التركيب الداخلي للوحة اردوينو Arduino

من المهم جداً.. أن نتعرف على التركيب الداخلي للأردوينو حتى نفهم بنيته وكيف يعمل ؟ وطريقة استخدامه وبرمجته في تصميم المشاريع.
وفي هذا الموضوع سوف نلقي الضوء على التركيب الداخلي للوحة الأردوينو اونو Arduino UNO بشكل خاص. ذلك لأنها واحدة من أكثر لوحات الأردوينو شعبية. وهي الأكثر استخداماً من قبل المهندسين والطلاب، يرجع ذلك إلى إمكانياتها التي تتيح لنا تنفيذ كم كبير من المشاريع المختلفة. وكان هذا سبب انتشارها ايضاً على الإنترنت. وايضاً تجد لها مراجع كثيرة تستطيع استغلالها أثناء تعلمك إياها.

فكرة عمل لوحة الاردوينو Arduino

بشكل عام: لوحة الأردوينو بتتكون من مجموعة مكونات أهمها شريحة صغيرة تسمى بـ الميكروكنترولر Microcontroller و الميكروكنترولر عبارة عن كمبيوتر صغير جداً يتم برمجته للقيام ببعض المهام. أما باقي المكونات هي اضافات له تقوم على خدمته.

و لتوضيح الفكرة… سوف استرجع معك ما قبل تصميم وتصنيع الأردوينو حيث كان الطلاب في الجامعات يقومون ببرمجة الميكروكنترولر ولكي يقومون بذلك كانوا يحتاجوا الى بعض الدوائر الالكترونية معه مثل:

• دائرة البور Power وهي المسئولة عن توفير وتنظيم الطاقة له ليبدأ عمله.
• ودائرة الـ Crystal التي توفر له النبضات التي يعمل بها.
• وايضاً دائرة الـ programmer التي تستخدم في توصيل الميكروكنترولر بالكمبيوتر لإرسال واستقبال البيانات بينهم.

الصورة التالية هي مثال لتوضيح بعض الدوائر المستخدمة مع الميكروكنترولر

كل ذلك يقع على عاتق الطالب قبل أن يقوم ببرمجة الميكروكنترولر. لذلك تم تصميم الأردوينو وسهل ذلك على اي شخص انه يقوم ببرمجة الاردوينو واستخدامه حتى  إن لم يكن من طلاب او خريجي الهندسة. لذلك قام كلاً من Massimo و Gianluca و David Cuartielles بتصميم لوحة الاردوينو ليختصروا كل هذه الدوائر في بوردة واحدة وهي بوردة الاردوينو. وتم تصميم أنواع مختلفة للإردوينو بحيث تجد لكل نوع المميزات الخاص به.

تكوين لوحة الاردوينو Arduino

الآن دعنا نبدأ.. بتوضيح كل قطعة بـ لوحة الاردوينو أونو وشرح وظيفتها:

Reset Button هو المفتاح / الزر المسؤول عن عمل Reset أي إعادة تشغيل للبرنامج المثبت على لوحة الأردوينو.

USB Connection يستخدم لتوصيل الأردوينو بالكمبيوتر وتحميل الأكواد البرمجية عليه، ويستخدم ايضاً كمصدر للطاقة من الكمبيوتر للوحة الأردوينو.

TX and RX LED هي ليدات تستخدم كمؤشر أثناء عملية استقبال او ارسال الـ Data من وإلى الأردوينو.

Voltage Regulator منظم الجهد المسئول عن توفير وتنظيم الجهد للأردوينو.

DC Power Connection هو المنفذ المسئول عن توصيل لوحة الأردوينو بمصادر الطاقة.

AREF تستخدم في وضع “Analog Reference” ويستخدم لتعيين جهد مرجعي “Reference Voltage” خارجي.

Ground PINs طرف الجهد السالب ببوردة الاردوينو وتسمى بالـ Ground. وتحتوي بوردة الاردوينو على 3 اطراف Ground.

Digital Input / Output هذه الأطراف عبارة عن منافذ رقمية؛ تستخدم في حالة إدخال أو إخراج اشارة رقمية من وإلى لوحة الاردوينو. وعددها 14pins مرقمين بـ (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12).

PWM هذه عبارة عن أطراف تستطيع استخدامها لإخراج اشارة تماثلية. وهذه الأطراف سوف تجدها مميزة بلوحة الاردوينو ومرسوم أمامها هذا الرمز (~).

Power LED ليد يستخدم كمؤشر لتوضيح أن بوردة الاردوينو يعمل.

Microcontroller المتحكم الدقيق او الميكروكنترولر الرأس المدبر كما ذكرنا وفي بوردة الاردوينو اونو سوف تجده من النوع ATmega328.

Analog Input هذه عبارة عن منافذ يتم استخدامها لإدخال إشارة تماثلية للاردوينو.

3.3V PIN هذا عبارة عن طرف يوفر مصدر جهد 3.3v ويتم استخدامه في بعض المشاريع التي تحتاج الى 3.3V.

5V PIN هذا عبارة عن طرف يوفر مصدر جهد 5v وايضاً سوف تحتاجه في تصميم المشاريع. وسوف يتضح لك أهميته من خلال تصميمك لها.

وهكذا انتهينا من من شرح التركيب الداخلي للوحة الأردوينو اتمنى اكون قد وفقت في الشرح، واذا واجهت اي صعوبة في فهم أي جزئية من فضلك اترك تعليق بالجزئية الغير مفهومة وهرد عليك.