بردهای خانواده آردوینو Arduino

آردوینو Arduino یک پلتفرم سخت ‌افزاری و نرم ‌افزاری متن ‌باز است که برای ساخت پروژه ‌های الکترونیکی تعاملی استفاده می ‌شود. این پلتفرم شامل یک میکروکنترلر تک ‌بردی متن ‌باز اند که قسمت سخت ‌افزار آردوئینو را تشکیل می‌ دهند.

آردوینو Arduino چیست؟

آردوینو به همراه یک محیط یکپارچه توسعه نرم ‌افزار (IDE) ساده ارائه می‌ شود که در رایانه‌ های عادی قابل اجرا بوده و اجازه برنامه ‌نویسی به کمک سی یا سی++ را به آردوینو می ‌دهد.

آردوئینو می ‌تواند پارامترهایی مانند نور محیط، کلیدها یا حتی یک ایمیل را به عنوان ورودی دریافت و بعد از پردازش، خروجی ‌هایی مانند روشن کردن یک وسیله برقی، تغییر رنگ LED ها یا ارسال یک ایمیل یا نظیر آن را ارائه دهد.

آردوینو برای مبتدیان و متخصصان مناسب بوده و کاربردهای بسیاری دارد، از جمله:

• رباتیک
• کنترل صنعتی
• ساخت وسایل الکترونیکی
• هوش مصنوعی

آردوینو یک پلتفرم قدرتمند و انعطاف ‌پذیر است که می ‌تواند برای ساخت پروژه ‌های الکترونیکی تعاملی مورد استفاده قرار گیرد.

انواع آردوینو

انواع مختلفی از بردهای آردوینو وجود دارد که هر کدام برای کاربردهای مختلفی مناسب هستند. برخی از رایج ‌ترین انواع آردوینو عبارتند از:

• آردوینو UNO: این برد محبوب‌ ترین برد آردوئینو محسوب شده و برای مبتدیان مناسب است. دارای 14 پین ورودی/خروجی دیجیتال، 6 پین ورودی آنالوگ و یک پورت USB برای برنامه ‌نویسی است.
• آردوینو Nano: این برد کوچک و سبک بوده و برای پروژه ‌هایی که نیاز به فضای کمی دارند مناسب است. دارای 14 پین ورودی/خروجی دیجیتال، 8 پین ورودی آنالوگ و یک پورت USB برای برنامه ‌نویسی است.
• آردوینو Mega: این برد دارای 54 پین ورودی/خروجی دیجیتال، 16 پین ورودی آنالوگ و یک پورت USB برای برنامه ‌نویسی است.
• آردوئینو Due: این برد دارای 54 پین ورودی/خروجی دیجیتال، 12 پین ورودی آنالوگ، دو پورت USB و یک پورت سریال است.
• آردوینو MKR: این بردها بر روی تراشه ‌های Arm Cortex-M4 مبتنی و برای پروژه ‌هایی که نیاز به عملکرد بالا یا قابلیت‌ های پیشرفته‌ ای مانند اتصالات Wi-Fi یا بلوتوث دارند مناسب هستند.
• آردوینو Leonardo: این برد دارای یک میکروکنترلر ATmega32U4 است که می ‌تواند به عنوان یک کنترلر USB HID عمل کند.

هنگام انتخاب برد آردوینو، باید به عواملی مانند کاربرد مورد نظر، اندازه و وزن مورد نیاز، تعداد پین‌ های ورودی/خروجی و عملکرد مورد نیاز توجه کنید.

نحوه عملکرد آردوینو

نحوه عملکرد آردوینو به شرح زیر است:

1. برنامه ‌نویسی: ابتدا باید یک برنامه برای آردوئینو بنویسید. این برنامه به زبان‌ های C یا C++ نوشته می ‌شود. برنامه ‌نویسی آردوینو نسبتاً ساده و برای مبتدیان مناسب است.
2. بارگذاری برنامه: پس از نوشتن برنامه، باید آن را روی آردوینو بارگذاری کنید. این کار با استفاده از نرم ‌افزار Arduino IDE انجام می‌ شود.
3. اجرای برنامه: پس از بارگذاری برنامه، آردوینو شروع به اجرای برنامه می‌ کند. برنامه می‌ تواند ورودی‌ ها را از محیط دریافت و خروجی ‌ها را به محیط ارسال کند.

برای برنامه ‌نویسی آردوئینو، ابتدا باید نرم‌افزار Arduino IDE را دانلود و نصب کنید. این نرم‌افزار رایگان و منبع ‌باز است و برای سیستم‌ عامل ‌های مختلف قابل اجرا است.

قیمت آردوینو

قیمت آردوینو بر اساس نوع مدل، ویژگی ‌ها، تعداد ورودی‌ ها/خروجی ‌ها، امکانات اضافی، برند و جایگاه بازاریابی متغیر است. همچنین، نیاز به ماژول‌ های جانبی و لوازم جانبی نیز بر قیمت آن تاثیر دارد. در مجموع، قیمت آردوئینو می‌تواند از چند دلار تا چند صد دلار متغیر باشد. برای انتخاب برد مناسب، باید نیازهای خود را به دقت بررسی و با توجه به عوامل مختلف، بهترین گزینه را انتخاب کنید.

خرید آردوینو

برای خرید آردوینو به نیازتان توجه کنید. از فروشنده‌ های معتبر و با تجربه خرید کرده و از اصل بودن کالا اطمینان حاصل کنید. ویژگی ‌ها، تعداد پین ‌ها و قابلیت ‌های هر مدل آردوئینو را مطالعه کنید. قیمت آردوینو در فروشگاه ‌های مختلف متغیر است، بنابراین مقایسه قیمت می تواتند به خرید خوب منجر شود.

آردوینو یک پلتفرم متن باز است که برای ساخت پروژه های الکترونیکی استفاده می شود که شامل یک برد مدار قابل برنامه ریزی فیزیکی (میکروکنترلر) و یک نرم افزار یا IDE (محیط توسعه یکپارچه) است و بر روی رایانه اجرا شده و برای نوشتن و آپلود کد رایانه روی برد فیزیکی استفاده می شود. پلتفرم آردوینو در میان افرادی که به تازگی با الکترونیک شروع به کار کرده اند، بسیار کاربردی است. برخلاف اکثر بردهای مدار قابل برنامه ریزی، آردوینو برای بارگذاری کدهای جدید روی برد، نیازی به یک قطعه سخت افزار جداگانه ندارد بلکه به سادگی می توان از یک کابل USB استفاده کرد. علاوه بر این، آردوینو IDE، از یک نسخه ساده شده C++ استفاده می‌ کند که یادگیری برنامه ‌نویسی را آسان ‌تر می ‌کند.

برد اردینو

ابتدا این ایده در سال 2003 میلادی در ایتالیا شکل گرفت. افرادی به نام های هرناندو باراگان، ماسیمو بانزی و کیسی ریس اولین بار به این فکر افتادند که وسیله ای بسازند تا کسانی که از برنامه نویسی سررشته ای ندارند و اصول مهندسی را هم خوب بلد نیستند، بتوانند به راحتی در ساخت طرح های تعاملی شرکت کنند. در ابتدا برنامه‌ ای به نام وایرینگ در طرح های اولیه ساخته شد که در سال 2005 با کاهش هزینه های سخت افزاری آن، بانزی توانست با همکاری دیوید کوآرتلس و دیوید ملیس، پروژه وایرینگ را توسعه داده و نام آن را به آردوینو تغییر دهد.

در این مقاله برآنیم تا در مورد این پلتفرم و کاربردهای آن مطالب بیشتری را ارائه دهیم و همچنین در مورد قیمت آن نیز نکاتی را عنوان کنیم.

آردوینو چیست

قبل از هر چیز بیایید ببینیم آردوینو چیست؟ در واقع آردوینو خانواده ای از بردهای مدار الکترونیکی است که برای طراحی پروژه های سفارشی و نمونه های اولیه استفاده می شود. آردوینو در هسته خود یک برد میکروکنترلر دارد که در واقع یک کامپیوتر کامل روی یک تراشه است. در واقع هسته پردازشی، حافظه و کنترل های ورودی و خروجی را در یک تراشه دارد. بردی که می بینید فقط تراشه نیست بلکه میکروکنترلر آردوینو شامل تراشه میکروکنترلر واقعی و تمام بیت ‌های اضافی است که برای کارکرد آن مانند مدیریت انرژی، ماژول ‌های زمان ‌بندی، هدرهای ورودی و خروجی و غیره، ضروری است. در واقع، این پلتفرم راهی برای ساخت و برنامه‌ نویسی قطعات الکترونیکی فراهم می ‌کند.

کاربرد آردوینو

در مورد کاربرد آردوینو می توان گفت موارد زیادی وجود دارد که به کمک آردوینو انجام می شوند. از جمله کاربردهای آردوینو می توان به استفاده در رباتیک و ساخت ربات های آموزشی و آزمایشی اشاره کرد. همچنین از دیگر کاربرد های آردوینو وارد کردن یک عنصر صوتی به پروژه ها است. کاربردهای دیگر آن را می توان به صورت زیر برشمرد:

• استفاده در پرینترهای سه بعدی
• مانیتورینگ صنایع به کمک اینترنت (استفاده از وب سرورها)
• استفاده در اینترنت اشیا
• تهویه هوا
• تجهیزات پزشکی
• ثبت ورود و خروج خودرو و افراد در پارکینگ ها و صدور قبض پارکینگ
• شمارنده های بانکی
• تایمر چراغ های راهنمایی و رانندگی
• سیستم های امنیتی
• بیوتکنولوژی و صنعت کشاورزی

و بسیاری کاربردهای دیگر که در این مقاله نمی گنجد.

قیمت آردوینو

برای تعیین قیمت آردوینو باید به موارد زیادی توجه داشته باشید. از جمله این موارد عبارتند از حافظه استفاده شده در آن، نوع مواد به کار رفته در آردوینو، برند محصول و ... که هر یک می تواند در قیمت یک مجموعه سخت افزارهایی که کنار هم قرار گرفته اند و تشکیل یک پلتفرم را داده اند، تأثیر داشته باشد. با تمام این ها می توان قیمت این وسیله را بین 250000 تومان تا 850000 تومان تخمین زد. بنابراین برای تهیه این نوع وسایل باید به کیفیت قطعات نیز توجه شود چرا که ممکن است در زمان کوتاهی برخی از قطعات آن بسوزد و نیاز به تعویض داشته باشد.

ماژول آردوینو

بنابراین در اینجا در مورد ماژول آردوینو مطالبی را عنوان کردیم که ابزاری کاربردی برای ارتباط بین کاربر و خدماتی است که به صورت کاملا هوشمند کارهای روزمره را انجام می دهند. آردوینو دارای 10 قطعه است که با وصل کردن آنها می توان کار این ماژول را دید که این قطعات عبارتند از:

یک صفحه نمایش OLED

4 ماژول دیجیتال (LED، دکمه، زنگ و پتانسیومتر)

5 حسگر (نور، صدا، فشار هوا، دما و شتاب سنج)

کافی است کیت حسگر آردوینو را به آن وصل کنید در این صورت کار آغاز می گردد. این کیت مجهز به 16 کانکتور Grove است که وقتی روی برد قرار می گیرند، عملکردی را به پین های مختلف ارائه می دهند. با هفت اتصال دیجیتال، چهار اتصال آنالوگ، چهار اتصال I2C و یک اتصال UART، محافظ پایه را می توان به راحتی بر روی برد آن نصب کرد و از طریق آردوینو IDE برنامه ریزی کرد. در این زمان شما یک ماژول با تمام کارایی که از آن می توان انتظار داشت، در اختیار دارید.

در این مقاله سعی کردیم در مورد آردوینو و کاربردهای آن صحبت کنیم. اشاره شد که آردوینو ابزاری بسیار کاربردی و مناسب برای جامعه مدرن محسوب می شود و روز به روز نیز بر کیفیت آن افزوده می گردد. از این پلتفرم برای ارتباط بین انسان و ابزارهای تعاملی استفاده می شود. در مورد برخی از کاربردهای آن نیز مطالبی را بیان کردیم و همچنین در مورد موارد گوناگونی که باعث می شود قیمت نهایی آردوینو افزایش و یا کاهش یابد نکاتی را اشاره کردیم. در پایان نیز در مورد ماژول آردوینو به بیان نکاتی پرداختیم که امیدواریم توانسته باشیم گوشه ای از خدمات آردوینو در اینجا بیان کنیم.