کیت آردوینو Arduino UNO R3

برد آردوینو Arduino UNO R3

برد آردوینو با تراشه Atmega328P اولین انتخاب کاربران فعال در جامعه کاربری میکروکنترلرها است. میکروکنترلر آردوینو به واسطه طراحی کم نظیر امکان ارتباط با دنیای سخت افزار، نرم افزار و میان افزار را فراهم کرده است. میکروکنترلر آردوینو قادر به انجام وظایف و تسک های متعددی مانند ارسال داده های سنسورها، کنترل نمایشگرها، کنترل موتورها، کنترل ربات ها را به واسطه برنامه نویسی داشته که همگی روی یک چیپ تراشه قابل اجرا است و میتوانید مدت طولانی با تامین تغذیه کافی و مناسب از آن استفاده کنید. برد Uno همچنین دارای یک کانکتور برای اتصال باتری است که به عنوان منبع تغذیه برای برد استفاده می‌شود. این برد به دلیل سادگی و قیمت مناسبش، برای کاربران حرفه‌ای و مبتدی محبوب است و برای پروژه‌های مختلفی از جمله کنترل ربات‌ها، اتوماسیون خانگی و پروژه‌های هوشمند مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ویژگی های برد آردوینو Arduino UNO

مشخصات فنی برد آردوینو Uno به صورت زیر است:

• میکروکنترلر: ATmega328P
• ولتاژ کاری: 5 ولت
• ولتاژ ورودی: 7-12 ولت
• ورودی ماکزیمم: 20 ولت (برای پین‌های آنالوگ)
• پین‌های دیجیتال: 14 (از جمله 6 پین PWM)
• پین‌های آنالوگ: 6
• جریان خروجی ماکزیمم: 20 میلی‌آمپر در هر پین دیجیتال و آنالوگ، و 50 میلی‌آمپر در پین 3.3 ولت
• حافظه فلش: 32 کیلوبایت (2 کیلوبایت برای بوتلودر)
• SRAM: 2 کیلوبایت
• EEPROM: 1 کیلوبایت
• سرعت کلاک: 16 مگاهرتز
• ارتباطات: UART، SPI، I2C
• ابعاد: 68.6 × 53.4 میلی‌متر
• وزن: 25 گرم

بررسی پایه های برد آردوینو Arduino UNO

برد آردوینو Uno دارای پایه‌هایی است که به عنوان ورودی یا خروجی برای ارتباط با دستگاه‌های خارجی یا اتصال سنسورها و ماژول‌های الکترونیکی به برد استفاده می‌شوند. پایه‌های آنالوگ برای اتصال سنسورهای آنالوگ به برد استفاده می‌شوند و برای اینکه می‌تواند مقادیر آنالوگ را اندازه گیری کند، به تبدیل آنالوگ به دیجیتال (ADC) مجهز است. پایه‌های آنالوگ برد Uno از A0 تا A5 شماره‌گذاری شده‌اند.پایه‌های دیجیتال برای ارتباط با دستگاه‌های دیجیتال و کنترل خروجی‌های دیجیتالی استفاده می‌شوند. همچنین برای استفاده از PWM برای کنترل سرعت موتورها و روشنایی LED ها نیز مورد استفاده قرار می‌گیرند. پایه‌های دیجیتال برد Uno از D0 تا D13 شماره‌گذاری شده‌اند.پایه‌های تغذیه برای اتصال منبع تغذیه به برد و تامین برق لازم برای برد و قطعات وابسته به آن مورد استفاده قرار می‌گیرند. پایه تغذیه برد Uno از VIN و GND شماره‌گذاری شده‌اند.پایه‌های ارتباطی برای ارتباط با دستگاه‌هایی مانند سریال (Serial)، SPI و I2C استفاده می‌شوند. پایه‌های ارتباطی برد Uno شامل RX و TX برای ارتباط سریال و پایه‌های SDA و SCL برای ارتباط با شبکه‌های I2C و پایه‌های MOSI، MISO و SCK برای ارتباط با دستگاه‌هایی مانند SPI کار می‌کنند.

به همراه برد آردوینو چه اقلامی باید خریداری شود؟

برای یادگیری آردوینو و برنامه نویسی کیت آردوینو باید با قطعات ساده و کاربردی با کمترین هزینه شروع کنید. در این کیت فتوسل، بیزر، ال ای دی و مقاومت و کلید قرار دارد. با هر کدام از این قطعات می‌توانید تا 20 پروژه کاربردی پیاده سازی و اجرا کنید.

• ال ای دی
• بیزر
• فتوسل
• مقاومت
• برد بورد
• کابل 60 رشته
• کلید

راه اندازی سنسور فتوسل با آردوینو

کد زیر پایه سنسور LDR فتوسل را به ورودی آنالوگ A0 تنظیم می‌کند، ارتباط سریال را مقداردهی اولیه می‌کند و مقدار سنسور را با استفاده از تابع analogRead() خوانده می‌شود. سپس مقدار LDR با استفاده از توابع Serial.print() و Serial.println() در مانیتور سریال چاپ می‌شود و کد با استفاده از تابع delay() ۵۰۰ میلی‌ثانیه قبل از خواندن مقدار بعدی منتظر می‌ماند.می‌توانید زمان تاخیر و شماره پین را براساس نیاز پروژه خود تنظیم کنید.

const int ldrPin = A0; // set the LDR photocell sensor pin to analog input A0

void setup() {
  Serial.begin(9600); // initialize serial communication at 9600 bits per second
}

void loop() {
  int ldrValue = analogRead(ldrPin); // read the value of the LDR photocell sensor
  Serial.print("LDR value: "); // print the LDR value to the serial monitor
  Serial.println(ldrValue);
  delay(500); // wait for 500 milliseconds before taking another reading
}

راه اندازی میکروسوییچ با آردوینو

کد آردوینو زیر پایه میکروسوییچ را به ورودی دیجیتال 2 تنظیم می‌کند، متغیر وضعیت سوئیچ را به ۰ مقداردهی اولیه می‌کند، با استفاده از تابع pinMode() پین سوئیچ را به حالت ورودی تنظیم می‌کند، ارتباط سریال را مقداردهی اولیه می‌کند و وضعیت میکروسوییچ را با استفاده از تابع digitalRead() خوانده می‌شود. سپس وضعیت سوئیچ با استفاده از توابع Serial.print() و Serial.println() در مانیتور سریال چاپ می‌شود و کد با استفاده از تابع delay() ۵۰۰ میلی‌ثانیه قبل از خواندن وضعیت بعدی منتظر می‌ماند.

const int switchPin = 2; // set the microswitch pin to digital input 2
int switchState = 0; // initialize the switch state variable to 0

void setup() {
  pinMode(switchPin, INPUT); // set the switch pin to input mode
  Serial.begin(9600); // initialize serial communication at 9600 bits per second
}

void loop() {
  switchState = digitalRead(switchPin); // read the state of the microswitch
  Serial.print("Switch state: "); // print the switch state to the serial monitor
  Serial.println(switchState);
  delay(500); // wait for 500 milliseconds before taking another reading
}

راه اندازی ال ای دی LED با آردوینو

در این کد آردینو 10 ال ای دی به ترتیب پایه های زیر به برد آردوینو متصل شده است. هر 10 ال ای دی به ترتیب 1 ثانیه یک بار روشن و خاموش می‌شود. به دلخواه میتوانید تعداد پایه ها را کم و زیاد کنید و فاصله زمانی روشن و خاموش شدن ال ای دی ها را تغییر دهید.

const int led1Pin = 2; 
const int led2Pin = 3; 
const int led3Pin = 4; 
const int led4Pin = 5;
const int led5Pin = 6; 
const int led6Pin = 7; 
const int led7Pin = 8; 
const int led8Pin = 9; 
const int led9Pin = 10; 
const int led10Pin = 11; 

void setup() {
  pinMode(led1Pin, OUTPUT); 
  pinMode(led2Pin, OUTPUT); 
  pinMode(led3Pin, OUTPUT); 
  pinMode(led4Pin, OUTPUT); 
  pinMode(led5Pin, OUTPUT); 
  pinMode(led6Pin, OUTPUT); 
  pinMode(led7Pin, OUTPUT); 
  pinMode(led8Pin, OUTPUT); 
  pinMode(led9Pin, OUTPUT); 
  pinMode(led10Pin, OUTPUT); 
}

void loop() {
  digitalWrite(led1Pin, HIGH); 
  delay(1000); 
  digitalWrite(led1Pin, LOW); 

  digitalWrite(led2Pin, HIGH); 
  delay(1000); 
  digitalWrite(led2Pin, LOW); 

  digitalWrite(led3Pin, HIGH); 
  delay(1000); 
  digitalWrite(led3Pin, LOW); 

  digitalWrite(led4Pin, HIGH); 
  delay(1000); 
  digitalWrite(led4Pin, LOW); 

  digitalWrite(led5Pin, HIGH); 
  delay(1000); 
  digitalWrite(led5Pin, LOW); 

  digitalWrite(led6Pin, HIGH); 
  delay(1000); 
  digitalWrite(led6Pin, LOW); 

  digitalWrite(led7Pin, HIGH); 
  delay(1000); 
  digitalWrite(led7Pin, LOW); 

  digitalWrite(led8Pin, HIGH); 
  delay(1000); 

راه اندازی بیزر Buzzer با آردوینو

 این کد پایه بیزر را به پین دیجیتال ۹ تنظیم می‌کند و پین حسگر را به ورودی آنالوگ A0. پین بوزر با استفاده از pinMode() در حالت خروجی تنظیم می‌شود. تابع analogRead() برای خواندن مقدار حسگر از ورودی آنالوگ استفاده می‌شود. اگر مقدار حسگر بیشتر از ۵۰۰ باشد، با تنظیم پین بوزر به HIGH، بوزر روشن می‌شود. اگر مقدار حسگر کمتر یا مساوی ۵۰۰ باشد، با تنظیم پین بوزر به LOW، بوزر خاموش می‌شود. این کد با استفاده از تابع delay()، برای ۱۰۰ میلی ثانیه قبل از خواندن دوباره مقدار حسگر، منتظر می‌ماند.

int buzzerPin = 9; // buzzer connected to digital pin 9
int sensorPin = A0; // sensor connected to analog pin A0

void setup() {
  pinMode(buzzerPin, OUTPUT); // set buzzer pin as output
  pinMode(sensorPin, INPUT); // set sensor pin as input
  Serial.begin(9600); // initialize serial communication
}

void loop() {
  int sensorValue = analogRead(sensorPin); // read the sensor value
  Serial.print("Sensor value: ");
  Serial.println(sensorValue);

  if (sensorValue > 500) { // if the sensor value is greater than 500
    digitalWrite(buzzerPin, HIGH); // turn on the buzzer
  } else {
    digitalWrite(buzzerPin, LOW); // turn off the buzzer
  }
  delay(100); // wait for a short time before taking another reading
}

زبان برنامه نویسی آردوینو چیست؟

آردوینو از سه بخش Hardware, IDE, CODE تشکیل شده است. در بخش Code زبان اصلی سی و سی پلاس پلاس است که با دانش نسبی از این زبان برنامه نویسی برای شروع آماده خواهید بود. اما بخش اصلی یادگیری آردوینو وابسته به فانکشن های داخلی تعریف شده از قبل برای آردوینو است که در کارگاه دیجی اسپارک آموزش داده می‌شود. محیط برنامه نویسی آردوینو در نرم افزار Arduino IDE است و از تمامی بردهای خانواده آردوینو Arduino و دیگر بردهای دیگر تولید کننده های بردهای امبدد پشتیبانی می‌کند. در حال حاضر آخرین ورژن معرفی شده Arduino IDE2 است. 

چرا باید از آردوینو استفاده کنیم؟

فقط پنج دلیل برای شروع کار با آردوینو کافی است تا این برد را به تجهیزات خود اضافه کنید.

• اوپن سورس متن باز که قادر به تولید و بازطراحی برد متناسب با نیاز خود هستید.
• با تمامی پلتفرم ها سازگاری دارد و برای تمامی سنسورهای کاربردی کتابخانه توسعه داده شده است.
• ارزان قیمت است.
• بی نیاز از دانش عمیق الکترونیک هستید.
• یادگیری الکترونیک و مهارت کدنویسی

آیا آردوینو فقط مصرف آموزشی دارد یا در صنعت هم قابل استفاده است؟

این سوال چالشی ترین سوال تا به امروز است. کسانی که از ابتدا در مسیر تولید و طراحی بردهای الکترونیکی بوده اند با ساختار چنین بردهایی با ابهامات زیادی رو به رو هستند و چالش های زیادی را در این مسیر مشاهده می‌کنند. اما نباید هدف اصلی طراحی این بردها را فراموش کرد. در سال 2022 هستیم و تا همین امروز کمپانی آردوینو جدیدترین بردش را در PLC معرفی کرده است. برد جدید با نام  OPTA اولین micro PLC با ظرفیت Industrial IoT است که ورود به دنیای صنعتی را به صورت رسمی آغاز کرده است. این برد از LD , FBD در رده فوق صنعتی بهره برده است. دیگر بردهای خانواده آردوینو با نام NANO 33 با هدف اجرای پروژه های اینترنت اشیا IoT طراحی شده است و با تمامی پلتفرم های IoT سازگاری دارد و اکثرا در ساخت بردها از سنسورهای داخلی قدرتمندی استفاده شده است. 

از کجا آردوینو را یاد بگیرم؟

برای یادگیری آردوینو بایستی علاقه به الکترونیک و برنامه نویسی را داشته باشید تا بتوانید در اجرای پروژه ها قدم بردارید. قطعا در ابتدای مسیر تمامی مباحث برای شما جدید خواهد بود. هدف فقط نمایش داده نیست! طی کردن مسیر ایده تا اجرا جذابیت عمیقی دارد. نمایش خطا در کدنویسی شاید ناخوشایند باشد اما در پس هر خطا یک درس جدید نهفته است. شاید اتصالات ماژول ها و سنسورها پیچیده و ترسناک ( ترس خراب شدن ) باشد اما با یادگیری هر اتصال یک درس الکترونیکی یاد میگیریم پس نباید این فرصت یادگیری را از خود دریغ کنیم. این حرکت یک اقدام دو طرفه است و باید با هم در یک راستا حرکت کنیم.ما در خط پایان ایستاده ایم و در این «مسیر کدنویسی تا الکترونیک» در کنار شما مثل یک مربی هستیم . تلاش میکنیم تا تجربه ی متفاوتی را برای یادگیری کسب کنید. به همین دلیل تیم دیجی اسپارک  با تجربه ای پس از سال ها برگزاری دوره های آردوینو به صورت حضوری در دانشگاه ها و آموزشگاه های خصوصی تا آموزش به صورت برخط ( آنلاین ) از سراسر ایران آموزش های متعددی را به زبان فارسی برای شما تولید کرده است تا بتوانید هر زمان در هر موقعیتی برای یادگیری اقدام کنید. تمامی آموزش ها در لینک زیر قرار گرفته شده است و به صورت رایگان به آن ها دسترسی دارید. 

 آموزش آردوینو رایگان