کیت استارت آردوینو شما چیست؟ [مبتدیان آردوینو]

در مواجهه با جعبه ای پر از قطعات الکترونیکی، به راحتی می توانید غرق شوید. در اینجا راهنمای دقیق آنچه در کیت خود پیدا خواهید کرد وجود دارد.

آیا به تازگی کیت استارتر آردوینو خریداری کرده اید یا برای خرید آن مردد هستید زیرا کاملاً مطمئن نیستید که چه چیزی در آن وجود دارد؟ تو تنها نیستی. در مواجهه با جعبه ای پر از قطعات الکترونیکی، به راحتی می توانید غرق شوید. کیت S حاوی بیش از 250 قطعه الکترونیکی برای استفاده در پروژه های آردوینو شماست. در اینجا راهنمای دقیق این است که این اجزا چیست و چگونه می توانید از آنها استفاده کنید.

کیت استارت آردوینو شامل چه مواردی است؟

ما از کیت پروژه SunFounder Starter برای آردوینو استفاده می کنیم که با قیمت 49 دلار در دسترس است، که ارزش فوق العاده ای برای پول دارد. حتی اگر کیت شروع متفاوتی دارید، احتمالاً برخی از اجزای یکسان (و نه همه) را خواهید یافت، بنابراین خواندن این راهنما همچنان مفید است.

همچنین باید توجه داشته باشید که این کیت شروع در طول سال ها تغییر کرده است. بنابراین، اگر نسخه قدیمی‌تری دارید، ممکن است چند تفاوت وجود داشته باشد، اما اجزای اصلی باید نسبتاً یکسان باقی بمانند.

آردوینو مگا

مهمترین قطعه کیت خود برد آردوینو است. مدل موجود در کیت SunFounder در واقع یک کلون غیر رسمی آردوینو مگا 2560 است، اما نباید تفاوت زیادی ایجاد کند. مزایا و معایب خاصی در استفاده از کلون آردوینو وجود دارد که باید به خاطر داشته باشید. از آنجایی که طراحی آردوینو منبع باز است، برای سایر شرکت‌ها کاملا قانونی است که آن را بازتولید یا تغییر دهند تا زمانی که آن را به عنوان یک برد رسمی “آردوینو” معرفی نکنند.

تخته نان

برد برد ابزاری است که برای آزمایش مدارها بدون نیاز به سیم لحیم کاری استفاده می شود. در اصل، این یک ابزار آزمایش موقت است که با آن می توانید اتصالات الکتریکی را به سرعت ایجاد و قطع کنید. تخته نان شامل یک ورقه پلاستیکی با سوراخ هایی در بالا و ریل های فلزی متصل به زیر است. قطعات و سیم های جامپر در این سوراخ ها وارد می شوند. هر یک از آن ردیف های پنج سوراخ در وسط متصل است. کل ستون از بیرون متصل است: این خطوط معمولاً به عنوان خطوط برق برای اتصال به منابع برق خارجی استفاده می شوند.

استفاده از تخته نان در پروژه های خود شروع به کار را بسیار آسان تر می کند و به شما امکان می دهد ایده های خود را در مرحله اولیه آزمایش کنید.

ال ای دی ها

کیت SunFounder با چندین LED در رنگ های مختلف (قرمز، زرد، سبز، آبی و سفید) و همچنین یک LED RGB عرضه می شود. LED RGB دارای چهار پین (یکی برای هر رنگ و یک کاتد مشترک یا زمین) است، بنابراین می‌توانید ترکیب رنگ را آزمایش کنید یا نمایش‌هایی از رنگ‌های تصادفی ایجاد کنید. وقتی وارد برنامه نویسی با آردوینو می شوید، بازی با آن بسیار جالب است. مخصوصاً مبتدیان مجذوب این هستند که چقدر می توانید با چند خط کد به دست آورید.

یکی از نکات مهمی که باید به آن توجه کنید، سرنخ های LED است. به طور معمول، مثبت طولانی تر از منفی است، اما اگر اندازه شما یکسان است، به دنبال یک طرف صاف روی پایه LED واقعی باشید. پای در سمت صاف زمین یا منفی است.

شما می توانید خلاقیت خود را با LED ها آزاد کنید. برای فهرستی از ایده‌های جالب، حتماً فهرست پروژه‌های LED الهام‌بخش آردوینو را که می‌توانید خودتان بسازید، بررسی کنید.

کابل یو اس بی

کابل USB آردوینو شما را به رایانه شخصی یا منبع تغذیه جداگانه متصل می کند. کابل علاوه بر تامین برق واحد، داده ها را به شکل برنامه ها یا «اسکچ ها» بین رایانه شخصی و آردوینو منتقل می کند. پس از آپلود، آردوینو برنامه را حتی اگر از برق قطع شده باشد ذخیره می کند. برای پاک کردن برنامه در آردوینو، فقط یک برنامه جدید آپلود کنید.

در حالی که آردوینو برنامه شما را به طور نامحدود، حتی بدون برق، ذخیره می کند، مهم است که توجه داشته باشید که برای اجرای آن، برد باید به نوعی منبع تغذیه متصل شود. می توان آن را از پورت USB، شارژر دیواری یا ورودی 9 ولت یا 12 ولت DC تغذیه کرد.

خازن سرامیکی (100nF)

خازن ها انرژی را ذخیره و تخلیه می کنند: آنها معمولاً برای تنظیم ولتاژ یا صاف کردن سیگنال استفاده می شوند. یک مثال خاص از این کار، “دفعال کردن” با فشار دادن دکمه است. در حالی که فشار دادن یک دکمه ممکن است برای شما یک عمل ساده و سریع به نظر برسد، در سطح الکتریکی در واقع می تواند یک سری نویز الکتریکی بسیار سریع بالا و پایین ایجاد کند. Debouncing فرآیند صاف کردن آن است به طوری که فشار دادن یک دکمه فقط همین است.

برای آشنایی بیشتر با خازن‌ها، راهنمای ما در مورد اینکه خازن‌ها چیست و چه کاربردی دارند را بخوانید.

H-Bridge (L239D)

H-Bridge یک مدار مجتمع است که اجازه می دهد ولتاژ در هر جهت اعمال شود. اینها معمولاً همراه با یک موتور DC مورد استفاده قرار می گیرند تا به آن اجازه بچرخد هم به جلو و هم به عقب. آی سی L239D که در کیت استارتر SunFounder عرضه می شود در واقع یک پل H دوگانه است، بنابراین می توانید دو موتور DC (برای روبات ها عالی) یا یک موتور پله ای تک را هدایت کنید.

موتور DC

موتور DC قطعه ای حاوی یک میله فلزی است که هنگام اتصال به برق می چرخد. سپس میله چرخان می تواند کارهای ساده ای مانند چرخاندن فن، یا اجرای یک سیستم قرقره ای که حرکت ایجاد می کند (به عنوان مثال در یک ماشین RC) انجام دهد.

استپر موتور

موتور پله ای نوع خاصی از موتور الکتریکی DC است که برای کنترل دقیق موقعیت و چرخش استفاده می شود. پله ها در برنامه هایی استفاده می شوند که نیاز به موقعیت یابی دقیق دارند و نیازی به حرکت رفت و برگشتی نیست. موتور پله‌ای سیگنال‌های ورودی الکتریکی را به مراحل مجزا تبدیل می‌کند، که هر مرحله یک فاصله زاویه‌ای یکنواخت است. دو نوع اساسی از موتورهای پله ای وجود دارد: موتورهای پله ای تک قطبی و دو قطبی.

سروو موتور

سروو چرخشی در کیت شامل یک موتور DC، پتانسیومتر و سیستم چرخ دنده است که می تواند برای کنترل دقیق موقعیت “شاخ” آن با استفاده از سیگنال های PWM (مدولاسیون عرض پالس) آردوینو استفاده شود. سرووها ممکن است در دستگاه هایی مانند بازوهای روباتیک و سیستم های فرمان استفاده شوند.

رله 5 ولت

کیت SunFounder قبلا شامل یک اپتوکوپلر بود، اما از آن زمان با یک رله 5 ولت جایگزین شده است. رله یک کلید الکترومکانیکی است که به شما امکان می دهد مدارها را بدون تماس مکانیکی ببندید و باز کنید.

اپتوکوپلرها معمولاً ارزان‌تر، قابل اطمینان‌تر و سریع‌تر از رله هستند، اما در تحمل بارهای بالاتر نیز ناتوان هستند. رله ها زمانی به کار می آیند که نیاز به کنترل مقدار زیادی جریان یا ولتاژ با استفاده از یک سیگنال الکتریکی کوچک دارید.

مقاومت ها

مقاومت ها اجزایی هستند که جریان جریان را به اجزای دیگر محدود می کنند. هنگامی که یک سیم را به پایه برق 5 ولت آردوینو وصل می کنید، اما یک قطعه فقط می تواند 3.5 ولت را تحمل کند، باید راهی برای محدود کردن مقدار برق (جریان) دریافتی آن پیدا کنید تا از آسیب دیدن آن جلوگیری کنید.

قیاس لوله آب یکی از بهترین روش ها برای توصیف عملکرد یک مقاومت است. اگر مداری را به عنوان شبکه ای از لوله های آب در نظر بگیرید که در یک جهت جریان دارند، یک مقاومت مانند اتصال یک لوله کوچکتر به انتهای یک لوله بزرگتر است. دلیل اصلی انجام این کار محافظت از سایر اجزا در برابر آسیب است.

مقاومت های این کیت استارت دارای مقادیر مختلفی هستند (از 220Ω تا 1MΩ). اگر با کدهای رنگ مقاومت آشنا نیستید، این می تواند گیج کننده باشد، اما نکته مهمی که باید به خاطر داشته باشید این است که نوارهای رنگی تمام اطلاعاتی را که برای تعیین مقدار هر مقاومت نیاز دارید در خود نگه می دارند: راهنمای ما در مورد نحوه خواندن کدهای رنگ مقاومت را بررسی کنید. .

ترمیستور

ترمیستور مقاومتی است که مقاومت آن بیشتر از مقاومت های استاندارد به دما وابسته است. از مواد بسیار رسانا تشکیل شده است. ترمیستورها به دو دسته تقسیم می شوند: ترمیستورهای ضریب دمای منفی (NTC) و مقاومت های ضریب دمای مثبت (PTC). مقاومت یک ترمیستور NTC با دما کاهش می یابد، در حالی که مقاومت یک مقاومت PTC افزایش می یابد.

مقاومت نوری

مقاومت نوری که به عنوان مقاومت وابسته به نور (LDR) نیز شناخته می شود، یک جزء الکترونیکی است که مقاومت الکتریکی خود را در پاسخ به شدت نور تغییر می دهد. مقاومت یک مقاومت نوری با افزایش مقدار نوری که به آن می‌تابد کاهش می‌یابد و بالعکس.

مقاومت نوری اغلب در مدارهای الکترونیکی به عنوان حسگرهایی برای تشخیص تغییرات در سطوح نور محیط استفاده می‌شود و معمولاً در دستگاه‌های حساس به نور مانند چراغ‌های خیابان، دوربین‌ها و چراغ‌های شب خودکار یافت می‌شوند.

نمایشگر 7 قسمتی

یک نمایشگر 7 قطعه ای یک بسته یکپارچه از LED است که به عنوان یک بازخوان دیجیتال برای پروژه هایی که نیاز به نمایش اعداد دارند عمل می کند. کیت SunFounder شامل هر دو نسخه تک رقمی و چهار رقمی است. در حالی که نمی تواند تصاویر یا موارد مشابه را مدیریت کند، این نوع نمایشگر برای پروژه هایی مانند تاس برقی، ساعت زنگ دار یا حتی تایمر شمارش معکوس ایده آل است.

سنسور رطوبت

سنسور دیجیتالی رطوبت موجود در این کیت، DHT11، یک سنسور ترکیبی است که هم رطوبت نسبی و هم دمای محیط اطراف را اندازه گیری می کند. این سنسورها معمولاً در سیستم‌های نظارت و کنترل محیطی و همچنین در کاربردهای مختلف صنعتی و علمی که اندازه‌گیری دقیق رطوبت و دما اهمیت دارد، استفاده می‌شوند.

پتانسیومتر

اگرچه از نظر بصری شبیه به یک رمزگذار چرخشی است، یک پتانسیومتر دامنه حرکتی ثابتی دارد و یک خروجی آنالوگ خوانا تولید می کند تا دقیقاً نشان دهد به کجا چرخیده است. تفاوت اصلی این است که یک پتانسیومتر نقطه شروع و پایان ثابت و اغلب طول عمر کمتری دارد. یک پتانسیومتر ممکن است برای پروژه هایی که به دقت دقیقی نیاز ندارند، مانند کنترل LED ها یا موتورهای سروو، مناسب تر باشد.

Shift Register

شیفت رجیستر نوعی تراشه حافظه کوتاه مدت است که داده ها را به صورت سری دریافت می کند، سپس همه آنها را یک بار به بیرون منتقل می کند. در عمل، این بدان معناست که می توانید پین های I/O را در آردوینو آزاد کنید. مهمتر از همه، شیفت رجیسترها همچنین می توانند به صورت زنجیره ای به هم متصل شوند و به شما این امکان را می دهند که خروجی های بسیار بیشتری نسبت به آنچه که در غیر این صورت ممکن بود، هدایت کنید. برنامه نویسی آنها کمی سخت تر است، اما می توانند در پروژه های آردوینو که نیاز به تاخیر یا کشش پالس دارند، مفید باشند. کیت SunFounder شامل یک رجیستر شیفت 8 بیتی 74HC595 است.

صفحه نمایش ال سی دی

صفحه نمایش LCD دارای یک نمایشگر کاراکتری 16×2 است که می تواند پیام های ثابت یا پیمایشی را نشان دهد. به طور معمول، از این برای خروجی خواندن سنسور یا هر بازخوانی متن ساده دیگری استفاده می کنید. با این حال، هشدار داده شود: صفحه نمایش از تعداد زیادی پین خروجی در آردوینو استفاده می کند، بنابراین پس از اتصال آن، فقط چند عدد برای بازی باقی می ماند.

جوی استیک PS2

ماژول جوی استیک PS2 در این کیت دارای خروجی های آنالوگ برای محورهای X و Y به همراه یک خروجی دیجیتال برای زمانی که جوی استیک را به سمت پایین فشار می دهید، دارد. می توان از آن در پروژه های رباتیک و بازی استفاده کرد.

ترانزیستورها (NPN)

ترانزیستورها پایه و اساس الکترونیک مدرن هستند. هر دو ترانزیستور PNP (مثبت، منفی، مثبت) و NPN (منفی، مثبت، منفی) توسط جریان الکتریکی کنترل می شوند و به عنوان یک سوئیچ دیجیتال عمل می کنند که در منطق دیجیتال و مدارهای تقویت کننده سیگنال استفاده می شود. هر نوع ترانزیستور دارای پایه، کلکتور و امیتر است. این کیت شامل دو ترانزیستور NPN است.

در حالی که PNP و NPN تقریباً یکسان هستند، تفاوت این است که آنها قطبیت های کاملاً مخالف دارند. PNP از امیتر به کانکتور خارج می شود. NPN از کلکتور به امیتر وارد می شود. اگر به یک یادداشت ساده نیاز دارید، این را به خاطر بسپارید: NPN = Not Pointing iN.

دکمه ها را فشار دهید

دکمه فشاری یک کلید لمسی ساده است که با فشار دادن تماس الکتریکی برقرار یا قطع می کند. این می تواند برای شروع انواع افکت های مختلف بسته به پروژه استفاده شود. برای مثال، می‌توانید تاس بیندازید (برای نمایش بر روی LCD یا ماتریس نقطه)، صدای زنگ پیزو را به صدا درآورید، یا نمایش نور LED را شروع/توقف کنید. کیت شامل پنج دکمه فشاری است.

دیودها

یک دیود اجازه می دهد جریان الکتریکی تنها در یک جهت جریان یابد. به طور معمول، این برای محافظت از قطعات یا مدارها در برابر نوسانات جریان معکوس، مانند موتوری که پس از قطع شدن برق همچنان به چرخش ادامه می‌دهد، استفاده می‌شود. کیت شامل یک دیود 1N4007 است.

سیم های جامپر

سیم های جامپر برای ایجاد اتصالات روی برد برد و همچنین از برد برد به خود آردوینو هستند. کیت استارتر شامل جامپرهای نر به نر و نر به ماده در چندین سایه است. اگرچه رنگ مهم نیست، اما راهی عالی برای سازماندهی اتصالات پروژه شماست. ممکن است بخواهید قانون استفاده از قرمز برای قدرت +ve و سیاه برای زمین را بپذیرید، زیرا این یک استاندارد جهانی است (اما بر عملکرد تأثیر نمی گذارد).

پیزو زنگ

زنگ پیزو اساساً یک بلندگوی کوچک است که می تواند با صداهای مختلف بوق بزند. آنها در دو نوع هستند: فعال و غیرفعال. زنگ فعال موجود در کیت هر زمان که به برق وصل می‌شود صدای ثابتی را منتشر می‌کند، اما می‌توانید آن را در داخل کد برنامه‌ریزی کنید تا طول و فرکانس صداهای منتشر شده را تغییر دهید.

شروع کار با کیت استارت آردوینو

این باید به شما ایده دهد که اجزای موجود در کیت شما چیست و چگونه می توان از آنها در پروژه های الکترونیکی استفاده کرد. چه در زمینه الکترونیک تازه کار باشید و چه تازه در استفاده از پلتفرم توسعه آردوینو، کیت استارت راهی عالی برای شروع با آردوینو است. با تمام ابزارهایی که برای شروع ساختن پروژه های خود و یادگیری در مورد الکترونیک نیاز دارید، ارائه می شود. برخی از بررسی‌های این محصول حاوی شکایاتی در مورد دستورالعمل‌های پیوست شده و چگونگی نامشخص بودن/منسوخ بودن آن‌ها هستند. با این حال، اکثر خریداران بدون توجه به این مسائل ادعا می کنند که از خرید راضی هستند.

منبع مقاله