الأردوينو - Arduino

من المتحكمات المشهورة جداً و سهلة الاستخدام، يقال عنه أنه تعليمي، يسهل لك الدخول في عالم برمجة المتحكمات و استخدامها، و لكن كونه تعليمي لا يعني أنه لا يمكننا استخدامه في تطبيقات كبيرة، حيث أن الأردوينو قادر على قيادة منظومات كبيرة جداً و لكن بوضع بعض العناصر التي تساعد على ذلك.

لوحة الأردوينو هي عبارة عن لوحة الكترونية تم تصميمها لتساعدك على بناء وإنشاء الدارات والمشاريع الالكترونية المختلفة بكل سهولة، تتسم هذه اللوحة بكونها مفتوحة المصدر أي قابلة للبرمجة board programmable وهذا يعني انه يتم برمجتها من قبل المستخدم لتؤدي الغرض المطلوب منها لهذا كلما اتقنت برمجة لوحة الأردوينو كلما استطعت تنفيذ دارات احترافية اكثر ، لغة البرمجة المستخدمة هي Arduino c. وهي لغة بسيطة، متوفرة بشكل مجاني، ومفتوحة المصدرOpen Source بحيث انه يمكنك الاطلاع على الشيفرة البرمجية للبرامج وتعديلها وتطويرها.

صور لبعص شرائح الأردوينو باللون الأخضر و لوحة لونها بنفسجي

ما هو الأردوينو ؟!

الأردوينو بالإنجليزية Arduino: هي عبارة عن لوحة تطوير الكترونية Board Development تتكون من دائرة الكترونية مفتوحة المصدر مع متحكم دقيق على لوحة واحدة يتم برمجتها عن طريق الكمبيوتر وهي مصممة لجعل عملية استخدام الإلكترونيات التفاعلية في مشاريع متعددة التخصصات أكثر سهولة. ويستخدم الأردوينو بصورة أساسية في تصميم المشاريع الإلكترونية التفاعلية أو المشاريع التي تستهدف بناء حساسات بينية مختلفة (مثل درجات الحرارة، الرياح، الضغط..الخ) ويمكن توصيل الأردوينو ببرامج مختلفة على الحاسب الشخصي. وتعتمد الأردوينو في برمجتها على لغة البرمجة مفتوحة المصدر وتتميز الأكواد البرمجية الخاصة بلغة الأردوينو أنها تشبه لغة (++C) وتعتبر من أسهل لغات البرمجة المستخدمة في كتابة برامج المتحكمات الدقيقة.

ما هو المتحكم الصغري ؟!

المتحكم الصغري عبارة عن حاسوب صغير على شكل دارة متكاملة integrated circuit (ic)

يتكون من العناصر المدمجة التالية:

1.ذاكرة برنامج :program memoryيخزن في هذه الذاكرة الشيفرة او التعليمات البرمجية والتي

تم كتابتها من قبل المبرمج تحدد هذه التعليمات الآلية التي سيعمل من خلالها المتحكم الصغري.

والنتائج التي سيتم الحصول عليها على سبيل المثال قد تكون هذه التعليمات قراءة إشارة حساس

حرارة، وتفحص فيما إذا زادت عن قيمة محددة، وتشغيل وإطفاء اجهزة، وهكذا ذاكرة البرنامج

تكون من نوع ROM أو EEPROM أو flash. بحيث عند عدم تطبيق تغذية كهربائية على المتحكم

لن تفقد الذاكرة بياناتها «أي برنامج عمل المتحكم) يمكن لذواكر EEPROM lو Flash حذف البرنامج

وتحميل برنامج آخر .

2.معالج processor : عبارة عن دارة الكترونية تعمل على تنقيذ التعليمات البرمجية المخزنة في

ذاكرة البرنامج فمثلا عندما يحضر المعالج تعليمة قراءة إشارة حساس الحرارة فإنه يفعل الدارة

التي يمكن من خلالها قراءة هذه الإشارة، ويعمل على مقارنة الإشارة الناتجة مع القيمة التي حددها

المصمم في برنامجه، ليفعل استنادا لذلك نافذة خرج محددة تكون متصلة مع جهاز ما بحيث يتم

تشغيله او إيقافه عن العمل.

3.ذاكرة معطيات من نوع RAM: لتخزين بيانات مختلفة بشكل مؤقت هذه الذاكرة تفقد بياناتها مع

انقطاع التغذية الكهربائية عن المتحكم الصغري يمكن على سبيل المثال تخزين قيمة درجة الحرارة

فيها الناتجة عن الحساس، وغير ذلك قد يحتوي المتحكم الصغري ايضأ على ذاكرة معطيات اخرى

من نوع EEPROM بحيث إذا قطعت التغذية الكهربائية عن المتحكم تبقى محتفظة ببياناتها،

كتخزين كلمة سر على سبيل المثال.

4.نوافذ دخل وخرج: تسمح هذه النوافذ بأن يتصل المتحكم الصفري مع الدارات الالكترونية

المحيطة به الخارجية، وهي التي تبدو ظاهرة في المتحكم ويتم التعامل معها .من الممكن على سبيل

المثال وصل حساس درجة الحرارة معها، أو ثنائيات ضوئية، ومفاتيح الكترونية وغير ذلك.

5.ملحقات أخرى: بعض المتحكمات الصغرية تحتوي أيضا ضمن بنيتها الداخلية على وحدات

الكترونية إضافية مثل المبدل التمثيلي الرقمي ِAnalog Digital Convert(ADC). مؤقتات

Timers، وحدات اتصال تسلسلية Ethernet,CAN,SPL,12c,UART. وغير ذلك

تختلف المتحكمات الصغرية فيما بينها بسعة ذاكرة البرنامج، وذاكرة RAM، وبنية المعالج

وسرعته، وبعدد نوافذ الدخل والخرج، وبالملحقات الداخلية، وتبعا لذلك سيختلف سعرها، ويتم

اختيار المتحكم المناسب حسب التطبيق العملي الذي يتم تنفيذه.

ما هي أهم ميزات الأردوينو ؟!

انخفاض السعر (أردوينو أونو سعره حوالي 10$).
سهولة الاستخدام مقارنة بغيره من الدوائر المبرمجة.
كثرة الإضافات المتوافقة مع الأردوينو التي تقوم بأعمال متنوعة وتسمى shields.
موقع الانترنت الخاص بالأردوينو منظم و مفيد جداً arduino.cc.
الشهرة الواسعة و آلاف المستخدمين و الدروس و المشاريع حول العالم.

ما هي أهم عيوب الأردوينو ؟!

تعتبر القدرة البرمجية للأردوينو أقل بكثير من الكمبيوتر ، ولا يتمكن من تشغيل برامج مثل الويندوز أو

الأندرويد أو تشغيل شاشات ذات وضوح عالي و هكذا . هذه الأعمال تناسب الكمبيوتر أو الراسبيري باي.

التيار الذي يتمكن الأردوينو من إخراجه من المنافذ = 20mA وهذا لا يكفي لتشغيل محرك أو مرحل

(ريلاي) عادة . لذا يجب استخدام عناصر الكرتونية لتكبير الطاقة الكهربائية في بعض التطبيقات.

أهم أنواع لوحات الأردوينو ؟!

Arduino Uno:

هذه هي من أكثر ألواح الأردوينو الشائعة استخداماً والأسهل للتعليم فهي عبارة عن دائرة الكترونية صغيرة وأهم ما يميز هذا النوع أنّ شريحة المتحكم ليست ثابتة في اللوحة بل مُثبتة على حامل ، وهذه الميزة تجعلها الخيار الأفضل للمبتدئين بحيث لو أحرقت الشريحة أثناء العمل على المشروع الخاص بك عن طريق الخطأ، بإمكانك استعادة عملك على اللوحة بمجرد تغييرك شريحة المتحكم بأخرى من نفس الموديل .

في هذا الجدول نبين مزايا وخواص لوحة أردوينو أونو:

المتحكم	Atmega328
سعة ذاكرة البرنامج	32KB
سعة ذاكرة SRAM	2KB
سعة ذاكرة EEPROM	1KB
سرعة المعالج	16MHZ
جهد عمل اللوحة	+5V
جهد الدخل عبر مقبس الطاقة أو مدخل Vin الموصى به	7-12V
عدد منافذ الدخل أو الخرج الرقمية	14
التيار الأعظمي للمنفذ الرقمي (دخل أو خرج) الموصى به	20MA
عدد أرجلPWM	6
عدد أرجل الدخل التشابهية	6
عدد أرجل الخرج التشابهية	لايوجد
دقة تمييز المبدلADC	10bit
الثنائي الضوئي المدمج	مع المنفذ 13
بروتوكولات الاتصال التسلسلية التي تدعمها	SPL,12C,UART
طرق البرمجة	عن طريق منفذ USB أو مبرمجة خارجية (ICSP)
الطول	68.6mm
العرض	53.4mm
الوزن	25gr

Arduino Mega:

يوجد ثلاث أنواع وهي :

Arduino mega ADK-Arduino mega 2560-Arduino mega

تعتبر لوحات الأردوينو ميغا MEGA من اللوحات ذات الحجم الكبير، حيث توفر منافذا رقمية

يصل عددها إلى 54 أي ما يعادل 4 اضعاف لوحة الأردوينو أونو تقريبا، ومنافذ دخل تشابهية عددها

16 منفذا تتشابه اللوحات الثلاثة في شكلها وتختلف في بعض الأمور.

يبين الجدول التالي مقارنة ما بين مزايا لوحات الأردوينوMega2560-Mega ADK

	MEGA2590	MAGA ADK
المتحكم	Atmega2560	Atmega2560
سعة ذاكرة البرنامج	256KB	256KB
سعة ذاكرة SRAM	8KB	8KB
سعة ذاكرة EEPROM	4KB	4KB
سرعة المعالج	16MHZ	16MHZ
جهد عمل اللوحة	+5V	+5V
جهد الدخل عبر مقبس الطاقة أو مدخل Vin الموصى به	7-12V	7-12V
عدد منافذ الدخل أو الخرج الرقمية	54	54
التيار الأعظمي للمنفذ الرقمي (دخل أو خرج) الموصى به	20MA,( 40 MAكحد أعظمي)	20MA ,( 40 MAكحد أعظمي)
عدد أرجلPWM	15	15
عدد أرجل الدخل التشابهية	16	16
عدد أرجل الخرج التشابهية	لايوجد	لايوجد
دقة تمييز المبدلADC	10bit	10bit
الثنائي الضوئي المدمج	مع المنفذ 13	مع المنفذ 13
بروتوكولات الاتصال التسلسلية التي تدعمها	UART:4 SPI:1,12C:1	UART:4 SPI:1,12C:1
طرق البرمجة	عن طريق منفذ USB أو مبرمجة خارجية (ICSP)	عن طريق منفذ USB أو مبرمجة خارجية (ICSP)
الطول	101.52mm	101.52mm
العرض	53.4mm	53.4mm
الوزن	37gr	36gr

MEGA

Atmega1280

128KB

8KB

4KB

16MHZ

+5V

7-12V

20MA,( 40 MAكحد أعظمي)

لا يوجد

10bit

مع المنفذ 13

UART:4

SPI:1,12C:1

عن طريق منفذ USB أو مبرمجة خارجية (ICSP)

101.52mm

53.4mm

25gr

Arduino Nano:

تعتبر لوحة النانو لوحة مصغرة للوحة الأونو ويمكن استخدامها بسهولة مع لوحات التجارب يوضح الشكل لوحة الأردوينو نانو والجدول يبين مزايا وخواص اللوحة.

المتحكم	Atmega328
سعة ذاكرة البرنامج	32KB
سعة ذاكرة SRAM	2KB
سعة ذاكرة EEPROM	1KB
سرعة المعالج	16MHZ
جهد عمل اللوحة	+5V
جهد الدخل عبر مقبس الطاقة أو مدخل Vin الموصى به	7-12V
عدد منافذ الدخل أو الخرج الرقمية	22
التيار الأعظمي للمنفذ الرقمي (دخل أو خرج) الموصى به	20MA
عدد أرجلPWM	6
عدد أرجل الدخل التشابهية	8
عدد أرجل الخرج التشابهية	لايوجد
دقة تمييز المبدلADC	10bit
الثنائي الضوئي المدمج	مع المنفذ 13
بروتوكولات الاتصال التسلسلية التي تدعمها	SPL,12C,UART
طرق البرمجة	عن طريق منفذ USB أو مبرمجة خارجية (ICSP)
الطول	45mm
العرض	18mm
الوزن	7gr

Arduino Micro:

يعتبر الأردوينو ميكرو لوحة مصغرة للوحة ليوناردو، تم تصميمها بحيث يمكن استخدامها بسهولة مع

لوحة التجارب breadboard. يوضح الشكل لوحة الأردوينو ميكرو.

والجدول يبين مزايا وخواص اللوحة :

المتحكم	Atmega32u4
سعة ذاكرة البرنامج	32KB
سعة ذاكرة SRAM	2.5KB
سعة ذاكرة EEPROM	1KB
سرعة المعالج	16MHZ
جهد عمل اللوحة	+5V
جهد الدخل عبر مقبس الطاقة أو مدخل Vin الموصى به	7-12V
عدد منافذ الدخل أو الخرج الرقمية	20
التيار الأعظمي للمنفذ الرقمي (دخل أو خرج) الموصى به	20MA
عدد أرجلPWM	7
عدد أرجل الدخل التشابهية	12
عدد أرجل الخرج التشابهية	لايوجد
دقة تمييز المبدلADC	10bit
الثنائي الضوئي المدمج	مع المنفذ 13
بروتوكولات الاتصال التسلسلية التي تدعمها	SPL,12C,UART
طرق البرمجة	عن طريق منفذ USB أو مبرمجة خارجية (ICSP)
الطول	48mm
العرض	18mm
الوزن	13gr

Arduini Mini:

تشبه هذه اللوحة لوحة النانو السابقة، ولها نفس المزايا باستثناء عدم وجود محول USB- serial في اللوحة مما يستدعي استخدام ذلك المحول لربط اللوحة مع الحاسب للبرمجة أو تبادل المعلومات. يوضح الشكل لوحة الأردوينو Mini والجدول مزايا اللوحة.

المتحكم	Atmega328
سعة ذاكرة البرنامج	32KB
سعة ذاكرة SRAM	2KB
سعة ذاكرة EEPROM	1KB
سرعة المعالج	16MHZ
جهد عمل اللوحة	+5V
جهد الدخل عبر مقبس الطاقة أو مدخل Vin الموصى به	7-9V
عدد منافذ الدخل أو الخرج الرقمية	14
التيار الأعظمي للمنفذ الرقمي (دخل أو خرج) الموصى به	20MA
عدد أرجلPWM	6
عدد أرجل الدخل التشابهية	8
عدد أرجل الخرج التشابهية	لايوجد
دقة تمييز المبدلADC	10bit
الثنائي الضوئي المدمج	مع المنفذ 13
بروتوكولات الاتصال التسلسلية التي تدعمها	SPL,12C,UART
طرق البرمجة	عن طريق منفذ USB ولكن تحتاج لمحول USB-Serial أو مبرمجة خارجية (ICSP)
الطول	30mm
العرض	18mm
الوزن	7gr

Arduino Pro Mini:

تم تصميمها ليتم تركيبها بشكل شبه دائم في المشاريع يوضح الشكل لوحة الأردوينو Pro mini والجدول مزايا اللوحة.

المتحكم	Atmega328
سعة ذاكرة البرنامج	32KB
سعة ذاكرة SRAM	2KB
سعة ذاكرة EEPROM	1KB
سرعة المعالج	16MHZ(5v version) or 8HZ(3.3v version)
جهد عمل اللوحة	5V or 3.3v
جهد الدخل عبر مقبس الطاقة أو مدخل Vin الموصى به	5-12v(5v version) or 3.3-12v(3.3v version)
عدد منافذ الدخل أو الخرج الرقمية	14
التيار الأعظمي للمنفذ الرقمي (دخل أو خرج) الموصى به	20MA
عدد أرجلPWM	6
عدد أرجل الدخل التشابهية	6
عدد أرجل الخرج التشابهية	لايوجد
دقة تمييز المبدلADC	10bit
الثنائي الضوئي المدمج	مع المنفذ 13
بروتوكولات الاتصال التسلسلية التي تدعمها	SPL,12C,UART
طرق البرمجة	عن طريق منفذ USB ولكن تحتاج لمحول USB-Serial أو مبرمجة خارجية (ICSP)
الطول	33mm
العرض	17.7mm

Leonardo Arduino:

تشبه لوحة الأردوينو ليوناردو لوحة الأونو من حيث الشكل، وتختلف عنها بالمتحكم الصغري

الرئيسي المستخدم وهو Tmega32u4Å الذي يحتوي على وحدة اتصال USB مدمجة، لذلك لا

يحتاج إلى متحكم ثانوي، مما يسمج للحاسب بالاتصال مو الليوناردو كجهاز واجة إنسان

Interface device (HID) Human كالفأرة أو لوحة المفاتيح، بالتالي فهو مناسب للمشاريع التي تتطلب ذلك. شريحة المايكروكنترولر مثبتة ولا يمكن استبدالها .

يمكن ايضا للحاسب ان يتصل مع اللوحة كمنفذ COM افتراضي

يوضح الجدول مزايا اللوحة :

المتحكم	Atmega32u4
سعة ذاكرة البرنامج	32KB
سعة ذاكرة SRAM	2.5KB
سعة ذاكرة EEPROM	1KB
سرعة المعالج	16MHZ
جهد عمل اللوحة	+5V
جهد الدخل عبر مقبس الطاقة أو مدخل Vin الموصى به	7-12V
عدد منافذ الدخل أو الخرج الرقمية	20
التيار الأعظمي للمنفذ الرقمي (دخل أو خرج) الموصى به	20MA
عدد أرجلPWM	7
عدد أرجل الدخل التشابهية	12
عدد أرجل الخرج التشابهية	لايوجد
دقة تمييز المبدلADC	10bit
الثنائي الضوئي المدمج	مع المنفذ 13
بروتوكولات الاتصال التسلسلية التي تدعمها	SPL,12C,UART
طرق البرمجة	عن طريق منفذ USB أو مبرمجة خارجية (ICSP)
الطول	68.6mm
العرض	59.4mm
الوزن	20gr

Arduino LilyPad:

لوحة أردوينو دائرية الشكل من نوع ليليباد

تم تصميم لوحات ليلي باد لتعمل مع المنسوجات الالكترونية E-textiles تقدم نفس وظائف لوحات الأردوينو الأخرى مع مزايا أخرى مثل خفة الوزن، ودائرية الشكل، ولها منافذ خرج كبيرة بهدف تسهيل عملية الاتصال والربط مع الملابس. يوجد عدة إصدارات للوحات ليلي باد كما هو موضح في الشكل

(a)-Lilypad simple(c) - Lilypad USB (b)- Lilypad main board.

ثلاث لوحات أردوينو دائرية الشكل من نوع ليليباد

يقارن الجدول مزايا وخواص اللوحات الثلاثة.

	Lilypad main board	Lilypad USB
المتحكم	Atmega168 أوAtmega328	Atmega32u4
سعة ذاكرة البرنامج	16KB	32KB
سعة ذاكرة SRAM	1KB	2.5KB
سعة ذاكرة EEPROM	512B	1KB
سرعة المعالج	8MHZ	8MHZ
جهد عمل اللوحة	2.7-5.5V	3.3V
جهد الدخل عبر وصلة USBأو طاقة الخارجية	2.7-5.5V	3.8-5V
عدد منافذ الدخل أو الخرج الرقمية	14	9
التيار الأعظمي للمنفذ الرقمي (دخل أو خرج) الموصى به	20MA	20MA
عدد أرجلPWM	6	4
عدد أرجل الدخل التشابهية	6	4
عدد أرجل الخرج التشابهية	لايوجد	لايوجد
دقة تمييز المبدلADC	10bit	10bit
طرق البرمجة	عن طريق منفذ USB ولكن تحتاج لمحول USB-Serial أو مبرمجة خارجية (ICSP)	عن طريق منفذ USB لأن المتحكم يتضمن وحدة USB مدمجة أو مبرمجة خارجية (ICSP)

Lilypad simple

Atmega328

32KB

2KB

1KB

8MHZ

2.7-5.5V

20MA

لايوجد

10bit

عن طريق منفذ USB ولكن تحتاج لمحول USB-Serial أو مبرمجة خارجية (ICSP)

لا تنسوا دعمنا بتعليق.. والاشتراك بصفحاتنا على مواقع التواصل الاجتماعي..

اذا كان لديكم أي استفسار يرجى الاتصال بنا.

شارك المقال لتعمّ الفائدة💙

WWFY ~ {We~Work~For~You} ~

القائمة الرئيسية

الصفحات

الأردوينو - Arduino

الأردوينو - Arduino

ما هو الأردوينو ؟!

ما هو المتحكم الصغري ؟!

ما هي أهم ميزات الأردوينو ؟!

ما هي أهم عيوب الأردوينو ؟!

أهم أنواع لوحات الأردوينو ؟!

Arduino Uno:

Arduino Mega:

Arduino Nano:

Arduino Micro:

Arduini Mini:

Arduino Pro Mini:

Leonardo Arduino:

Arduino LilyPad:

أخر المواضيع من قسم : Arduino

تعليقات

إرسال تعليق