در عرض چند دقیقه می توانید به سادگی بر روی برد بوردتان یک آردوینو بسازید به طوریکه تمام ویژگی ها و خصوصیات آردوینوی واقعی را داشته باشد. با ما همراه شوید.

 

آردوینو چیست

Arduino یک پلات فورم الکترونیکی منبع باز انعطاف پذیر است که به سادگی چه از لحاظ سخت افزاری و چه از لحاظ نرم افزاری قابل استفاده است. آردوینو می تواند جهت ایجاد اشیای تعاملی، گرفتن ورودی از تعداد زیادی سوییچ و حسگر، و کنترل تنوعی از لامپ ها، موتورها و سایر خروجی های فیزیکی به کار گرفته شود. زبان برنامه نویسی آردوینو، یک پیاده سازی از Wiring(یک پلت فرم محاسباتی و فیزیکی مشابه) است، که بر اساس محیط برنامه نویسی چندرسانه ای Processing کار می کند.

 

قطعات مورد نیاز:

رگولاتور ولتاژ 7805 × 1  
LED × 2  
مقاومت 220 اهم × 2  
مقاومت 10 کیلو اهم × 1  
خازن 10 میکرو فاراد × 2  
خازن سرامیکی 22 پیکو فاراد × 2  
کریستال 16 مگا هرتز × 1  
پین هدر صاف نری × 1  
کابل مبدل USB به سریال TTL × 1  
برد بورد × 1  
سیم جامپر × 1  
میکرو کنترلر ATmega168 × 1  
باتری 9 ولتی × 1  
تکت سوویچ × 1  

 

 

اتصالات و سیم بندی:



اتصالات منبع تغذیه:

اولین مرحله در انجام این پروژه تامین ولتاژ و توان برای قطعات است. با استفاده از رگولاتور 7805 باید یک ولتاژ ثابت 5 دلت برای قطعات تامین کنیم. برای اینکه رگولاتور بتواند ولتاژ 5 ولت را تامین کند باید ولتاژ ورودی بیشتر از 5 ولت داشته باشد. یک باتری 9 ولتی می تواند این ولتاژ را برای رگولاتور تامین نماید.
رگولاتور 7805 سه پایه دارد. اگر به این قطعه از مقابل نگاه کنید پایه سمت چپ ولتاژ ورودی رگولاتور، پایه وسط زمین و پایه سمت راست ولتاژ رگوله شده ی خروجی است. بنابراین ولتاژ 9 ولتی باتری را به پایه سمت چپ و منفی باتری را به یک ردیف کناری از برد بوردتان وصل نمایید. آن ردیف زمین شما(Ground) خواهد بود. حال پایه وسط را به زمین وصل کنید. همچنین پایه سوم رگولاتور را نیز که ولتاژ خروجی رگوله شده است به یک ردیف کناری دیگر از برد بوردتان وصل کرده و ولتاژ مثبت را برای کل مدارتان بسازید.
خازن 10 میکرو را به پایه های رگولاتور متصل کنید به طوریکه پایه آند(مثبت) خازن که معمولا بلندتر است به پایه خروجی رگولاتور وصل شده و پایه کاتد (منفی) خازن نیز به زمین رگولاتور وصل شود.
همچنین برای تشخیص خطا در سیستم می توانیم از یک led استفاده کنیم. برای این کار یک مقاومت 220 اهمی را با پایه مثبت led سری کرده و به ولتاژ 5 ولت وصل کنید. همچنین پایه منفی led را به زمین مدار وصل کنید.
اتصالات منبع تغذیه در اینجا به پایان رسید. حال می توانیم به سراغ سایر اتصالات برویم.

تطبیق پایه های آردوینو:

 
در این مرحله می خواهیم میکروکنترلر ATmega168 خود را برای اینکه کاملا مشابه آردوینو عمل کند آماده کنیم. قبل از شروع اجازه دهید نگاهی به پایه های این میکروکنترلر انداخته و ببینیم آیا رابطه ای بین عملکرد برخی از این پایه ها با پایه های آردوینو وجود دارد یا خیر. اگر به دیتا شیت این میکرو کنترلر نگاهی بیندازید هیچ ارتباطی بین پین های این میکروکنترلر و پین های آردوینو نخواهید یافت زیرا آردوینو از توابع مخصوص به خودش برای هر پین استفاده می کند.
دیتا شیت این میکروکنترلر را می توانید از لینک زیر دانلود نمایید.


دانلود دیتا شیت میکروکنترلر




در بسیاری از میکروکنترلر ها پین شماره 1 دارای یک مشخصه ی گرد کوچک بر روی برد است و با آن شناسایی می شود. با شناسایی پین شماره 1 بقیه ی پین ها نیز از روی دیتا شیت هر میکرو کنترلر شناسایی می شوند.
پین شماره 22 میکرو را به زمین مدار متصل کنید.
پین های شماره 20 و 21 میکرو را به مثبت مدار وصل کنید.
در آردوینو پین شماره 13 مربوط به LED است. برای اتصال LED به میکرو یک مقاومت 220 اهمی را از زمین به کاتد LED وصل کرده و آند GED را به پین شماره 19 میکرو کنترلر وصل نمایید. اتصالات مربوط به یک سمت میکروکنترلر به پایان رسید. حال می توانیم به پین های سمت دیگر میکروکنترلر بپردازیم.


برای ریست کردن آردوینو به یک سوویچ احتیاج داریم. سوویچ را بر روی برد بورد جایی نزدیک به پین 1 قرار دهید. بوسیله ی یک سیم پایه پایینی سوویچ را به پین 1 وصل کنید. همچنین یک مقاومت 10 کیلو اهمی را بین پین 1 و ولتاژ مثبت مدار قرار دهید. سپس پایه ی بالایی سوویچ را به زمین مدار متصل کنید.
پین 7 را به ولتاژ مثبت و پین 8 را به زمین وصل کنید. همچنین کریستال خارجی را بین پین های 9 و 10 میکروکنترلر قرار داده و از هر دو پین یک خازن 22 پیکو فاراد را به زمین وصل کنید.
پین هدر خود را در جایی از برد بورد که یک فضای شش تایی خالی دارید قرار دهید. پین های این پین هدر را به ترتیب از بالا به پایین برد بورد به صورت 1 تا 6 زیر نام گذاری کنید. این پین ها باید به ترتیب زیر به پایه های میکرو وصل شوند.
GND, NC, 5V, TX, RX, NC
بنابراین زمین مدار را به پین 1 پین هدر، ولتاژ مثبت مدار را به پین 3 پین هدر ، پین شماره 2 میکرو کنترلر را که پین RX است به پین 4 پین هدر یعنی TX و پین شماره 3 میکروکنترلر را که TX است به پین 5 پین هدر یعنی RX وصل کنید.
پین های NC به معنای not connected بوده و به جایی وصل نمی شوند. می توانید آن ها را به زمین نیز وصل کنید. انصالات پین هدر برای پروگرام کردن میکروکنترلر است.
آردوینوی شما آماده است.

برنامه نویسی:

 
اتصالات را یک بار دیگر به دقت بررسی کنید. کابل سریال خور را به کامپیوتر و برد بورد وصل کنید. دقت کنید که باتری 9 ولتی در این مرحله به مدار متصل نباشد.
نرم افزار آردوینو را باز نموده و از منوی Example > sketch files > under digital > blink sketch را باز کنید. از منوی tools > serial port پورتی را که در حال استفاده هستید انتخاب نمایید. برای مثال این درگاه ممکن است com1 یا هر com دیگری باشد.
از منوی  tools >  Board میکروی خود را با توجه به میکروکنترلری که روی برد بورد استفاده کرده اید انتخاب کنید.
حال دکمه آپلود را فشار داده و سپس با استفاده از سوویچی که بر روی برد بورد قرار دادیم میکرو را ریست کنید. اگر برنامه به درستی آپلود شده باشد باید LED که به پین 13 وصل شده بود روشن و خاموش شود.
پس از اینکه کد را بر روی میکروی خود آپلود کردید می توانید کابل سریال را باز کرده و باتری 9 ولتی را در مدار قرار دهید.

فایل های PCB

 


در صورتی که بخواهید این مدار را بر روی PCB بزنید می توانید فایل ها و نقشه های لازم برای PCB را از لینک زیر دانلود کنید.

نوشته شده توسط
افزودن نظر