1

آموزش تعمیر منبع تغذیه سوئیچینگ

۵ (۱۰۰%) ۱ vote

برد‌‌های آردوینو در بازار دارای تنوع بسیار زیادی هستند و همین موضوع باعث سردرگمی بسیاری از خریداران شده است. حتما شما هم زمانی که قصد شروع یک پروژه جدید و مهم با آردوینو را دارید، با این سوال که کدام برد آردوینو برای پروژه مناسب است روبرو شده اید. از سوی دیگر زمانی که به تازگی با آردوینو و تنوع برد‌های آن آشنا شده اید حتما دوست دارید بدانید بهترین برد آردوینو کدام است؟ در این مطلب سعی می‌کنیم اکثر برد‌های آردوینو، مزایا و معایب آنها و کاربرد‌هایشان را به صورت ساده برای شما توضیح دهیم تا تصمیم‌گیری در مورد انتخاب بهترین برد آردوینو برای شما آسان‌تر شود.

 

اگر می‌خواهید به صورت کامل با پلتفرم آردوینو آشنا شوید، قبلا مطلب مفصلی در مورد پلتفرم آردوینو تحت عنوان “همه چیز دریاره آردوینو” روی سایت دیجیـ‌نیکـ منتشر شده است که برای مشاهده آن می‌توانید اینجا کلیک کنید. به صورت مختصر آردوینو یک پلتفرم اوپن سورس نمونه سازی ( open source prototyping platform ) است که از سخت‌افزار و نرم‌افزار انعطاف‌پذیر و ساده‌ای استفاده می‌کند. آردوینو به قدری به سادگی قابل استفاده است که توسط همه اقشار جامعه به سادگی قابل یادگیری است. علاقه‌مندان، دانش‌آموزان، دانشجویان، محققین، هنرمندان، طراحان لباس، اساتید دانشگاه، مدرسین، عکاسان، شرکت های دانش‌بنیان و … همگی از افرادی هستند که می‌توانند از آردوینو برای بهبود نتایج کارشان بهره‌مند شوند.

کدام برد آردوینو مناسب است

 

همه برد‌های آردوینو یک نقطه اشتراک دارند! همه ی آنها با استفاده از نرم‌افزار آردوینو که با نام Arduino IDE نیز شناخته می‌شود برنامه‌ریزی می‌شوند. این نرم‌افزار به شما امکان می‌دهد تا با یک زبان برنامه‌نویسی نزدیک به زبان انسان برای برد آردوینو خود برنامه بنویسید، از صد‌ها کتابخانه و برنامه از پیش نوشته شده برای بالا بردن سرعت کارتان استفاده کنید و در نهایت به سادگی برنامه خود را بر روی برد انتقال دهید.

 

اما مسئله اصلی تفاوت های بین برد های مختلف آردوینو است! مواردی مانند تعداد پین های ورودی و خروجی، سرعت پردازش داده ها، حجم برنامه قابل استفاده، ولتاژ کاری، شکل ظاهری و Pin Out بخشی از تفاوت های برد های آردوینو است. برخی از برد‌های آردوینو برای دوخته شدن روی لباس ساخته شده اند، برخی برای آزمون و خطا، برخی برای استفاده در دستگاه های دارای باتری و پروژه‌های اینترنت اشیاء و برخی برای استفاده های تجاری و صنعتی.

 

 

برد های Arduino با میکروکنترلر ATmega328

میکروکنترلر Atmega328 و مدل های مشابه آن پایه اصلی و اولیه پلتفرم آردوینو هستند. این میکروکنترلر ۳۲ کیلو‌بایت حافظه فلش (حافظه برنامه ریزی)، ۲۳ پین ورودی و خروجی ( ۸ پین قابل استفاده برای خواندن مقادیر آنالوگ ADC ) و پشتیبانی از فرکانس ‍پردازنده ۲۰ مگاهرتز از ویژگی های ممتاز این میکروکنترلر AVR است. میکروکنترلر ATmega328 تقریبا آنچه برای انجام اغلب پروژه های الکترونیکی نیاز دارید را در اختیارتان قرار می‌دهد.

در ادامه چند مدل برد آردوینو را به شما معرفی خواهم نمود که از میکروکنترلر ATmega328 به عنوان هسته اصلی پردازشی استفاده می کنند. این برد ها از نظر حافظه، فرکانس، تعداد ورودی و خروجی تقریبا تفاوتی با هم ندارند و تفاوت اصلی آنها شکل و ولتاژ کاری آنهاست.

 

برد آردوینو UNO

به جرات می‌توان گفت آردوینو UNO پرفروش‌ترین برد Arduino است و تقریبا هرکسی که پلتفرم آردوینو را می‌شناسد، برد آردوینو UNO را نیز می‌شناسد. اگر به تازگی کار با آردوینو را شروع کرده‌اید، یا قصد دارید آردوینو را یاد بگیرید یا اینکه میخواهید پروژه های متنوع دلخواهتان را با استفاده از پلتفرم متن باز آردوینو بسازید، بدون تردید آردوینو UNO، مناسب‌ترین برد اردوینو برای شما خواهد بود.

آردوینو UNO تقریبا برد مرجع آردوینو است و ما برای بررسی سایر برد های آردوینو، آنها را با این برد مقایسه خواهیم نمود.

 

آردوینو UNO در دو نوع SMD و Through-Hole در بازار موجود است. در ساخت برد آردوینو UNO نوع SMD از قطعات SMD و میکروکنترلر ATmega328 با پکیج SMD استفاده شده است و در نوع Through-Hole از میکروکنترلر ATmega328 DIP و قطعات با پایه هایی که برای نصب بر روی برد نیاز به سوراخکاری دارند (PTH) استفاده شده است.

مزیت برد Through-Hole امکان تعویض ساده میکروکنترلر در صورت آسیب دیدن است. اگر قصد دارید از آردوینو UNO برای آزمون و خطا و ساخت پروژه های مختلف استفاده کنید، بهترین برد آردوینو برای شما Arduino Uno خواهد بود. زیرا در صورت آسیب دیدن شما با تهیه یک عدد میکروکنترلر ATmega328 دارای بوت لودر Arduino، بدون هیچ ابزار خاصی می توانید بردتان را تعمیر کنید!

این مطلب را از دست ندهید:  معرفی برد آردوینو LilyPad

برد آردوینو UNO

 

آردوینو UNO می تواند از طریق کابل USB یا جک آداپتوری تعبیه شده روی برد تغذیه مورد نیازش را تامین نماید. برای اتصال آردوینو به USB به یک کابل USB A-B که در بازار به عنوان کابل USB پرینتر نیز شناخته می شود نیاز دارید.

 

برد آردوینو PRO

برد آردوینو PRO در حقیقت شکلل متفاوتی از برد آردوینو UNO برای افراد حرفه ای تر به شمار می رود. این برد نسخه مینیمال آردوینو UNO است. کانکتور های USB، پاور جک، مدار مبدل USB به سریال از جمله موارد حذف شده روی این برد هستند. این برد از قطعات SMD بهره می‌برد. یکی از گزینه های اصلی انتخاب بهترین برد آردوینو برای افراد حرفه‌ای که قصد استفاده از پلتفرم آردوینو در Embedded System ها یا محصولات نهایی تجاری را دارند، آردوینو پرو است.

همانطور که از نام این برد پیداست، این برد مناسب آردوینو‌کاران حرفه‌ای است. شما نمی توانید این برد را مستقیما به پورت USB کامپیوتر متصل کنید. برای اتصال این برد به کامپیوتر باید یک برد یا یک کابل تبدیل USB به سریال تهیه کنید. کابل‌ها و برد‌های مبدل زیادی این کار را برای شما انجام می‌دهند که برد FTDI و کابل یا ماژول PL2303 از معروف ترین و رایج ترین انواع این مبدل‌ها به شمار می‌روند.

برد آردوینو پرو - Arduino Pro

 

برد آردوینو PRO در دو مدل ۵ ولت و ۳٫۳ ولت در بازار ارائه شده است که هر دو از قطعات SMD استفاده می کنند. تفاوت اصلی این دو مدل فرکانس برد است. فرکانس میکروکنترلر برد ۵ ولت بر روی ۱۶ مگاهرتز و فرکانس میکروکنترلر برد آردوینو PRO 3.3 ولت بر روی ۸ مگا‌هرتز تنظیم شده است. برد ۳٫۳ ولتی می تواند به سادگی به باتری‌های لیتومی متصل شود. سرعت CPU مدل ۳٫۳ ولتی این برد نصف سرعت برد اردوینو UNO است که می تواند به عنوان یکی از معایب این برد اردوینو در نظر گرفته شود. اما همین سرعت ( ۸ مگاهرتز ) هم برای انجام بسیاری از پروژه های الکترونیکی کافی است. با این سرعت می توان یک LED را چند میلیون بار در ثانیه خاموش و روشن کرد!

 

هرچند این برد یک نسخه مینیمال است، اما اگر کمی دقیق تر به آن نگاه کنیم مشاهده می کنیم که هنوز هم می‌توان این برد را کوچکتر کرد!

 

برد آردوینو Pro مینی (Arduino Pro Mini)

برد آردوینو پرو مینی تمام قابلیت ها و قطعات اساسی موجود بر روی برد Arduino Pro را بر روی یک برد کوچکتر قرار داده است. ظاهر آردوینو پرو مینی بر خلاف ظاهر مرتب و اتوکشیده برد Arduino Pro، کمی شلوغ و درهم به نظر می‌رسد. با اینکه تراکم برد Arduino پرو مینی خیلی بالاست، اما مزیت اصلی این برد ابعاد بسیار کوچک بدون حذف پین ها و قابلیت های اساسی است.

متاسفانه برد آردوینو Pro mini قابلیت سازگاری با شیلد های آردوینو را ندارد یا در اصطلاح Shield-Compatible نیست، اما خوشبختانه این برد با برد-بورد (Bread-Board) سازگار (BreadBoard-Compatible) است و میتوانید با لحیم کردن چند هدر پین نری (Male Header Pin) آن را بر روی خط وسط برد-بورد نصب کنید. هرچند Shield-Compatible نبودن از معایب آردوینو پرو مینی به شمار می رود ولی ابعاد کوچک مزیت اصلی این برد اردوینو برای استفاده در پروژه های Embedded است.

 

برد آردوینو Pro مینی

 

برد Arduino پرو مینی مانند آردوینو Pro در دو مدل ۵ و ۳٫۳ ولت در بازار ارائه شده است که فرکانس آنها نیز به همان ترتیب ۱۶MHz برای مدل ۵ ولتی و ۸MHz برای مدل ۳٫۳ ولتی است و همانند برد آردوینو پرو برای برنامه ریزی این برد نیز به مبدل USB به سریال نیاز خواهید داشت.

 

برد آردوینو FIO

آردوینو Fio یکی دیگر از برد‌های آردوینو بر مبنای میکروکنترلر ATmega328 است. این برد ابعاد کوچکی دارد و از قطعات SMD بر روی آن استفاده شده است. قابلیت سازگاری با XBee یا XBee-Compatible بودن این برد باعث شده است تا بتوان به سادگی آن را به فرستنده گیرنده بی سیم XBee متصل نمود و از امکانات شبکه بی سیم XBee در پروژه ها بهره مند شد.

این مطلب را از دست ندهید:  آردوینو UNO

ّبرد آردوینو FIO

آردوینو FIO در ایران به سادگی قابل تهیه نیست و مانند آردوینو UNO و … محبوبیت بالایی ندارد.

 

میکروکنترلر ATmega328P با بوت لودر آردوینو

ممکن است میکروکنترلر برد آردوینو UNO شما دچار آسیب شده باشد، یا بخواهید برنامه نوشته شده آردوینو را بر روی میکروکنترلری برای نصب بر روی PCB طراحی شده خودتان انتقال دهید، در این صورت چه باید کرد؟

شما می توانید این میکروکنترلر را تهیه نمایید و آن را با میکروکنترلر قبلی برد آردوینو UNO خود جایگزین کنید یا اینکه با اتصال تغذیه و یک کریستال ۱۶ مگاهرتز به این میکروکنترلر و استفاده از یک کابل مبدل USB به سریال (TTL) آن را برنامه ریزی نمایید. نام پین های مختلف برای استفاده ساده تر بر روی این میکروکنترلر چاپ شده است تا شما بتوانید به سادگی از آن بر روی برد بورد استفاده نمایید.

میکروکنترلر ATmega328P با بوت لودر آردوینو

 

برد های آردوینو مبتنی بر میکروکنترلر ATmega32U4

میکروکنترلر ATmega32U4 دومین میکروکنترلر موثر در زنجیره تکامل برد های آردوینو است. این میکروکنترلر از نظر قابلیت ها، تعداد ورودی خروجی، فرکانس کاری، ADC، تایمر ها و پورت های سریال با میکروکنترلر ATmega328 تفاوتی ندارد. تفاوت اصلی این میکروکنترلر با ATmega328 پشتیبانی از اتصال USB است. با استفاده از این قابلیت برد‌های آردوینو تولید شده بر اساس میکروکنترلر ATmega32U4 نیازی به مدار مبدل سریال به USB ندارند و میکروکنترلر به تنهایی و بدون نیاز به مبدل می تواند به USB متصل شود.

 

مزیت این برد‌ها توانایی اتصال به عنوان وسایلی مانند ماوس و کیبورد به سایر دستگاه‌ها است. از سوی دیگر سخت تر شدن کار با این برد ها از معایب بردهای آردوینو بر مبنای ATmega32U4 است.

 

 

برد ‌آردوینو لئوناردو ( Arduino Leonardo )

آردوینو لئوناردو اولین برد از خانواده بردهای آردوینو مبتنی بر ATmega32U4 است. این برد از نظر شکل ظاهری و محل قرار گیری پین‌های ورودی و خروجی کاملا مشابه آردوینو UNO است و همانند UNO سازگاری کامل با شیلد های آردوینو دارد.

تفاوت اصلی آردوینو Leonardo با آردوینو اونو در مدار مبدل USB به سریال است. برد لئوناردو فاقد تراشه مبدل FTDI یا PL2303 و … است و به جای سوکت USB پرینتری (USB B) از سوکت میکرو یو اس بی استفاده می کند. فرآیند نصب درایور این برد نیز متفاوت از برد های دارای مدار مبدل یو اس بی به سریال است.

 

آردوینو لئوناردو - Arduino Leonardo

 

 

برد آردوینو پرو میکرو ( Arduino Pro Micro )

همانطور که آردوینو پرو مینی نسخه فوق مینیمال برد آردوینو UNO به شمار می‌رود. برد آردوینو Pro Micro نیز نسخه مینیمال آردوینو لئوناردو محسوب می شود. برخلاف آردوینو Pro Mini که برای برنامه ریزی به کابل تبدیل یو اس بی به سریال نیاز دارد این برد به لطف میکروکنترلر ۳۲U4 با استفاده از یک سیم USB میکرو معمولی (‌ سیم شارژر گوشی های اندرویدی ) به آسانی به کامپیوتر و Arduino IDE متصل می شود.

 

همانند آردوینو پرو مینی، آردوینو پرو میکرو نیز در دو مدل ۵ ولت و ۳٫۳ ولتی ارائه شده است که فرکانس مدل ۵ ولت ۱۶ مگاهرتز و فرکانس مدل ۳٫۳ ولت ۸ مگاهرتز است.

اتصال این برد به نرم افزار آردوینو نیازمند مهارت بیشتری به نسبت اردوینو پرو مینی است. استفاده از این برد مناسب آردوینو‌کاران حرفه‌ای است که قصد دارند پروژه ای در ابعاد کوچک با محوریت USB انجام دهند. به عنوان مثال برای ساخت وسایلی مانند ماوس/ کیبورد/ پرزنتر یا …..

 

برد آردوینو پرو میکرو - Arduino Pro Micro

 

 

برد QDuino مینی (QDuino Mini)

این برد همانند آردوینو پرو میکرو از تراشه ۳۲U4 شرکت اتمل به عنوان مغز متفکر برد بهره می برد و در ابعاد کوچکی طراحی و تولید شده است. با این تفاوت که یک مدار شارژ باتری لیتیوم پلیمر و یک سوکت اتصال به باتری بر روی آن به همراه ۲ LED در نظر گرفته شده است. یکی از LED های روی برد کیودوینو مینی وضعیت برد را نمایش می دهد و دیگری توسط توسعه‌دهنده (آردوینو کار) قابل برنامه ریزی است.

Qduino Mini توسط پسر بجه ای ۱۴ ساله به نام کوئین طراحی و توسط شرکت اسپارک فان به تولید رسیده است. البته همانند آردوینو FIO در ایران به وفور یافت نمی شود.

برد اردوینو Qduino

 

 

برد‌های آردوینو پوشیدنی (Wearable Arduinos)

پارچه های الکترونیکی یا لباس های هوشمند بخش قابل توجهی از بازار آردوینو را به خود اختصاص داده اند. این بخش از بازار با ارائه برد های اردوینو لیلی پد (LilyPad) شکل گرفت. برد های لیلی پد از روی ویژگی های ظاهری مانند رنگ بنفش، شکل گل مانند و دایره ای قابل تشخیص هستند.

این مطلب را از دست ندهید:  معرفی برد آردوینو LilyPad

پین های حاشیه برد های لیلی پد، petal یا گلبرگ نامیده می شوند. این پین ها بزرگ‌تر از حالت معمول طراحی شده اند و تا لبه برد نیز ادامه پیدا کرده اند. دلیل این کار، امکان استفاده از این آردوینو ها در گجت های پوشیدنی و امکان دوخته شدن بر روی لباس و پارچه به کمک نخ رسانا است.

برد های آردوینو لیلی پد - Lily Pad Arduino

 

 

 

برد های آردوینو با قدرت بیشتر!

اگر فکر میکنید پروژه ی شما به منابع و توان پردازشی بیشتری نیاز دارد، یا به پین های ورودی و خروجی بیشتری برای پروژه‌تان نیاز دارید، می‌توانید از آردوینو مگا ( Arduino Mega ) یا آردوینو دوو (Arduino Due) استفاده کنید.

 

‌برد آردوینو مگا (Arduino Mega)

آردوینو مگا مانند تجمیع ۴ عدد برد آردوینو UNO بر روی یک برد است. برد مگا ۵۴ پین ورودی/خروجی، ۴ پورت سریال و ۲۵۶ کیلوبایت حافظه فلش برای برنامه نویسی در اختیار شما قرار می دهد. همچنین شما می توانید از ۱۶ پین به عنوان ورودی آنالوگ یا ADC و از ۱۴ پین به عنوان خروجی PWM استفاده کنید.

مغز متفکر آردوینو مگا، میکروکنترلر ATmega2560 است و از یک میکروکنترلر ATmega16U2 به عنوان مبدل USB به سریال بر روی برد Arduino Mega استفاده شده است. با این که برد اردوینو مگا دارای قابلیت های بسیاری است اما در بعضی موارد نیز مانند آردوینو UNO است. فرکانس کاری ۱۶ مگاهرتز و سازگاری با  شیلد های آردوینو از نقاط تشابه آردوینو مگا و Arduino UNO است.

به دلیل تشابهات آردوینو مگا و آردوینو اونو، هم آردوینو کاران حرفه ای و هم آردوینو کاران تازه وارد می توانند به راحتی از آردوینو مگا در پروژه های خود استفاده کنند.

بنابراین اگر فکر میکنید آردوینو UNO تعداد پین های I/O کافی یا حافظه برنامه نویسی کافی در اختیار شما قرار نمی دهد، آردوینو مگا میتواند بهترین برد آردوینو برای پروژه شما محسوب شود.

 

برد آردوینو مگا - Arduino Mega

 

 

 

برد آردوینو Due 

ارائه آردوینو Due انقلابی در روند تکامل پلتفرم آردوینو به شمار می‌رود. این برد اردوینو بر خلاف سایر برد‌های آردوینو پیشین از معماری ARM به جای معماری AVR استفاده می‌کند. میکروکنترلر‌های برد‌های معرفی شده قبل همگی ۸ بیتی AVR بوده اند اما Arduino Due از میکروکنترلر ۳۲ بیتی با کلاک ۸۴ مگاهرتز استفاده می کند. این میکروکنترلر همچنین از ارتباط USB پشتیبانی می کند.

برد آردوینو Due دارای برخی قابلیت هایی است که سایر برد‌های آردوینو فاقد آن هستند.

برد آردوینو Due

 

قابلیت های منحصر به فرد آردوینو Due:

  • مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC): آردوینو Due دارای دو DAC برای تولید ولتاژ های آنالوگ است که از آن می توان برای تولید صدای با کفیفیت و … استفاده نمود. در میکروکنترلر های AVR برای تولید ولتاژ های متغییر باید از تکنیک PWM استفاده نمود اما این برد دارای خروجی مستقیم آنالوگ است.
  • OTG یا USB On-The-Go : این قابلیت باعث می شود تا آردوینو Due بتواند هم به عنوان یک دستگاه USB و هم به عنوان یک میزبان USB (USB Host) ایفای نقش نماید. با استفاده از این قابلیت میتوانید دستگاه های USB دیگر مانند فلش، دانگل WiFi و سایر تجهیزات USB را به برد اردوینوی خود متصل نمایید.
  • DMA یا دسترسی مستقیم به حافظه (Direct Memory Access): با استفاده از این قابلیت پردازنده میکروکنترلر می تواند در زمان انتقال اطلاعات از سایر بخش‌ها به حافظه اصلی سیستم به صورت همزمان فعالیت دیگری را انجام دهد تا سرعت پردازش اطلاعات افزایش یابد.

در مقابل نقاط قوت و مزایای فوق العاده آردوینو Due  برخی معایب آردوینو Due نیز در ادامه بیان می‌شود. پردازنده Arduino Due میکروکنترلر ATSAM3X8E محصول شرکت اتمل (Atmel)  است. این پردازنده فقط با ولتاژ ۳٫۳ ولت کار میکند و این به این مفهوم است که اردوینو Due قابلیت اتصال به شیلد‌های آردوینو ۵ ولتی را ندارد.

آردوینو Due یک برد حرفه ای است و استفاده از این برد به آردوینو کاران تازه کار توصیه نمی شود.

 

1 نظر
  1. محمود می گوید

    از اطلاعات مفیدوباارزشی که رایگان وبدون هیچ چشمداشتی دراختیار عموم قرارمیدهید بسیار سپاسگزارم که این زحمات را باتشکرنمیتوان جبران کرد خداوند توفیقتان به دهد آرزوی فوفقیت دارم

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.