# 1.1 | مكونات الأردوينو | دورة تعلم الأردوينو باحترافية

مكونات الأردوينو | دورة تعلم الأردوينو باحترافية

😍😍😍

السلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته, نكمل وإياكم دورة تعلم الأردوينو باحترافية, وفي هذا المقال سنشرح الدرس الاول من الشبتر الأول (1.1), والذي بعنوان, مقدمة عن الأردوينو.

ما هو الأردوينو (Arduino) :

هو عبارة عن متحكم دقيق يحتوي على العناصر الإلكترونية التي تسهل التعامل معه, كما أنه مفتوح المصدر مما يجعله تربة خصبة للعديد من المشاريع الإلكترونية.

وبما أن الأردوينو متحكم دقيق فهاذا يعني أنه يستخدم للتحكم بالأشياء, على سبيل المثال إضاءة وإطفاء المصابيح, تشغيل المحركات, تحسس البيئة المحيطة (باستخدام مستشعرات),  وهذا ما يقصد بأن الأردوينو يعطي اتصال فيزيائي, كما وأنه يمكن ربط الأردوينو بالكمبيوتر عن طريق ال (USB) مما يعني أن الأردوينو من الممكن أن يكون بمثابة واجهة تربط الحاسوب بالبيئة المحيطة.

ولكي لا نطول في توضيح تعريف الأردوينو, الذي من الممكن أن يكون غريب وغير مفهوم للكثير من المتعلمين, وذلك لأان دورتنا من الصفر حتى الإحتراف, فسنبدأ بشرح مكوناته, وبالتدرج في المعلومة سيتضح لك الأردوينو أكثر إنشاء الله تعالى, والأن سنوضح بشكل عام مما يتكون الأردوينو.

المكونات الأساسية لأي لوحة أردوينو:

لا بد لأي لوحة أردوينو أن تتكون من جزئين رئيسيين, ألا وهما ميكرو كنترولر الأردوينو (Arduino Microcontroller), ولوحة الأردوينو (Arduino Board), لاحظ الشكل المقابل الذي يوضح هذين الجزئين.

يعتبر الميكروكنترولر قلب الأردوينو, كما أنه من الممكن أن نعتبر الميكروكنترولر للأردوينو كمبيوتر صغير, حيث أنه يمتلك مكونات تشبه إلى حد كبير وظيفة تلك الموجودة بالحاسوب ولكن بإمكانيات أقل ... , لذلك فما هي مكونات الميكرو كنترولر؟؟!

مكونات ميكرو كنترولر الأردوينو:

• معالج processor .
• ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) قد تكون كيلو أو اثنان كيلو بايت.
• ذاكرة تخزين دائمة (EPROM)ذاكرة فلاش لتخزين البرنامج عليها.
• أطراف قد تكون كمداخل ومخارج للأردوينو يتم توصيل المكونات الإلكترونية بها.
• طرف ارسال TX وطرف استقبال RX, واحد على الأقل.

هذه هي بعض المكونات المشهورة والتي تكون في جيع أنواع الأردوينو, كما أن هذه المكونات تكون متواجدة في قالب صغير يسمى IC, والتي قد تجد لها أنواع, منها المطبوعة ومنها ذات الدبابيس, كما تلاحظ بالشكل التالي:-

 

لوحة الأردوينو : Arduino Board:

الميكروكنترولر يعتبر IC  ومن الصعب التعامل معه مباشرة لذلك فإنه يحتاج إلى بعض العناصر الإلكترونية التي تساعد وتسهل التعامل معه مثل منظم الجهد (بمثابة مصدر التغذية للأردوينو), وكريستالة تعمل كمذبذب واجهة USB لتسهيل ربطه بالحاسوب, ..., حيث يتوفر في لوحة الأردوينو جميع العناصر اللازمة لتسهيل التعامل مع الأردوينو كما تشاهد في الشكل التالي:-

 

أربع مكونات أساسية لأي بوردة أردوينو

يوجد أربع مكونات لا بد أن تكون بأي بوردة أردوينو وهي: مصدر للطاقة, والميكروكنترولر, و مداخل تماثلية, ومداخل ومخارج رقمية.

أولا: مصادر الطاقة:

لكي يعمل الأردوينو بشكل صحيح لابد أن يتم تغذيته بمصدر جهد 5 فولت يمكن تزويد الأردوينو بالطاقة من عدة مصادر:

• من خلال منفذ ال USB حيث أن الحاسوب حينها يزود الأردوينو ب 5 فولت.
• من خلال منفذ الطاقة المتواجد بلوحة الأردوينو بحيث يتراوح قيمة الجهد اللازمة من 7 إلى 12 فولت.
• من خلال الطرف المخصص للطاقة في لوحة الأردوينو بحيث لا يزيد المصدر عن 5 فولت

ثانيا: الميكرو كنترولر: micro-controller:

وقد سبق وأن تعرفنا على الميكروكنترولر ومكوناته, لاحظ الشكل التالي الذي يلخص السابق.

تصنيف أرجل الأردوينو

يتكون الأردوينو من عدة أنواع من الأرجل منها أرجل الطاقة وأرجل المداخل التماثلية , أرجل المنافذ الرقمية, وكما يندرج تحت هذا القسم التصنيف الثالث والرابع من الموضوع السابق.

 

أولا:  أرجل الطاقة : Pins of power

تتكون أرجل الطاقة من:- 

• رجل باسم (Reset) بحيث يتم إعادة تشغيل الأردوينو عند إعطائها صفر فولت.
• رجل باسم (3.3v أو 5v) بحيث يمكن إمداد دائرتك بالطاقة من هذه الأرجل وتعطي أقصى أمبير 200 ملي أمبير.
•  منفذ أو منفذان باسم (GND) و يعتبر قيمة الجهد عندها 0V وتعتبر المرجع لجميع الجهود في الأردوينو.
• رجل باسم (VIN) بحيث يمكنك تغذية الأردوينو بها بإعطائها 5 فولت فقط.

ثانيا: المداخل التماثلية: Analog Pins

يرمز للمداخل التماثلية بأي لوحة أردوينو بالحرف (A)  وبجانبه يكون رقم المنفذ,على سبيل المثال يوجد بالأردوينو أونو ستة مداخل تماثلية من A0 إلى A5 , لاحظ الشكل التالي:

 

 

ثالثا: المنافذ الرقمية : I/O Digital Pins

يقصد بمنفذ أنه كد يكون مدخل أو مخرج, ويرمز للمنافذ الرقمية بلوحة الأردوينو بالحرف D ويليه رقم المنفذ, أو يكون مكتوبا رقم المنفذ بدون حرف D, على سبيل المثال بوردة الأردوينو أونو تمتلك 14 منفذا رقميا من D0 إلى D13.

 

ملاحظة: 

نلاحظ وجود كلمة TX أو RX بجانب  المنفذ رقم 0 و 1 وهذا يعني, بأنهما يستخدمان كمنافذ تسلسلية للتواصل مع الحاسوب أو أي متحكم أخر أي أنه لا يمكن استخدامهما عند استخدام الأمر() Serial.begin

لقد أكثرنا في هذا المقال من ذكر الإشارة التماثلية والرقمية, وبما أننا نشرح للمبتدئين, وجب علينا توضيح الفرق بينهما باختصار.

الإشارة الرقمية: Digital Signal

الإشارة الرقمية بتعريفها البسيط أنها تكون إما صفر أي تساوي 0V أو واحد أي تساوي 5V, ويتعامل كل من الحاسوب والمتحكمات الدقيقة مع الإشارة الرقمية.

الإشارة التماثلية: Analog Signal

يمكن فهم الإشارة التماثلية بمفهومها البسيط أنها تحتوي على عدة قيم بين قيمتين على سبيل امثال 0V أو 1V أو  0.5V أو 3.34V ... , كما ويعد من الأمثلة المشهورة على الإشارة التماثلية, موجة الصوت أو إشارة كهرباء البيت, والشكل التالي يوضح الفرق بينهما بمفهومهما البسيط.

لمتابعة الفيديو الخاص بهذه المقالة, اضغط هنا

للإنتقال إلى فهرس الدورة, اضغط هنا

لمتابعة دورة تعلم الأردوينو باحترافية, اضغط هنا

للإنتقال إلى الموضوع السابق, اضغط هنا.

للإنتقال إلى الموضوع التالي, اضغط هنا.

وبهذا نكون قد انتهينا من هذا المقال, أتمنى أن يكون قد نال اعجابكم وتمت الفائدة المرجوة,  وكما وأتمنى من حضراتكم أن إذا وجدتم أي خطأ إملائي أو توضيحي, بأن تراسلوني من خلال التعليقات, أو البريد الخاص بي.

والسلام عليكم ورحمة الله تعالى وبركاته