الأردوينو
الأردوينو منصة مفتوحة المصدر تستخدم لبناء المشاريع الإلكترونية. يتكون الأردوينو من المتحكم الدقيق microcontroller؛ وهو لوح دوائر كهربية قابل للبرمجة، بالإضافة إلى أن برمجيته مكونة من بيئة تطوير متكاملة Integrated Development Environment IDE تعمل على الكمبيوتر وتستخدم لكتابة وتحميل الأكواد البرمجية من الكمبيوتر إلى لوح الأردوينو. وعلى عكس جميع ألواح الدوائر الإلكترونية القابلة للبرمجة السابقة للأردوينو، لا يحتاج الأردوينو إلى المبرمج، وهي قطعة مستقلة من العتاد، لتحميل الأكواد البرمجية إلى اللوح، فيمكن استخدام وصلة USB للقيام بذلك، وتستخدم بيئة التطوير المتكاملة الخاصة بالأردوينو نسخة مبسطة من لغة C++ مما يسهل تعلم عملية البرمجة. وأخيراً يقدم الأردوينو تصميم شكلي قياسي يقوم بتقسيم وظائف المتحكم الدقيق على شكل حزمة يسهل الحصول عليها واستخدامها.[1]
مميزات الأردوينو
| الميزة | تفاصيل عنها |
|---|---|
| البساطة | قطعة الأردوينو مصممة لتناسب احتياجات الجميع بمختلف خلفياتهم، سواء محترفين ومحترفات وأساتذة وطلاب وهواة الإلكترونيات التفاعلية. |
| غير مكلف | لوح الأردوينو أقل تكلفة مقارنة مع الألواح الأخرى من نفس النوع فتكلفة اللوح لا تتجاوز 50$. |
| التركيب الذاتي | يمكن للمستخدمات/ين تحميل ورقة البيانات Datasheet الخاصة بالأردوينو مجانًا من الموقع الرسمي و شراء القطع وتركيبها بأنفسهم. |
| متعدد المنصات | يعمل الأردوينو على الويندوز والماك واللينكس، بينما أغلب المتحكمات الإلكترونية الأخرى تعمل على الويندوز فقط. |
| بيئة برمجية سهلة و بسيطة | بيئة الأردوينو البرمجية مصممة لتكون سهلة للمبتدئين و ثابتة و قوية للمحترفين والمحترفات. |
| برنامجه Software مفتوح المصدر | مكتوب بلغة السي ++C و متاح للجميع لتحميله و بامكان المبرمجين التعديل عليه وفق احتياجاتهم. |
| معداته Hardware مفتوحة المصدر | الأردوينو مصنوع من متحكمات ATMEGA8 و ATMEGA168 والمخططات منشورة برخصة المشاع الإبداعي Creative Commons مما يتيح لمصممي الدارات الإلكترونية Electronic Circuits تصميم داراتهم الخاصة. |
تاريخ الأردوينو
بدأت فكرة الأردوينو باجتمعات لفريق من مهندسي الإلكترونيات في 2005 في مدينة إيفريا في إيطاليا للتفكير في سُبل تعليم طُلاب الجامعة والمعاهد التقنية علوم المتحكمات الدقيقة Micro-controllers وإيجاد أسلوب سهل وغير مكلف لنشر هذا النوع من العلوم وإتاحته للهواة دون فرض قيود أو تراخيص مكلفة. تعاون ماسيمو بانزى Massimo Banzi ودايفيد كوارتيليس David Cuartielles وجاينلوكا مارتينو Gianluca Martino لإطلاق مشروع أردوين ايفريا Arduin of Ivrea وسُمي المشروع بأسم أشهر شخصية تاريخية فى المدينة. كان الهدف الأساسي للمشروع خلق بيئة تطوير للمتحكمات مفتوحة المصدر وبيئة برمجية مجانية للمتحكمات الدقيقة Integrated Development Environment وتضمن عمل لوحات تطوير صغيرة الحجم بتكلفة بسيطة يمكن للطلاب و الهواة التقنين تحمل تكلفتها.
بدأ تطوير المشروع اعتماداً على مشروع منصة ويرينج Wiring Platform والذى نجح سابقًا فى تحقيق بعض أهداف مشروع أردوينو الأساسيه مثل المصدر المفتوح، لكن لم يشمل تطوير كاف من ناحية البرمجيات والتصميم العتادي Hardware Design. فاستخدم أساس المشروع مع دمج بعض التقنيات المستخدمه فى لغه Processing و سميت هذه اللغة الجديدة بأسم Arduino C و هي مشابهه جداً للغة البرمجية C++ من ناحيه طريقه كتابه الأوامر و تنسيق الأكواد. أطلقت أول لوحه تطويريه لأردوينو فى أواخر 2005 وأعتمدت على شريحهATmega168 من العائلة المشهورة AVR و التي تنتجها شركه Atmel للشرائح الإلكترونية وسميت هذه اللوحة بأسم Arduino Serial V.1
بعد أطلاق اللوحة قام مؤسسي المشروع بنشر كل ما يتعلق بأردوينو برخصه مفتوحه المصدر على موقع arduino.cc والذى يعنى أن أى فرد فى العالم يمكنه الاطلاع و التعديل على التصميمات الهندسية والشفرات المصدرية Source Codes لكل من بوردات اردوينوالمختلفة والبرمجيات Arduino IDE.[2]
أنواع الأردوينو
يوجد أكثر من 40 نوع من ألواح أردوينو تختلف في القدرات والشكل والحجم والثمن [3] يمكن الاطلاع علي جميع الأنواع من خلال دليل Sparkfun.
نقلًا عن مقالة ما هو الأردوينو؟ على موقع الصناع العرب.
أردوينو أونو
يعتبر خياراً ممتازاً كأول لوح أردوينو لك. فهو يحتوي على كل ما تحتاجه للبدء، ولا يحتوي على أي شيء لا تحتاجه. يحتوي أردوينو أونو على 14 منفذ دخل/ خرج رقمي (6 منها يمكن استخدامها كمنفذ خرج قادر على تعديل عرض النبضة)، بالإضافة إلى 6 منافذ دخل تناظري، ووصلة USB، ومقبس للطاقة، وزر لإعادة الضبط وغير ذلك المزيد.
إنه يحتوي على كل شيء لازم لتدعيم المتحكم الدقيق، قم بتوصيله بالكمبيوتر بكل بساطة بواسطة كابل USB، أو قم بتزويده بالطاقة بواسطة محول تيار متردد تيار مستمر (AC to DC adapter) أو بطارية، وابدأ العمل.
أردوينو ليلي باد (زنبق الماء)
أردوينو ليلي باد هو عبارة عن بطاقة قابلة للارتداء بتكنولوجيا المنسوجات الإلكترونية (e-textile technology) تم تطويرها بواسطة المُطورة Leah Buechley، وتم تصميمها بالتعاون بينها وبين SparkFun. تم تصميم أردوينو ليلي باد بشكل مبتكر بحيث يحتوي على منافذ متسعة للتوصيل وخلفية مسطحة حتى يمكن حياكتها في الملابس بواسطة خيوط موصلة للكهرباء. لألواح ليلي باد أيضاً عائلة خاصة من منافذ الدخل، الخرج، الطاقة وكذلك المستشعرات، فقد تم تصميمها جميعاً يشكل خاص لتناسب الملابس الإلكترونية. لوح أردوينو ليلي باد قابل للغسل أيضاً!
اللوح الأحمر
في SparkFun نستخدم العديد من بطاقات أردوينو، ودائماً نبحث عن أبسطها وأكثرها استقراراً. كل بطاقة أردوينو تختلف عن الأخرى، ولا توجد بطاقة واحدة تحتوي على كل ما نريده- لذلك قررنا أن نقوم بصناعة إصدار خاص بنا يجمع بين جميع المميزات التي نفضلها.
اللوح الأحمر يمكن برمجته باستخدام كابل USB Mini-B عن طريق بيئة التطوير المتكاملة الخاصة بالأردوينو. يمكنه العمل مع ويندوز 8 بدون الحاجة لتعديل إعدادات الأمان الخاصة بك (استخدمنا برامج تشغيل مُوقعة (signed drivers) عل عكس أردوينو أونو).
هذه البطاقة أكثر استقراراً بسبب شريحة USB/FTDI التي قمنا باستخدامها، بجانب أنها مسطحة الظهر بالكامل، مما يسهل من عملية دمجها في مشاريعك. فقط قم بتوصيل اللوح ثم اختر (Arduino UNO) من قائمة الألواح، الآن اللوح جاهز ليتم تحميل الأكواد البرمجية عليه. يمكنك توصيل الطاقة للوح الأحمر من خلال كابل USB أو عن طريق مقبس اسطواني. منظم الجهد الموجود على اللوح يمكنه استيعاب جهد مستمر بين 7 إلى 15 فولت.
أردوينو ميجا
أردوينو ميجا هو الأخ الأكبر لأردوينو أونو. فهو يحتوي على الكثير (54!) من منافذ الدخل/ الخرج الرقمي (14 منها يمكن استخدامها كمخارج ذات قدرة على تعديل عرض النبضة)، بالإضافة إلى 16 منفذ دخل تناظري، وصلة USB، مقبس للطاقة، وزر لإعادة الضبط.
إنه يحتوي على كل شيء لازم لتدعيم المتحكم الدقيق، قم بتوصيله بالكمبيوتر بكل بساطة بواسطة كابل USB، أو قم بتزويده بالطاقة بواسطة محول تيار متردد تيار مستمر (AC to DC adapter) أو بطارية، وابدأ العمل.
العدد الكبير من المنافذ الموجود في هذا اللوح يجعله مناسباً جداً للمشاريع التي تتطلب الكثير من منافذ الخرج/ الدخل الرقمية (مثل المشاريع التي تحتوي على الكثير من الديودات الضوئية).
(صورة)
أردوينو ليوناردو
أردوينو ليوناردو هو أول لوح أردوينو مطور يستخدم متحكم دقيق واحد مع منفذ USB مدمج. هذا يعني أنه أكثر بساطة وأرخص سعراً. أيضاً بسبب تعامل اللوح مع USB بشكل مباشر فإن مكتبات الأكواد (code libraries) متاحة لتسمح للوح بالاتصال بالكمبيوتر كفأرة أو لوحة مفاتيح.
المكونات الإضافية
- المستشعرات (sensors)
باستخدام بعض الأكواد البسيطة يستطيع الأردوينو التحكم والتفاعل مع العديد من المستشعرات المختلفة التي يمكن بواسطتها قياس: الضوء، الحرارة، درجة الانثناء، الضغط، التقارب، التسارع، نسبة أول أكسيد الكربون، الإشعاع، الرطوبة، الضغط البارومتري، ونبضات القلب.
- الأغطية (الدروع) (Shields)
أيضاً توجد مكونات تسمى الأغطية، وهي بشكل أساسي ألواح دوائر إلكترونية مسبقة البناء يتم تركيبها أعلى ألواح الأردوينو لتزويدها بإمكانيات إضافية مثل التحكم بالمحركات، الاتصال بالإنترنت، السماح بالاتصال الهاتفي وإرسال الرسائل عن طريق شبكة المحمول، أو الاتصال اللاسلكي، التحكم في شاشات LCD، وغير ذلك
ألعاب بالأردوينو
ورش أضف عن الأردوينو
طالعوا كذلك
- حوار صحفي مع على السيد عن تقنيات الأردوينو
- كتاب أردوينو ببساطة لعبدالله علي
- كيفية الحصول على حقيبة الأردوينو ومحتوياتها
- عدد من المشاريع مفتوحة المصدر باستخدام الأردوينو
مصادر
- ↑ موقع الصناع العرب؛ ما هو الأردوينو؟
- ↑ أردوينو ببساطة؛ أردوينو ثورة مفتوحه المصدر ليس لها مثيل فى تاريخ الإلكترونيات الحديثة
- ↑ مدونة عالم الإلكترونيات؛ مفدمة عن الأردوينو