود دارد که ١٢ مورد آن توانایی پیاده‌سازی PWM را دارد.

١٢ ورودی آنالوگ، ٤ رابط ارتباطی UART، ٢ رابط I2C، هدر مخصوص ارتباط SPI، ٢ مبدل آنالوگ به دیجیتال و درگاه ارتباطی OTG است.

آردوینو Due (و نیز مدل‌های لئوناردو، میکرو و فلورا) دارای رابط native USB می‌باشد،

لذا این امکان وجود دارد تا کیبورد، ماوس و … را شبیه سازی کنند.

همچنین مدل Due از رابط CAN bus پشتیبانی می‌کند؛ به همین دلیل در کاربردهای مرتبط با وسایل نقلیه محبوبیت دارد.

بر خلاف اکثر بردهای آردوینو، Due با ولتاژ 3.3v کار می‌کند و اتصال پین‌های آن به ولتاژی بیش از این می‌تواند باعث خرابی Due شود.

انواع برد آردوینو کدام است؟

 

 

MKR Vidor 4000

هرچند که نمی‌توان قدرت آردوینو Due را انکار کرد،

اما زمانی که نیاز به پرداش موازی اطلاعات داشته باشید، Vidor بی‌رقیب است.

MKR یک خانواده از بردهای آردوینو است که همگی با پردازنده‌های قدرتمند ARM کار می‌کنند و Vidor که عضو این خانواده است، تنها مدل آردوینو بر پایه پردازنده FPGA است.

این برد دارای قابلیت‌های منحصر به فردی است که بسیار مناسب برای کارهای پردازش تصویر و سیگنال است.

به دلیل قیمت بالا و کاربرد خاص آردوینو Vidor، تاکنون از این نسخه در ایران چندان استقبال نشده است.

 

بر روی برد Vidor یک پردازنده FPGA از نوع Intel Cyclone 10CL016 با سرعت 48MHz به همراه 2MB حافظه فلش و 8MB حافظه SDRAM و یک پردازنده ARM از نوع Cortex-M0+ با سرعت 48MHz، 256KB حافظه فلش و 32KB حافظه SRAM قرار گرفته است.

تنوع بسیار زیادی از ارتباطات مختلف مانند ماژول WiFi، Mini HDMI، Mini PCI Express، قابلیت ارتباط تا 7 ماژول از طریق UART، رابط SPI و I2C ،٢٢ رابط دیجیتال که همگی قابلیت PWM دارند، ٧ ورودی و ١ خروجی آنالوگ و درگاه اتصال با باطری Li-Po برای این برد در نظر گرفته شده است که همگی این موارد از Vidor یک برد شگفت‌انگیز ساخته ;است.

 

پیشنهاد مقاله :     نصب اندروید 9 روی رزبری پای 4 Android Pie 9.0

انواع برد آردوینو کدام است؟ ( آردینو چیست ؟ )

LilyPad

آردوینو LilyPad برای کاربردهای پوشیدنی و لباس‌های هوشمند طراحی شده است.

این آردوینو به منظور دوخته ‌شدن به محصول طراحی شده است و با استفاده از نخ رسانا می‌توان آن را به سایر اجزای قابل دوخت متصل کرد.

این بردها به صورت یک دایره بنفش و شبیه به گل ساخته می‌شوند.

پین‌ها روی این بردها سوراخ‌هایی بزرگ‌ و پوشیده از مس هستند.

این طراحی به این دلیل است که نخ رسانا به سوراخ‌ها دوخته شده و تماس الکتریکی با مس پوشاننده گلبرگ‌ها ایجاد کند.

این بردها برای پروژه‌هایی که ترکیب الکترونیک با نساجی و پارچه است مناسب می‌باشد.

در واقع Lilypad یک خانواده از بردهای آردوینو است که با تعداد اتصالات و ابعاد مختلف تولید شده‌اند.

این مجموعه عموما به صورت مستقیم به رایانه متصل نمی‌شود و برای این کار باید از یک رابط USB-Serial مانند ماژول‌های FTDI استفاده کنید.

این مجموعه شامل Lilypad Main Board، Lilypad Simple، Lilypad USB، Lilypad SimpleSnap و Lilypad Tiny می‌شود.

شکل دایره‌ای Lilypad و چیدمان پین‌های آن که بر روی محیط دایره قرار گرفته‌اند، آنرا بسیار مناسب برای جایگذاری در لباس‌ها کرده است.

 

بر روی Lilypad Main Board میکروکنترلر ATmega168 و یا ATmega328 نصب شده است که دارای 32KB حافظه فلش و 2KB حافظه SRAM بوده و قادر است برنامه‌ها را با سرعت 8MHz اجرا کند.

این نسخه از Lilypad ٢٠ پین دیجیتال دارد که ٦ تای آن PWM را پشتیبانی می‌کند و همچنین ٦ پین آنالوگ دارد.

جالب است که تمام این موارد بر روی یک دایره به قطر ٥ سانتی‌متر گنجانده شده است!

انواع برد آردوینو کدام است؟ (  آردینو چیست ؟ )

Nano

تقریبا می‌توان گفت آردوینو Nano نمونه کوچک شده آردوینو UNO است.

Nano یک گزینه بسیار خوب برای انجام پروژه‌های با محدودیت فضا یا وزن است.

در این نسخه علاوه بر کوچک کردن ابعاد برد، پایه‌های پین‌ها و درگاه منبع تغذیه نیز حذف شده است تا یک برد با ابعاد فوق‌العاده کوچک تولید شود.

وزن ٧ گرمی و ابعاد ١٨ در ٤٥ میلیمتری این برد نشان می‌دهد که طراحی Nano تا چه حد موفق بوده است.

 

 

آردوینو Nano از نسخه ٣ به بعد، از همان میکروکنترلر ATmega328 که در آردوینو UNO استفاده شده است، بهره می‌برد

بنابراین این برد نیز دارای پردازشگر 16MHz با 32KB حافظه فلش و 2KB حافظه SRAM است.

تعداد پین‌های ارتباطی Nano از UNO هم بیشتر است! این برد ٨ پین ورودی آنالوگ و همچنین ١٤ پین دیجیتال دارد که ٦ تای آن قابلیت PWM دارد. به علاوه Nano از رابط‌های UART، SPI و I2C پشتیبانی می‌کند.

 

ProMini

آردوینو ProMini برادر کوچکتر UNO و Nano است.

این برد بدون کم کردن از توانایی‌های پردازشی نمونه‌های مذکور، در ابعاد کوچکتری گنجانده شده است

 

برد ProMini هم از میکروکنترلر ATmega328 با فرکانس 16MHz با 32KB حافظه فلش و 2KB حافظه SRAM استفاده می‌کند.

تفاوت اصلی ProMini با Nano اولا تعداد پین‌ها و ثانیا درگاه‌های آن است.

ProMini دارای ١٤ پین دیجیتال است که ٦ تای آن می‌تواند برای PWM استفاده شود.

٦ پین ورودی آنالوگ و توانایی برقراری ارتباط UART، SPI و I2C از طریق پایه‌های دیجیتال از دیگر قابلیت‌های ProMini است.

بر روی برد ProMini هیچ‌گونه درگاه ارتباطی یا تغذیه مجزا دیده نمی‌شود! این ویژگی باعث شده‌ است تا بتوانید ProMini را در فضاهای بسیار کوچک جایگذاری کنید.

برای ارتباط رایانه با این برد ابتدا بایستی یک پین هدر به آن لحیم کنید و سپس با یک رابط FTDI و یا با کمک یک برد ثانویه مانند UNO آنرا به رایانه متصل کنید.

انواع برد آردوینو کدام است؟

 ATTiny85

شاید تعجب کنید از اینکه بشنوید که یک برد آردوینو با اندازه‌ای کوچکتر از یک بند انگشت هم وجود دارد!

بله، ابعاد آردوینو ATTiny85 ١٩ در ٢٧ میلیمتر بوده و کوچکترین آردوینوی موجود است.

آردوینو ATTiny85 برای مصرف انرژی بسیار پائین و اتصال حداکثر یکی دو ماژول طراحی شده است و به خوبی از پس آن بر می‌آید اما نباید انتظار بیشتری از آن داشته باشید.

 

آردوینو ATTiny85 مجهز به یک میکروکنترلر با فرکانس 1MHz به همراه 8KB حافظه فلش و 512B حافظه SRAM می‌باشد.

این برد کوچک ٦ پایه دیجیتال دارد که ٤ تای آن قابلیت استفاده به عنوان ورودی آنالوگ و ٢ تای دیگر قابلیت PWM دارند.

قابلیت ایجاد ارتباط UART، SPI و I2C نیز با استفاده از همان پایه های دیجیتال وجود دارد.

از آنجا که پایه ها به صورت مشترک استفاده شده‌اند، واضح است که نمی‌توان با ATTiny85 چند نوع رابط مختلف را پیاده‌سازی کرد.

 

شما می توانید در فروشگاه وی تات انواع آردینو و ماژول ها تهیه فرمایید

 

الکترونیک وی تات

 

جمع آوری گروه وی تات wetat.ir

 

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

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