الاردوينو

مكونات الاردوينو

في هذه المقالة سوف نشرح مكونات الاردوينو لتتمكن من معرفة استخدامات الاردوينو الممكنة ومعرفة هذه المكونات يجعلك قادرًا على بناء مشاريع الكترونية مبتكرة وان اغلب هذه المكونات موجودة في لوحات الاردوينو المختلفة مثلا مكونات لوحة الاردوينو Uno R3 متشابهة مع مكونات اللوحة Nano ولكن يكون الاختلاف في بعض التفاصيل الداخلية وهذا ما سوف ندرسه بجانب المكونات في هذه المقالة التقنية. وابرز مكونات الاردوينو هي:

  • منفذ الطاقة الكهربائية.
  • وحدة المعالج الدقيق (المتحكم) ميكروكونترولر.
  • منفذ ال USD.
  • الاطرف/الدبابيس الرقمية والتماثلية (تناظرية) واطراف PWM.
  • منظم الجهد الكهربائي.

والاردوينو هو عبارة عن لوحة الكترونية قابلة للبرمجة مزودة في معالج الكتروني والكترونيات ومصادر تغذية وغيرها. ولكي نستطيع دراسة المكونات الصورة التالية توضح احد مكونات لوحة الادروينو:

 

مكونات الاردوينو Uno R3 – مصدر الصورة hackerearth

1 – مصدر التغذية الكهربائية Power Port 

يتم استخدام منفذ الطاقة الموضح في الشكل اعلاه لتغذية لوحة الاردوينو والتي بدورها تقوم في تغذية الحساسات وغيرها من العناصر الالكترونية بحيث يمكن استخدام شاحن كهربائي يعمل بالتيار المستمر او بطارية ويجب ان يكون الجزء الموجب يمثل المحمور الداخلي للشاحن وتكون بحجم 2.1 مم في لوحة الاردوينو Uno R3 ولكن تختلف باقي اللوحات الاخرى.

وتختلف كمية الجهد الكهربائي Voltage باختلاف الانواع فيوجد قيمة الجهد موصى به وقيمة الجهد الاقصى والادنى وفي اردوينو Uno R3 يكون الجهد الموصى به من الشركة الصانعة Arduino هو من 7 الى 12 فولت اما الحدود القصوى والدنيا فهي من 6 الى 20 في حين ان الاردوينو Uno R3 تستطيع تزويد المستخدام بالجهد 5 و 3.3 فولت وتحتوي لوحة الاردوينو على منظم للجهد الكهربائي وهو واحد من مكونات الاردوينو المهمة لضبط الجهد وحماية اللوحة من التلف. والشكل صورة لمنفذ طاقة يمكن ربطه مع بطارية 9 فولت.

 

2 – مدخل ال USB 

تستخدم معظم لوحات الادروينو الحديثة منافذ التوصيل USB وذلك لعد اسباب وهي تحميل الكودات من جهاز الحاسوب الى لوحة الاردوينو وتزويد لوحة الاردوينو في التغذية الكهربائية اضافة الى انها نتستخدم لنقل البيانات من لوحة الاردوينو الى جهاز الحاسوب لعرضها على سبيل استخدام حرارة درجة الحرارة لقياس حرارة جسم الانسان وعرضها عبر منفذ ال USB الى شاشة الحاسوب. وتختلف منافذ ال USB في بعض اللوحات وبعضها لا يتم تزويده بمداخل USB بل تحتاج الى قطعة خاصة برمجتها.

3 – وحدة التحكم Micro Controller

من اهم مكونات الاردوينو وحدة التحكم وهي تمثل قوة واداء اللوحة من السرعة والمساحة التخزينية وتلعب دورا مهم في تحديد عدد المنافذ الرقمية والتناظرية فهو السؤول عن قيادة لوحة الاردوينو وتختلف الوحات في السرعة وذاكرة الفلاش وهذه الخصائص الاساسية التي يجب دراستها عند شراؤك لوحة اردوينو. بعض انواع لوحات الاردوينو يمكن تغير وحدة التحكم بسهولة مثل الصورة اعلاه اي يوجد لها قاعدة يمكن استبدال الوحدة ولكن بعض الانواع لا يمكنك فكها الا باستخدام ادوات اللحام المخصصة وفي الاردوينو Uno R3 يتم استخدام وحدة تحكم من نوع ATmega328P وهي مشهورة للعديد من الاستخدام.

4 – الاطراف التماثلية/التناظرية Analog pins

وهي الاطراف المخصصة للاشارات الكهربائية التي تعمل على النظام التناظري مثل الحساسات الكهربائية فعند استخدام حساس لقياس درجة الحرارة يتم استخدام احد الاطراف التناظرية وتختلف لوحات الاردوينو بعدد هذه الاطراف فبعض الالواح مزد ب 6 او 8 وحتى 16 دبوس. فهي من المعايير المهمة التي تحدد حجم الحساسات والعناصر الالكترونية التي يمكن ربطها في لوحة الاردوينو.

5 – الاطراف الرقمية Digital pins 

يمكن ربط الاردوينو مع التطبيقات التي تحتاج الى اشارات رقمية اي عملية التشغيل والاطفاء والتي تمثل قيمة الجهد الاقصى او صفر ومن مكونات الاردوينو المهمة هي نوع ثالث من الاشارات وهو مزيج من الاشارات الرقمية والتماثلية يسمى ب تضمين عرض النبضة Pulse Width Modulation ويتم اختصارها بالحروف PWM وتكون موجودة في العديد من لوحات الاردوينو ويرمز لها بالرمز ~ ومن فوائدها هي امكانية التحكم في الاشارات الرقمية مثل التحكم في شدة اضاءة مصباح LED يعمل على 5 فولت.

6 – مكونات الاردوينو الاخرى

يوجد في لوحة الاردوينو زر اعادة التعين مثل زر ريستارت في جهاز الحاسوب ومصابيح LED مختلفة للدلالة على حالة لوحة الاردوينو وعمليات ارسال واستقبال البيانات اضافة الى دبابيس الأرضي GND. بشكل عام هذه هي ابرز مكونات الاردوينو في اللوحات المختلفة ولكن يوجد بعض الانواع فيها مميزات اضافية مثل العجلات والتحكم عن بعد وال GPS وبعض اللوحات صممت لاغراض مخصصة بسبب القياسات والوزن او الوظيفة فاصبحت لوحات الاردوينو اكثر من مجرد هواية فقد تحولت الى الاستخدامات المنزلية والصناعية.