آردوینوآموزش آردوینو

آموزش گام به گام آردوینو قسمت اول:آردوینو چیست ؟

آردوینو چیست ؟

آردوینو یک پلتفورم نمونه­ سازی متن ­باز (open-source) به­ منظور استفاده راحت از سخت­ افزار و نرم ­افزار است. برد­ های آردوینو می­توانند تعداد زیادی ورودی از قبیل حسگرها و سوئیچ­ها را بگیرد و خروجی­هایی مثل موتور، LED و یا خروجی­های فیزیکی دیگر را کنترل کند.در طول این سال­های گذشته آردوینو مغز بسیاری از پروژه ­ها، از موضوعات روزمره تا ابزارهای پیشرفته علمی، بوده است. یک جامعه جهانی از سازندگان، دانش­جویان، علاقه­مندان­، هنرمندان، برنامه ­نویسان­ و حرفه­ای ­ها جذب این پلتفورم متن ­باز شده ­اند.

همه برد های آردوینو به­طور کامل متن ­باز هستند و این قدرت به کاربران می دهند که آنها را به­صورت مستقل و منطبق بر نیازشان بسازند. نرم­افزار این برد ها نیز متن ­باز هستند و توسط کاربران درحال توسعه است.

آردوینو تقریبا می تواند به هر چیزی وصل شود ، کامپیوتر شخصی ، گوشی موبایل ، تبلت ، لپ تاپ ، شبکه های محلی و اینترنت از طریق سیم و وایفای ، اتومبیل شخصی ، دستگاهای موجود در منزل و هزاران هزار مورد دیگر.

همچنین میتوانید برای خرید انواع برد های آردوینو به وبسایت فروشگاهی مراجعه کنید.

آردوینو چیست

چرا آردوینو؟

به دلیل سادگی و در دسترس بودن تجربه کاربران، آردوینو در بسیاری از پروژه­ها و کاربرد­های متفاوت به­کار رفته است. نرم­افزار آردوینو دارای رابط کاربری ساده برای مبتدیان است، درحالی ­که به­اندازه کافی برای حرفه­ای ­ها انعطاف پذیر است. این بردها بر روی سیستم عامل ­های ویندوز، MAC و لینوکس کار می­کند. استادان و دانشجویان از بردهای آردوینو برای ساختن ابزارهای علمی ارزان قیمت، اثبات کردن قوانین فیزیک و شیمی و یا برای شروع برنامه­ نویسی و رباتیک استفاده می­کنند. 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 بودن و قیمت پایین:

بردهای آردوینو در مقایسه با سایر پلتفورم­ های میکرو کنترلر ارزانتر است. و ارزان ­ترین ورژن ماژول آردوینو را می­توان با دست مونتاژ کرد.

مستقل از سیستم عامل:

بردهای آردوینو روی تمامی سیستم ­عامل­ ها کار می­کنند درحالی­که سایر میکروکنترلرها منحصر به ویندوز شده ­اند.

محیط برنامه نویسی واضح و ساده:

نرم­ افزار آردوینو برای مبتدیان دارای کاربری ساده است درحالی­که برای حرفه ­ای­ ها به اندازه کافی قابل انعطاف است تا از مزایای آن بهره ببرند. برای مدرسان، محیط برنامه ­نویسی مبتنی بر Processing بسیار راحت است و دانش­ آموزان با یادگیری این محیط برنامه نویسی با نحوه کارآیی بردهای آردوینو آشنا می­شوند.

نرم افزار متن باز و قابل توسعه(open-source):

نرم ­افزار آردوینو به عنوان ابزارهای متن ­باز، برای توسعه دادن توسط برنامه ­نویسان با تجربه قابل دسترسی است. زبان برنامه ­نویسی از طریق کتابخانه­ های C++ قابل گسترش دادن است و کسانی که می­خواهند جزئیات فنی آن­ را بدانند می­توانند به زبان برنامه ­نویسی AVR C که پایه آن است مراجعه کنند. به­ طور مشابه شما می­توانید کدها و دستورات AVR-C را مستقیما وارد برنامه­ های آردوینو ی خود کنید.

آردوینو چیست

نرم افزار متن باز و قابل توسعه:

نقشه بردهای آردوینو تحت لیسانس Creative Commons منتشر شده ­است؛ بنابراین طراحان با تجربه مدار می توانند نمونه ماژول خود را بسازند، توسعه دهند و آن­را بهبود بخشند. حتی کاربران بی­تجربه نیز می­توانند نمونه برد بورد ماژول را برای فهم نحوه کارکردن آن و صرفه جویی اقتصادی بسازند. همچنین برد های آردوینو در چند سال اخیر به دلیل قیمت پایین و سهولت در استفاده به پای ثابت مسابقات روباتیک و دست سازه ها تبدیل شده است.

ماژول ها و افزونه ها:

 در دنیای وسیع آردوینو نیز تعداد بسیار زیادی شیلد ها و ماژول ها و افزونه های پرکاربرد وجود دارند که به راحتی و در کمترین زمان با برد آردوینو جفت میشوند.

آردوینو چیست
تصویری از چند ماژول کاربردی آردوینو

کدام برد آردوینو مناسب من است؟

در قلمرو وسیع آردوینو تعداد بسیار زیادی برد وجود دارند که هر کدام دارای قابلیت منحصر به فرد خود هستند، برای مثال برد آردوینو Mega تعداد زیادی پایه در اختیار شما قرار داده تا بتوانید از آن ها در پروژه های مختلف استفاده کنید، یا بعضی از برد های آردوینو دارای پردازنده های قدرتمند تری میباشند که سرعت و دقت بیشتری را در اختیار شما میگذارند. شما میتوانید با مشخص کردن نیاز های خود در انجام انواع پروژه ها، برد مناسب خود را انتخاب کرده و اقدام به شروع نمایید. سعی کنید برای شروع زیاد سختگیری نکنید و از در دسترس ترین برد استفاده کنید. همچنین برای کارایی بیشتر و توسعه برد ها، انواع برد های جانبی با نام شیلد به بازار عرضه شده اند گه در کنار آردوینو استفاده شده و قابلیت های برد را افزایش میدهند.

شروع کار با آردوینو

گام اول: شناسایی کلی قطعات روی برد

آردوینو چیست

 ۱ این کلید برای ریست کردن برد و دوباره اجرا کردن برنامه میباشد.
۲  این ال ای دی توسط میکروکنترلر، فرمان میگیرد و مستقیم به آی سی متصل است.
۳ این LED اغلب به رنگ سبز و یا قرمز بوده که نشان دهنده صحت وجود ولتاژ در مدار است.
۴ این قطعه نوسان ساز مدار است و بصورت مستقیم به پایه میکرو کنترلر متصل شده است.
۵ این آی سی تراشه اصلی مدار است که کد های شماره را اجرا  و سایر خروجی ها و یا ورودی ها را کنترل میکند.
۶ این قطعه رگولاتور مدار است که ولتاژ ورودی از طریق جک آداپتور را به ولتاژ ۵ ولت برای تغذیه میکرو کنترلر (تراشه اصلی برد) تامین میکند.
۷ این بخش ورودی ولتاژ است که به شما این امکان را میدهد تا آردوینوی خود را که با ولتاژ ۵ ولت کار میکند را با ولتاژی بین ۵ تا ۱۲ ولت راه اندازی کنید.
۸  این پایه ها ورودی و خروجی دیجیتال و پایه های PWM میکروکنترلر میباشند )در آموزش های بعدی در مورد PWM توضیح خواهیم داد)
۹ این پایه ها مربوط به ورودی/خروجی ولتاژ و پاور مدار میباشد.
۱۰ از طریق این پایه ها شما میتوانید مقادیر Analog را خوانده و پردازش کنید.

گام دوم: اتصال آردوینو به سیستم

برای اتصال برد به کامپیوتر، بسته به نوع سوکت برد، اقدام به خرید کابل نمایید، در برد های مختلف از سوکت های مختلف استفاده میشود، برای مثال برد آردوینو ، از طریق یا همان کابلپرینتری متصل میشود، و یا برد آردوینو نانو را باید از طریق کابل مینی یو اس بی متصل نمود. پس از وصل کردن برد،یک چراغ برد شما روشن و دیگری نیز درحالت چشمک زن است.

پس از اتصال برد به کامپیوتر خود، مشاهده میکنید که دستگاه در تلاش است تا درایور نرم افزاری مناسب برای مچ شدن با سخت افزار شمارا پیدا کند، به گونه ای کامپیوتر شما قصد دارد تا بتواند با برد شما ارتباط برقرار کند. معمولا در صورت اتصال به اینترنت، دستگاه به طور خودکار برد شمارا شناسایی میکند، در غیر این صورت باید با جستجو در اینترنت، درایور نرم افزاری مورد نیاز را پیدا کنید.

نکته: درصورتی که از هرگونه برد آردوینو سری CH340  استفاده میکنید، باید از افزونه دانلود ها درایور مورد نظر را دانلود و نصب کنید و سپس اقدام به ارتباط با برد خود کنید.

همچنین می توانید برای اطلاع از صحت ارتباط برد با کامپیوتر دستور العمل زیر را انجام دهید، مطابق تصویر زیر روی مای کامپیوتر کلیک راست کرده و گزینه Manageرا انتخاب کنید:

آردوینو چیست

در پنجره باز شده، از قسمت سمت چپ، Device Managerرا انتخاب کنید.

 روی قسمت ( coms &lpt )ports کلیک کنید، درصورتی که نام برد خود را مشاهده کردید و یا نام پورت شما بدون هیچ گونه خطایی نوشته شده بود، ارتباط با کامپیوتر انجام شده است و در غیر این صورت عبارت  Unknown device را مشاهده میکنید که به معنای عدم برقراری صحیح ارتباط است. در این صورت شما باید درایور برد خود را از اینترنت دانلود و نصب کنید.

آردوینو چیست

همانطور که مشاهده میکنید درایور برد CH340 بر روی دستگاه نصب بوده و نام پورت نمایش داده میشود.

امید واریم به جواب سوال خود یعنی آردوینو چیست رسیده باشید. در قسمت بعدی نحوه کار با نرم افزار آردوینو را خواهیم آموخت.

همچنین میتوانید از مطالب زیر دیدن کنید:
Spark fun- what is an arduino
arduino official website

برچسب ها
نمایش بیشتر

پاسخی بگذارید

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

دکمه بازگشت به بالا
بستن