اجزا و قسمت های مختلف آردینو

به طور کلی، یک برد آردوینو شامل بخش‌های مختلفی است که هر کدام وظایف خاص خود را در عملکرد کلی برد دارند. در ادامه، به برخی از اجزای اصلی آردوینو و وظایف آن‌ها می‌پردازیم:

 

سایر مدل های مشابه آردوینو:

• برد آردوینو یونو Arduino Uno R3 DIP
• برد آردوینو پرو مینی Arduino Pro Mini با ولتاژ 5V
• برد آردوینو پرو میکرو 5 ولت Arduino Pro Micro 5V
• برد آردوینو یونو Arduino UNO SMD با درایور CH340

 

میکروکنترلر ATmega:

این اجزا به عنوان “قلب” برد آردوینو عمل می‌کنند و مسئولیت اجرای برنامه‌ها و کنترل سایر قطعات را بر عهده دارند. برد آردوینو معمولاً از میکروکنترلرهای سری ATmega استفاده می‌کند که شامل پردازنده‌های 8 بیتی یا 32 بیتی است. این میکروکنترلرها دارای پورت‌های ورودی/خروجی دیجیتال و آنالوگ هستند و از طریق آن‌ها می‌توان با سایر قطعات الکترونیکی ارتباط برقرار کرد.

سوکت‌ها و پین‌ها:

برد آردوینو دارای سوکت‌ها و پین‌های مختلفی است که برای اتصال قطعات و ماژول‌های جانبی به برد استفاده می‌شوند. سوکت‌ها معمولاً برای اتصال ماژول‌های مانند شیلد‌ها (shields)، ماژول‌های بی‌سیم و نمایشگرها استفاده می‌شوند. پین‌ها عموماً به عنوان مسیرهای ورودی/خروجی برای اتصال ماژول‌ها، سنسورها، دکمه‌ها و سایر قطعات الکترونیکی به برد استفاده می‌شوند.

 

پورت‌های ورودی/خروجی دیجیتال:

این پورت‌ها برای اتصال دستگاه‌ها و قطعات دیجیتالی به برد استفاده می‌شوند. هر پورت دارای تعدادی پین دیجیتال است که می‌توانند به عنوان ورودی یا خروجی عمل کنند. با استفاده از پورت‌های دیجیتال، می‌توانید با دستگاه‌هایی مانند LEDها، موتورها، رله‌ها و سایر قطعات دیجیتالی ارتباط برقرار کنید و آن‌ها را کنترل کنید.

 

پورت‌های ورودی/خروجی آنالوگ:

این پورت‌ها برای اتصال سنسورها و قطعات آنالوگی به برد آردوینو استفاده می‌شوند. پورت‌های آنالوگ معمولاً به صورت پین‌های آنالوگ عمل می‌کنند و به شدلیل این است که در آردوینو‌های بر پایه میکرو‌کنترلرهای ATmega از تبدیل‌کننده‌های آنالوگ به دیجیتال (ADC) استفاده می‌شود که امکان خواندن ورودی‌های آنالوگ را فراهم می‌کنند.

 

پورت‌های سریال (Serial):

آردوینو دارای پورت‌های سریال است که برای ارتباط با سایر دستگاه‌ها و کامپیوترها استفاده می‌شوند. پورت سریال ارتباطی دوطرفه است که به شما امکان می‌دهد داده‌ها را بین آردوینو و سایر دستگاه‌ها منتقل کنید. این پورت استفاده‌های متنوعی دارد، از جمله ارسال و دریافت داده‌ها، ارتباط با کامپیوتر از طریق پورت USB، و اتصال به ماژول‌ها و سنسورهایی که از پروتکل‌های ارتباطی مانند UART، SPI و I2C استفاده می‌کنند.

 

کوارتز (Quartz):

برای اجرای صحیح برنامه‌ها و کنترل زمان در آردوینو، یک کوارتز معمولاً در برد استفاده می‌شود. کوارتز یک نوع نیمه‌رسانا است که همه سیگنال‌ها و زمانبندی‌های مورد نیاز برای میکروکنترلر را فراهم می‌کند.

 

حافظه:

برد آردوینو دارای حافظه‌ای است که برنامه‌ها و داده‌ها در آن ذخیره می‌شوند. میکروکنترلرهای ATmega دارای حافظه فلش (Flash) هستند که برنامه‌های آردوینو در آن ذخیره می‌شوند. همچنین، حافظه SRAM برای ذخیره داده‌های موقتی و حافظه EEPROM برای ذخیره داده‌های دائمی در برد آردوینو وجود دارد.

 

منبع تغذیه:

آردوینو معمولاً با ولتاژ کاری 5 ولت تغذیه می‌شود. برد آردوینو می‌تواند از منبع تغذیه خارجی یا از طریق پورت USB کامپیوتر تغذیه شود. منابع تغذیه دیگری مانند باتری‌ها و منابع تغذیه قابل حمل نیز برای آردوینو مورد استفاده قرار می‌گیرند.

 

برد دیجیتالی-آنالوگ (Digital-to-Analog Converter – DAC):

این قطعه به شما امکان می‌دهد تا سیگنال‌های آنالوگ را تولید کنید. برخی از بردهای آردوینو دارای یک یا چند خروجی آنالوگ هستند که می‌توانند سطح ولتاژ آنالوگ را تغییر دهند. این ویژگی مفید است زیرا برخی از سنسورها و دستگاه‌ها نیاز به سیگنال آنالوگ دارند.

 

حافظه Flash خارجی:

برخی از بردهای آردوینو دارای حافظه خارجی برای ذخیره برنامه‌ها و داده‌ها هستند. این حافظه‌ها معمولاً از طریق رابط‌هایی مانند SPI یا I2C به میکروکنترلر متصل می‌شوند و امکان افزایش ظرفیت حافظه برای برنامه‌های پیچیده‌تر را فراهم می‌کنند.

پورت اتصال به کامپیوتر:

برخی از بردهای آردوینو دارای پورت USB هستند که به شما امکان می‌دهد برد را مستقیماً به کامپیوتر متصل کنید. این پورت می‌تواند برای برنامه‌ریزی برد و ارتباط با نرم‌افزارهایی مانند آردوینو IDE استفاده شود.

منابع تغذیه قابل تعویض:

برخی از بردهای آردوینو دارای سوکت‌ها یا پین‌هایی هستند که به شما امکان می‌دهد منبع تغذیه خارجی مانند باتری‌ها یا آداپتورهای DC را به برد متصل کنید. این امکان به شما اجازه می‌دهد تا برد را با ولتاژ و جریان مورد نیاز برای پروژه‌های خاص تغذیه کنید.

 

 دکمه‌ها و لنت‌ها:

برخی از بردهای آردوینو دارای دکمه‌ها و لنت‌ها هستند که برای ورودی از کاربر استفاده می‌شوند. این قطعات به شما امکان می‌دهند با استفاده از دکمه‌ها و لنت‌ها وضعیت‌های مختلف را تشخیص دهید و به آن‌ها واکنش نشان دهید.

 

درگاه‌های ارتباطی بی‌سیم:

برخی از بردهای آردوینو دارای درگاه‌های ارتباطی بی‌سیم مانند Wi-Fi، بلوتوث یا نردها (RF) هستند.

 

در مورد قسمت های مختلف آردینو بیشتر برای شما خواهیم گفت

 

 میکروکنترلر:

میکروکنترلر درونی برد آردوینو است که عملکرد اصلی سیستم را کنترل می‌کند. معمولاً از میکروکنترلرهای AVR یا ARM استفاده می‌شود. میکروکنترلر مسئول مدیریت و کنترل پین‌ها، ارتباط با سنسورها و اکتوئاتورها، و اجرای کدهای برنامه است.

 

 پین‌ها:

بردهای آردوینو دارای پین‌های ورودی و خروجی هستند. پین‌های ورودی به برد اطلاعاتی را ورودی می‌دهند (مثلاً از سنسورها) و پین‌های خروجی برای کنترل اکتوئاتورها (مثلاً LED یا موتور) استفاده می‌شوند. پین‌ها معمولاً قابلیت تنظیم حالت (ورودی یا خروجی، دیجیتال یا آنالوگ) و تنظیم وضعیت (روشن یا خاموش، فعال یا غیرفعال) را دارند.

 

 پورت‌ها:

بردهای آردوینو معمولاً دارای پورت‌های ارتباطی هستند که به شما امکان اتصال برد به رایانه یا سایر دستگاه‌ها را می‌دهد. از جمله پورت‌های معروف می‌توان به USB، سریال (Serial) و I2C اشاره کرد. این پورت‌ها برای ارتباط با کامپیوتر، ماژول‌های جانبی و سایر دستگاه‌ها استفاده می‌شوند.

 

سنسورها:

آردوینو به راحتی با انواع مختلف سنسورها قابل ارتباط است. سنسورها می‌توانند شامل سنسورهای نور، حرارت، رطوبت، فشار، شتاب‌سنج و غیره باشند. با استفاده از سنسورها، می‌توانید اطلاعات محیطی را دریافت و در برنامه‌های آردوینو استفاده کنید.

 

 اکتوئاتورها:

اکتوئاتورها عملگرهایی هستند که بر اساس دستورات آردوینو عمل می‌کنند. به عنوان مثال، LEDها، موتورها، سروموتورها، بوق‌ها و صداگذارها از اکتوئاتورهای معمولی هستند. با استفاده از این اکتوئاتورها، می‌توانید سیستم‌هایی را کنترل کنید و به تعامل با محیط پیرامون بپردازید.

 

توصیف قسمت‌های مختلف آردوینو را ادامه می‌دهیم:

 

 منبع تغذیه:

بردهای آردوینو نیاز به تغذیه برای عملکرد دارند. برخی از بردها از منبع تغذیه خارجی، مانند آداپتور AC یا باتری، استفاده می‌کنند، در حالی که برخی دیگر از منبع تغذیه USB به عنوان منبع تغذیه خود استفاده می‌کنند.

 

 کانکتورها:

برخی از بردهای آردوینو دارای کانکتورهای مختلفی هستند که برای اتصال سنسورها، اکتوئاتورها و سایر ماژول‌ها استفاده می‌شوند. کانکتورها می‌توانند شامل پین‌های دیجیتال و آنالوگ، پورت‌های ارتباطی، پورت‌های توسعه و کانکتورهای توان باشند.

 

 بردگیری:

بردهای آردوینو انواع مختلفی دارند، از جمله آردوینو UNO، آردوینو Mega، آردوینو Nano و آردوینو Leonardo. هر یک از این بردها ویژگی‌ها و قابلیت‌های متفاوتی دارند، اما هدف اصلی در همه آنها یکسان است: ارائه یک سکوی توسعه ساده و قدرتمند برای برنامه‌نویسی و ساخت انواع دستگاه‌های الکترونیکی.

 

 برنامه‌ریزی:

برای برنامه‌ریزی بردهای آردوینو می‌توان از محیط توسعه آردوینو (Arduino IDE) استفاده کرد. این محیط ابزاری است که برای نوشتن و بارگذاری کدهای برنامه‌نویسی بر روی بردهای آردوینو استفاده می‌شود. علاوه بر آن، می‌توان از زبان‌ها و محیط‌های برنامه‌نویسی دیگری مانند C/C++ و PlatformIO نیز برای برنامه‌ریزی آردوینو استفاده کرد.

 

با استفاده از اجزا و قسمت‌های مختلف آردوینو، می‌توانید پروژه‌های الکترونیکی متنوعی را توسعه دهید، از پروژه‌های ساده مانند روشنایی LED گرفته تا پروژه‌های پیچیده‌تر مانند رباتیک و خانه هوشمند.

 

این مقاله توسط تیم اختصاصی ای سی تک تهیه و مندرج شده است.