ARDUİNO

Açık Kaynak Mikrodenetleyici Platformu

Karabük Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği Bölümü Öğrencisi

Merhaba!

Ben Furkan Pınarbaşı

iletişim: furkanpinarbasi@hmail.com

Açık Kaynak Mikrodenetleyici Platformu

Arduino

“ Mikrodenetleyiciler, temel bilgisayar özelliklerini barındıran birer entegre devredirler

Mikrodenetleyiciler

PWM (Sinyal Genişlik Modülasyonu)

Programlanabilir paralel giriş/çıkış

Programlanabilir analog giriş/çıkış

Mikrodenetleyiciler, mikroişlemci ve ona bağlı birimlerin bir arada bulunduğu bir entegredir. Mikrodenetleyici bir bilgisayar sisteminin içerisinde bulunması gereken tüm birimleri tek bir tümleşik devre içerisinde birleştiren elemandır.
Genel Özellikleri:

Seri giriş/çıkış

RAM, ROM ve harici bellek arabirimleri

Kesme

“ Arduino, yazılım ve donanımın kolay kullanımını temel alan açık kaynaklı bir mikrodenetleyici geliştirme platformudur ”

Arduino

2005 yılında İtalya’da ortaya çıkmıştır ve hala geliştirilmesi devam etmektedir. İtalyanca güçlü arkadaş anlamına gelen arduino kelimesi adından da tahmin edilebileceği gibi öğrencilerin projelerini daha hızlı sonuçlandırabilmesi için imal edilmiştir.

Arduino Nedir?

Arduino, bilgisayarımızın masaüstünden, çok daha fazlasını oluşturmamıza yarayan, bilgi işleyen ve üreten bir araçtır. Aynı zamanda basit bir mikrodenetleyici mimarisini temel almış, açık kaynaklı, çeşitli sensörlerden faydalanarak etkileşimli objeler geliştirmek için kullanılabilir.

Mikrodenetleyici kullandığından düşük güç tüketimi yapar ve bu sayede bir pil ile günlerce çalışabilmektedir. Bununla birlikte bir insan beyninin yapabileceğinden çok daha hızlı bir şekilde veriyi işleyebilir.

Arduino, fiziksel hesaplama için imal edilmiş olan bir çok platform gibi mikrodenetleyicilerle çalışmayı kolaylaştımakta ve konuya ilgisi olan amatörlere çeşitli avantajlar sunmaktadır.

Neden

Arduino?

Arduino IDE yeni başlayanlar için basit ve anlaşılır bir programlama arayüzüne sahiptir. Arduino dili, C++ diline çok benzer.

Basit ve Anlaşılır

Arduino devreleri diğer platformlar ile karşılaştırıldığında göreceli olarak ucuzdur.

Ucuz

Arduino yazılımı, Windows, Apple OSX ve Linux işletim sistemlerinde çalışabilir.

Çapraz Platform

Neden Arduino?

Arduino yazılımı, açık kaynak kodlu bir araç olarak yayınlanmıştır ve deneyimli programcılar tarafından geliştirilmektedir. Dil, C++ kütüphaneleri sayesinde genişletilebilir ve AVR C programları istenilirse arduino programlarının içine eklenebilir.

Açık Kaynaklı ve Genişleyebilir

Yazılım

Arduino, ATMEGA mikrodenetleyiciler üzerine kurulmuştur. Modüllerin devre tasarımları Creative Commons lisansı altında yayınlanmıştır. Bu sayede deneyimli devre tasarımcıları isterlerse modüllerin kendi versiyonlarını yapabilmelerine imkan sağlanmıştır.

Açık Kaynaklı ve Genişleyebilir

Donanım

Neden Arduino?

Arduino Kartları

Tüm Arduino kartları aynı şekilde programlanabilir, ancak farklı kartların farklı özellik ve fonksiyonları olur. Örneğin sıklıkla tercih edilen 2 Arduino kartı, Arduino Uno ve Arduino Mega; Bu sunumda Arduino Mega’yı işleyeceğim.

Arduino Donanımı:

Arduino Mega 2560 'da ATMega2560 mikrodenetleyici bulunur.

Giriş / Çıkış Sayısı Arduino Uno 'dan daha fazladır. (54 Dijital G/Ç Pini, 14 PWM Çıkışı, 16 ADC Girişi)

Hafızası da Arduino Uno 'ya göre daha yüksektir. (256 KB Flash hafıza)

Arduino Donanımı


Arduino’yu bir mikrodenetleyici olarak tanımlamak hatalı olacaktır, arduino mikrodenetleyiciyi kolayca kullanmaya yarayan bir geliştirme kartıdır. Bu kartın üzerinde mikrodenetleyici haricinde bir çok bileşen mevcuttur.

Arduino Donanımı:

Arduino Mega 2560 modeli Atmega2560 mikrodenetleyici içermektedir. Atmel şirketi tarafından üretilir. Bu mikroçipleri bir dolar civarında bir fiyatla alabilirsiniz. Fakat çokca lehim yapmanız gerekecektir.

Mikrodenetleyici

Arduino Donanımı:

Mikrodenetlleyiciye kristal rezonatör isimli bileşen doğrudan bağlanmaktadır. Resonatör mikrodenetleyicinin ne kadar hızlı çalışması gerektiğini belirler.

Rezonatör

Arduino Donanımı:

Arduinolar aynı zamanda ikinci bir mikrodenetleyici içermektedir, bu bileşen usb portunun yanında yer almaktadır ve TX, RX ledlerine doğrudan bağlanmaktadır. Görevi, karta veriyi yükleyebilmek için gerekli olan bilgisayar bağlantısını oluşturmaktır. Debug için çok gerekli bir bileşendir.

İletişim denetleyicisi

Arduino Donanımı:

Mega, gerekli voltajı ayarlamak üzere bir de voltaj düzenleyici entegre içerir, bu entegre güç girişinden gelen voltajı 5 volta indirmekle görevlidir.

Voltaj Regülatörü

Arduino Donanımı:

Eğer arduino’nun programını tekrar inşa etmek istersek reset tuşuna basarak kolayca tekrar çalıştırabiliriz.

Reset Tuşu

Arduino Donanımı:

Güç pinlerini ekstra devrelere güç vermek için veya arduino için voltaj girişi için kullanırız.

Bu çıkışlarla pull-up direnç ile bir ledi kolayca kullanabiliriz. Burada dikkat etmemiz gereken, birkaç mili-amperden fazla güç çeken devreler bağlamamamızdır, eğer bu girişlerden birine güçlü bir motor bağlarsak kartımızı yakabiliriz.

Güç Pinleri

Arduino Donanımı:

TX ve RX pinleri veri alma ve göndermeye yarayan pinlerdir, Arduino Mega’da, Uno’nun aksine fazladan iletişim pinleri mevcuttur. Bu pinler sayesinde özel modüller ile veri alışverişi yapabiliriz. Örn: Wi-fi modülü, Motor kontrol kartı vb.

İletişim Pinleri

Arduino Donanımı:

Arduino Mega’da 54 adet dijital giriş çıkış pini mevcuttur, bu pinler sayesinde Uno’ya göre daha ayrıntılı işlemler yapmak ve daha çok modül kullanmak mümkün olmaktadır.

Dijital Giriş-Çıkış Pinleri

Arduino Donanımı:

Arduino Mega’da 16 adet analog giriş pini mevcuttur. Bu pinler sayesinde 5 ila 0 volt arasında gelen voltajı ölçüp, isteğimiz şartlanmaları gerçekleştirebiliriz.

Analog Giriş Pinleri

Arduino Sunum dosyasının kopyası - Google Slides