آردوینو چیست؟

آردوینو یک پلت‌فرم الکترونیکی متن باز است که بر مبناي منطق استفاده آسان سخت‌افزاری و نرم‌افزاری بنیان نهاده شده است.

بردهای الکترونیکی آردوینو قابلیت خواندن ورودی‌ها (نظیر سنسورها، اثر انگشت، کلید یا حتی یک پیام تویتر)  و همچنین قرار دادن داده بر روی خروجی‌ها (نظیر فرمان فعال سازی یک موتور، فرمان روشن کردن یک LED، یا انتشار یک متن بصورت آنلاین) را دارند. از طريق ارسال يكسري دستورها به ميكروكنترلر اين برد الكترونيكي مي‌توان تعيين كرد كه برد چه كاري براي شما انجام دهد. براي اين كار مي‌توان از زبان برنامه‌نويسي مخصوص آردوينو و نيز نرم‌افزار آردوينو (IDE) جهت انجام پردازش‌هاي مورد نياز استفاده نمود.

در سال‌هاي اخير آردوينو به عنوان هسته اصلي بسياري از پروژه‌هاي دنياي واقعي از كاربردهاي روزمره گرفته تا ابزارهاي علمي ‌پيچيده بوده است. از سراسر دنيا گروه های زيادي از افراد شامل سازندگان، دانشجويان، علاقه‌مندان، هنرمندان، برنامه نويسان و افراد حرفه‌اي يك جامعه فراگير در خصوص آردوينو را تشكيل داده‌اند. نوآوري‌ها و پروژه‌هاي زيادي توسط افراد اين جامعه در دسترس علاقه‌مندان قرار داده شده است كه به عنوان يك منبع كمكي با ارزش براي مبتديان و حتي افراد حرفه‌اي به شمار مي‌رود.

آردوينو در موسسه Lvera به عنوان ابزاري با استفاده آسان براي نمونه سازي سريع توليد شده است. هدف‌گذاري اوليه آردوينو براي استفاده دانش‌آموزان و دانشجوياني بوده است كه حتي هیچ‌گونه پيش زمينه‌اي در خصوص الكترونيك و دانش برنامه‌نويسي نداشته باشند. با گسترش استفاده از آردوينو، تغييراتي براي پاسخ به نيازها و چالش‌هاي جديد نيز مد نظر قرار گرفته شد. انواع مختلف بوردهاي آردوينو از نمونه‌هاي ساده 8 بيتي گرفته تا محصولات مبتني بر اينترنت اشيا (IOT)، پوشيدني‌ها، پرینتر سه بعدي و سخت‌افزارهاي با كاربري خاص (embedded) توسعه داده شده است. همه بوردهاي آردوينو به‌ صورت کاملاً متن باز (Open Source) مي‌باشند و در نتيجه كاربر مي‌تواند آن را به صورت مستقل براي هر نوع كاربرد و پروژه خاص تطبیق دهد. نرم‌افزار آردوينو نيز بصورت متن باز است و بر همین اساس اين نرم‌افزار از طريق ايده‌هاي كاربراني از سراسر دنيا روز به روز در حال رشد و توسعه است.

چرا از آردوينو استفاده كنيم؟

به سبب اينكه تجربيات كاربران آردوينو به‌سادگی در دسترس افراد ديگر است، آردوینو در هزاران پروژه مختلف مورد استفاده قرار گرفته است. نرم‌افزار آردوینو به‌گونه‌ای طراحي شده است كه علی‌رغم اينكه استفاده از آن براي افراد تازه كار بسيار راحت است، براي استفاده كاربران حرفه‌اي نيز به اندازه كافي داراي انعطاف لازم است. اين نرم‌افزار بر روي ويندوز، لينوكس و مك قابل اجرا است. اساتيد و دانشجويان از آن براي ساخت ابزار ارزان قيمت مورد نياز خود (نظير تجهيزاتي براي اثبات اصول فيزيك و شيمي)، براي آموزش مقدماتي برنامه‌نويسي، كاربردهاي رباتيك استفاده مي‌كنند. طراحان و معماران براي ساخت نمونه‌ و طرح اولیه مورد نياز خود از آردوينو استفاده مي‌كنند. همچنين، موسيقيدانان و هنرمندان نيز از آن براي آزمايش و توسعه ابزار و آلات موسيقي استفاده مي‌كنند. بعلاوه، سازندگان مختلف آردوينو را براي ساخت بسياري از محصولات نمايشگاهي خود مورد استفاده قرار مي‌دهند. آردوينو يك ابزار كليدي براي يادگيري مطالب جديد است. افراد مختلف از جمله بچه‌ها، علاقه‌مندان، هنرمندان، برنامه نويسان و … مي‌تواند آردوينو را از طريق دنبال کردن دستور‌العمل‌هاي گام به گام كيت‌های آموزشی یاد بگیرد  و همچنین می‌توان با استفاده از تجارب و ایده های سایر افراد از آردوینو استفاده کرد.

امروزه تعداد زيادي از انواع مختلف پلت‌فرم‌هاي ميكروكنترلي از قبيلParallax Basic Stamp، Netmedia’s BX-24، Phidgets، MIT’s Handyboard با عملكرد مشابه آردوينو وجود دارد. اما استفاده و به‌کارگیری اين ابزارها نيازمند دانستن جزئيات سنگين برنامه‌نويسي بوده كه مانع جدي براي استفاده آسان آن‌ها توسط كاربران محسوب مي‌شود.

مزایای آردوینو

آردوينو فرآيند كار با ميكروكنترلر را ساده كرده است و بعلاوه در مقايسه با ساير ابزارهاي مشابه، داراي يكسري مزايا براي مدرسين، دانشجويان و افراد مبتدی است. ازجمله اين مزايا عبارتند از:

• قيمت ارزان: در مقايسه با ساير ميكروكنترلرها و بردهای مبتنی بر میکرو کنترلر بردهاي آردوینو نسبتاً ارزان قيمت‌تر هستند و دارای تنوع قیمت خوبی برای پروژه های ساده تا پیشرفته هستند.
• چند پلت‌فرمي: نرم‌افزار آردوینو (IDE) بر روي سيستم عامل ويندوز، مكينتاش OSX، و لینوکس قابل اجرا است. بسياري از سيستم‌هاي ميكروكنترلري فقط محدود به اجرا بر روي سيستم عامل ويندوز مي‌باشند.
• محيط ساده برنامه‌نويسي: استفاده از نرم‌افزار آردوينو (IDE) براي افراد تازه‌كار به‌سادگی امكان‌پذير است. البته اين نرم‌افزار براي استفاده كاربران حرفه‌اي نيز داراي قابليت انعطاف كافي است. با  توجه به اينكه اين نرم‌افزار بر اساس محيط برنامه‌نويسي پردازشي مي‌باشد، براي مدرسين نيز بسيار مناسب بوده و فرايند آموزش فراگيران جهت كار با آن را تسهيل مي‌كند.
• نرم‌افزار متن باز و قابل توسعه: نرم‌افزار آردوينو به‌صورت يك ابزار متن باز ارائه شده است كه كاربران حرفه‌اي مي‌توانند به آن دسترسي داشته و آن را توسعه دهند. اين زبان برنامه‌نويسي از طريق كتابخانه‌هاي C++ قابل توسعه است. با توجه به اينكه مبناي نرم‌افزار آردوينو بر اساس زبان برنامه‌نويسي C ميكروكنترلر AVR است، افراد مي‌توانند از اين زبان برنامه‌نويسي براي فهم جزئيات فني استفاده كنند. همچنين، كدهاي AVR-C را مي‌توان مستقیماً به برنامه آردوينو اضافه نمود.
• سخت‌افزار متن باز و قابل توسعه: طرح‌هاي بورد آردوينو تحت يك لايسنس كريیتيو كامنز (Creative Commons license) منتشر مي‌شود. بنابراين، طراحان باتجربه مدار مي‌توانند ماژول مختص به خود را داشته باشند و آن را توسعه و بهبود دهند. حتي كاربران نسبتاً تازه كار نيز مي‌توانند براي صرفه‌جويي در هزينه يك نسخه برد بورد ماژول را براي درك چگونگي كاركرد آردوينو بسازند.

در این مقاله در مورد میکروکنترلر آردوینو و مزایای آن صحبت کردیم و سعی کردیم تا به صورت روان و شفاف این مطلب را با شما به اشتراک بگذاریم. همچنین تلاش می کنیم تا این مقاله را با کمک شما ارتقا دهیم، از این رو شما می توانید نظرات، پیشنهادها و انتقادات خود را زیر همین پست با ما به اشتراک بگذارید یا عضو مجله شوید و مقاله هایتان را به اشتراک بگذارید.