آردوینو(Arduino) ؛ آچار فرانسه رباتیک!!

به دنیای آردوینو خوش آمدید!!

مخاطبین این نوشته : هر فردی که مجذوب رباتیک است ...

در این سری از مقالات قصد داریم شما را با آردوینو ؛ آچار فرانسه ی دنیای رباتیک آشنا کنیم ، با ما همراه شوید ...

قسمت اول : معرفی و آشنایی با آردوینو (Arduino)

با یک جستجوی ساده در ویکیپدیا تعریف آردوینو به این صورت بیان می شود:

یک بستر نرم افزاری و سخت افزاری متن باز برای تولید پروژه های سخت افزاری تعاملی و ساخت وسایلی که با محیط تبادل دارند.

و اما تعریف ساده تر:

وسیله ای که ما را قادر می سازد دنیای فیزیکی را احساس و کنترل کنیم.

آردوینو نوعی پلتفرم الکترونیکی است که افراد با اندکی آشنایی با الکترونیک می توانند ایده های خود را اجرایی کنند و پروژه های دلخواه خود را با این برد پرکاربرد و محبوب انجام بدهند.

تاریخچه:

آردوینو در مؤسسه طراحی تعامل Ivrea توسط مهندسین ایتالیایی به عنوان ابزاری آسان برای نمونه سازی سریع (Rapid Prototyping) متولد شد ، و برای دانش آموزان بدون پیش زمینه در الکترونیک و برنامه نویسی طراحی شده بود. به محض رسیدن به اجتماع گسترده تری ، هیئت مدیره آردوینو برای تطبیق با نیازها و چالش های جدید ، تغییراتی را ارائه داد و پیشنهاد خود را از برد های ساده به اینترنت اشیا ، گجت های پوشیدنی ، صنعت چاپ سه بعدی و محیط های تعبیه شده متمایز کرد. همه برد های آردوینو کاملاً متن باز (Open Source) هستند و به کاربران این امکان را می دهند آنها را با نیازهای خاص خود سازگار کنند. این نرم افزار همچنین دارای جامعه پشتیبان گسترده است و با کمک کاربران سراسر جهان رو به رشد است.

با گذشت سالها ، آردوینو مغز هزاران پروژه است ، از اشیاء روزمره گرفته تا ابزارهای پیچیده علمی. جامعه پشتیبانی از سازندگان ، دانش آموزان ، هنرمندان ، برنامه نویسان و متخصصان در اطراف این بستر متن باز گرد آمده اند ، مشارکت آنها به میزان باورنکردنی باعث افزایش دانش قابل دسترسی شده است که می تواند کمک بزرگی به افراد تازه کار و متخصصین کند.

چرا آردوینو ؟!

• قابلیت پروگرام کردن با حداقل اطلاعات الکترونیکی
• قیمت پایین نسبت به کارایی $20
• قابلیت برنامه نویسی برد ها در سیستم عامل های مختلف ؛ مک ، ویندوز و لینوکس
• محیط توسعه برنامه نویسی ساده و کاربردی
• موجود بودن ماژول ها و شیلد های مختلف برای راحتی کار
• متن باز سخت افزاری و نرم افزاری
• جامعه پشتیبانی قوی که در صورت به مشکل خوذدن آماده کمک کردن به شما هستند
• و ...

همه ی موارد بالا باعث شده است که آردوینو بتواند بر رقیبان خود همچون Teensy 3 ، Mbed LPC1768 غلبه کند.

کاربرد های آردوینو

رباتیک ،اینترنت اشیا ، پهباد ،پرینتر های سه بعدی ، کنترلر های صنعتی و ... از کربرد های این برد می باشد و به همین جا ختم نمی شود بلکه به دلیل ماژولار بودن با اضافه کردن ماژول های محتلف قابلیت های زیادی به آن اضافه می شود مانند قابلیت اتصال به اینترنت و بلوتوث و وای فای چند نمونه از این کاربرد ها را در ویدیوی زیر میبینیم:

https://www.aparat.com/v/H5FI0

انواع برد های آردوینو

آردوینو برای کاربرد های مختلف برد های مختلفی را روانه بازار کرده که در اندازه فیزیکی ،حافظه موقت ، تعداد پین های تعاملی ، فرکانس کاری ، ولتاژ کاری و قابلیت اتصال به بلوتوث و وای فای متفاوت هستند تا بتواند به هر نوع نیازی پاسخ داده شود(لیست برد های آردوینو) معروف ترین برد این شرکت برد Arduino Uno است که به دلیل سادگی و قیمت پایین پرفروش ترین برد این شرکت نیز می باشد این شرکت اخیرا نیز به IoT ورود پیدا کرده اند که ثمره این ورود برد Portenta H7 بوده است.

لیست کامل برد های آردوینو به همراه مشخصات آنها

سخت افزار

نرم افزار

یکی از نکات مثبت آردوینو رابط کاربری برنامه نویسی بسیار ساده آن است که قابلیت برنامه نویسی سایر برد های پشتیبانی شده را نیز دارند برنامه نویسی با زبان ++C زبان رسمی برنامه نویسی این برد می باشد با این حال می توان با زبان های برنامه نویسی پایتون و جاوا اسکریپت نیز برای آن برنامه نوشت (در پست هایی جداگانه به زودی درباره زبان های برنامه نویسی دیگر برای این برد توضیح داده خواهد شد).

منابع یادگیری آردوینو

با توجه به جامعه ی بزرگ استفاده کنندگان منابع و دوره های بسیار خوبی برای یادگیری موجود است در ادامه برترین منابع آنلاین معرفی می شود:

Arduino Official website

Tutorialspoint.com

digispark.ir

تفاوت آردوینو با رزبری پای(Raspberry Pi)

آردوینو بیشتر به عنوان میکروکنترلر شناخته می شود و برای تبادل با محیط فیزیکی طراحی شده است ولی اگر نیاز به پردازش های قوی تری باشد (مانند یادگیری ماشینی و یا پردازش تصویر) باشد رزبری پای می تواند به دلیل داشتن پردازنده به جای کنترلر گزینه ی بهتری باشد به همین دلیل رزبری پای قابلیت اتصال به سنسور ها و عملگر ها را به قوت آردوینو ندارد بنابراین بهتر است که به صورت ترکیبی از این دو غول دنیای رباتیک در کنار یکدیگر استفاده کرد تا بتوان هم از توان پردازشی رزبری پای استفاده کرد و هم از قدرت ارتباط با سنسور و عملگر آردوینو.برای اطلاعات بیشتر درباره رزبری پای می توانید به نوشته ی فرهاد ادیبی درباره این مینی کامپیوتر قدرتمند مراجعه کنید:

بهانه ای برای ورود به دنیای امبدد سیستم ها

در پایان اگر انتقاد ، پیشنهاد و یا نظری درباره این نوشته دارید ممنون میشوم در قسمت نظرات با بنده در میان بگذارید.با تشکر

ادامه دارد ...

در قسمت بعدی همین سری آموزش شروع به کار با برد Arduino UNO می کنیم و یک برنامه ساده ال ای دی چشمک زن (Blink LED) را با یکدیگر عملی می کنیم ...