منذ إطلاقه في السوق الطبق Arduino UNO، لقد تم تطوير هذا المنتدى كثيرًا مع إخراج أحدث مراجعاته. بالإضافة إلى ذلك ، سارع منشئوها أنفسهم إلى إنشاء لوحات أخرى مماثلة بتنسيقات مختلفة لتغطية احتياجات أكثر من تلك التي غطتها UNO في البداية. حتى أن كثيرين آخرين تجرأوا على إنشاء لوحات استنساخ خاصة بهم أو لوحات متوافقة ، وإن لم يكن بنفس النجاح.
قبل ظهور اردوينو بالفعل كانت هناك مشاريع أخرى مماثلة، مثل لوحات Parallax الشهيرة المزودة بوحدات التحكم الدقيقة Microchip PIC والتي يمكن برمجتها بسهولة شديدة باستخدام لغات مثل PBASIC وغيرها. مثال على ذلك هو Basic Stamp 2 من Parallax. لكن حقيقة عدم الوجود hardware libre وهذا يعني أنه لم يكن لديهم نفس الجذور في السوق مثل مشروع Arduino. لقد كانت اللوحة الإيطالية بالفعل ثورة بهذا المعنى.
ما هو Arduino UNO Rev3؟
Arduino UNO Rev3 هو أحدث إصدار الموجود في هذه اللحظة من هذه اللوحة. إنها لوحة إلكترونية صغيرة بها متحكم قابل للبرمجة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور. بالإضافة إلى الشريحة المذكورة ، تتضمن أيضًا سلسلة من المسامير كمدخلات ومخرجات يمكن استخدامها عن طريق برمجة الشريحة للقيام بأشياء مختلفة. بهذه الطريقة ، يمكن إنشاء المشاريع الإلكترونية بسهولة بالغة.
هذه اللوحة تنشأ من مشروع اردوينو، وهو مشروع إيطالي بدأ في عام 2005 وركز على تطوير أجهزة وبرامج مفتوحة للطلاب بشكل أساسي. تم توجيه التصميمات الأولى لمعهد في إيفريا بإيطاليا. في ذلك الوقت ، استخدم طلاب هذا المركز التعليمي الطوابع الأساسية الشهيرة التي ذكرتها أعلاه. كان لهذه الأشياء تكلفة كبيرة ، ولم تكن مفتوحة.
قبل كل ذلك ، أنشأ Hernando Barragán منصة تطوير تسمى Wiring ، وهو مشروع مستوحى من المشاهير لغة البرمجة المعالجة. مع هذا كأساس ، ذهبوا إلى العمل لتطوير أدوات بسيطة ومنخفضة التكلفة للطلاب. لذلك شرعوا في إنشاء لوحة أجهزة باستخدام PCB ووحدة تحكم دقيقة بسيطة ، بالإضافة إلى إنشاء IDE (بيئة التطوير المتكاملة).
نظرًا لأن Wiring يستخدم بالفعل لوحة مع متحكم ATmega168 ، فقد اتبعت التطورات التالية في نفس الاتجاه. سيضيف ماسيمو بانزي وديفيد ميليس دعم ATmega8 بالنسبة إلى Wiring ، والذي كان أرخص من الإصدار 168. وهكذا ظهرت أول جرثومة لما هو موجود اليوم Arduino UNO. ثم تمت إعادة تسمية مشروع الأسلاك باسم Arduino.
نظرًا لإمكانيات هذه اللوحات ، تمت إضافة المزيد من الدعم من المجتمع للمضي قدمًا وإنشاء المزيد من اللوحات. بالإضافة إلى مقدمي خدمات بدأت المكونات الإلكترونية والشركات المصنعة في تصميم منتجات محددة متوافق مع اردوينو. كما هو الحال مع Adafruit Industries. من هنا نشأت العديد من الدروع والوحدات الإضافية لهذه اللوحات.
في مواجهة النجاح الباهر ، تم إنشاؤه أيضًا مؤسسة اردوينو، لمواصلة تعزيز وتجميع جهود مشروع Arduino. نموذج مشابه لمنظمات أخرى مماثلة مثل Linux Foundation و Raspberry Pi Foundation و RISC-V Foundation ، إلخ.
اعتبارًا من هذه النقطة ، تم إنتاج العديد من متغيرات Arduino ، مع عوامل الشكل المختلفة والميكروكونترولر المتنوعة ، وكذلك العديد من الملحقات التي ناقشناها في هذه المدونة:
معلومات مفصلة عن Arduino UNO
هذا لوحة Arduino UNO لها بعض الخصائص التي تجعلها فريدة من نوعها ، ولديها سلسلة من الاختلافات فيما يتعلق بلوحات Arduino الأخرى التي سنقوم بتسليط الضوء عليها.
الخصائص التقنية والمخطط و pinout
El pinout والخصائص التقنية للوحة Arduino UNO القس 3 من المهم معرفة كيفية استخدامها بشكل صحيح ، وإلا فلن تعرف الحدود والطريقة الصحيحة لتوصيل جميع المكونات الإلكترونية بالدبابيس والحافلات المتاحة.
بدءا من أولا لها CARACTERISTICS، هل تملك:
- متحكم Atmel ATmega328 بسرعة 16 ميجا هرتز
- ذاكرة SRAM المدمجة: 2 كيلو بايت
- ذاكرة EEPROM المدمجة: 1 كيلو بايت
- ذاكرة فلاش: 32 كيلو بايت ، منها 0.5 كيلو بايت يستخدمها محمل الإقلاع ، لذلك لا يمكن استخدامها لأغراض أخرى.
- جهد عمل الرقاقة: 5 فولت
- جهد الإمداد الموصى به: 7-12 فولت (على الرغم من أنه يدعم 6 إلى 20 فولت)
- شدة التيار المستمر: 40 مللي أمبير للإدخال / الإخراج و 50 مللي أمبير للدبوس 3.3 فولت.
- دبابيس الإدخال / الإخراج: 14 دبوسًا ، منها 6 دبابيس PWM.
- دبابيس تناظرية: 6 دبابيس
- زر إعادة الضبط لإعادة تشغيل تنفيذ البرنامج الذي تم تحميله في الذاكرة.
- رقاقة واجهة USB.
- ساعة المذبذب للإشارات التي تحتاج إلى إيقاع.
- LED الطاقة على ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
- منظم جهد متكامل.
- السعر حوالي 20 يورو.
أما بالنسبة لل دبابيس ووصلات متوفر على اللوحة Arduino UNO:
- مقبس برميل أو مقبس طاقة تيار مستمر: هو موصل اللوحة Arduino UNO لتكون قادرة على تشغيلها كهربائيا. يمكن تشغيل البطاقة بمقبس مناسب وبواسطة محول لتزويد 5-20 فولت. إذا كنت ستقوم بتوصيل عدد كبير من العناصر باللوحة ، فمن المحتمل أن تضطر إلى التغلب على حاجز 7 فولت لتكون كافية.
- ذراع USB: يستخدم منفذ USB لتوصيل لوحة Arduino بجهاز الكمبيوتر ، وبهذه الطريقة يمكنك برمجتها أو استقبال البيانات منها عبر المنفذ التسلسلي. وهذا يعني أنه سيساعدك بشكل أساسي على تحميل رسومات Arduino IDE الخاصة بك في الذاكرة الداخلية للميكروكونترولر حتى يتمكن من تنفيذها. يمكنه أيضًا أداء وظيفة الطاقة للموقد والعناصر المتصلة به.
- دبوس VIN: ستجد أيضًا دبوس VIN يسمح لك بتشغيل اللوحة Arduino UNO باستخدام مصدر طاقة خارجي ، إذا كنت لا تريد استخدام USB أو المقبس أعلاه.
- 5V: يزود جهد 5V. الطاقة التي ستصل إليها تأتي من إحدى الحالات الثلاث السابقة التي يمكنك من خلالها تشغيل صحنك.
- 3V3: يسمح لك هذا الدبوس بإطعام 3.3 فولت وما يصل إلى 50 مللي أمبير لمشاريعك.
- GND: بها عدد 2 دبابيس ارضية لتوصيل ارضية مشاريعك الالكترونية بها.
- إعادة تعيين: دبوس لإعادة التعيين عن طريق إرسال إشارة منخفضة من خلاله.
- بويرتو المسلسل: يحتوي على دبابيس 0 (RX) و 1 (TX) لتلقي ونقل البيانات التسلسلية TTL على التوالي. وهي متصلة بالمتحكم الدقيق على دبابيس USB إلى TTL.
- الانقطاعات الخارجية: 2 و 3 ، دبابيس يمكن تهيئتها لتحريك المقاطعات ذات الحافة الصاعدة أو الهابطة أو ذات القيمة العالية أو المنخفضة.
- SPI: الحافلة على دبابيس تحمل علامات 10 (SS) و 11 (MISOI) و 13 (SCK) والتي يمكنك التواصل معها باستخدام مكتبة SPI.
- A0-A5: هي الدبابيس التناظرية.
- 0-13: هي المدخلات الرقمية أو دبابيس الإخراج التي يمكنك تكوينها. يتم توصيل مصباح LED صغير مدمج بالدبوس 13 أنه إذا كان هذا الدبوس مرتفعًا فسيضيء.
- TWI: يدعماتصالات TWI باستخدام مكتبة Wire. يمكنك استخدام الدبوس A4 أو SDA والدبوس A5 أو SCL.
- AREF: الجهد المرجعي باينت للمدخلات التناظرية.
البيانات
كونه لوحة مفتوحة المصدر ، ليس فقط ستجد ورقة البيانات كما في حالة العديد من المنتجات الإلكترونية الأخرى. يمكنك أيضًا تنزيل العديد من المستندات والمخططات الإلكترونية الأخرى التي ستساعدك على فهم كيفية عمل هذه اللوحة. Arduino UNO داخليًا وحتى إنشاء تطبيق Arduino بنفسك. على سبيل المثال ، لديك المعلومات الرسمية التالية تحت تصرفك:
- ورقة البيانات متحكم Atmel ATmega Arduino UNO Rev3 ، لتأخذ في الاعتبار الفولتية والتيارات وغيرها من الخصائص التي يجب أن تأخذها في الاعتبار لتشغيلها.
- Pinout أو دبوس التعيين.
- ملفات EAGLE مع مخططات للصانعين.
- الرسوم البيانية الإلكترونية للوحة Arduino UNO.
- أبعاد ثنائي الفينيل متعدد الكلور.
الاختلافات مع لوحات Arduino الأخرى
Arduino UNO القس 3 إنها اللوحة المثالية لكل من بدأ لاستخدام هذا النوع من اللوحات. ما هو أكثر من ذلك ، هناك مجموعات بداية لتبدأ بكل ما تحتاجه. لا تتضمن هذه المجموعة عددًا كبيرًا من المكونات الإلكترونية لبدء التدريب فحسب ، بل تتضمن أيضًا دليلًا تفصيليًا للغاية لمساعدتك في كل خطوة.
ومع ذلك ، هناك إصدارات أو تنسيقات أخرى من لوحة Arduino وهي مفيدة جدًا للتطبيقات الأخرى الأكثر تقدمًا أو لتنفيذ مشروع حيث الحجم مهم. ال الاختلافات الرئيسية بين اللوحات إنها بشكل أساسي من نوع وحدة التحكم الدقيقة المدمجة ، بعضها أقوى إلى حد ما وذات ذاكرة أكبر لتضمين رسومات أو برامج أكثر تعقيدًا ، وعدد الدبابيس المتاحة. ولكن إذا قارنا اللوحات الثلاثة الأكثر مبيعًا ، فستكون الاختلافات كما يلي:
- Arduino UNO القس 3: انظر قسم الخصائص التقنية.
- ميجا اردوينو: يرتفع السعر فوق 30 يورو ، بأبعاد أكبر إلى حد ما من لوحة UNO. بالإضافة إلى ذلك ، فهو يشتمل على متحكم ATmega2560 أكثر قوة يعمل أيضًا بسرعة 16 ميجا هرتز ، ولكنه يحتوي على 256 كيلو بايت من ذاكرة الفلاش ، و 4 كيلوبايت من EEPROM ، و 8 كيلو بايت من SRAM للبرامج الأكثر تعقيدًا. بالإضافة إلى ذلك ، يحتوي أيضًا على المزيد من المسامير ، مع 54 إدخال / إخراج رقمي و 15 PWM و 16 تناظريًا.
- اردوينو مايكرو: تتميز بصغر حجمها ، كونها أصغر من UNO ، على الرغم من سعرها المماثل. في هذه المساحة الصغيرة ، يدمج متحكم ATmega32U4 أصغر ، ولكنه يعمل أيضًا عند 16 ميجا هرتز. الذاكرة تساوي ذاكرة UNO ، باستثناء ذاكرة SRAM ، التي تحتوي على 0.5 كيلو بايت أكثر. كما تم زيادة المسامير على الرغم من صغر حجمها ، مع 20 رقمًا رقميًا و 7 PWM و 12 تناظريًا. اختلاف آخر هو أنه يستخدم micro-USB للاتصال به بدلاً من USB. كونها صغيرة جدًا فهي لا تتوافق مع الدروع أو الدروع مثل الدروع السابقتين ...
Arduino IDE والبرمجة
لبرمجة Arduino ، في أي من إصداراته ، لديك بيئة تطوير متكاملة أو بيئة تطوير تسمى اردوينو إيد. وهو متوافق مع كل من macOS و Windows و Linux. إنها مجموعة مجانية ومفتوحة المصدر يمكنك القيام بها التحميل من هذا الرابط. باستخدامه ، يمكنك إنشاء الرموز لبرمجة شريحة وحدة التحكم الدقيقة على اللوحة وبالتالي جعل مشاريعك تعمل.
النظام الأساسي مدعوم بلغة برمجة Arduino تعتمد على لغة البرمجة عالية المستوى اﻟﻤﻌﺎﻟﺠﺔ، والذي بدوره مشابه لـ C ++ المعروفة. هذا هو السبب في أنه سيكون لديهم نفس البنية وطريقة التصرف.
يمكنك معرفة المزيد عنها كيفية استخدام Arduino IDE بالمقالات الموجودة في هذه المدونة التي تشرح كيفية دمج كل مكون أو وحدة إلكترونية مع اللوحة ، أو تنزيل دورة البرمجة مباشرةً Arduino IDE في PDF مجانا. باستخدامه ستتعلم بناء الجملة ولغة البرمجة لتبدأ بمشروعاتك ...