پایه ها در آردوینو

در این مقاله شما با پایه های بردهای آردوینو آشنا میشوید و یاد میگیرید که هر کدام از پایه ها چه کاربردی دارند.

آردوینو یکی از فناوری هایی است که اجازه داده بسیاری از کارهایی را که نیازمند میکرو کنترل ها هستند را به سهولت و به راحتی انجام بدهیم.با وجود اردوینو دیگر نیازی نیست که برای استفاده از میکروکنترلرهای خانواده AVR بردهای مخصوص برای اجرا طراحی کنیم چون آردوینو همان میکروکنترلرهای قابل برنامه ریزی AVR می باشد،بنابراین کاری که باید انجام بدهیم این است که ایده خود را پیاده کنیم و فقط به ایده خودمان فکر کنیم.

شناخت پایه های بردهای آردوینو

اگر شما یکی از برد های آردوینو را داشته باشید مانند آموزش الکترونیک و یا آردوینو uno خواهید دید که این برد آردوینو دارای تعداد زیادی پایه است که هرکدام از این پایه ها قابلیت های استفاده ای زیادی را به ما میدهد.وقتی که میخواهیم از آردوینو استفاده کنیم باید از این پایه ها استفاده شود و هر ماژول دیگری و یا هر برد دیگری که قرار است با آردوینو ارتباط برقرار کند باید به این پایه ها وصل شود.در واقع ما ورودی هایی را به یکی از این پایه ها میدهیم و آردوینو بنابر ورودی و برنامه عملیاتی که دارد خروجی مورد نیاز را در پایه های خروجی ایجاد میکند.

انواع پایه ها در برد اردوینو

اگر یک برد آردوینو را در دست بگیرید و به خوبی آن را بررسی کنید خواهید دید که پایه های ورودی و خروجی برق که عمدتا 5 ولت هستند و همین طور تعدادی پایه های A که ورودی های آنالوگ هستند و پایه های D که خروجی های دیجیتال هستند در برد آردوینو وجود دارد.به عنوان مثال کدهای زیرا را به دقت مشاهده کنید.

#define sensorPin 8

#define ledPin 9

int led=0;
unsigned long currentMillis,sec;

void setup () {
pinMode (ledPin, OUTPUT);
Serial.begin (9600);
}

void loop () {

if (digitalRead(sensorPin) == 1){
delay(10);
Serial.println(“first time!”);
currentMillis = millis();

sec = millis();
while (sec – currentMillis < 2000){
if (digitalRead(sensorPin) == 1){

همان طور  که مشاهده کردید پایه های 8 و 9 در ابتدای این کد معرفی شده اند و این به معنی استفاده از پایه های 8 و 9 در برد آردوینو است،حالا از کجا بفهمیم که منظور کدام پایه ها است؟ توجه کنید که پایه های آنالوگ که همه آن ها پایه های ورودی میباشد با حرف A نمایش داده میشوند که مخفف همان Analog است.این پایه های آنالوگ و یا همان ورودی ها به شماره بندی همراه با حرف A نمایش داده میشوند که به عنوان مثال A0 تا A7 و حتی بیشتر در بردهای مختلف آردوینو وجود دارند.پایه ای که A0 است اولین پایه آنالوگ ورودی میباشد و آخرین شماره از سری A مثلا A7 آخرین پایه آنالوگ است. البته بازهم تکرار میکنیم که ممکن است در بردهای مختلف آردوینو تعداد پایه های آنالوگ بیشتر از این مقدار باشند. به عنوان مثال در برد آردوینو pro mini تعداد پایه های آنالوگ از A0 تا A7 می باشد که یعنی برد آردوینو promini دارای 7 پایه آنالوگ میباشد که برد آردوینو از این پایه ها داده های ورودی را دریافت میکند.

خب وقتی که برد آردوینو داده هایی را دریافت کند باید خروجی هایی را هم داشته باشد که این داده های خروجی نیز از پایه های دیجیتال خارج میشوند که در برد های آردوینو پایه های Digital با حرف D و با شماره بندی مشخص شده است به عنوان مثال D0  تا D8 که یعنی برد آردونیو دارای 8 پایه خروجی دیجیتال می باشد که در واقع همان طور که گفته شد این پایه های دیجیتال خروجی های برد آردوینو هستند و در کد بالا خروجی به عنوان پایه 9 تعریف شده است.پس یعنی اگر کد بالا را در برد آردوینو پروگرام کنیم ،در این حالت آردوینو از پایه A8 داده ای را دریافت میکند و در نتیجه خروجی را در پایه D9 به ما میدهد که خروجی معمولا به برد های درایور مختلفی متصل میشود.( کد بالا یک کد ناقص بوده و فقط برای مثال آورده شده است لطفا این کد را در برد آردوینو خود پروگرام نکنید.)

دیگر پایه ها در بردهای آردوینو

به غیر از پایه های ورودی و  خروجی داده ها در بردهای آردوینو،پایه های دیگری هم وجود دارند که در ادامه آن ها را نیز به شما آموزش خواهیم داد.خب برد آردوینو برای کارکردن نیازمند برق با ولتاژ 5 ولت است که کلا بردهای آردوینو از نظر ولتاژ کاری مورد نیاز به سه دسته تقسیم میشوند که 3.3 ولت ، 5 ولت و 12 ولت می باشند.به عنوان مثال نوعی از بردهای آردوینو پرومینی  با برق 3.3 ولت و 5 ولت کار میکنند و نوعی دیگر از بردهای آردوینو مانند آردوینو uno با برق 12 ولت کار میکنند.ولی اکثر بردهای آردوینو با برق 5 ولت کار میکنند مانند آردوینو نانو که برق ورودی آن برای کار 5 ولت است که شما به راحتی میتوانید با برق usb  کامپیوتر خودتان و هر دستگاهی که دارای پورت usb است  برق مورد نیاز برد آردوینوی خود را تامین کنید.

برخی از بردهای آردوینو مانند آردوینو نانو دارای پورت usb می باشد که خیلی راحت میتوانید این برد را با استفاده از یک کابل به کامپیوتر خود متصل کنید که با استفاده از این کابل هم برق کارکرد برد آردوینو تامین میشود و هم میتوانید برنامه و کدهای مورد نیاز را در برد آردوینو آپلود کنید،ولی برخی از برد های آردوینو مانند آردوینو مینی و یا پرو مینی دارای پورت usb نمی باشند و به همین دلیل باید از یک پروگرامر مبدل usb به ttl برای پروگرام کردن برد آردوینو پرومینی استفاده کنید که این پروگرامر هم برق مورد نیاز برد آردوینو پرومینی را تامین میکند و هم میتوانید کدهای مورد نیاز را در حافظه برد آردوینو پرو مینی آپلود کنید. در تصویر روبه رو نمونه ای از پروگرامر مبدل usb به tt را مشاهده میکنید.

خود پروگرامر مبدل usb  به ttl به پورت usb کامپیوتر متصل شده و به این ترتیب شما با استفاده از نرم افزار خود آردوینو میتوانید کدنویسی کرده و کدها را بر روی برد آردوینو آپلود کنید.

برنامه نویسی آردوینو یکی و پروگرام کردن برنامه با استفاده از پایه های RX و  TX

برنامه نویسی یکی از مهارت ها و دانش هایی است که برای کار با آردینو باید آن را یاد بگیرید،وقتی که کدهای خودتان را آماده کردید حالا وقت آن است که این کدها در آردوینو آپلود و به اصطلاح بارگذاری شوند تا برد آردوینو بتواند خواسته شما را اجرا کند.بردهای آردوینویی که دارای پورت usb هستند قابلیت آپلود برنامه با استفاده از همان پورت usb  را دارند و شما فقط کافی است که آردوینو را به کامپیوتر خودتان متصل کنید و برنامه و یا همان کدها را آپلود کنید.

ولی در اینجا می رسیم به بردهای آردوینویی که پورت usb ندارند و باید با استفاده از پایه های آردوینو و یک پروگرامر کدهای مورد نیاز را در آردوینو آپلود کنید که یکی از نمونه بردهای آردوینو بدون پورت usb ،آردوینو پرومینی ( pro mini ) می باشد که یک برد کوچک و بسیار سبک است و هدف از طراحی آن و نداشتن پورت usb سبک سازی برد به جهت استفاده در ربات های پرنده مانند کوادکوپتر و یا انواع پهبادها میباشد.برد آردوینو پرو مینی دارای تعدای پایه های ورودی و خروجی و پایه های RX و TX میباشد که با استفاده از این پایه ها میتوانید کدها را در آردوینو آپلود کنید،به این صورت که در ابتدا یک پروگرامر مبدل usb to ttl را تهیه میکنید و سپس پایه ها را به یکدیگر متصل میکنید.در تصویر زیر روش متصل کردن پایه های مبدل usb to ttl به آردوینو را میتوانید ببینید.

همان طور که در تصویر بالا مشاهده میکنید باید پایه vcc را که همان برق مثبت است به پایه 5 ولت usb متصل کنید و پایه gnd هم همان منفی است،و پایه TXD پروگرامر به پایه RX آردوینو و پایه RXD پروگرامر به پایه TX در اردوینو متصل میشود.اگر برد آردوینو شما پایه GRN را نداشتن مهم نیست.در این روش پروگرام کردن نیازی نیست که پایه DTR را متصل کنید فقط همان چهار پایه ای که گفته شد را به روش آموزش داده شده باید متصل کنید.

روش استفاده از پروگرامر usb به ttl در اکثر برد های آردوینو به همین شکل بوده و به راحتی میتوانید کدهای مورد نیاز برای اجرا را در برد آردوینو آپلود کنید.چنانچه در زمان آپلود کدها به مشکلات مختلفی و گاه بی منطقی برخورد کردید که نمی توانید حل کنید ،پیشنهاد میکنیم از بخش پشتیبانی درمیان بگذارید و همچنین میتوانید در انجمن های آردوینو که در اینترنت موجود است سوال و مشکلات خود را بپرسید.همچنین اگر خودتان راه حل مشکلات را پیدا کردید ،برای این که دیگر عزیزان نیز بتوانند مشکلات مشابه خود را در کار با آردوینو و پروگرام کردن حل کنند این راه حل را برای ما ارسال کنید تا با نام خودتان و به صورت مقاله آموزشی در سایت قرار بگیرد.

با تشکر از این که همراه ما بودید،در این مقاله سعی کردیم به صورت بنیادی و کلی روش شناخت و کار با پایه های آردوینو را به شما عزیزان آموزش دهیم تا فقط بر روی یک نوع برد نبوده باشد و شما بتوانید با تمامی برد های آردوینو به راحتی کار کنید.

برای اطلاع از جدیدترین دوره های آموزشی در کانال تلگرامی وب سایت عضو شوید