ARDUİNO NEDİR? ÖZELLİKLERİ NELERDİR?

Aslında arduino için “açık kaynak kodlu bir mikrodenetleyici geliştirme platformu” dur, denilsede bir çok işi becerebilen ve akıllandırılabilen bir oto kontrol kartıdır. Arduino Uno’daki ATmega328, harici bir donanım programcısı kullanmadan yeni kod yüklemenizi sağlayan bir önyükleyici ile önceden programlanmış olarak gelir. Yeni kod yüklemek için “Arduino IDE” kullanılır.

Yukarıdaki cümle karışık oldu sanırım. Kısaca arduino ile yapabilecekleriniz sizin hayal gücü ile sınırlı. Motor kontrol sıcaklık ölçer, saat ve robotik işlevler gibi sayamadığım daha bir çok projede kullanılabilmektedir.

Giriş/çıkış pinleri, dahili modüllerin sayısı , boyut ve çalışma gerilimleri gibi farklılıklara sahip olmakla beraber; Uno, Mega, Lilypad, Ethernet, Bluetooth, Mini, Nano, Leonardo ve Esplora gibi modelleri bulunmaktadır. Projenize uygun modeli siz tercih edeceksiniz. Ben anlatımımı resimdende belli olacağı gibi Arduino Uno üzerinden devam edeceğim. Tabiiki burada her modül hakkında bilgi bulamazsınız. Biraz araştırma yapmanız gerekecek.

Arduino Uno üzeride ATmega328 mikro denetleyici bulunmaktadır. Giriş gerilimi 6-20V arası diye söylensede, en iyi performans voltajı 7-12V‘dur.

• Dijital Pinler : Uno kartı üzerinde 14 (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13) tane dijital giriş/çıkış pini mevcuttur.

PWM: 3, 5, 6, 9, 10 ve 11. AnalogWrite () işleviyle 8 bit PWM çıkışı sağlayın.SPI: 10 (SS), 11 (MOSI), 12 (MISO), 13 (SCK). Bu pinler, SPI kütüphanesini kullanarak SPI iletişimini destekler. 5V‘ta çalışırlar.Giriş / çıkış pini başına düşen DC akım 20 mA ve dahili bir çekme direncine 20-50k ohm sahiptir. Varsayılan olarak bağlantısı kesiktir. Mikrodenetleyicide kalıcı hasarı önlemek için maksimum 40 mA, herhangi bir G / Ç piminde aşılmaması gereken değerdir. Bu pinler digitalRead(), digitalWrite() ve analogWrite() ile kullanın. analogWrite() yalnızca PWM(~) sembolü olan pinlerde çalışır.

13 numaralı pin kartta tek yerleşik olan tek pin olup, kart üzerindeki lede bağlıdır. İlk led yakıp söndürme alıştırması için kullanışlı olmasının yanı sıra, bu LED hata ayıklama için de çok kullanılır.

0 (RX) ve 1 (TX). TTL seri verilerini almak (RX) ve iletmek (TX) için kullanılır. Hata ayıklama için kullanışlıdır.

• Analog Giriş Pinleri : A0,A1,A2,A3,A4 ve A5 olmak üzere toplam 6 tane analog pin vardır. Analog giriş pinleri analogRead() işlevi ile 10-bit analogtan dijitale dönüştürmeyi (analog-to-digital conversion, ADC) destekler.

Analog-to-Digital Conversion (ADC): ADC, analog sinyalleri dijital sinyallere dönüştürmek için kullanılan elektronik bir devredir. Arduino’nun A0-A5 pinleri analog voltajları okuyabilir. Arduino’da ADC 10 bit çözünürlüğe sahiptir, yani analog voltajı 1024 dijital seviyeyle temsil edebilir. ADC, voltajı mikroişlemcinin anlayabileceği bitlere dönüştürür.

I2C: Arduino üzerindeki A4(Serial Data, SDA) ve A5(Serial Clock Line, SCL) pinleridir. SDA(Serial Data), verilerin iletildiği pindir. SCL(Serial, Clock Line), veri senkronizasyonunu ve clock sinyallerinin iletildiği pindir.

• Güç Pinleri : 3.3V, 5V çıkış pinleri ve VIN giriş pini bulunmaktadır.
  • 3.3V Çıkış Pini : 3,3V‘luk bir besleme gerilimi sağlar.Maksimum akım çekimi 50 mA‘dır.
  • 5V Çıkış Pini : Mikrodenetleyiciye ve karttaki diğer bileşenlere güç sağlamak için kullanılır.  5V’luk bir çıkış gerilimi sağlar ve çıkış akımı 450 mA’dır.
  • VIN Pini : Harici bir güç kaynağı kullanılarak Arduino Uno kartına güç sağlamak için kullanılır. 9-12V arasında bir gerilim kullanılabilir.
• AREF: Analog girişler için referans voltajı. AnalogReference() ile kullanılır.
• IOREF Pini : Uygun güç kaynağını seçebilir veya çıkışlardaki voltaj çeviricilerinin 5V veya 3.3V ile çalışmasını sağlayabilir.
• GND Pinleri : Bu pinler (-) eksi uç pinleri olup, bu pin üzerinden 200 mA akım geçebilmektedir.
• Flash Hafıza : 32 Kb (ATmega328)
• SRAM : 2 Kb (ATmega328
• EEPROM : 1 Kb (ATmega328)
• Saat Hızı : 16 MHz
• Uzunluk : 68.6 mm
• Genişlik : 53.4 mm
• Ağırlık : 25 g

Öğrencisinden öğretmenine, mimarından mühendisine yada elektronik ve programlamaya ilgisi olan ister hobi amaçlı ister profesyonel olarak herkes Arduino ile projeler geliştirebilir. Arduino’nun analog ve dijital pinleri sayesinde analog ve dijital sinyalleri işlemek mümkündür. Arduino’ya bağlanan sensörler vasıtasıyla ortam etkileşimli giriş sinyalleri elde edip bu sinyalleri incelemek ve bu sinyaller ile algoritmalar kurarak çıkış sinyalleri üretmek mümkündür. Bu sayede çeşitli robotlar ve elektronik sistemler tasarlanabilir. Kısacası Arduino ile robotik, drone, otomasyon sistemleri, akıllı sistemler, uzaktan kumandalı araçlar, giyilebilir teknoloji projeleri ve sayısız birçok proje yapılabilir.

Arduino Uno: Hem boyutu ve pin sayısı bakımından hem de fiyatı bakımından en işlevsel modelidir. Boyut sorununun yaşanmadığı ve pin sayısı bakımından da herhangi bir alt ve üst sınırın olmadığı basit projelerin bir çoğunda Arduino Uno’yu kullanabilirsiniz.

Arduino Mega: Çalışma prensibi olarak Arduino Uno’ya benzeyen ve ondan sonra en ünlü olan bir diğer karttır. Arduino Mega, Nano’nun tersine Uno’dan çok daha büyük bir yapıya sahiptir. Bununla birlikte çok daha fazla giriş/çıkış pini vardır. Arduino Mega daha büyük tasarımlı ve daha çok elektronik komponentin bulunduğu, daha fazla pine ihtiyaç duyulan projeler için kullanılmaktadır.

Arduino Nano: Uno kartı ile aynı özelliklere ve aynı yapıya sahip olup Uno’dan çok daha küçüktür. Bu sayede daha küçük tasarımlı projelerde Uno yerine tercih edilirler.

Arduino Micro: Uno’dan farklı olarak fazladan 2 analog girişe sahiptir ve doğrudan USB kablosu üzerinden programlanmamaktadır. Pinleri lehimsiz olarak gelmektedir. Arduino Mini kartı ise Pro Mini ile neredeyse aynı olup sadece Breadboard üzerinde kablolama imkanı sunmaktadır.

Arduino Lylpad: Arduino’nun giyilebilir teknoloji için özel olarak tasarladığı bir Arduino modelidir. Değişik pin tasarımı ve dikilebilir yapısı ile amaca özel olarak tasarlanmıştır.

Arduino DUE: Diğer kartlardan çok daha farklı olup 32 Bit işlemciye sahip ilk Arduino modelidir. Üzerinde ARM mimarisine sahip 32 Bitlik işlemci vardır. Bu, diğer Arduino kartlarına göre çok daha fazla veri işleyebildiği anlamına gelmektedir. Yapı olarak Arduino Mega ile aynıdır.

Arduino Leonardo: Model pin yapısı olarak Uno’ya benzemektedir. Uno’dan en büyük farkı üzerinde dahili bir serial dönüştürücü olmamasıdır. Bunun sebebi Leonardo üzerinde bulunan Atmega32u4 işlemcisinin kendi pinleri vardır. Kullanım olarak Uno’dan bir farkı yoktur.

Arduino Esplora: Yapı olarak diğer modellerden farklıdır, biraz daha kumandaya benzemektedir. Esplora’nın yapılış amacı Arduino’ya yeni başlayanlara çeşitli sensörlerin kullanımını öğretmektir. Üzerinde çeşitli sensörler, Joystick ve farklı elektronik komponentler bulunmaktadır.

Arduino YUN: Üzerinde dahili olarak hem ethernet hem de WiFi modülü içermektedir. Kartın üzerinde hem bir Atmega mikroişlemci hem de Linux mikroişlemci bulunmaktadır. Host özellikli, Linux işlemciye bağlı ikinci bir USB portu bulunmaktadır. Kartın hafızası harici bellek ile artırılabilmektedir.