تفاوت برد آردوینو Uno R3 با Uno SMD CH340 و راهنمای انتخاب برای پروژه‌های مختلف

برد آردوینو Arduino یکی از قدرتمندترین بوردهای توسعه‌ی الکترونیکی است که به وسیله‌ی آن، هر فردی بدون نیاز به تخصص عمیق در الکترونیک و برنامه‌نویسی می‌تواند به طور آسان و با هزینه‌ی کم پروژه‌های الکترونیکی خود را پیاده‌سازی کند. این برد، با رابط کاربری ساده و برنامه‌نویسی قابل‌فهم، به فرد اجازه می‌دهد تا با استفاده از زبان برنامه‌نویسی سی‌پلاس‌پلاس (C++)، کدهای کنترلی را برای اجرا بر روی میکروکنترلر آردوینو بنویسد. برد آردوینو اصلی، که به نام آردوینو یونو (Arduino Uno) شناخته می‌شود، دارای معماری ساده‌ای است که از یک میکروکنترلر Atmega328P به عنوان قلب سیستم استفاده می‌کند. این برد دارای ورودی-خروجی‌های متنوعی است که از جمله آن‌ها می‌توان به پین‌های دیجیتال و آنالوگ، سریال، SPI و I2C , ADC, PWM اشاره کرد. 

یکی از مزایای برجسته‌ی برد آردوینو، وجود یک جامعه‌ ( کامییونیتی ) بزرگ از کاربران در دنیا است که به شکل یک اکوسیستم فعال عمل می‌کنند. این اکوسیستم شامل انجمن‌های آنلاین، وبسایت‌های آموزشی، کتابخانه‌های نرم‌افزاری، ویدیوهای آموزشی و راهنماهای جامع است. با استفاده از این منابع، کاربران می‌توانند به سرعت اطلاعات لازم برای طراحی و ساخت پروژه‌های الکترونیکی خود را کسب کنند.در نتیجه، برد آردوینو به عنوان یک ابزار قدرتمندبرای ساخت و کنترل پروژه‌های الکترونیکی از جمله رباتیک، سنسورها، خانه‌های هوشمند و بسیاری دیگر، جایگاه خاصی در جهان الکترونیک به دست آورده است. این برد با طراحی ساده و قابلیت برنامه‌ریزی آسان، به هر کسی که علاقه‌مند به اکتشاف دنیای الکترونیک است، امکان می‌دهد تا به طور خلاقانه و نوآورانه پروژه‌های خود را به واقعیت تبدیل کنید.

شناخت برد آردوینو

فناوری الکترونیک در دنیای امروز به سرعت پیشرفت می‌کند و به همین دلیل، نیاز به ابزارهای قدرتمند و کارآمد برای طراحی و پیاده‌سازی پروژه‌های الکترونیکی روزافزون می‌شود. در این میان، برد آردوینو ARDUINO به عنوان یکی از بوردهای توسعه‌ی الکترونیکی محبوب و برتر برای طراحان و سازندگان الکترونیکی، جایگاه خاصی دارد. با استفاده از نرم‌افزار Arduino IDE که برای توسعه پروژه‌های آردوینو طراحی شده است، می‌توانید به سرعت و به سادگی کدهای کنترلی خود را بنویسید و بر روی برد آردوینو اجرا کنید.

برد آردوینو دارای یک جامعه فعال از کاربران است که امکان می‌دهد تجربیات و دانش خود را با دیگران به اشتراک بگذارید. علاوه بر این، برد آردوینو از انواع ورودی‌ها و خروجی‌ها برای اتصال به اجزای دیگر الکترونیکی مانند سنسورها، موتورها، نمایشگرها و ماژول‌های مختلف پشتیبانی می‌کند. این امکان را به شما می‌دهد تا به راحتی با اجزا و ماژول‌های مختلف ارتباط برقرار کنید و آن‌ها را به پروژه‌های خود اضافه کنید. با استفاده از رابط‌های مختلفی مانند SPI و I2C، می‌توانید با سایر دستگاه‌ها و سنسورها به راحتی ارتباط برقرار کنید و اطلاعات را به طور دوطرفه ارسال و دریافت کنید.

برد آردوینو به عنوان یک پلتفرم باز و قابل توسعه هم شناخته می‌شود. برای کار با بردهای آردوینو می‌توانید از توسعه‌دهندگان دیگر استفاده کنید و برد آردوینو را به‌صورت سفارشی با توجه به نیازهای خود تغییر دهید. این مورد به شما امکان می‌دهد تا قدرت و انعطاف بیشتری در طراحی پروژه‌های الکترونیکی داشته باشید. در نتیجه، برد آردوینو به عنوان یک ابزار الکترونیکی قدرتمند، ساده و قابل تنظیم، برای طراحان و سازندگان الکترونیکی انتخابی عالی است. از کاربران مبتدی تا حرفه‌ای همه می‌توانند از قدرت و امکانات آن بهره‌برداری کنند و پروژه‌های خلاقانه و نوآورانه خود را به واقعیت نزدیک کنند. با استفاده از آردوینو، دنیای الکترونیک در دستان شماست و تنها محدودیت، خلاقیت شماست.

معرفی برد آردوینو Arduino UNO R3

برد آردوینو Arduino UNO R3 یکی از مدل‌های محبوب و پرکاربرد در خانواده بردهای آردوینو است. این برد، نسخه بهبود یافته و به‌روزرسانی شده‌ی برد Arduino UNO اصلی است که با افزودن برخی قابلیت‌ها و بهبودهای سخت‌افزاری، عملکرد و کارایی آن را بهبود بخشیده است.برد Arduino UNO R3 دارای یک میکروکنترلر ATmega328P است که به عنوان قلب سیستم در این برد استفاده می‌شود. این میکروکنترلر دارای پردازنده 8 بیتی با سرعت 16 مگاهرتز است و دارای حافظه‌ی فلش 32 کیلوبایتی و حافظه‌ی RAM 2 کیلوبایتی است. این میکروکنترلر دارای ورودی‌ها و خروجی‌های متنوعی مانند پین‌های دیجیتال و آنالوگ برای اتصال به اجزا و سنسورهای مختلف است.برد Arduino UNO R3 دارای 14 پین دیجیتال Digital (از جمله 6 پین با قابلیت PWM) و 6 پین آنالوگ Analog است که به شما امکان می‌دهد با استفاده از آن‌ها به طور مستقیم با اجزا و قطعات خارجی ارتباط برقرار کنید.

همچنین، این برد دارای پین‌های ورودی و خروجی ترکیبی است که به شما امکان اتصال وسایل خروجی مانند LCD، کیبورد، نمایشگرها و دستگاه‌های جانبی دیگر را می‌دهد.برد Arduino UNO R3 دارای حافظه‌های فلش 32 کیلوبایتی (برای ذخیره‌سازی برنامه) و RAM 2 کیلوبایتی (برای ذخیره‌سازی داده‌های موقتی) است. این حجم حافظه کافی است برای توسعه و اجرای پروژه‌های متوسط و کوچک.برد Arduino UNO R3 دارای پورت‌های مختلفی است که به شما امکان اتصال به اجزا و سنسورهای خارجی را می‌دهد. این پورت‌ها شامل 14 پین دیجیتال (از جمله 6 پین با قابلیت PWM) و 6 پین آنالوگ می‌شوند. همچنین، برد دارای پورت‌های سریال UART است که به شما امکان ارتباط با دستگاه‌های دیگر مانند کامپیوتر، ماژول‌های بلوتوث و GSM را می‌دهد.

برد Arduino UNO R3 دارای پورت USB است که امکان اتصال به کامپیوتر را فراهم می‌کند. این پورت USB به عنوان رابط برنامه‌ریزی و ارتباط با کامپیوتر استفاده می‌شود. شما می‌توانید برنامه‌های کنترلی خود را از طریق USB به برد ارسال کنید و نتایج را دریافت کنید.برد Arduino UNO R3 دارای مدارهای حفاظتی مختلف است که برای جلوگیری از خرابی برد در اثر اتصال اشتباه یا افزایش ولتاژ استفاده می‌شوند. این ویژگی مهم باعث افزایش ایمنی و قابلیت استفاده طولانی‌مدت برد می‌شود. برد Arduino UNO R3 سازگاری بالایی با بردها و قطعات آردوینو دیگر دارد. این به معنای امکان توسعه و ترکیب آن با سایر ماژول‌ها و قطعات الکترونیکی است. شما می‌توانید بردها، سنسورها، نمایشگرها و ماژول‌های دیگر را به آسانی با Arduino UNO R3 ترکیب کنید و پروژه‌های خود را گسترش دهید.

برای برنامه‌ریزی و توسعه پروژه‌های Arduino UNO R3، می‌توانید از نرم‌افزار Arduino IDE استفاده کنید. این نرم‌افزار بسیار ساده و قابل استفاده است و به شما امکان می‌دهد کدهای کنترلی خود را برای برد آردوینو بنویسید، برنامه‌ها را اجرا کنید و نتایج را مشاهده کنید. Arduino IDE به شما ابزارها و کتابخانه‌های نرم‌افزاری مورد نیاز را فراهم می‌کند تا به سادگی بتوانید پروژه‌های خود را پیاده‌سازی کنید.

• میکروکنترلر: ATmega328P R3
• ولتاژ کاری آردوینو : 5 ولت
• ولتاژ ورودی آردوینو : 7-12 ولت
• ولتاژ خروجی دیجیتال آردوینو: 5 ولت
• ولتاژ خروجی آنالوگ آردوینو: 0-5 ولت
• تعداد پین‌های دیجیتال آردوینو: 14 (شامل 6 پین PWM)
• تعداد پین‌های آنالوگ آردوینو: 6
• جریان خروجی در هر پین آردوینو: 20 میلی آمپر
• جریان خروجی تقویت شده آردوینو: 50 میلی آمپر
• حافظه فلش آردوینو: 32 کیلوبایت (از جمله 0.5 کیلوبایت برای بوتلودر)
• حافظه SRAM: 2 کیلوبایت
• سرعت پردازشی: 16 مگاهرتز
• رابط USB: دارد
• پورت سریال: دارد (UART)
• رابط SPI: دارد
• رابط I2C: دارد

برد آردوینو Arduino UNO SMD

برد آردوینو Arduino UNO SMD یک نسخه از برد آردوینو Arduino UNO است که از تراشه‌های SMD (Surface Mount Device) برای مونتاژ قطعات الکترونیکی استفاده می‌کند. در این نسخه از برد آردوینو، قطعات الکترونیکی بر روی بورد با استفاده از تکنولوژی SMD به سطح بورد لحیم می‌شوند. برد آردوینو Arduino UNO SMD در عملکرد و ویژگی‌های آن با برد آردوینو Arduino UNO اصلی مشابه است. با این حال، تفاوت اصلی بین دو نسخه در روش مونتاژ قطعات الکترونیکی بر روی بورد است. برد آردوینو Uno SMD از تراشه‌های SMD استفاده می‌کند که در عملیات تولید مدرن بردها مورد استفاده قرار می‌گیرند.

مزیت استفاده از تراشه‌های SMD در بوردهای الکترونیکی شامل کاهش اندازه، کاهش وزن، بهبود پایداری الکتریکی و افزایش دقت مونتاژ است. علاوه بر این، مونتاژ قطعات با تراشه‌های SMD به صورت خودکار انجام می‌شود، که بهبود در کیفیت و سرعت تولید را نیز به همراه دارد.بنابراین، Arduino UNO SMD نسخه‌ای مدرنتر و با استفاده از تکنولوژی SMD برای مونتاژ قطعات الکترونیکی است که به همراه ویژگی‌ها و عملکردی مشابه با برد آردوینو Uno اصلی عرضه می‌شود.

Arduino Uno SMD یک نسخه از برد محبوب آردوینو یونو است که از قطعات سطح نشانه استفاده می‌کند. در واقع، از لحاظ عملکرد و ویژگی‌ها شبیه به برد استاندارد آردوینو uno است، اما از تکنولوژی سطح نشانه برای اندازه کوچکتر و یکپارچه‌تر استفاده می‌کند.برد آردوینو Arduino UNO SMD بر اساس میکروکنترلر ATmega328P است و ۱۴ پین ورودی/خروجی دیجیتال (که ۶ تای آن می‌توانند به عنوان خروجی PWM استفاده شوند)، ۶ ورودی آنالوگ، یک کریستال با فرکانس ۱۶ مگاهرتز، یک اتصال USB برای برنامه‌نویسی و تامین تغذیه، یک پین هدر ICSP و یک کلید ریست Reset دارد. این برد با نرم‌افزار آردوینو سازگار است و می‌توان با استفاده از محیط توسعه یکپارچه (IDE) آردوینو برنامه ریزی شود.استفاده از قطعات سطح نشانه باعث طراحی مدلی کوچک‌تر می‌شود و به همین دلیل مناسب برای پروژه‌هایی با محدودیت فضا است.

• میکروکنترلر: ATmega328P SMD
• ولتاژ کاری آردوینو : 5 ولت
• ولتاژ ورودی آردوینو : 7-12 ولت (توصیه می‌شود 9 ولت)
• پین‌های ورودی/خروجی دیجیتال آردوینو : 14 (از جمله 6 پین قابل استفاده به عنوان خروجی PWM)
• پین‌های ورودی آنالوگ آردوینو : 6
• جریان DC برای هر پین خروجی آردوینو : 20 میلی‌آمپر
• جریان DC برای پین 3.3 ولت آردوینو : 50 میلی‌آمپر
• حافظه فلش: 32 کیلوبایت (افزونه برنامه‌ریزی: 0.5 کیلوبایت)
• SRAM: 2 کیلوبایت
• EEPROM: 1 کیلوبایت
• سرعت ساعت: 16 مگاهرتز
• رابط USB: نوع B
• رابط سریال: UART
• دارای رابط پین هدر نری برای اتصال کابل علاوه بر پین هدر مادگی

بررسی پایه‌های برد UNO SMD و Arduino UNO R3

• پایه های ورودی/خروجی دیجیتال (Digital I/O)

برد Arduino UNO SMD و Arduino UNO R3 هر دو دارای 14 پایه ورودی/خروجی دیجیتال هستند. این پایه‌ها قابلیت تنظیم به عنوان ورودی (input) یا خروجی (output) را دارند. مقادیری که از طریق این پایه‌ها وارد می‌شوند می‌توانند به صورت منطقی 0 (Low) یا منطقی 1 (High) باشند. این پایه‌ها می‌توانند به صورت تک تک کنترل شوند و برای کنترل دستگاه‌ها و ماژول‌ها، خواندن و نوشتن داده‌ها و تعامل با دستگاه‌های خارجی استفاده می‌شوند.

• پایه های ورودی آنالوگ (Analog Input)

برد Arduino UNO SMD و Arduino UNO R3 هر دو دارای 6 پایه ورودی آنالوگ هستند. این پایه‌ها برای خواندن ولتاژهای آنالوگ استفاده می‌شوند. ولتاژهای آنالوگ بین 0 و 5 ولت قابل اندازه‌گیری هستند و با استفاده از تبدیل کننده آنالوگ به دیجیتال (ADC) در برد Arduino تبدیل به مقادیر دیجیتال می‌شوند.

• پایه های PWM
  برد Arduino UNO SMD و Arduino UNO R3 هر دو دارای 6 پایه PWM هستند. PWM (پهنای پالس مدولاسیون) یک تکنیک است که امکان تنظیم قدرت (شدت) خروجی را در برد Arduino فراهم می‌کند. با استفاده از این پایه‌ها، می‌توانید خروجی‌های خود را به صورت متغیر (تنظیم شده) در زمان کنترل کنید. این قابلیت مخصوصاً برای کنترل موتورها، روشنایی LEDها و تنظیم سرعت سروموتورها بسیار مفید است.

• پایه های UART
  برد Arduino UNO SMD و Arduino UNO R3 هر دو دارای پایه‌های UART هستند که برای اتصال به دستگاه‌ها و ماژول‌هایی که از ارتباط سریال استفاده می‌کنند، استفاده می‌شوند. پایه‌های UART عبارتند از TX (تراشه خروجی سریال) و RX (تراشه ورودی سریال) که ارتباط دوطرفه بین Arduino و دستگاه دیگر را فراهم می‌کنند.

• پایه های SPI
  برد Arduino UNO SMD و Arduino UNO R3 هر دو دارای پایه‌های SPI هستند. رابط SPI (ارتباط سریال پویا) برای ارتباط با دستگاه‌هایی که از این رابط استفاده می‌کنند، مانند حافظه‌های فلش، استفاده می‌شود. پایه‌های SPI شامل MISO (Master In Slave Out)، MOSI (Master Out Slave In)، SCK (Serial Clock) و SS (Slave Select) هستند.

• پایه I2C
  برد Arduino UNO SMD و Arduino UNO R3 هر دو دارای پایه‌های I2C هستند. رابط I2C برای ارتباط با دستگاه‌هایی که از این رابط استفاده می‌کنند، مانند سنسورها و ماژول‌های کار با داده‌ها، استفاده می‌شود. پایه‌های I2C شامل SDA (Serial Data) و SCL (Serial Clock) هستند.

• پایه Reset
  برد Arduino UNO R3 دارای یک پایه Reset است که برای بازنشانی (ریست) برد استفاده می‌شود. با اتصال کوتاه این پایه به زمین (GND)، برد Arduino UNO R3 ریست می‌شود و برنامه اجرا شده در آن متوقف می‌شود و از ابتدا شروع می‌شود.

• پایه AREF
  برد Arduino UNO R3 دارای یک پایه AREF نیز است. AREF کوتاه‌شده عبارت Analog Reference و برای تعیین منبع ولتاژ مرجع برای تبدیل‌کننده آنالوگ به دیجیتال (ADC) استفاده می‌شود. با اتصال یک ولتاژ مرجع به این پایه، می‌توانید با دقت ولتاژهای آنالوگ را اندازه‌گیری کنید.

• پایه ICSP
  برد Arduino UNO R3 دارای پایه‌های ICSP نیز است که مخفف عبارت In-Circuit Serial Programming است. این پایه‌ها برای برنامه‌ریزی برد با استفاده از برنامه‌ریز‌های سریال استفاده می‌شوند. ICSP شامل پایه‌های MISO، MOSI، SCK، RESET و VCC است و به طور معمول برای برنامه‌ریزی و بروزرسانی بردهای آردوینو استفاده می‌شود.

• پایه‌های تغذیه
  هر دو Arduino UNO SMD و Arduino UNO R3 دارای پایه‌های تغذیه مشابهی هستند. آن‌ها شامل پایه VCC که برای اتصال به منبع تغذیه 5 ولت استفاده می‌شود و پایه GND که برای اتصال به منبع زمین مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پایه‌ها برای تغذیه برد و ماژول‌ها و دستگاه‌های جانبی مورد استفاده قرار می‌گیرند.

جدول ویژگی های UNO R3 و UNO SMD

تفاوت Arduino UNO SMD و Arduino UNO R3

1- بهترین برد آردوینو برای آموزش مقدماتی کدام است؟

برد آردوینو UNO R3 به دلیل محبوبیت در جامعه کاربری و ساده بودن در طراحی تا اجرا برای آموزش مقدماتی آردوینو بهترین انتخاب است. برد UNO SMD به دلیل پشتیبانی از درایورهای جانبی مانند CH340 چالش های بسیاری دارد. ولی به دلیل قیمت بسیار کمتری که دارد گزینه‌ی انتخابی بسیاری از مجموعه‌ها و افراد است.