ماهو الأردوينو Arduino؟

ماهو الأردوينو Arduino؟

"الأردوينو" Arduino , اسم لشركة انتاج القطع الالكترونية "Hardware" المفتوحة المصدر "Open Source" والمتاحة للجميع وهذه القطع الألكترونية قابلة للبرمجة عن طريق بيئة التطوير IDE Integrated Development Environment الخاصة بالأردوينو , عن طريق هذه القطع يمكنك بناء أشياء او أجهزة للتفاعل مع حولك بأستخدام مستشعرات Sensors وفعل ماهو مطلوب منها عن طريق المحركات Actuators مثال بسيط الروبوت Robot 

أردوينو Arduino بدأ عام 2005, كمشروع طلبة في معهد إيفرية للتصميم المتفاعل Interaction Design Institute Ivrea  في ايطاليا Italy , في ذلك الوقت المتحكم Microcontroller الذي استخدمهُ الطلاب في بناء مشروعهم "BASIC Stamp"  الصور التالية توضح هذا المتحكم:

 الBASIC Stamp متحكم Microcontroller قديم صنع من قبل شركة .Parallax Inc وكان الأكثر شعبية لهواة الألكترونيات في بداية التسعينات 1990s ,لسهولة استخدامهَ وفهم لغة الBASIC وأيضاً لوجود مصادر توثيق ممتازة لهذا المتحكم.

ولهذا اشتروه الطلبة بكلفة 100$ كانت كلفة باهظة انذاك!

اسم اردوينو Arduino اخذ من اسم "حانة"! المكان الذي اعتاد فيه طلبة البحث للألتقاء!!

المؤسسين الأساسيين لل(أردوينو) Arduino :

Massimo Banzi

David cuartielles

David Mellis

Tom Igoe

Gianluca Martino

صورة جماعية لمؤسسي اردوينو Arduino Staff

أول قطعة "أردوينو" Arduino تم عرضها 2005, قائد مشروع الأردوينو, رأى انه يجب تزويد طرق غير مكلفة وسهلة للهواة والطلاب والمحترفين لأنشاء اجهزة التي تستطيع التفاعل مع بيئتهم بأستخدام المستشعرات Sensors والأستجابة عن طريق المتحكمات او المشغلات الميكانيكية Actuators, من الأمثلة التطبيقية العملية للهواة المبتدئين : عمل روبوت بسيط , جهاز لتنظيم درجة الحرارة, متحسس الحركة. 

 وبعد ذلك بالتعاقد مع شركة SmartProjects الأيطالية تم تصنيع قطع او لوحات أردوينوArduino الرسمية, كما قد تم تصميم بعض من لوحات اردوينو ذات العلامة التجارية من قبل شركة امريكية SparkFun Electronics 

عدد أصدارات لوحات أردوينو "16" ولا زالت في تطور وانتاج, من هذه الأصدارات :

Arduino Diecimila in Stoicheia

Arduino Duemilanove (rev 2009b)

Arduino UNO

Arduino Leonardo

Arduino Mega

Arduino MEGA 2560 R3 (front side)

Arduino MEGA 2560 R3 (back side)

Arduino Nano

Arduino Due (ARM-based)

LilyPad Arduino (rev 2007)

قلب لوحة الأردوينو Arduino هو المتحكم Microcontroller الذي بمثابة العقل للوحة, حيث يتم استخدام المتحكمات Atmel 8-, 16- or 32-bit AVR, وتحتوي لوحة اردوينو على مكونات مكملة التي تسهل البرمجة والتفاعل مع دوائر اخرى عن طريق الفتحات الرقمية Digital  والتناظريةAnalog Pins للأدخال والأخراج I/O حيث يتم عن طريقها ربط لوحة اردوينو مع وحدات اضافية اخرى تسمى ب"Shields", من الأمثلة لهذه الوحدات الأضافية "Shields" التي يمكن ربطها بالأردوينو:

Adafruit Datalogging Shield with a Secure Digital (SD) card slot and real-time clock (RTC) chip

HackARobot Fabric Shield – designed for Arduino Nano to hook up motors and sensors such as gyroscope or GPS, and other breakout boards such as WiFi, Bluetooth, RF, etc.

Adafruit Motor Shield with screw terminals for connection to motors

Screw-terminal breakout shield in a wing-type format

Multiple shields can be stacked. In this example the top shield contains a solderless breadboard.

وهذه الميزة الأساسية التي تميز الأردوينو "الموصلات المعيارية" , التي تسمح للمستخدم ربط المتحكم بمختلف لوحات دوائر مطبوعة أضافية التي تسمى بال "Shields" وسبق ذكر امثلة عنها اعلاه, متحكمات الأردوينو مبرمجة مسبقاً مع محمل النهوض Boot Loader الذي يسهل تحميل البرامج على رقاقة الFlash Memory.

"صناعات Adafruit", قدرت في منتصف عام 2011 انه اكثر من 300,000 لوحة اردوينو رسمية تم تصنيعها تجارياً وفي عام 2013 مايقارب  700,000 لوحة رسمية في ايدي المستخدمين!

كيف يتم برمجة لوحة الأردوينو؟

كما ذكرنا عن طريق بيئة تطوير خاصة Integrated Development Environment IDE للأردوينو مبرمجة من قبل شركة اردوينو , مبرمجة بلغات الC++, JAVA, C,

 حيث من مميزات هذه البيئة التطويرية انها تعمل على كل الأنظمة لذلك سميت بCross-platform  , صممت لتلائم الغير المبرمجين , حيث تحتوي على محرر برمجي Code Editor , وتلوين المتغيرات والدوال حتى يفهم البرنامج بسهولة, والأقواس المتطابقة وكذلك احتوائها على مترجم Compiler الذي يقوم بترجمة الشفرة البرمجية البسيطة التي تقوم بكتابتها والتي تسمى بSketch اي تخطيط , وتحميل البرنامج للوحة بضغطة زر!

المستخدم يحتاج لكتابة دالتين فقط ! وهما:

()setup: الدالة التي يتم تنفيذها اول ما يبدأ البرنامج بالتنفيذ في داخلها يتم تهيئة الأعدادت.

()loop: الدالة التي تستمر تكراراً الى ان ينطفأ اللوح.

أول مشروع وأول برنامج يتم تطبيقه في لوحة اردوينو هو LED Blinking  كيفية برمجة الLED لكي يومض خلال فترة زمنية :

#define LED_PIN 13
 
void setup() {
    pinMode(LED_PIN, OUTPUT);       // Enable pin 13 for digital output
}
 
void loop() {
    digitalWrite(LED_PIN, HIGH);    // Turn on the LED
    delay(1000);                    // Wait one second (1000 milliseconds)
    digitalWrite(LED_PIN, LOW);     // Turn off the LED
    delay(1000);                    // Wait one second
}

المصادر:

http://www.arduino.cc/en/guide/introduction

http://arduino.org/

http://en.wikipedia.org/wiki/Arduino

http://en.wikipedia.org/wiki/BASIC_Stamp