جلسه پنجم : کامپیوتر و صنعت : چه چیزهایی روی بردهای آردوینو قرار دارد

تغذیه (USB/ Barrel jack)

هر برد آردوینو به یک طریقی باید به منبع تغذیه متصل شود. آردوینو UNO می‌تواند از طریق یک کابل USB که از کامپیوتر شما به برد متصل شده و یا یک منبع تغذیه مانند آداپتور منبع تغذیه 5 ولت 2 آمپر که به ترمینال Barrel jack وصل می‌شود تغذیه شود. در شکل بالا اتصال (1) USB و ترمینال (2) Barrel jack برچسب‌دار شده‌اند.

همچنین، انتقال و بارگذاری برنامه‌ها بر روی پردازنده برد آردوینو از طریق همین اتصال USB انجام می‌شود. چگونگی برنامه‌ریزی با آردوینو را می‌توانید در “مقدمه ای از آردوئینو- قسمت سوم: کار با آردوینو” پیدا کنید.

توجه شود که از منبع تغذیه بزرگ‌تر از 20 ولت استفاده نکنید چراکه در صورت استفاده آردوینوی شما بیش‌ازحد تغذیه خواهد شد و درنتیجه خراب می‌شود.

پین‌های (5V, 3.3V, GND, Analog, Digital, PWM, AREF)

پین‌های روی آردوینو مکانی هستند که شما سیم‌ها را به‌منظور ساختن مدارات مختلف به آن‌ها متصل می‌کنید (احتمالاً در اتصال از برد بورد و تعدادی سیم استفاده خواهید نمود). آن‌ها معمولاً پلاستیک سیاه‌رنگی به نام “هدر” دارند که به شما اجازه می‌دهد تا فقط یک سیم را مستقیم به یک پین برد متصل کنید. آردوینو چندین نوع پین دارد، هرکدام از آن‌ها روی برد برچسب دار شده است و برای عملیات مختلفی استفاده می‌شود.

(3) GND: مخفف زمین (Ground) است. چندین پین GND روی آردوینو وجود دارد که هرکدام از آن‌ها می‌تواند برای اتصال به زمین مدار شما مورداستفاده قرار بگیرد.

(4) 5v و (5) 3.3v: همان‌طور که حدس می‌زنید، پین 5 ولت، تغذیه 5 ولتی و پین 3.3 ولت، تغذیه 3.3 ولت را فراهم می‌کند. بیشتر اجزای ساده و سنسورهایی که برای آردوینو استفاده می‌کنید با یکی از این دو ولتاژ کار می‌کنند که خیلی در راحتی انجام پروژه‌های شما کمک می‌کند.

آنالوگ (6): ناحیه‌ای از پین‌ها که برچسب “Analog in” خورده است (از A0 تا A5 روی برد آردوینو UNO)، پین‌های آنالوگ هستند. این پین‌ها می‌توانند سیگنال‌ها را از یک سنسور آنالوگ بخوانند (مانند سنسور دما) و به مقادیر دیجیتالی که ما می‌توانیم بخوانیم تبدیل کنند.

دیجیتال (7): در ادامه پین‌های آنالوگ پین‌های دیجیتال وجود دارند (از 0 تا 13 روی بردهای آردوینو UNO). این پین‌ها هم می‌توانند به‌عنوان ورودی‌های دیجیتال (اگر دکمه‌ای فشرده شد اطلاع بده) و هم خروجی‌های دیجیتال (مانند روشن کردن یک LED) بکار گرفته شوند.

(8) PWM: ممکن است شما متوجه علامت (~) در کنار برخی پین‌های دیجیتال شده باشید (پین‌های 3, 5, 6, 9, 10 و 11 روی برد آردوینو UNO). این پین‌ها به‌عنوان پین‌های عادی دیجیتال عمل می‌کنند، اما همچنین می‌توانند برای چیزی به اسم مدولاسیون پهنای پالس (Pulse Width Modulation) یا PWM هم استفاده شوند.

(9) AREF: به‌عنوان پین آنالوگ مرجع شناخته می‌شود. بیشتر اوقات از این پین استفاده‌ای نمی‌شود. گاهی اوقات برای تنظیم یک ولتاژ مرجع خارجی (بین 0 تا 5 ولت) به‌عنوان حد بالای ورودی پین‌های آنالوگ به کار می‌رود.

دکمه ریست

آردوینو یک دکمه ریست (10) دارد. فشار دادن این دکمه به‌طور موقت پین ریست را به زمین وصل می‌کند و هر کدی که در آردوینو بارگذاری شده است را از اول راه‌اندازی می‌کند.

اگر کد شما تکرار نمی‌شود این دکمه می‌تواند خیلی مفید باشد، اما برنامه‌ها معمولاً چندین بار تکرار می‌شوند. معمولاً اگر کد و برنامه شما مشکل داشته باشد، برخلاف خیلی از دستگاه‌ها در آردوینو با ریست کردن مشکلی حل نمی‌شود و باید کد را بررسی کرد.

ال ای دیه تغذیه

پایین‌تر و در سمت راست کلمه “UNO” روی برد آردوینو، یک LED خیلی کوچک در کنار دکمه (11) On وجود دارد. هر زمان که شما آردوینوی خود را به هر منبع تغذیه‌ای متصل کردید، این LED باید روشن شود. اگر این چراغ روشن نشد، احتمال دارد مشکلی وجود داشته باشد و وقت آن است که مدار خود را دوباره بررسی کنید.

TX RX LEDs

TX مخفف انتقال transmit و Rx مخفف دریافت receive است. در کارهای الکترونیکی این علامت‌ها به‌منظور این نوشته می‌شوند که این پین‌ها مسئول برقراری ارتباط سریال هستند. در مورد بردهای ما، دو جا روی آردوینو این علائم ظاهر می‌شوند؛ یکی به‌وسیله پین‌های دیجیتال 0 و 1 و دیگری کنار ال ای دی نشان‌دهنده TX و RX که با برچسب 12 نشان داده شده است. این ال ای دی‌ها به‌خوبی به ما نشان می‌دهند که چه زمانی آردوینوی ما در حال دریافت اطلاعات و یا انتقال اطلاعات است. (مثلاً زمانی که ما در حال بارگذاری برنامه جدید روی برد هستیم).

IC اصلی

شئ سیاه‌رنگ با پایه‌های فلزی یک IC یا مدار مجتمع (13) است. به این IC به‌عنوان مغز آردوینوی نگاه کنید. IC اصلی در انواع مختلف بردهای آردوینو اندکی متفاوت است، اما معمولاً از خانواده میکروکنترلرهای Atmega شرکت Atmel می‌باشند. اطلاع از نوع این میکروکنترلر زمانی می‌تواند اهمیت پیدا کند که شما باید نوع IC خود (نوع برد آردوینو خود) را قبل از بارگذاری برنامه جدید در نرم‌افزار آردوینو بدانید. این اطلاعات می‌توانند در نوشته‌های بالای IC پیدا شوند. اگر اطلاعات بیشتری درباره انواع مختلف IC ها می‌خواهید، خواندن دیتا شیت ها می‌تواند بسیار کمک‌کننده باشد.

تنظیم‌کننده ولتاژ

درواقع تنظیم‌کننده ولتاژ (14) روی آردوینو چیزی نیست که شما بتوانید (باید) با آن کاری داشته باشید. اما اطلاع از مکان آن و اینکه چه کاربردی دارد می‌تواند مفید باشد. تنظیم‌کننده ولتاژ دقیقاً چیزی است که از نام آن مشخص است. این IC مقدار ولتاژی که وارد برد آردوینو می‌شود را کنترل می‌کند. به آن به‌عنوان حراست ورودی فکر کنید. این وسیله ولتاژ اضافی را که ممکن است به مدار آسیب وارد کند را دور می‌ریزد. البته محدوده‌ی خودش را دارد، پس آردوینوی خود را به هر منبع تغذیه‌ی با محدوده بالای 20 ولت وصل نکنید.