ما هي الاردوينو وما الفائده منها ؟

no_sidebar

ما هي الاردوينو وكيف ابدأ بأستخدامها 

مقدمه 

الاردوينو هو بورد الكتروني ( مفتوح المصدر ) " بأمكان اي شخص التعديل على دوائره الالكترونيه بما بتناسب مع مشروعه "
حيث تتكون لوحة الاردوينو من مجموعه من العناصر الالكترونيه واهمها المتحكم (Microcontroller ) الذي يقوم بالتحكم بالعناصر الالكترونيه مثل ( الماتور , الضوء , الخ) بناء على مجموعه من الاوامر التي يقوم المطور بأرسالها له عبر البرنامج الحاسوبي المصمم لبرمجة بورد الاردوينو والذي يسمى "Arduino IDE"

انتشرت الاردوينو مؤخرا بشكل كبير بين الناس الذي يريدون دخول عالم تطوير الانظمه الالكترونيه لأسباب من اهمها سهولة برمجة هذا البورد حيث انه يستخدم لغه مبسطه من ++C وهي Arduino C بما يسهل على المطور تعلم هذه اللغه للتعامل مع بورد الاردوينو .

وما يظهر لديكم بالصوره  في الاعلى هو اشهر انواع الاردوينو وهو الاردوينو اونو Arduino Uno سنسلط الضوء عليه فيما بعد من ثم نلقي نظره على باقي الانواع المشهوره 

كيف أقوم ببرمجة الاردوينو

صدقو او لا تصدقو هذه الاسطر البرمجيه القليله كفيله بأعطاء اوامر للأردوينو بعمل وميض عن طريق ضوء "led" موصل بالاردوينو , قد تبدو معقده بالنسبه لك الان لكن عند تخطي عدة دروس عن الاردوينو على موقعنا سيصبح من السهل عليك عمل برنامج كهذا .

ماذا يمكن ان افعل بالاردوينو ؟

تم تصميم بوردات الاردوينو المختلفه بكافة ملحقاتها لمصممي الدوائر الالكترونيه الهواه والمبتدئين حتى المحترفين منهم , حيث تم تصميمها لتكون قادره على التفاعل مع مجموعه كبيره من الحساسات مثل ( حساس الحراره , حساس الرطوبه , ...الخ) وعدد لا نهائي من القطع الالكترونيه مثل ( الماتور , الضوء , نظام تحديد المواقع GPS ... الخ) وحتى يمكن للأردوينو التفاعل مع الهاتف الذكي والتلفاز الخاص بك !

هذه المرونه الكبيره مقترنه بحقيقة ان برنامج الاردوينو مجاني وان بوردات الاردوينو رخيصه جدا وان الاردوينو وكافة ملحقاتها سهلة التعلم و الاستخدام وجميع ما سبق ذكره ادى لتطور مجتمع كبير من مستخدمي هذا اللوح الالكتروني اللذين قامو بدورهم بتطوير وتحسين هذا النظام المفتوح المصدر.

مكونات الاردوينو 

هناك العديد من اشكال وانواع بورد الاردوينو وقد تجد العديد من الفروق فيما بينها لاكنها على الاغلب جميعها تمتلك نفس المكونات التي سيتم سأقوم بشرحها الان .

الرقم

الاسم بالعربيه

الاسم بالانجليزيه

الوصف

1

مدخل بيانات

USB Jack

ارسال واسقبال البيانات بين الاردوينو والحاسوب  بالاضافه الى امداد الاردوينو بالطاقه

2

مدخل طاقه

DC Jack

 امداد الاردوينو بالطاقه

3

مخرج الارضي(السالب) 

GND

يقال له GND اختصار لكلمة Ground حيث هو الطرف السالب من الداره وتستخدم هذه المخارج لأكمال الداره الكهربائيه وتوصيلها بالاردوينو

4

مخرج 5 فولت

5volt pin

اخراج 5 فولت موجبه ليتم استخدامها بتشغيل العناصر الالكترونيه المرتبطه بالاردوينو مثل حساس حراره وغيره

5

مخرج 3.3 فولت

3.3volt pin

اخراج 3.3 فولت موجبه ليتم استخدامها بتشغيل العناصر الالكترونيه المرتبطه بالاردوينو مثل حساس حراره وغيره

6

المداخل التناظريه

analog Input

وهي مداخل تقوم بقراءة الاشارات المختلفه من الحساسات مثل حساس الحراره , الرطوبه وغيرها وتحويلها لقيمه رقميه يمكن التعامل معها 

7

المداخل/المخارج الرقميه

digital input/output

يمكن لهذه المداخل قراءة فيما اذا تم الضغط على زر او اي قيمه اخرى تكون قيمتها نعم او لا (HIGH OR LOW )
او اخراج قيمه تقوم بتشغيل او اطفاء مصباح (ON OR OFF )

8

تعديل عرض النبضه

PWM

ربما لاحظت هذه الاشاره (~) بجانب العديد من مداخل الديجيتال هذه المداخل تعمل بشكل طبيعي لاكن يضاف لها ميزه انه يمكن تدريج القيمه التي تخرج منها على سبيل المثال يمكننا التحكم بدرجة سطوع مصباح من خلالها 

9

مدخل مرجعي تناظري

ِAREF

يستخدم هذا المدخل لتحديد فولتيه مرجعيه لأحد المداخل التناظريه (analog pin) سيتم شرحه بالتفصيل في مشروع مقياس الحراره

10

زر اعادة التشغيل

reset button

كما في الاجهزه الاخرى يعمل هذا الزر على اعادة تشغيل النظام وبدأ تنفيذ الكود البرمجي من جديد

11

لمبة اشارة الطاقه

Power LED

يوجد هذا المؤشر لتنبيه المستخدم فيما اذا كان البورد الخاص به موصول بالطاقه ام لا 

12

مؤشر ارسال واستقبال البيانات

TX,RX LEDs

مؤشر TX يرمز للبيانات المرسله من الاردوينو لجهاز ما عن طريق الاتصال التسلسلي Serial comunication وحيث يرمز ال RX  الى البيانات التي تم استلامها من اجهزه اخرى

13

المتحكم الرئيسي

Microproccessor

هذه القطعه وعلى ما تبدو عليه فهي اهم قطعه على بورد الاردوينو حيث انها هي من يقوم بالتحكم بالقرائات التي تدخل للأردوينو والتي تخرج منها وكل ما يحصل داخل الاردوينو وبالانظمه الرتبطه بها , وكما ذكرنا سابقا يتم برمجتها عن طريق الحاسوب بأستخدام لغة Arduino C

14

منظم الجهد

voltage regulator

مسؤلية هذه القطعه الالكترونيه هي تنظيم وضبط الجهد الكهربائي حيث تقوم بخفض الجهد الذي يدخل لها من مدخل الطاقه(2)  الى 5 فولت

الفرق بين الانالوج والديجيتال 

كما هو موضح بالصوره بالاعلى الانالوج ممكن ان تكون في وقت معين قيمه معينه مثلا 600 وبعد اجزاء الثانيه تصبح 500 الخ...بمعنى انني يمكنني قراءة حساس حراره من مدخل الانالوج لأنه سيدعم التغير المستمر بقراءات درجات الحراره او الرطوبه او شدة الضوء او غيرها الكثير من الحساسات .

 بينما اشارة الديجيتال تكون عباره عن واحده من قيمتين اما 0 او 1 بمعنى اخر اما HIGH او LOW بمعنى اوضح ان الديجيتال ممكن ان نستخدمها لو اردنا ربط زر (كبسه) للتحكم بوظيفه معينه ,على سبيل المثال لو قمنا بتوصيل فولتيه موجه (5+) على احد  مداخل الديجيتال فإنه سيقرا لدينا HIGH او 1 بينما لو وصلناه على GND سيقرأ LOW او 0 .

يبدو ان الامر معقد بالوقت الحالي اليس كذلك ! لا بأس عند العمل على اول مشروع لك بأستعمال هذه المداخل والمخارج ستكتشف ان الامر سهلا .

اجهزة الاستشعار 

لابد انك تقول بورد الاردوينو خاصتي جميل كما هو .... وهو فعلا كذلك !
لاكن لكي يكتمل مشروعك الاول لابد من ربط البورد الذي لديك بمجموعه من الحساسات والاضافات التي صنعت خصيصا لتناسب احتياجاتك , هذه الاضافات لا حصر لها قمنها الشاشات التي ترتبط بالاردوينو لكي تقوم بأخراج المعلومات من خلالها او المستشعرات مثل مستشعر المسافه الذي يمكنك من قياس المسافه بين الاردوينو وجسم ما وغيرها الكثير الكثير سنتعامل معها في شروحاتنا في الايام القادمه .