آموزش آردوینو و کدنویسی Arduino با آیرنکس

آیا به استفاده از برد های آردوینو در پروژه خود فکر می کنید، اما مطمئن نیستید که برای شما مناسب است یا خیر؟ آیا تا به حال فکر کرده اید که چرا آردوینو اینقدر محبوب است؟ در این مقاله میفهمیم آردوینو چیست و برای یادگیری Arduino به چه ابزاری نیاز داریم. دوره های آموزشی آیرنکس با پشتیبانی دائمی راهی مناسب برای یادگیری کار با آردوینو هستند.

با سایت آیرنکس irenx.ir میتوانید همه برد های برنامه نویسی الکترونیک مثل آردوینو، رزبری پای، ESP32 و حتی اینترنت اشیا را آموزش ببینید.

به زبان ساده، آردوینو ابزاری برای کنترل الکترونیکی است. شما تعیین میکنید آردوینو برای شما چه کاری را انجام بدهد. با این برد شما میتوانید ربات های مختلف و دستگاه های متنوع (حضور و غیاب، کنترل تردد باشگاه ها، پروژه های امنیتی) بسازید. همچنین میتوانید هوشمند سازی ساختمان (کنترل از طریق اینترنت، بلوتوث، وای فای و...) را انجام بدهید.

این برد میتواند ورودی ها را از سایر برد ها یا ماژول های الکترونیکی بگیرد. سپس با برنامه ای که به آن میدهید برای آن تعیین میکنید که چه عملکردی را در برابر ورودی ها مختلف انجام دهد.

• ورودی های آردوینو خیلی وسیع هستند. هر سنسوری را میتوان با آردوینو راه اندازی کرد و اطلاعات آن را پردازش کرد. به عنوان ورودی‌، می‌توانید سنسورها را در نظر بگیرید: سنسورهای دما، حسگرهای نور، حسگرهای لمسی، حسگرهای انعطاف‌، حسگرهای رطوبت، سنسورهای مادون قرمز، سنسورهای فاصله و ...

• خروجی های آردوینو هم میتوانند موارد مختلفی باشند. مثلا چیزهایی مانند موتورهای DC، موتورهای پله‌ای، موتورهای سروو، شیر برقی، نمایشگرهای LCD، چراغ‌های نشانگر LED، بلندگوها و وسایل الکتریکی و...

بنابراین می‌توان از آردوینو برای خواندن ورودی‌ها و کنترل خروجی‌ها استفاده کرد. . این چیزی است که آردوینو می تواند انجام دهد، اما آردوینو چگونه کار می کند؟

برای یادگیری آردوینو چند راه وجود دارد. شما میتوانید از دوره های آموزشی استفاده کنید یا از مطالب رایگان استفاده کنید. بخش آموزش آردوینو آیرنکس دارای صد ها مطلب رایگان در زمینه یادگیری آردوینو و آموزش مرحله به مرحله اجرای پروژه های مختلف است. راه دیگر استفاده از دوره های آموزشی آیرنکس است که در صورت ثبت نام در دوره ها از پشتیبانی دائمی ارتباط با مدرس برخوردار میشوید و میتوانید هر زمان سوالی داشتید از مدرس دوره بپرسید.

هر بار که در مورد آردوینو صحبت میکنیم، در حقیقت 3 چیز مد نظر ما هست.

۱. سخت افزار آردوینو

۲. IDE آردوینو

۳. کد برنامه نویسی آردوینو

در مرحله اول باید با سخت افزار آردوینو که همان برد های آردوینو هست آشنا شویم. دسته های مختلف از انواع برد های آردوینو وجود دارد که هر کدام ویژگی های خاص خود را دارند.

برد آردوینو UNO

بدون شک محبوب ترین برد آردوینو، برد آردوینو Uno هست. همه بردهای آردوینو یک چیز مشترک دارند: همه آنها یک میکروکنترلر روی خود دارند. یک میکروکنترلر اساسا یک کامپیوتر با اندازه کوچک است. بنابراین وقتی استفاده از آردوینو را یاد می گیرید، در حال یادگیری استفاده از میکروکنترلر هستید. میکروکنترلر چیزی است که ما را قادر می سازد آن ورودی های مختلف را بخوانیم و آن خروجی های مختلف را کنترل کنیم.

وقتی کسی می گوید برد آردوینو، در مورد چیزی فیزیکی صحبت می کند. این در حقیقت یک برد مدار چاپی (PCB) است و قطعات الکتریکی روی آن قرار دارند.

برد آردوینو برای سهولت ما طراحی شده است. بنابراین به سادگی توسط یک کابل USB معمولی به کامپیوتر یا لپتاپ شما متصل میشود. همچنین با توجه به پین هدر هایی که روی برد قرار داده شده است، به سادگی و فقط با سیم جامپر و برد بورد میتوانید اتصالات را بین آردوینو و سایر ماژول ها برقرار کنید. یعنی دیگر نیازی به هویه و لحیم کاری نیست.

برد آردوینو نانو

دیگر برد محبوب آردوینو، نانو Nano است. این یک برد کوچک مبتنی برد میکروکنترلر AVR است که قابلیت های زیادی را در دسترس شما قرار میدهد. شما میتوانید این برد را در انواع پروژه های قابل حمل و ... استفاده کنید. این برد نیز با یک کابل USB معمولی به کامپیوتر شما متصل میشود. برد های نانو اغلب با تراشه های درایور CH340 مورد استفاده قرار میگیرند. برقراری ارتباط بین یک Uno و Nano از طریق ارتباط سریال، یکی از پروژه های محبوب برای علاقمندان برنامه نویسی الکترونیک است.

آردوینو فقط سخت افزار نیست، بلکه نرم افزار بسیار محبوبی نیز دارد. چیزی به نام Arduino IDE (محیط توسعه یکپارچه) برای برنامه نویسی برد های آردوینو وجود دارد. این یک برنامه نرم افزاری است که بر روی کامپیوتر خود دانلود و نصب می کنید و سپس از آن برای برنامه ریزی بردهای آردوینو استفاده می کنید.

این نرم افزار کاملا رایگان است و استفاده از آن بسیار آسان است و خیلی شبیه یک ویرایشگر متن است. Arduino IDE جایی است که شما کد خود را می نویسید و این کد در واقع بر روی خود برد آردوینو بارگذاری می شود.

کد آردوینو بخش بسیار مهمی است. کدی که در Arduino IDE مینویسید در نهایت همان چیزی است که روی برد شما آپلود میشود و عملکرد برد شما را تعیین میکند. به کد آردوینو اسکچ (Sketch) گفته میشود. زبان برنامه نویسی آردوینو بر پایه زبان C و C++ است. بنابراین اگر شما برنامه نویسی آردوینو را یاد بگیرید، در حقیقت برنامه نویس C هم هستید.

این کد های آردوینو هستند که نحوه کار برد را تعیین میکنند. شما میتوانید از همین کد ها برای پروژه های اینترنت اشیا هم استفاده کنید. یعنی یک فرد با یادگیری آردوینو، آموزش اینترنت اشیا هم میبیند. شما با اینترنت اشیا تعیین میکنید اطلاعات منزل یا ... شما به یک سایت شخصی ارسال شود و در اینترنت قابل مشاهده باشد. یا میتوانید ابزار های کنترلی در سایت خود قرار دهید و با فشردن یک دکمه، یک دستگاه (مثل لامپ، تلویزیون و...) را در منزل یا محل کار خود کنترل کنید.

دلیل محبوبیت آردوینو استفاده ساده آن است. شما با هر سطح دانشی میتوانید برنامه نویسی آردوینو را فرا بگیرید و پروژه های هوشمند سازی، اینترنت اشیا، ربات ها و ... را بسازید. نکته مهم تر در رابطه با آردوینو این است که با یادگیری زبان آردوینو، شما میتوانید برای برد های مختلف با میکروکنترلر های مختلف هم برنامه نویسی کنید. یعنی علاوه بر کار با برد های آردوینو، شما با برد های دیگر از جمله NodeMCU, Wemos, STM32, Raspberry pi و ... هم میتوانید کار کنید.

دلیل دیگر محبوبیت آردوینو جامعه بزرگ آن است. هر زمان به مشکلی بر بخورید میتوانید به سادگی در انجمن های مربوط به آردوینو (مثل انجمن آیرنکس) سوال خود را مطرح کنید و پاسخ سوال خود را دریافت کنید.