برد آردوینو Uno R3 اونو

Arduino Uno یک برد متن باز مبتنی بر میکروکنترلر Microchip ATmega328P است و توسط Arduino.cc ساخته شده است. این برد مجهز به مجموعه ای از پین های ورودی / خروجی دیجیتال و آنالوگ است که میتواند به راحتی با شیلد های آردوینو Uno ارتباط برقرار کند. برد Arduino Uno R3 دارای 14 پین ورودی / خروجی دیجیتال است که 6 پین از این 14 پین قابلیت PWM را دارند. این برد با استفاده از نرم افزار Arduino IDE از طریق کابل USB نوع B قابل برنامه ریزی است. برد آردوینو Uno میتوان آن را از طریق کابل USB یا باتری 9 ولتی خارجی تغذیه کرد. این برد ولتاژ بین 7 تا 20 را میتواند به عنوان ورودی استفاده کند زیرا دارای یک رگولاتور داخلی برای تبدیل ولتاژ است.

کلمه “uno” به زبان ایتالیایی به معنی “یک” است و به منظور انتشار اولیه نرم افزار آردوینو انتخاب شده است. برد Uno اولین سری از سری برد های Arduino مبتنی بر USB است. میکروکنترلر ATmega328 موجود در برد با یک بوت لودر از قبل برنامه ریزی شده است که اجازه می دهد بدون استفاده از پروگرامر سخت افزاری خارجی برنامه ریزی شود. این برد در ایران به صورت آردوینو یونو و آردوینو اونو تلفظ میشود.

پیشنهاد میکنم مقاله آپلود پروژه در آردوینو را مشاهده کنید.

شماتیک آردوینو Uno

در این قسمت به طور کامل پین های روی برد آردوینو یونو را بررسی میکنیم. ابتدا توابع عمومی پین هدر ها را بررسی میکنیم و سپس توابع ویژه را توضیح میدهیم. تصویر زیر شماتیک آردوینو Uno را نشان میدهد.

توابع عمومی

• LED: این یک ال ای دی داخلی است که به پین دیجیتال شماره 13 متصل است. هنگامی که در کد این پین High باشد، ال ای دی روشن میشود و هنگامی که این پین Low باشد، ال ای دی خاموش میشود.
• VIN: ولتاژ ورودی به برد آردوینو است که هنگامی که از یک منبع تغذیه خارجی استفاده کنیم، استفاده میشود. شما میتواند از این پین برای تغذیه استفاده کنید یا از USB و جک تغذیه.
• 5V: این پین خروجی 5 ولت تنظیم شده توسط رگولاتور روی برد را ارائه میدهد. همانطور که گفته شد این برد میتواند توسط کابل USB (ولتاژ 5)، جک تغذیه (7 تا 20 ولت) و پین VIN مانند جک با ولتاژ 7 تا 20 ولت تغذیه شود. ولتاژ خارج از محدوده میتواند به برد آردوینو آسیب دائمی بزند.
• 3V3: ولتاژ 3.3 که توسط رگولاتور برد ساخته شده است را ارائه میدهد که حداکثر جریان آن 50 میلی آمپر است.
• GND: پین های GND
• IOREF: ایین پین برای تامین ولتاژ مرجع میکروکنترلر استفاده میشود. یک شیلد پیکربندی شده می تواند ولتاژ پین IOREF را بخواند و منبع تغذیه مناسب را انتخاب کند.
• Reset: معمولاً برای افزودن دکمه ریستارت به شیلد هایی که جلوی آن را می بندد ، استفاده می شود.

توابع ویژه

علاوه بر این ، برخی از پین ها توابع ویژه ای دارند :

• Serial / UART: پایه های 0 (RX) و 1 (TX). برای دریافت (RX) و انتقال (TX) داده های سریال TTL استفاده می شود. این پایه ها به پایه های مربوطه تراشه سریال ATmega8U2 USB به TTL متصل می شوند.
• External interrupts: پایه های وقفه های خارجی 2 و 3 هستند. این پایه ها را می توان به گونه ای پیکربندی کرد که باعث ایجاد وقفه در مقدار زیاد، کم ، لبه بالا یا پایین یا تغییر مقدار شود.
• PWM (مدولاسیون عرض پالس): پین های 3, 5, 6, 9, 10, و 11 میتوانند خروجی PWM با وضوع 8 بیت را با استفاده از دستور analogWrite() ارائه دهند.
• SPI (رابط سریال محیطی): پایه های 10 (SS) ، 11 (MOSI) ، 12 (MISO) و 13 (SCK) از ارتباط SPI با استفاده از کتابخانه SPI پشتیبانی می کنند.
• TWI (ارتباط I2C دو سیم): پین SDA (A4) و پین SCL (A5) با استفاده از کتابخانه Wire از ارتباطات TWI پشتیبانی می کنند.
• AREF (مرجع آنالوگ): ولتاژ مرجع برای ورودی های آنالوگ

از 14 پین دیجیتال و 6 پین آنالوگ موجود در Uno می توان از آن ها به عنوان ورودی یا خروجی ، تحت کنترل نرم افزار (با استفاده از توابع pinMode () ، digitalWrite () و digitalRead ()) استفاده کرد. این پین ها در 5 ولت کار می کنند.

هر پایه می تواند 20 میلی آمپر را در حالت توصیه شده خارج یا دریافت کند و دارای یک مقاومت کششی داخلی (به طور پیش فرض) 20-50 کیلو اهم است. برای جلوگیری از آسیب دائمی به میکروکنترلر ، نباید هر پین ورودی / خروجی از جریان حداکثر 40 میلی آمپر عبور کند. برد Uno دارای 6 ورودی آنالوگ است که دارای برچسب A0 تا A5 هستند. این پین ها میتوانند تبدیل آنالوگ به دیجیتال را انجام دهند و هر کدام از این پین ها وضوج 10 بیت را ارائه می دهند (یعنی دقت 1024). به طور پیش فرض ، آنها از GND به 5 ولت اندازه گیری می شوند ، اگرچه تغییر محدوده با استفاده از پین AREF و تابع analogReference () امکان پذیر است.

پایه های برد آردوینو Uno

توضیحات کامل پین های برد آردوینو یونو را در تصویر زیر مشاهده میکنید.

برد آردوینو Uno R3 DIP: یک انتخاب مناسب برای پروژه‌های الکترونیکی

برد آردوینو Uno R3 DIP (Dual In-line Package) یکی از محبوب‌ترین و پراستفاده‌ترین مدل‌های آردوینو است که برای شروع پروژه‌های الکترونیکی، برنامه‌نویسی میکروکنترلر و ساخت مدارهای مختلف بسیار مناسب است. این برد، به دلیل پشتیبانی از زبان برنامه‌نویسی ساده و محیط توسعه یکپارچه (IDE) آردوینو، به محبوبیت زیادی در میان مبتدیان و حرفه‌ای‌ها دست یافته است. در این توضیح، به ویژگی‌ها و کاربردهای این برد پرداخته می‌شود تا کاربران بتوانند از آن به بهترین نحو استفاده کنند.

ویژگی‌های برد آردوینو Uno R3 DIP

برد آردوینو Uno R3 DIP دارای ویژگی‌های منحصر به فردی است که آن را به انتخابی عالی برای علاقه‌مندان به الکترونیک تبدیل کرده است:

1. پردازنده ATmega328P: این پردازنده، قلب تپنده برد آردوینو Uno R3 است که برای کنترل و اجرای برنامه‌ها بهینه شده است. این میکروکنترلر دارای 32KB حافظه فلش برای ذخیره برنامه‌ها و 2KB حافظه SRAM است.
2. پورت‌های I/O دیجیتال و آنالوگ: برد آردوینو Uno R3 با 14 پورت دیجیتال ورودی/خروجی و 6 پورت آنالوگ به شما امکان می‌دهد که پروژه‌های مختلفی را با اتصال سنسورها، موتور و سایر قطعات الکترونیکی بسازید.
3. اتصال به کامپیوتر: برای برنامه‌نویسی و انتقال کدها به برد، تنها کافی است برد آردوینو Uno R3 را با استفاده از کابل USB به کامپیوتر وصل کنید.
4. منبع تغذیه متنوع: این برد می‌تواند از طریق پورت USB یا منبع تغذیه خارجی (9V یا 12V) تغذیه شود.
5. سازگاری با شیلدها: برد آردوینو Uno R3 DIP به طور کامل با انواع شیلدهای آردوینو سازگار است که به شما امکان گسترش قابلیت‌های برد را می‌دهد.

مزایای استفاده از برد آردوینو Uno R3 DIP

1. ساده بودن برنامه‌نویسی: یکی از بزرگترین مزایای آردوینو، زبان برنامه‌نویسی ساده و مبتنی بر C/C++ است که به راحتی می‌توان کدها را برای این میکروکنترلر نوشت.
2. پشتیبانی گسترده: برد آردوینو Uno R3 DIP به دلیل استفاده وسیع در پروژه‌های مختلف، دارای جامعه آنلاین بسیار فعال و منابع آموزشی فراوان است که می‌تواند در یادگیری و حل مشکلات مفید باشد.
3. مناسب برای پروژه‌های مبتدی و پیشرفته: این برد هم برای کسانی که تازه وارد دنیای الکترونیک شده‌اند و هم برای پروژه‌های پیشرفته با نیاز به ورودی و خروجی‌های متنوع مناسب است.
4. قابلیت ارتقا و توسعه: شما می‌توانید با استفاده از ماژول‌ها و شیلدهای مختلف مانند شیلدهای موتور، شیلدهای ارتباطی و شیلدهای نمایشگر، عملکرد برد آردوینو Uno R3 را ارتقا دهید.

کاربردهای برد آردوینو Uno R3 DIP

برد آردوینو Uno R3 برای انواع پروژه‌های الکترونیکی کاربرد دارد، از جمله:

• پروژه‌های رباتیک: برای ساخت ربات‌ها و کنترل موتورهای مختلف.
• اتوماسیون خانگی: برای کنترل لوازم خانگی مانند لامپ‌ها، درب‌ها و سیستم‌های امنیتی.
• پروژه‌های اینترنت اشیا (IoT): استفاده در سیستم‌های مبتنی بر اینترنت برای ارتباط با دستگاه‌های مختلف.
• پروژه‌های سنسور: برای خواندن اطلاعات از سنسورها و ارسال داده‌ها به نمایشگر یا سیستم‌های دیگر.
• پروژه‌های آموزشی: به عنوان ابزاری عالی برای یادگیری الکترونیک و برنامه‌نویسی.

جمع‌بندی

برد آردوینو Uno R3 DIP به عنوان یک برد قابل اعتماد و کاربرپسند، انتخابی عالی برای پروژه‌های آموزشی، تحقیقاتی و حتی صنعتی است. با قابلیت‌های گسترده‌ای که دارد، برای کسانی که به دنبال یادگیری و توسعه پروژه‌های الکترونیکی هستند، بسیار مناسب است. اگر شما هم به دنبال ساخت پروژه‌های خود با استفاده از آردوینو هستید، این برد به عنوان پایه‌ای مناسب می‌تواند شروع خوبی برای شما باشد.