MakerPot.com


90


30


0

مقدمة إلى الأردوينو

2017-04-18

ملاحظة : قبل قراءتك لهذا المقال، على القارئ أن يكون مُلّما ببعض المفاهيم الأساسية وهي: الدارة، الدارة المتكاملة، المقاومة، المكثف، الديود ، و الترانزستور

ما هو الأردوينو ؟

يُعرّف الأردوينو على أنّه منصة الكترونية مفتوحة المصدر لتصميم النماذج، صممت على مبدأ المرونة وسهولة الاستخدام من ناحية البرمجة والعتاد. وهذه المنصة موجهة للفنانين، المصممين، و الهواة، ويسمح الأردوينو لمستخدميه بقراءة المُدخلات من الحساسات والمستشعرات ، أو المفاتيح الإلكترونية ، ويحولها إلى المخارج كتفعيل محرك ، إضاءة لليد LED ، أو تنفيذ أمر ما مباشر، كل هذا وأكثر يمكن أن يتم من خلال مجموعة من التعليمات المكتوبة عبر برنامج الأردوينو (IDE)، وسنوفر لكم مجموعة من الدروس والمشاريع التي تقدم شرحا لمبادئ وأساسيات هذا العلم.

ويمكننا أن نعرف الأردوينو أيضا بعبارة أخرى بالقول أنه مجموعة من المكونات الإلكترونية التي تُدمج أو تتموضع على لوحة الكترونية PCB، و تملك منافذ pins تمكن المستخدم من إيصالها بالدارة، وهكذا يتمكن المستخدم من القيام بعدة مشاريع وتطبيقات من خلالها. ويمكن أن تبرمج هذه اللوحة عندما تكون ضمن دارة ما ( لا حاجة بحذفها من التطبيق ، وهذا يسمى بـ ICSP )، وهو مُبرمج عبر برنامج مفتوح المصدر يسمى الأردوينو، ويمكن أن يسمى أيضا أردوينو IDE .

مر لوح الأردوينو بالعديد من التطورات، لكن كل ألواح الأردوينو تتشارك بعض المكونات الأساسية وهي:

1- رقاقة مايكرو كونترولر

2- دارة تنظيم الطاقة.

3- منفذ برمجي ( يمكن أن يكون API ، mini USB ،FTDI )

4- منافذ مفصّلة breakout pins

اضف وصف الصورة هنا

أنواع مختلفة من لوحات الأردوينو

أنواع لوحات الأردوينو:

كما قلنا من قبل، فإن الأردوينو مر بالعديد من المراحل التطويرية والتي أنتجت عدة أنواع من لوحات الأردوينو، و لإلقاء نظرة على بعض هذه الأنواع ، إليكم هذا الرابط المفيد جدا من ويكيبيديا للقراء كمرجع مهم في الموضوع .

برنامج الأردوينو :

يدعى برنامج الأردوينو بـالأردوينو IDE، ويعني اختصار كلمات ( بيئة التطوير المتكاملة ) ، وهو برنامج/منصة مفتوحة المصدر بلغة برمجة عالية المستوى تسمح للمستخدم ببرمجة، تحميل ، مراقبة وحتى الاتصال مع لوحة الأردوينو، وبرنامج ـIDE بني باستخدام مزيج من لغتي البرمجة ـC ، و ++ C ، أما البرنامج ( الكود ) والذي يتيح للمستخدم الكتابة في الأردوينو IDE فيسمى سكاتش sketch.

و الخاصية الرئيسية للأردوينو IDE و التي تميزه عن بقية البرامج هي أنه مفتوح المصدر، و هذا ما يسمح للمستخدمين كتابة الأكواد البرمجية الخاصة به بطريقة أسهل، ويمكن أيضا للمستخدم أن يعدّل أو حتى يبني برمحيا مكتبته الخاصة وهذا ما يسمح بالمرونة والتطوير والإبداع، وكنتيجة بديهية فإن هذا البرنامج انتشر على نطاق عالمي واسع بين المستخدمين ، و كل درس للأردوينو يحتوي على جزء عتاد (Hardware) وجزء برمجة، لذلك ومن أجل المزيد من التعلم والمعرفة حول برمجة الأردوينو راجع شروحات الأردوينو و مجموعة دروس بدايتك مع الأردوينو IDE

اضف وصف الصورة هنا

واجهة IDE

إذا، لماذا ينبغي علينا استخدام الأردوينو بدلا من أنواع المايكرو كونترولر الأخرى ؟

هناك العديد من منصات المايكرو كونترولر الأخرى، ومنصات المايكرو كونترولر متوفرة من أجل الحوسبة الفيزيائية كمثال منصات : Parallax Basic Stamp ، و Netmedia's BX-24 و Phidgets, MIT's Handyboard وعدّة منصات أخرى تقدم نفس الوظائف والمزايا. وكل هذه الأدوات تتطلب العديد من التعليمات المفصلة الفوضوية من برمجة µC (هذا الرمز هو حروف اختصار كلمة المكيروكونترولر ) ، والأردوينو زيادةً على أنه يخلّصنا من كل هذه التعليمات البرمجية المفصّلة والمزعجة فإنه يبسط التعامل مع الـ µC ويقدم العديد من المزايا للمعلمين والطلاب و الهواة المهتمين أفضل بكثير مما تقدمه الأنظمة الأخرى، و من بين المزايا أنه:

1- منخفض التكلفة: لوحات الأردوينو رخيصة نسبيا بالمقارنة مع أنواع µC الأخرى، أرخص نوع من الأردوينو يمكن أن يركب يدوياً وحتى أنواع الأردوينو المجمعة والمركبة مسبقا تكلف أقل من 50 دولار.

2- متعدد المنصات: يعمل برنامج الأردوينو على نظام الويندوز، الماكينتوش OSX، واللينوكس بينما معظم منصات µC الأخرى محدودة بالويندوز فقط.

3- بيئة برمجية بسيطة وواضحة: بيئة برمجة الأردوينو سهلة الاستخدام للمبتدئين، و هي أيضا مرنة للمستخدمين المتقدمين ليستفيدوا من مزاياها كذلك، بالنسبة للمدرسين فإنها مبنية على بيئة برمجة العمليات، وهكذا يكون الطلاب الذين يدرسون البرمجة في هذه البيئة متآلفين مع العمل على الأردوينو.

4- نظام قابل للتطوير ومفتوح المصدر: برنامج الأردوينو صادر كأدوات مفتوحة المصدر، و متاح للتطوير من قبل المبرمحين الخبراء، ويمكن للغة أن تتوسع عبر مكتبات لغة ++C، أما بالنسبة لهؤلاء الذين يريدون فهم التفاصيل التقنية فيمكنهم أن ينتقلوا من الأردوينو إلى لغة البرمجة AVR C، والتي بني عليها البرنامج. كذلك يمكنك إضافة الكود المبرمج بلغة AVR C مباشرة إلى برنامج الأردوينو في حال أردت ذلك.

5- عتاد قابل للتطوير ومفتوح المصدر: الأردوينو مبني على مايكرو كونترولر Atmel's ATMEGA8 و ATMEGA168 ، ومخططات النماذج نشرت تحت رخصة الإبداع المشاع، ولذلك مصممو الدارات الخبراء بإمكانهم تصميم نسختهم الخاصة من النموذج وتطويره. وحتى بالنسبة للمستخدمين غير الخبراء يمكنهم بناء نسختهم الخاصة من اللوحة لأي نموذج من أجل تحسين معرفتهم في كيفية عمل نماذج لوحات الأردوينو وتوفير المال أيضا.

استخدام الأردوينو: انظر: بدايتك مع الأردوينو.

المصادر :

https://www.arduino.cc/en/Guide/Introduction

http://www.makeuseof.com/tag/getting-started-with-arduino-a-beginners-guide

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_Arduino_boards_and_compatible_systems

1


Test User