Matrix219 Home | ماهو الاردوينو وماهي استخداماته ؟ وماذا يختلف عن الراسبيري
الكترونيات

ماهو الاردوينو وماهي استخداماته ؟ وماذا يختلف عن الراسبيري

ماهو الاردوينو وماهي استخداماته
اردوينو | Arduino

ماهو الاردوينو | الأردوينو هو عبارة عن لوح تطوير الكتروني تستخدم لتصميم وتطوير الدوائر الالكترونية واجراء الاختبارات عليها, والاردوينو مبني على عتاد مادي “هاردوير” وعتاد برمجي “سوفت وير”. واللميز في الاردوينو أنه يمكن استعماله من قبل المحترفين والمبتدئين على حد سواء, ويستخدم في كل شيء ممكن أن يخطر على بالك.

يمكن للأردوينو التواصل مع البيئة المحيطه به من خلال عدد من الحساسات “Sensors”, كما يمكن من خلاله التحكم بالمحركات وأضواء الصغيرة وغيرها من القطع الإلكترونية.

يتم برمجة المتحكم “Micro-controller” الموجود على لوحة الاردوينو بواسطة لغة برمجية تسمي لغة الأردوينو “ Programming language” وهي لغة سهلة التعلم والاستخدام. و يتم ذلك عن طريق بيئة التطوير المتكاملة “ IDE”.


لماذا الاردوينو ؟

في الحقيقة يوجد الكثير من المتحكمات الإلكترونية Micro-Controllers المتوفرة في السوق مثل Parallax و Basic Stamp و Netmedia’s BX-24 Phidgets و الراسبيري  Pi و كلها تتميز بإمكانيات قوية ولها القدره على التحكم في مختلف القطع الإلكترونية و البرمجيات Software و ذلك طبعا بنسبة أفضلية متفاوتة, ولكن ما يميز الاردوينو هو مجموعة من الأمور التي تصنع الفارق بينه و بين غيره من المتحكمات الالكترونية أهمها مايلي :

  • البساطة : قطعة Arduino مصممة لتناسب جميع الاحتياجات، المحترفين، الأساتذة، الطلاب و أيضآ هواة الإلكترونيات التفاعلية.
  • رخيص الثمن : لوح Arduino أقل ثمناً مقارنةً مع المتحكمات الأخرى من نفس النوع فثمن أغلى لا يتجاوز 50$.
  • Self-Assembly : يمكنك تحميل ورقة البيانات Datasheet الخاصة بالآردوينو Arduino مجاناً من الموقع الرسمي و شراء القطع  وتركيبها بنفسك !
  • متعدد المنصات : برنامج Arduino بعمل علي اغلب انظمة التشغيل مثل الويندوز, الماك Mac OS و اللينكس Linux أما أغلب المتحكمات الإلكترونية الأخرى تشتغل فقط على نظام تشغيل الويندوز.
  • بيئة الاردوينو الربمجية سهلة و بسيطة : البيئة البرمجية Programming Environment مصممة لتكون سهلة للمبتدئين وثابتة و قوية في نفس الوقت للمحترفين.
  • Open Source Software: مكتوب بلغة السي ++C و متاح للجميع لتحميله و بامكان المبرمجين التعديل عليه وفق احتياجاتهم.
  • مفتوح المصدر Open Source Hardware : الاردوينو Arduino مصنوع أساساً من متحكمات ATMEGA8 و ATMEGA168 والمخططات منشورة تحت ترخيص Creative Commons مما يتيح إلى مصممي الدارات الإلكترونية Electronic Circuits تصميم داراتهم الخاصة. بالاضافة الي أن هذه الخاصية اتاحت للاردوينو التطور السريع وتوفره في العديد من الاشكال والصور.

الفرق بين الاردوينو والراسبيري :

1- سهولة الاستعمال :

في حالة Arduino سوف تحتاج إلى تحميل البرنامج من الموقع الرسمي ثم ما عليك سوى وصل القطعة بالجهاز, واحيانا تحتاج الي كابل USB ” غالبا يأتي مع الاردوينو ” ليس أكثر من ذلك.

أما بالنسبه للـ فالأمر مختلف قليلاً، ستحتاج مسبقاً إلى شراء USB Cable و بطاقة ذاكرة SD card من أجل النظام و كذلك فأرة ولوحة مفاتيح وشاشة بها منفذ HDMI و أخيراً ستحتاج إلى Ethernet Cable أو WiFi Dongle لوصل القطعة بالإنترنت و بعد كل هذا سيتعين عليك تحميل النظام المناسب إلى بطاقة الذاكرة.

2- التوصيل مع أجهزة أخري :

والمقصود هنا هو التوصيل مع أجهزة أخرى عن طريق شبكة محلية أو منزلية أو حتى عن طريق الإنترنت.

الراسبيري سوف يكون له بعض الأفضلية لأنه يملك منفذ Ethernet مدمج في أغلب قطعه و بالإمكان أيضاً إضافة WiFi Dongle بسهولة عن طريق منفذ USB.

Arduino أيضاً له القدرة على الإتصال بالشبكات بسهولة إذا ما أضفنا له Ethernet shield “وهي قطعة إضافية مدعومة من الموقع الرسمي أو يمكن شراء لوح اردوينو مجهز بخاصية WiFi وأيضاً يوجد لوح Arduino به خاصية الإتصال بشبكات GSM مما يفتح الباب إلى التفكير في مشاريع مشوقة.


قوة المعالج :

من هذه الناحية لا يمكن مقارنة Arduino الذي يملك معالج من نوع ATMEG168 و الذي يعمل بسرعة 16Mhz مع راسبيري بمعالج BCM2835 بسرعة 700Mhz وحتى أقوى لوح اردوينو Arduino Due لا يمكنه منافسة راسبيري بمعالج SAM3X8E ذو سرعة 84Mhz. لكن رغم هذا يجب أن أشير إلى أن الراسبيري يحتاج إلى معالجات قوية و سريعة لأنه يتعامل مع الرسوميات ومع شاشات بدقة عالية.


البرمجة :

البرمجة على Arduino أفضل بكثير من حيث سهولة التعلم و التطبيق و تمرير الكود والأمر ليس بنفس البساطة بالنسبة لـ Raspberry Pi, فسيتحتم عليك الدخول إلى اللوح عن طريق SSH ثم كتابة الكود ثم تشغيله, ولكن يمكنك أيضاً إستعمال لغة Python في كلا البيئتين و الإستفادة من مكتبتها الضخمة في تنفيذ مشاريعك.


السعر :

عموماً ثمن لوح Arduino أرخص من الراسبيري, مع الاخذ في الاعتبار أنك ربما ستحتاج إلى قطع إضافية.


مشاريع الاردوينو :

يمكن لمشاريع الأردوينو أن تكون متكاملة او ان تعتمد علي تطبيقات وبرمجيات أخري, والمقصود بمشاريع الاردوينو المتكامية هي أن المشروع يعتمد علي عتاد الاردوينو كاملآ من حساسات وقطع الكترونية, أما الاعتماد علي برامج أو تطبيقات فيقصد بها اتصال الاردوينو مع برامج موجوده علي جهاز الحاسوب مثل برامج Processing و MaxMSP و ال MATLAB.


مم يتكون الاردوينو ؟

مكونات الاردوينو
مكونات الاردوينو

USB Port :

مدخل ال USB المستخدم لتوصيل الأردوينو بالحاسوب الشخصي, أو لتزويده بالطاقة الكهربائية.

DC power jack :

منفذ توصيل الأردوينو بمصدر طاقة خارجي وقد يكون البطارية في حالة لم يتم استخدام ال USB لتشغيله. وينصح بالرجوع الي كتيب التشغيل لمعرفة التيار وفرق الجهد المناسب لتشغيل الاردوينو.

Power pins :

هي منافذ تزويد الاردوينو بالطاقة وتتراوح مابين 5 فولت و 3.3 فولت, بالإضافة لمنافذ توصيل الأرضي GND, و منفذ Vin الذي يستخدم لتزويده بالطاقة إن أردت

pins :

تستخدم لإدخال الإشارات التماثلية Analog, وعددها 6 في الأردوينو Uno

I/O pins :

تستخدم لإدخال أو أخراج إشارات رقمية Digital, وتكون قيمة الإشارة الرقمية 1 أو 0, وبإسم آخر High  و Low أو True, False.

RESET :

ويستخدم لإعادة تشغيل البرنامج المحمل على المتحكم Micro Controller.

LED :

تضيء عند عمل الأردوينو.


منافذ التوصيل Pins :

يتواصل الاردوينو مع القطع الالكترونية او الحساسات عن طريق منافذ توصيل تسمي Pins, والهدف منها توفير أمكان توصيل مدخلات او مخرجات أو اي اشارات الي الاردوينو عن طريق اسلاك التوصيل. وهذه الاشرارت ربما تكون اشارات رقمية Digital أو اشارات تناظرية Analog , كما تستخدم الـ Pins أيضآ لتوصيل مصادر الطاقة ” الفولتية ” من والي الاردوينو.


المتحكم Micro Controller :

المتحكم “Micro-controller” هو عبارة عن حاسوب مصغر موجود علي لوحة الاردوينو وهو المسئول عن التحكم في دائرة الاردوينو كاملة, ويتألف من معالج صغير وذاكره صغيرة بالاضافة الي ملحقات لادخال واخراج البيانات, وكذلك يحتوي علي مؤقت لتشغيل ساعة المعالج, وقد يحتوي أيضآ علي محول رقميو محول تماثلي.


مواصفات الاردوينو من نوع UNO :

  • المتحكم Microcontoller: ATmega 328
  • فولت العمل: 5 فولت
  • حدود الفولت المدخل: من 6-20 فولط, ويفضّل أن يكون من 7-12 فولط.
  • شدة التيار في منفذ ال I/O : أربعون ميلي أمبير
  • شدة التيار في Pin ال 3.3V: خمسون ميلي أمبير
  • حجم الذاكرة: 32 KB
  • السرعة: 16 MHz

ماهي أغطية الاردوينو ؟

أغطية الاردوينو “shields” هي عبارة عن لوحات الكترونية اضافية يتم تركيبها فوق الأردوينو الأصلي لتوسيع الأمور التي بإمكانه عملها, فمثلاً هناك شيلد ” لوحة” خاصة بـ الوايرلس تضاف فوق الأردوينو لتمنحه القدرة على الإتصال لاسلكياً بألواح الأردوينو الأخرى, وهناك شيد ” غطاء – لوحة ” تمكننا من إضافة كرت ذاكرة إلى الأردوينو وقراءة أو كتابة المعلومات عليه. “شاهد الصورة”

شيلد الاردوينو
Arduino Shield

شاهد أيضآ :

أضف تعليق

انقر هنا لإضافة تعليق

هذا الموقع يستخدم Akismet للحدّ من التعليقات المزعجة والغير مرغوبة. تعرّف على كيفية معالجة بيانات تعليقك.