تهران - میدان انقلاب - روبه روی دانشگاه تهران - خیابان فخر رازی - نرسیده به خیابان جمهوری - ابتدای کوچه مهر - پلاک 4

مزایا و معایب استفاده از آردوینو

مزایا و معایب استفاده از آردوینو


یکی از سوالات متداولی که از افرادی که تازه وارد الکترونیک و برنامه نویسی می شوند می شنویم این است که آردوینو چیست؟ آردوینو بستری برای دستگاه های میکروکنترلر است که برنامه نویسی تعبیه شده را بسیار آسان تر از روش های سنتی می کند. به لطف سادگی و سهولت استفاده از آردوینو، سیستم های جاسازی شده و برنامه نویسی اکنون موانع ورود بسیار کمتری نسبت به قبل دارند. این که آردوینو چیست و چرا از آن استفاده می کنیم و همچنین مزایا و معایب استفاده از آردوینو در مطلب زیر ارائه شده است.

آردوینو چیست

آردوینو یک ابزار عالی برای توسعه اشیا تعاملی، گرفتن ورودی از انواع سوئیچ ها یا سنسورها و کنترل انواع چراغ ها، موتورها و سایر خروجی ها است. پروژه های آردوینو می توانند به صورت مستقل باشند یا می توانند با استفاده از USB به کامپیوتر متصل شوند. آردوینو توسط کامپیوتر به عنوان یک رابط سریال استاندارد مشاهده می شود. در اکثر زبان های برنامه نویسی API ارتباط سری وجود دارد، بنابراین رابط کاربری آردوینو با یک برنامه نرم افزاری که روی رایانه اجرا می شود باید بسیار ساده باشد.

سخت افزار آردوینو چیست

این سخت افزار شامل یک صفحه پایه ساده است که دارای میکروکنترلر و مدار پشتیبانی آن با اتصالات ماژول ها و یک رابط USB برای بارگیری کد از کامپیوتر است. رایج ترین آن Arduino Uno نام دارد که از میکروکنترلر Atmel ATmega328P استفاده می کند.

به زبان دیگر می توان گفت که برد آردوینو یک صفحه میکروکنترلر است که به عنوان یک مدار کوچک که شامل یک کامپیوتر کامل روی یک تراشه کوچک (میکروکنترلر) است عمل می کند. نسخه های مختلفی از صفحه آردوینو وجود دارد که این نسخه ها از نظر اجزا، هدف و اندازه متفاوت هستند. برخی از نمونه های صفحه آردوینو عبارتند از: Arduino Diecimila ، Arduino Duemilanove ، Freeduino ، Arduino NG و موارد دیگر. نمودارهای آردوینو با استفاده از یک منبع باز توزیع می شوند، بنابراین هر کسی آزادانه می تواند تابلوی سازگار خود با آردوینو را بسازد. نام آردوینو یک علامت تجاری ثبت شده است بنابراین شما نمی توانید با تابلوی هک شده خود آردوینو را ثبت نمایید.

نرم افزار آردوینو چیست

این نرم افزار یک محیط توسعه منبع باز است که به زبان جاوا نوشته شده است و می تواند تحت لینوکس، MAC یا ویندوز اجرا شود. این نرم افزار یک زبان برنامه نویسی ساده به نام Wiring دارد که نوشتن اسکریپت ها را برای انجام وظایف میکروکنترلر آسان می کند. این اسکریپت ها Arduino Sketches نامیده می شوند. اکثر محافظ ها با طرح هایی که قبلاً نوشته شده اند، قابل بارگیری در نرم افزار، کامپایل و بارگیری در صفحه پایه می باشند. این اسکریپت ها یک شکل بسیار ساده از C هستند و با یک تابع راه اندازی برای شروع اولیه و یک تابع اصلی که کد را به طور مکرر اجرا می کند، آغاز به کار می نمایند.

در سال های گذشته، استفاده از آردوینو به دلیل خوانایی و سهولت آن بسیار افزایش یافته است. اما نکته قابل تأمل این است که آیا استفاده از آردوینو به نفع مهندسان است یا خیر. استفاده از آردوینو مزایا و معایبی دارد. که ما در ادامه به بررسی این مزایا و معایب خواهیم پرداخت.

مزایای استفاده از آردوینو

1- سهولت در استفاده

بزرگترین مزیت آردوینو آماده بودن آن برای استفاده در موارد مختلف می باشد. به این صورت که آردوینو بصورت بسته بندی کامل ارائه می شود که شامل تنظیم کننده 5 ولت، مشعل، نوسان ساز، میکروکنترلر، رابط ارتباط سریال، LED و هدرهای اتصالات است. برای برنامه نویسی یا هر رابط دیگر لازم نیست به اتصالات برنامه نویس فکر کنید. فقط آن را به پورت USB رایانه خود متصل کنید و تمام. ایده انقلابی شما قرار است تنها پس از چند کلمه کدگذاری، جهان را تغییر دهد.

2- وجود نمونه های مختلف از کدها

یکی دیگر از مزایای بزرگ آردوینو، وجود کتابخانه نمونه های موجود در داخل نرم افزار آردوینو است. ما این مزیت را با استفاده از نمونه ای از اندازه گیری ولتاژ توضیح خواهم داد. به عنوان مثال اگر می خواهید ولتاژ را با استفاده از میکروکنترلر ATmega8 اندازه گیری کنید و بخواهید خروجی را روی صفحه کامپیوتر نمایش دهید، باید کل مراحل را طی کنید.

این فرایند از یادگیری میکروکنترلر ADC برای اندازه گیری آغاز شده و از طریق یادگیری ارتباط سریال برای نمایش و در مبدل های USB – سریال پایان می یابد. از طرف دیگر، اگر می خواهید ولتاژ را با استفاده از آردوینو اندازه بگیرید بایستی فقط آردوینوی خود را متصل کرده و مثال ReadAnalogVoltage را در نرم افزار باز نمایید. در نهایت پروژه پس از قرار دادن مقاومت های معقول و دیود زنر آماده است و شما به راحتی می توانید ولتاژ پایانه سریال آردوینو را مشاهده کنید.

مزایا و معایب آردوینو

3- به کار بردن تابع های آسان

در هنگام کد گذاری آردوینو، تابع هایی را مشاهده می کنید که موجب آسان شدن بسیاری از کارها می گردند. از دیگر مزایای آردوینو قابلیت تبدیل واحد خودکار آن است. در واقع می توانید بگویید که در هنگام اشکال زدایی لازم نیست نگران تبدیل واحد باشید. فقط از تمام قوا در قسمت های اصلی پروژه های خود استفاده کنید. لازم نیست نگران مشکلات جانبی در این رابطه باشید.

4- برخورداری از ارتباطات گسترده

بسیاری از انجمن ها در اینترنت وجود دارد که در آن مردم در مورد آردوینو صحبت می کنند. مهندسان، علاقه مندان و متخصصان در حال ساخت پروژه های خود از طریق آردوینو هستند. در مورد همه این موارد می توانید با افراد مختلف مشورت نموده و از آنها کمک بگیرید.

5- منبع آزاد بودن آردوینو

از آنجایی که پلتفرم آردوینو منبع باز است و به میلیون ها نفر امکان مشارکت در الکترونیک تعبیه شده را می دهد، برای جامعه بسیار مناسب می باشد. این بدان معنی است که اگر می خواهید با تراشه سنسور LSM9DS0 9-DOF ارتباط برقرار کنید، می توانید به کتابخانه Adafruit LSM9DS0 در Github بروید و کد را بارگیری کنید، بسته به سطح مهارت خود، زمان توسعه را ساعت ها یا حتی روزها کاهش می دهید.

6-  قیمت ارزان آردوینو

برخی از برد های آردوینو را می توانید با قیمت های بسیار کم پیدا کنید که مبلغ آن بسیار کمتر از مبلغی است که شما برای پرداخت تابلوهای ارزیابی ریزپردازنده / میکروکنترلر باید پرداخت نمایید.

در کنار مزایایی که در بالا به آنها اشاره شد مزیت های دیگری برای آردوینو می توان بیان کرد که یکی از آنها این است که نرم افزار آن با اکثریت سیستم عامل ها سازگاری داشته و می توان با آنها کار کرد. همچنین استفاده راحتی که از آردوینو برای مبتدیان وجود دارد از بزرگترین مزایای آن به شمار می رود.

بررسی معایب آردوینو

در کنار همه مزایایی که برای این قطعه نام برده شد، معایب و ایراداتی نیز در آن وجود دارد که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم:

ساختار آردوینو یکی از معایب آن است. در حین ساخت یک پروژه شما باید اندازه آن را تا حد ممکن کوچک کنید. اما با ساختارهای بزرگ آردوینو ما باید به PCB های بزرگ متصل شویم. اگر روی یک میکروکنترلر کوچک مانند ATmega8 کار می کنید، می توانید PCB خود را تا حد ممکن کوچک کنید. این کوچک کردن سایز آردوینو می تواند برای افراد دردسرساز بوده و از جمله ایرادهای آن به شمار می رود.

از دیگر معایبی که برای آردوینو وجود دارد این است که در صورتی که شما تنها به کار کردن با آردوینو بپردازید، در نهایت امکان کار کردن با دیگر پلتفرم ها برایتان مشکل خواهد بود.

در صورتی که از منابع تغذیه با ولتاژ بالا برای این قطعات استفاده شود برد آردوینو آسیب دیده و ممکن است بسوزد. در واقع نباید ولتاژ بیشتر از 5 ولت توسط منبع تغذیه به برد آردوینو وارد گردد.

 جمع بندی

در این مقاله به معرفی آردوینو و مزایا و معایبی که دارد پرداخته شد و متوجه شدیم این قطعه بستری برای دستگاه های میکروکنترلر است که برنامه نویسی را بسیار آسان تر از سایر روش ها می نماید. افرادی که علاقمند به حوزه الکترونیک بوده و در این مسیر مبتدی می باشند از آردوینو استفاده بسیاری می نمایند و این استقبال به علت استفاده راحتی است که این بردها داشته و همچنین منبع باز بودن سخت افزار آن می باشد.

مجتمع آموزشی برق برگزار کننده دوره های آموزشی از جمله آموزش تعمیر بردهای الکترونیکی ، آموزش طراحی برد ، آموزش PLC و …  می باشد . برای اطلاع از نحوه برگزاری دوره ها با کارشناسان ما تماس بگیرید.

5/5 - (1 امتیاز)


دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *