هذة المقالة ستكون بداية رحلة ممتعة مكونة من سلسلة مقالات عن الأوردوينو …
ماهو الأوردوينو وكيف تم أختراعه وبداية العمل به؟
الأوردوينو عبارة عن لوحة إلكترونية تتميز بعدة أشياء من أبرزها أنه نظام مفتوح المصدر يفتح للمستخدم مجال واسع للإبداع و التفكير خارج الصندوق وتصميم مختلف للمشاريع .
بدأ الأوردوينو في بداية الألفية بواسطة فريق من الباحثين والمطورين في معهد (IVREA) الإيطالي، تم تصميمه بهدف تسهيل تطوير الأجهزة واختراع مشاريع و برامج إبداعية.
يتكون الأوردوينو من أربعة عشر مدخلاً رقمياً وستة مداخل تناظرية (تم شرح الفرق بين النوعين في مقالة الإشارات التناظرية والرقمية) ومدخل USB لتنزيل البرمجة على اللوحة ومدخل للطاقة ومنافذ للطاقة وستة منظمات PWM تتحكم في إشارة الإخراج، وتتكون ذاكرة الأوردوينو من مكونين رئيسيين هما :
- ذاكرة البرنامج.
- ذاكرة الوصول العشوائي.
الى هنا تعرفنا بشكل عام عن اللوحة (سيتم التفصيل بجميع المكونات في هذة السلسلة وشرحها) ولكن لن نستطيع بناء أي مشروع دون عدة مكونات أساسية يتم ربطها وبرمجتها مع اللوحة من أبرزها :
- المقاومات بمختلف القيم.
- المكثفات.
- مصادر الطاقة بمختلف أنواعها.
- المحركات بمختلف أنواعها.
- الحساسات تناظرية و رقمية.
- لوحة التوصيل الالكترونية Breadboard لربط المكونات معًا دون لحام.
- أسلاك التوصيل Jumper wires.
- شاشات عرض بأنواع مختلفة.
بعد الإنتهاء من الجزء الملموس من الأوردوينو سنكتشف الآن مدى سهولة التعامل معه وبرمجته لتنفيذ الأفكار الإبداعية.
بالنسبة للبرمجة يتم استخدام برنامج (Arduino IDE) و لغة الأوردوينو حيث ان هذة اللغة تستند إلى اللغة البرمجية C/C++ و في بعض المكتبات يمكننا إستخدام لغة البايثون python حيث توفر هذة اللغة مجموعة من الدوال و المكتبات المُساعدة التي تسهل عملية التطوير وبناء المشاريع.
أقسام اللغة البرمجية المستخدمة
- الدوال (Functions): تستخدم لتقسيم البرنامج إلى وحدات صغيرة وقابلة لإعادة الاستخدام، يوجد دالة رئيسية تُسمى “setup” وتُستخدم لإعداد المتغيرات وتهيئة الأجهزة قبل بدء التشغيل، ودالة أخرى تُسمى “loop” وتُستخدم لتنفيذ البرنامج الرئيسي بشكل متكرر.
- المتغيرات (Variables): تُستخدم لتخزين البيانات مؤقتًا خلال تنفيذ البرنامج، يمكن تعريف المتغيرات بأنواع مختلفة مثل الأعداد الصحيحة (integers) والأعداد العشرية (floats) والنصوص (strings).
- هياكل التحكم (Control Structures): تُستخدم للتحكم في تنفيذ البرنامج بناءً على شروط معينة، تشمل هياكل تحكم شرطية مثل “if” و “else” و “switch“، والحلقات التكرارية مثل “for” و “while“.
- المكتبات (Libraries): تُسهل استخدام واجهات الأجهزة المختلفة، يوجد مجموعة كبيرة من المكتبات المتاحة للأردوينو تغطي مجالات مثل التحكم في المحركات، وقراءة الحساسات، والتواصل مع وحدات الاتصال اللاسلكي، والعديد من التطبيقات الأخرى.
هكذا انهينا بداية الإنطلاقة لرحلة تعليمية ممتعة ستأخذنا إلى تطوير وتصميم مختلف المشاريع و الأفكار، سيتم التفصيل في أنواع الأوردوينو والتفصيل في كل أداة مرتبطة بلوحة التحكم وكيفية إستخدامها وبرمجتها لتصميم مختلف المشاريع في المقالات القادمة إن شاء الله.
