أنواع لوحات الاردوينو … وكيف تَختار اللوحة الأنسب لمشروعك؟

دعنا نتفق في البداية أنّ لوحات الاردوينو ليست مجرد لوحة إلكترونية يُمكنك استخدمها لعمل بعض الدوائر الإلكترونية، ولكن الاردوينو مشروع صَنع أكبر مجتمع تقني من المهندسين والمطورين والهواة هدفهم تطوير الأفكار ومشاريع التحكم الآلي بصورة تفاعلية حول العالم، اعتمادًا على أنواع مختلفة من اللوحات الإلكترونية ولكنها تُبرمج بلغة برمجة واحدة ومجانية.

الاردوينو هو لوحة إلكترونية مفتوحة المصدر، قابلة للبرمجة، يمكن لأي شخص صناعتها وبيعها ولكن بشرط، هو عدم استخدام اسم اردوينو عليها لأنّها علامة مسجلة، فعلى سبيل المثال هناك لوحات تحت اسم “Freeduino” و”Netduino” تؤدي عمل الأردوينو بما أنّها مُستنسخة منها.

فإذا كنت تريد بديل عن لوحات الاردوينو وبسعر أرخص يُمكنك شراء أحد اللوحات المُستنسخة، ولكني أنصحك بعدم الإقدام على هذه الخطوة لأسباب عديدة منها:  هذه اللوحات يظهر عليها بعض الأخطاء في عملية البرمجة، فمن المُمكن أن تقوم بإعادة تشغيل نفسها بعد وقت قصير من عملها بدون سبب يُذكر حتى الآن.

بكل تأكيد الاردوينو ليس هو المتحكم الإلكتروني الوحيد الموجود بالسوق، ولكن هناك العديد من المتحكمات الإلكترونية “Micro-Controllers” المتوفرة في السوق مثل “Parallax”، و “Basic Stamp”، والمنافس الأقوى “Raspberry Pi” وكلها تتميز بإمكانيات قوية ولها القدرة على عمل مشاريع كاملة، وذلك طبعًا حسب احتياجات مشروعك، ولكن ما يُميز الاردوينو التالي:

الاردوينو مَصنوع أساسًا من متحكمات “ATMEGA8” و”ATMEGA168″، وكل مخططاتها منشورة تحت ترخيص “Creative Commons”، وهذه أهم ميزة مُقدمة لمصممي الدوائر الإلكترونية؛ لأنّها تُسهل عليهم تصميم أي شيء يريدونه.

أمّا بالنسبة لسوفتوير الاردوينو فهو مكتوب بلغة “++C”، ومتاح للجميع لتحميله وبإمكان المبرمجين التعديل عليه وفق احتياجاتهم.

لوحات الاردوينو مُصممه لتُناسَب احتياجات الجميع من مهندسين، ومصممين، وأساتذة، وطلاب، وهواة الإلكترونيات التفاعلية حول العالم.

لوحة الاردوينو أقل ثمنًا مقارنًة بأي منافس لها من نفس النوع فثمن أغلى لوحة لا يتجاوز 50 دولار.

سهل التعامل معه وسهل توصيل الدوائر به، فكما ذكرنا في مقالنا الأول أنّه كان حلًا سهلًا لمشكلة الميكروكنترولر وتوصيلاته المُعقدة!

برنامج الاردوينو له القدرة على العمل مع جميع أنظمة التشغيل المختلفة من الويندوز والماك و”Linux”، بينما أغلب اللوحات الأخرى تَعمل على نظام الويندوز فقط.

البيئة البرمجية “Programming Environment” مصممة لتكون سهلة للمبتدئين وقوية للمحترفين ولغة برمجته “Arduino C” سهلة التعلم.

منذ عام 2006 والاردوينو أصبح أشهر أنواع اللوحات التطويرية الإلكترونية، ومع زيادة الطلب صدرت أنواع متعددة ومختلفة الحجم والوظيفة من لوحات الاردوينو؛ حتى تتيح لأصحاب الأفكار والمشاريع الفرصة لإيجاد اللوحة المناسبة لمشاريعهم، وحتى الآن يوجد أكثر من 20 نوع مختلف من لوحات الاردينو منهم:

هي اللوحة الأكثر انتشارًا واستخدامًا من بين لوحات الاردوينو الكثيرة، وهي الاختيار الأول بالنسبة للمبتدئين؛ لأنّها سهلة التعلم، تعمل بمتحكم “ATmega328“، يحتوي هذا النوع على 14 منفذ رقمي (إدخال/ إخراج)، 6 منهم يمكن استخدامهم كمنافذ للتحكم بالتماثل العرضي للنبضة “PWM Outputs”، وأهم ما يميز هذا النوع أنّ شريحة المتحكم “ATmega328” ليست ثابتة في اللوحة بل مُثبتة على حامل للدائرة المتكاملة “IC”، وهذه الميزة تجعلها الخيار الأفضل للمبتدئين بحيث لو أحرقت الشريحة أثناء العمل على المشروع الخاص بك عن طريق الخطأ، بإمكانك استعادة عملك على اللوحة بمجرد تغييرك شريحة المتحكم “ATmega328” بأخرى نفس الموديل.

النوع المُطَور للنوع السابق ويطلق عليها لقب أول لوحة مُطورة من لوحات الاردوينو، فهي تعمل بشريحة متحكم “ATmega32u4″، التي تملك ميزة فريدة وهي احتوائها على منفذ داخلي لليو إس بي “built-in USB communication” مما يزيل حاجتك إلى استخدام معالج ثانوي، وهذه الميزة تسمح للوحة بمجرد توصيلها على جهازك أن تظهر كلوحة مفاتيح وماوس، الذي يجعلها مناسبة بشكل مثالي لبناء تطبيقات مختلفة تُمكنك من التحكم في حاسوبك الشخصي من خلال (الماوس ولوحة المفاتيح وSerial Interface)، كما ستشاهد في الفيديو التالي:

أمّا “Arduino Uno” فلا تحتوي على هذه الميزة، وهذا أهم فرق بينهم مع زيادة عدد المنافذ بها، لذلك إذا كنت ترغب في بناء دائرة إلكترونية ما لتتحكم بحاسوبك من خلال “USB” استخدم لوحة “Leonardo”، أو أي شبيه لها اعتمادًا على الجدول الموجود بالأسفل.

إذا كنت تبحث عن لوحة أقل سعرًا من لوحة “Arduino Uno”، أو بوردة مشروعك صغيرة الحجم والتوصيلات بها قليلة كمثال: تريد أن تصنع الساعات الذكية أو حذاء ذكي بزرع أجهزة استشعار عن بُعد، فحتمًا لوحة “Arduino Mini” لابد أن تكون خيارك الأول، فهي صُممت ليتم وضعها بشكل شبه دائم في المشاريع.

يوجد نوعان منها: نوع يعمل على 3.3 فولت وبسرعة 8MHz، ونوع يعمل على 5 فولت وبسرعة 16MHz، ولكن إذا ألقيت نظرة على الصورة ستلاحظ أنّ اللوحة لا تحتوي على وصلة الـ “USB”، والتي تعتبر مهمة من أجل برمجة اللوحة عن طريق جهازك، ولكن يمكنك برمجتها باستخدام الرؤوس الستة المخصصة لوصلة الـ “FTDI”، أو باستخدام اللوحة المخصصة لبرمجتها من “Sparkfun”.

وبالرغم من صَغر حجمها مع امتلاكها كل الخصائص الوظيفية لـ “Arduino Uno”، ولكن مشكلتها لا تصلح للمبتدئين؛ لأنّ شريحة المتحكم مُثبتة فيها بتكنولوجيا التثبيت السطحي للعناصر الإلكترونية “SMT”، لذلك إن حرقت الشريحة فقدت اللوحة نهائيًا.

هى النسخة المصغرة أيضًا من “Arduino Uno”، أي شبيه اللوحة السابقة ” Arduino Mini”، ولكن تختلف هذه اللوحة من حيث احتوائها على مدخل “USB”، أي ستلغي احتياجك للوحة خارجية من أجل برمجتها.

إذا كنت ترغب في عمل مشروع عن الـ “Wearable Technology”، أو ترغب في عمل دائرة تمكنك من التفاعل مع ملابسك حسب ما تبرمجه، فإنّ هذه اللوحة هي خيارك الأفضل؛ لأنّ هذه النسخة من لوحة الاردينو تُستخدم في المقام الأول مع التكنولوجيا القابلة للارتداء، حيث أنّها مصممة بطريقة يمكنها التثبيت بسهولة في المنسوجات والأقمشة، وهناك أيضًا أجهزة استشعار ومكونات صُممت خصيصًا لهذه اللوحة ويستخدم لها خيط موصل للكهرباء بدلًا من الأسلاك العادية.

فهي تعمل بشريحة متحكم “ATmega168V” أو “ATmega328V” والاثنان يتفقان في نفس الخصائص والمواصفات، لدرجة أنّ الشركة المصنعة للشريحة طرحت لهم نفس ملف الداتا شيت.

وإليك الجدول التالي الذي يحتوي على 21 لوحة من لوحات الاردينو بجميع مواصفاتها، يمكنك الاطلاع عليه لتحديد أي نوع يناسب مشروعك … !