برد آردوینو UNO R3 اورجینال با پردازنده ATmega328P

معرفی

برد Arduino UNO R3 یکی از پایه‌ای‌ترین و در عین حال پرکاربردترین بردهای توسعه دنیای آردوینو است. این برد بر پایه میکروکنترلر ATmega328P طراحی شده و به‌دلیل سادگی، سازگاری گسترده با انواع شیلدها و ماژول‌ها و منابع آموزشی بی‌شمار، گزینه اول برای تازه‌کارها، دانشجویان، مهندسان و طراحان سیستم‌های تعبیه‌شده محسوب می‌شود.

UNO R3 به‌صورت پیش‌فرض مجهز به میکروکنترلر ATmega328P و مبدل USB به سریال ATmega16U2 (یا در نسخه های CH340G) است. از طریق پورت USB هم تغذیه می‌شود و هم برنامه‌ریزی. طراحی برد به‌گونه‌ای است که اکثر شیلدهای توسعه مثل شیلد موتور، نمایشگر، وای‌فای و بلوتوث، بدون نیاز به سیم‌بندی پیچیده قابل نصب هستند. این یعنی سرعت در توسعه، کاهش خطای اتصال، و راحتی در آموزش.

مشخصات

برد آردوینو UNO R3 بر پایه‌ی میکروکنترلر ATmega328P طراحی شده و دارای معماری 8 بیتی با فرکانس کاری 16MHz است که برای پردازش اغلب پروژه‌های سبک تا متوسط کاملاً کافی‌ست. از حافظه 32KB فلش برای ذخیره‌ی کد پشتیبانی می‌کند (0.5KB آن برای بوت‌لودر رزرو شده)، 2KB SRAM برای اجرای برنامه و 1KB EEPROM برای ذخیره داده‌های دائمی دارد.ولتاژ کاری برد 5 ولت است، اما می‌تواند از طریق جک DC یا پین VIN با ولتاژ 7 تا 12 ولت نیز تغذیه شود. همچنین خروجی 3.3 ولت تثبیت‌شده برای ماژول‌هایی مثل nRF24L01 هم فراهم شده. حداکثر جریان عبوری از هر پین 40 میلی‌آمپر است، که باید در طراحی رعایت شود.

مشخصات کامل برد آردوینو UNO R3 به شرح زیر می باشد :

میکروکنترلر: ATmega328P

ولتاژ کاری: 5 ولت

ولتاژ ورودی (توصیه می شود): 7-12 ولت

پین های ورودی/خروجی دیجیتال: 14 (که 6 عدد خروجی PWM را ارائه می‌کنند)

پین های ورودی آنالوگ: 6

جریان DC در هر پایه ورودی/خروجی: 40 میلی آمپر

جریان DC برای پین 3.3 ولت: 50 میلی آمپر

حافظه فلش: 32 کیلوبایت (ATmega328P)

SRAM برابر دو کیلوبایت (ATmega328P)

EEPROM برابر یک کیلو بایت

سرعت فرکانس: 16 مگاهرتز

کاربرد های برد آردینو

UNO R3 برای ورود به دنیای برنامه‌نویسی و الکترونیک بهترین نقطه شروع است. اصلی‌ترین کاربرد این برد در آموزش و تست اولیه ایده‌هاست، اما قابلیت اجرای پروژه‌های جدی و نیمه‌صنعتی را هم دارد. نمونه چندین کاربرد ساده از این برد را می‌توانید در زیر مطالعه نمایید.

کنترل نور و LEDها: مثل ساخت رقص نور، چراغ خواب هوشمند، یا نورپردازی دکوراتیو

پروژه‌های خانه هوشمند: کنترل وسایل از طریق بلوتوث، ریموت یا سنسورها (مثلاً روشن شدن چراغ با تشخیص حرکت)

رباتیک مقدماتی: کنترل سروو و موتورهای DC برای ربات‌های دوچرخ، بازوی رباتیک یا ربات تعقیب‌خط

سیستم‌های مانیتورینگ: نمایش دما، رطوبت، سطح آب، کیفیت هوا با LCD و سنسورها

پروژه‌های IoT: اتصال به ماژول وای‌فای مثل ESP01 یا ESP8266 و ارسال دیتا به اینترنت

دیتالاگرها و ثبت اطلاعات: ذخیره‌سازی داده‌ها در کارت SD یا EEPROM

کنترل صنعتی سبک: مثلاً کنترل سرعت فن، سطح مایع یا آلارم سنسورها

پین اوت ها در Arduino

پین‌اوت برد UNO به‌صورت بسیار استاندارد طراحی شده و هماهنگ با شیلدهای مختلف است. هر دسته پین وظیفه خاصی دارد:

پین‌های دیجیتال: از 0 تا 13 که برای ورودی/خروجی دیجیتال (مثل روشن/خاموش) کاربرد دارند

پین‌های PWM: شامل 3، 5، 6، 9، 10، 11 برای کنترل شدت نور یا سرعت موتور با سیگنال شبه آنالوگ

پین‌های آنالوگ: A0 تا A5 برای خواندن ولتاژ سنسورهای آنالوگ، مثل NTC یا فتوسل و غیره

پین‌های I2C: A4 (SDA) و A5 (SCL) برای ارتباط با ماژول‌هایی مثل LCD کاراکتری یا RTC

پین‌های SPI: پین‌های 10 تا 13 برای ارتباط با SD Card، ماژول NRF24L01 و غیره

پین تغذیه: VIN برای ورودی، 5V و 3.3V خروجی، و چند پین GND برای زمین

پین RESET: برای ریست کردن میکروکنترلر به صورت دستی

نکته: اکثر ماژول‌ها یا از پین‌های I2C استفاده می‌کنند یا آنالوگ، و UNO به راحتی چند ماژول را همزمان پشتیبانی می‌کند.