برد آردوینو چیست و چه کاربردهایی دارد؟

در این آموزش قصد داریم شما را به صورت کامل با برد آردوینو آشنا کنیم تا بتوانید با پی بردن به ساختار و هدف آردوینو ، از این فناوری در پروژه های خود استفاده کنید.

اگر وقت کافی برای مطالعه این مقاله را ندارید میتوانید در زیر پادکست مقاله را گوش کنید که فایل صوتی همین مقاله آشنایی با آردوینو می باشد.

پادکست مقاله آشنای با آردوینو

 

بهتر است بدانید که آردوینو در واقع یک برد مبتنی بر تراشه های AVR است که شما میوانید با برنامه ریزی این تراشه ها کارهای مختلفی را انجام دهید و پروژه های حرفه ای را طراحی و اجرا نمایید.همان طور که گفته شد تراشه و مغز آردوینو تراشه های AVR محصول شرکت Atmel است.زبان برنامه نویسی تراشه های AVR هم زبان C میباشد و اگر شما میخواهید به کدنویسی آردوینو مسلط شوید باید زبان برنامه نویسی C را یاد بگیرد. البته با دیگر زبان ها هم به راحتی میتوانید برای آردوینو کدنویسی کنید ولی C یک زبان برای برمامه نویسی سیستمی است. همچنین در مورد برنامه نویسی آردوینو باید بدانید که زبان برنامه نویسی خود آردوینو یک پیاده ساری از Wiring است که بر اساس محیط برنامه نویسی چندرسانه ای کار میکند.

ساختار آردوینو

دیتاشیت برد آردوینو

آردوینو در واقع یک کامپیوتر کوچک است که اجازه میدهد شما با اتصال سنسورها ( حسگرها ) بتوانید این کامپیوتر را به دنیای اطراف متصل کنید تا بتواند تغییرات محیطی را تشخیص داده و پاسخ هایی را بنابر تغییرات بدهد.به عنوان مثالی ساده شما میتوانید یک دستگاه آبیاری خودکار برای گیاهان خود بسازید که این دستگاه با استفاده از یک سنسور رطوبت میتواند میزان رطوبتی بودن و یا خشک بودن خاک را تشخیص دهد و در صورت نیاز گیاهان گلدان و یا باغچه و حتی باغ های بزرگ را آبیاری کند. این فقط یک مثال بسیار ساده از پروژه ای است که میتوان با آردوینو پیاده کرد.

آردوینو یک پلتفرم open source است که با داشتن سخت افزار ساده در عین حال قدرتمند و همچنین محیط برنامه نویسی اجازه میدهد تا بتوانید پروژه های ساده تا صنعتی را پیاده سازی کرده و از آن استفاده کنید.به عنوان مثالی دیگر باید بدانید که با استفاده از آردوینو شما میتوانید پروژه های اینترنت اشیاء و هوشمند سازی را نیز به راحتی پیاده کنید.

همان طور که در بالا اشاره شد مغز عملکرد آردوینو میکروکنترلرها می باشد که قابل برنامه ریزی هستند که قابل برنامه ریزی بودن باعث میشود تا بتوانید با کدنویسی هر کاری را با آردوینو انجام دهید. آردوینو خود دارای انواع زیادی از بردها است که هرکدام امکانات مختلفی را در اختیار شما قرار میدهند.همچنین بردهای توسعه زیادی برای آردوینو وجود دارد که میتوانید با اتصال این بردها به برد آردوینو قابلیت آن را افزایش دهید.به عنوان مثال شیلد اترنت و یا اینترنت ،ماژول بلوتوث و یا wifi از جمله شیلد ها ( برد های توسعه ) برای آردوینو هستند که میتوانید از آن ها در پروژه های خودتان استفاده کنید.

شما میتوانید اجزای یک برد را خودتان مونتاژ کنید و حتی ماژول هایی را بنابر نیازتان طراحی کرده و به آردوینو متصل کنید،البته بسیاری از ماژول ها نیز به صورت آماده وجود دارند که میتوانید خریداری کرده و در پروژه های خود مورد استفاده قرار دهید.مثلا اگر نیازمند ماژول رله هستید خودتان میتوانید ماژول رله مورد نظرتان را بسازید و یا این که از ماژول های رله آماده استفاده کنید. البته طراحی انواع ماژول ها نیازمند دانش در زمینه الکترونیک است ،یعنی شما باید علاوه بر آشنایی کامل با الکترونیک در طراحی مدار الکترونیکی هم سر رشته خوبی داشته باشید.

انواع بردهای آردنیو

در این بخش انواع بردهای آردوینو را معرفی میکنیم تا شما عزیزان آشنایی بیشتری را با بردهای آردوینو داشته باشید که در زمان انجام پروژه بدانید که باید چه نوع بردی را انتخاب کنید.

آردوینو نانو  arduino nanoکاربرد برد آردوینو نانو

برد آردوینو نانو یکی از بردهای آردوینو است که دارای اندازه بسیار کوچک می باشد که وزن ان فقط چند گرم است.تراشه که در آردوینو نانو به کار رفته Atmega 328 است که این تراشه دارای حافظه ۳۲ کیلوبایتی می باشد که شما میتوانید کدهای خود را در این تراشه آپلود کنید تا توسط تراشه اجرا شوند. البته در آردوینو یک سیستم عامل بسیار بسیار سبک وجود دارا که از این حافظه ۳۲ کیلوبایتی ۲ کیلوبایت آن را اشغال کرده است و به این ترتیب شما ۳۰ کیلوبابت حافظه باری کدنویسی دارید که برای کدنویسی حافظه زیادی است.

خود آردوینو نانو دارای دو مدل است که یک مدل اورجینال می باشد و مدل دیگر که با هدف ارزانتر شدن طراحی شده دارای چیپ مبدل Ch340 است که ارزانتر از آردوینو اورجینال می باشد.توجه کنید که تراشه اصلی هر دو برد آردوینو همان Atmega 328 است و این تفاوت فقط مربوط به نوع پروگرامر است نه تراشه اصلی.شما بدون هیچ گونه مشکلی میتوانید از هر دو آردنیو استفاده کنید و هیچ تفاوتی یا یکدیگر ندارند.برد آردوینو نانو دارای یک پورت micro USB است که میتوانید از طرق usb این برد را برنامه ریزی کرده و با آن کار کنید.در آردوینو مدل Ch340 باید درایور آن را بر روی سیستم عامل خود نصب کنید.همچنین تغذیه این برد از طریق همان usb تامین میشود و ولتاژ مورد نیاز ۵ ولت است، یعنی اردوینو نانو با برق ۵ ولت کار می کند.

آردوینو unoکاربرد برد آردوینو uno

آردوینو uno هم یکی دیگر از برد های پر کاربرد خانواده آردوینو است که علاوه بر این که تمامی قابلیت های نانو را داراست ، امکانات بیشتری هم ارائه میدهد.تراشه اصلی آردوینو uno هم Atmega 328 با ۳۲ کیلو بایت حافظه است. خود آردوینو uno به جند مدل تقسیم میشوند که البته این مدل ها تفاوت زیادی باهم ندارند تفاوت ها بیشتر به ساختار قطعات بر می گیردد،مثلا آردوینو uno R2 دارای تراشه Atmega 328 از نوع LMD است ولی مدل آردوینو uno smd همان طور که از نامش بر میاید دارای تراشه smd میباشد. ولتاژ عملیاتی آردوینو uno نیز ۵ ولت می باشد ولی شما میتوانید تا ۱۲ ولت ورودی به آن بدهید ولی نباید بیشتر از ۱۲ ولت شود چرا که در این صورت برد می سوزد.

آردوینو uno  دارای ۶ ورودی آنالوگ است که به عنوان پایه های دریافت دستورات مورد استفاده قرار میگیرد و معمولا سنسور ها به پایه های ورودی متصل میشوند.به صورت کلی آردوینو uno دارای ۱۴ پایه ورودی و خروجی است. از نظر اندازه کوچک بوده و در پروژه های هوشمند سازی و اینترنت اشیاء مورد استفاده قرار میگیرد. بردهای توسعه زیادی برای آردوینو uno  وجود دارد که میتوانید در توسعه پروژه های خود مورد استفاده قرار دهید.

آردوینو mini و pro miniکاربرد برد آردوینو مینی و pro mini

arduino mini & pro mini یکی دیگر از بردهای خانواده آردوینو می باشد که دارای اندازه بسیار کوچک و وزنی چندگرمی ( در حدود ۴ گرم ) که باعث میشود بتوان از این برد در پروژه های ساخت کوادکوپتر و ربات های پرنده استفاده کرد. تراشه اصلی برد آردوینو mini و یا pro mini  همان Atmega328 می باشد. بهتر است بدانید که آردوینو مینی و یا پرومینی هم دارای دو مدل است که یکی با برق ۳/۳ ولت کار میکند و مدلی دیگر با ۵ ولت که در زمان خرید باید به این موضوع توجه کنید.جالب است بدانید که تمامی کارهایی را که با استفاده از آردوینو نانو و یا uno میتوانید انجام دهید با آردوینو mini هم به راحتی قابل پیاده ساری بوده و حتی کدهایی که در نانو وجود دارد را در مینی هم میتوانید پروگرام کنید.

موضوع مهم دیگر در باره آردوینو مینی و پرومینی این که ،این برد دارای پورت usb نمی باشد که باعث شده یک برد بسیار سبک در اختیار داشته باشیم.برای پروگرام کردن برد آردوینو mini و یا pro mini باید از مبدل های usb به سریال و یا همان usb به ttl استفاده کنید که در این مورد میتوانید آموزش پروگرام کردن آردوینو با usb to serial را مطالعه کنید.

خب امیدواریم که تا این بخش توانسته باشیم یک معرفی خوب کاربردی از آردوینو داشته باشیم و شما به کاربردهای خانواده آردوینو پی برده باشید،لازم به ذکر است که برای حرفه ای شدن در این زمینه باید حتما عملی کارکنید تا بتوانید تسلط لازمه را پیدا کنید.خوشبختانه آردوینو به دلیل نوع ساختار خوب و کاملی که دارد اجازه میدهد هر پروژه ای را به راحتی پیاده کنید،همچنین دسترسی به بردهای آردوینو در همین ایران عزیزمان بسیار راحت بوده و با یک جستجو در اینترنت خواهید دید که فروشگاه های زیادی این برد ها را ارائه میدهد آن هم با قیمت بسیار ارزان.

اگر سوالی و یا نطرانی در مورد پروژه های آردوینو دارید میتوانید از بخش تماس با ما پیام ارسال کنید.

همچنین با عضویت در کانال تلگرام ما از جدیدترین مطالب و آموزش های رایگان آردوینو مطلع شوید.

عضویت در کانال تلگرام کلاینت لرن