لماذا الاردوينو “Arduino”؟

بكل تأكيد الاردوينو ليس هو المتحكم الإلكتروني الوحيد الموجود بالسوق، ولكن هناك العديد من المتحكمات الإلكترونية “Micro-Controllers” المتوفرة في السوق مثل “Parallax”، و “Basic Stamp”، والمنافس الأقوى “Raspberry Pi” وكلها تتميز بإمكانيات قوية ولها القدرة على عمل مشاريع كاملة، وذلك طبعًا حسب احتياجات مشروعك، ولكن ما يُميز الاردوينو التالي:

منصة مفتوحة المصدر Open Source Hardware and Software

الاردوينو مَصنوع أساسًا من متحكمات “ATMEGA8” و”ATMEGA16″، وكل مخططاتها منشورة تحت ترخيص “Creative Commons”،

وهذه أهم ميزة مُقدمة لمصممي الدوائر الإلكترونية؛ لأنّها تُسهل عليهم تصميم أي شيء يريدونه.

أمّا بالنسبة لسوفت وير الاردوينو فهو مكتوب بلغة “++C”، ومتاح للجميع لتحميله وبإمكان المبرمجين التعديل عليه وفق احتياجاتهم.

البساطة

لوحات الاردوينو مُصممه لتُناسَب احتياجات الجميع من مهندسين، ومصممين، وأساتذة، وطلاب، وهواة الإلكترونيات التفاعلية حول العالم.

التركيب الذاتي “Self-Assembly”

سهل التعامل معه وسهل توصيل الدوائر به، فكما ذكرنا في مقالنا الأول أنّه كان حلًا سهلًا لمشكلة الميكروكنترولر وتوصيلاته المُعقدة!

متعدد المنصات

برنامج الاردوينو له القدرة على العمل مع جميع أنظمة التشغيل المختلفة من الويندوز والماك و”Linux”، بينما أغلب اللوحات الأخرى تَعمل على نظام الويندوز فقط.

بيئة برمجية سهلة وبسيطة

البيئة البرمجية “Programming Environment” مصممة لتكون سهلة للمبتدئين وقوية للمحترفين ولغة برمجته “Arduino C” سهلة التعلم.

أنواع لوحات الاردوينو ، والفروق الأساسية بينهم…!

منذ عام 2006 والاردوينو أصبح أشهر أنواع اللوحات التطويرية الإلكترونية، ومع زيادة الطلب صدرت أنواع متعددة ومختلفة الحجم والوظيفة من لوحات الاردوينو؛ حتى تتيح لأصحاب الأفكار والمشاريع الفرصة لإيجاد اللوحة المناسبة لمشاريعهم، وحتى الآن يوجد أكثر من 20 نوع مختلف من لوحات الاردينو منهم:

لوحة اردوينو أونو “Arduino Uno“

لوحة اردينو اونو Arduino UNOهي اللوحة الأكثر انتشارًا واستخدامًا من بين لوحات الاردوينو الكثيرة، وهي الاختيار الأول بالنسبة للمبتدئين؛ لأنّها سهلة التعلم، تعمل بمتحكم “ATmega328“، يحتوي هذا النوع على 14 منفذ رقمي (إدخال/ إخراج)، 6 منهم يمكن استخدامهم كمنافذ للتحكم بالتماثل العرضي للنبضة “PWM Outputs”، وأهم ما يميز هذا النوع أنّ شريحة المتحكم “ATmega328” ليست ثابتة في اللوحة بل مُثبتة على حامل للدائرة المتكاملة “IC”، 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 “ATmega328” بأخرى نفس الموديل.

لوحة “Arduino Leonardo“

لوحة Arduino Leonardoالنوع المُطَور للنوع السابق ويطلق عليها لقب أول لوحة مُطورة من لوحات الاردوينو، فهي تعمل بشريحة متحكم “ATmega32u4″، التي تملك ميزة فريدة وهي احتوائها على منفذ داخلي لليو إس بي “built-in USB communication” مما يزيل حاجتك إلى استخدام معالج ثانوي، وهذه الميزة تسمح للوحة بمجرد توصيلها على جهازك أن تظهر كلوحة مفاتيح وماوس، الذي يجعلها مناسبة بشكل مثالي لبناء تطبيقات مختلفة تُمكنك من التحكم في حاسوبك الشخصي من خلال (الماوس ولوحة المفاتيح وSerial Interface)،

أمّا “Arduino Uno” فلا تحتوي على هذه الميزة، وهذا أهم فرق بينهم مع زيادة عدد المنافذ بها، لذلك إذا كنت ترغب في بناء دائرة إلكترونية ما لتتحكم بحاسوبك من خلال “USB” استخدم لوحة “Leonardo”،

لوحة “Arduino Pro Mini“

لوحة Arduino Miniإذا كنت تبحث عن لوحة أقل سعرًا من لوحة “Arduino Uno”، أو بوردة مشروعك صغيرة الحجم والتوصيلات بها قليلة كمثال: تريد أن تصنع الساعات الذكية أو حذاء ذكي بزرع أجهزة استشعار عن بُعد، فحتمًا لوحة “Arduino Mini” لابد أن تكون خيارك الأول، فهي صُممت ليتم وضعها بشكل شبه دائم في المشاريع.

يوجد نوعان منها: نوع يعمل على 3.3 فولت وبسرعة 8MHz، ونوع يعمل على 5 فولت وبسرعة 16MHz، ولكن إذا ألقيت نظرة على الصورة ستلاحظ أنّ اللوحة لا تحتوي على وصلة الـ “USB”، والتي تعتبر مهمة من أجل برمجة اللوحة عن طريق جهازك، ولكن يمكنك برمجتها باستخدام الرؤوس الستة المخصصة لوصلة الـ “FTDI”، أو باستخدام اللوحة المخصصة لبرمجتها من “Sparkfun”.

وبالرغم من صَغر حجمها مع امتلاكها كل الخصائص الوظيفية لـ “Arduino Uno”، ولكن مشكلتها لا تصلح للمبتدئين؛ لأنّ شريحة المتحكم مُثبتة فيها بتكنولوجيا التثبيت السطحي للعناصر الإلكترونية “SMT”، لذلك إن حرقت الشريحة فقدت اللوحة نهائيًا.

لوحة “Arduino Nano

****************************************************************

لوحة اردينو نانو Arduino Nano

هى النسخة المصغرة أيضًا من “Arduino Uno”، أي شبيه اللوحة السابقة ” Arduino Mini”، ولكن تختلف هذه اللوحة من حيث احتوائها على مدخل “USB”، أي ستلغي احتياجك للوحة خارجية من أجل برمجتها.

اللوحة الأكثر تميزًا “LilyPad Arduino“

Arduino Lilypad

إذا كنت ترغب في عمل مشروع عن الـ “Wearable Technology”، أو ترغب في عمل دائرة تمكنك من التفاعل مع ملابسك حسب ما تبرمجه، فإنّ هذه اللوحة هي خيارك الأفضل؛ لأنّ هذه النسخة من لوحة الاردينو تُستخدم في المقام الأول مع التكنولوجيا القابلة للارتداء، حيث أنّها مصممة بطريقة يمكنها التثبيت بسهولة في المنسوجات والأقمشة، وهناك أيضًا أجهزة استشعار ومكونات صُممت خصيصًا لهذه اللوحة ويستخدم لها خيط موصل للكهرباء بدلًا من الأسلاك العادية.

فهي تعمل بشريحة متحكم “ATmega168V” أو “ATmega328V” والاثنان يتفقان في نفس الخصائص والمواصفات، لدرجة أنّ الشركة المصنعة للشريحة طرحت لهم نفس ملف الداتا شيت.

I2C PROTOCAL

هي تقنية مستخدمة في كثير من التطبيقات داخل الهاتف المحمول وفي microprocessor و microcontroller يتم نقل البيانات عن طريقها

وتنقل البيانات بواسطة طرفين (serial data line (SDL

و (serial clock line (SCL تنقل البيانات وفق ترتيب زمني محدد وتستقبل بواسطة مسجل ازاحة يقوم بتحليلها واخراجها بصورة متوازية يسمح هذا البروتوكول للمتحكمة بالاتصال بالاجهزة التي تدعم هذا البروتوكول ويمكن ربط متحكمتين بواسطة البروتوكول

في arduino uno r2 تكون المداخل الداعمة لهذا البروتوكول هي A4 و A5 حيث A4 يمثل SDA و A5 يمثل SCL اما النسخة الحديثة من اردينو arduino uno r3 فقد تم وضع مدخلين خاصين بهذا البروتوكول

وفي arduino mega 2560 فان digital pin 20 يمثل SDA وdigital pin 21 يمثل SCL

من تطبيقاته يمكن وصل شاشة LCD عن طريق مدخلين بدل 6 مداخل وتوفير 4 مداخل لاستخدامات اخرى

التحكم في عدد من ال LEDS عن طريق مدخلين فقط

وكثير من الملحقات تدعم هذه الخاصية