Adım Adım Arduino Öğreniyoruz
Arduino kartlarının donanımında bir tane Atmel AVR mikrodenetleyici (ATmega328, ATmega2560, ATmega32u4 gibi) ve programlama ve diğer devrelere bağlantı için gerekli yan elemanlar bulunmaktadır.
Biraz bunlardan bahsedelim.
MİKRODENETLEYİCİLER
Mikrodenetleyiciler belirlenmiş uygulamaları yapan özel amaçlı bilgisayarlardır.
Mikrodenetleyici içinde Mikroişlemci ve birbirine bağlı birimler bir arada bulunur
Mikrodenetleyiciler,bilgisayar sistemi içinde bulunması gereken bütün birimleri tek birleşik devre içinde birleştirir ve genellikle Harvard yapısında çalıştırılırlar.
Tarihteki ilk mikroişlemci, 3 farklı projenin tamamlanmasıyla oluşmuştu. Bu proje grubu INTEL 4004, Texas Instruments firmasının TMS1000’i ve Garrett AiResearch firmasının Central Air Data Computer’ından oluşmaktadır.
1989 yıllarında Microchip firması tarafından PIC serisi mikrodenetleyiciler piyasa yaygınlaşmıştır.
Microchip firması dışında Intel , Motorola , Atmel , Zilog gibi birçok firma da farklı adlarla mikrodenetleyici üretmişlerdir.
Bir mikrodenetleyici genel olarak şu birimlerden oluşur;
- Bir mikroişlemci çekirdeği (CPU)
- Program ve veri belleği (ROM,RAM)
- Giriş ve Çıkış pinleri
- Saat darbesi üreteçleri
- Zamanlayıcı ve Sayıcı birimleri
- Kesme kontrol noktası
- Dönüştürücüler
- Darbe genişlik üreteci (PWM)
- Seri haberleşme birimleri
- Diğer çevresel birimler
MİKROİŞLEMCİ
Mikroişlmeci tek yonga içine konulmuş bir merkezi işlem birimi (CPU) olarak tanımlanabilir. Mikro işlemci gelen komutlara göre istenen işlemin çalışmasını sağlayan yapılacak işleme veya birime komutlar gönderen bir beyin görevi görmektedir. 1970 yılında Intel firması tarafından tasarlanmış ve mikroişlemciyi tek bir entegre olarak hazırlamı, hızlı bi şekilde geliştirmiştir.
Arduino, yazılımcıların mikroişlemciler ile rahat kodlamalar yapabilmeleri için kolaylaştırıcı bir geliştirme ortam hazırlar.
Mikroişlemciye atılan veriler ilk olarak hafızaya gelir ve burada depolanır. CPU’ların da doğrudan eriştiği birim bellektir.
Bellekte iki tane birincil hafıza birimi vardır: RAM ve ROM.
RAM (Random Access Memory), geçici hafızadır. Mikroişlemci kapandığı takdirde buradaki veriler silinir.ROM (Ready Only Memory), kalıcı hafızadır ve sistem kapansa dahil buradaki veriler silinmemektedir.
Mikroişlemciler , 4-bit, 8-bit, 16-bit, 32-bit, 64-bit mikroişlemci şeklinde sınıflandırılırlar
Arduino Uno
Arduinı Uno Avr mimarisinde hazırlanmış Atmel ATmega328 işlemciyi bulunduran mikrodenetleyicisine dayanan geliştirme kartıdır.
Arduino’nun en çok kullanılan modellerindendir.
Arduino Uno ile çeşitli sensörlerden fiziksel bilgi alabilir, burdaki bilgiler ile çeşitli çalışmalar yapabilirsiniz.
Arduino Uno ile LED yakıp söndürmek gibi en temel çalışmalardan drone, robot, akıllı ev otomasyonu, hırsız alarm sistemi, park sensörü gibi daha gelişmiş projeler de yapabilirsiniz. Kısacası Arduino Uno, standart boyutlarda bir kontrol kartı olup, basitten zora birçok çalışmada elektronik devreleri kontrol etmenizi sağlamaktadır.
Arduino Uno Teknik Özellikleri
- Mikrodenetleyici: ATmega328
- Çalışma gerilimi: +5 V DC
- Besleme gerilimi: 7 – 12 V DC
- Besleme gerilimi limitleri: 6-20 V
- 3,3 V pini için akım : 50 mA
- SRAM: 2 KB
- EEPROM: 1 KB
- Saat frekansı: 16 MHz
- Analog giriş pinleri: 6 adet
- Giriş/çıkış pini DC akım: 40 mA
- Dijital giriş/ çıkış pinleri: 14 adet
- Flash hafıza: 32 KB (ATmega328) 0.5 KB kadarı bootloader
Arduino Nano
Arduino Nano, küçük,yüksek işlevli ve breadboard dostu bir Arduino kartıdır. Robot projelerinde çokça kullanılan Arduino Nano, Arduino çeşitleri arasında en çok kullanılanlardan biridir. Kullandıkları mikrodenetleyiciye göre ATmega328 ve ATmega168 olarak iki türlü vardır.
Mevcut mikro denetleyicisinin kullanımı oldukça kolaydır ve geliştirme ortamı kullanılarak rahat bir şekilde programlanabilir
Arduino Nano, farklı bir güç kaynağından beslenmek için VIN pinini kullanır.
Arduino Nano Teknik Özellikleri
- Mikrodenetleyici: ATmega328 ve ATmega168
- Çalışma gerilimi: +5 V DC
- Besleme gerilimi: 7 – 12 V DC
- Saat frekansı: 16 MHz
- Boyutları: 18 mm*43 mm
- Ağırlık: 5 g
- Giriş/Çıkış pini DC akım: 40 mA
- Analog giriş pinleri: 8 adet
- Dijital giriş/çıkış pinleri: 14 adet (6″sı PWM pinidir.)
- Flash Hafıza: ATmega328 için 32 KB, ATmega168 için 16 KB (2 KB bootloader için kullanılır)
- SRAM: ATmega328 için 2 KB, ATmega168 için 1 K
- EEPROM : ATmega328 için 1 KB, ATmega168 için 512 byte
Arduino Mega
Arduino Mega, ATmega2560 mikrodenetleyici içerisinde bulunduran bir Arduino kartıdır. 54 adet dijital ve 16 adet analog pini barındıran Arduino Mega büyük ve kapsamlı çalışmalarda kullanılır. Arduino Mega 2560 temelli Arduino Mega ADK kartı da içerisinde bulunmaktadır.
Arduino Uno ‘dan sonra en çok kullanılan Arduino kartı olduğu söylenebilir. Arduino Mega 2560 bir bilgisayara bağlanarak, bir adaptör ile ya da pil ile çalıştırılabilir.
Arduino Mega 2560 Teknik Özellikleri
- Mikrodenetleyici: ATmega2560
- Çalışma gerilimi: +5 V DC
- Besleme gerilimi: 7-12 V DC
- Analog giriş pinleri: 16 adet
- Giriş/çıkış pini başına düşen DC akım: 40 mA
- 3,3 V pini için akım: 50 mA
- Flash Hafıza: 256 KB
- SRAM: 8 KB
- EEPROM: 4 KB
- Saat frekansı: 16 MHz
- Dijital giriş/ çıkış pinleri: 54 adet
Arduino Leonardo
Arduino Leonardo ATmega32u4 mikrodenetleyici içerisinde bulunduran bir Arduino kartıdır. Arduino Leonardo’nun diğer kartlardan önemli farkı kendi dahili USB haberleşme özelliği bulunmasıdır. Bunun sayesinde ikinci bir işlemciye gerek duymadan bağlandığı bilgisayara bir klavye veya mouse olarak sanal bir CDC/COM seri portu gibi gözükebilir.
Arduino Leonardo’nun 20 adet dijital giriş/çıkış pini bulunur. İçlerinden 7 tanesi PWM çıkışı olarak, 12 tanesi de analog giriş olarak çalışmaktadır.
Arduino Leonardo Teknik Özellikleri
- Mikrodenetleyici:ATmega32u4
- Çalışma gerilimi: +5 V DC
- Besleme gerilimi: 7-12 V DC
- Dijital giriş/çıkış pinleri: 20 Adet
- Analog giriş pinleri: 12 Adet
- Giriş/çıkış pini başına düşen DC akım: 40 mA
- 3,3 V pini için akım: 50 mA
- Flash hafıza: 32 KB
- SRAM: 2.5 KB
- EEPROM: 1 KB
- Saat frekansı : 16 MHz
Arduino Pro Mini
Arduino Pro Mini ATmega328 tabanlı bir Arduino kartıdır. Arduino Pro Mini, üzerinde 14 adet dijital giriş-çıkış pini ,6 analog giriş, bir dahili kristal , bir reset butonu ve pinlere terminal soketlerin takılabilmesi için montaj deliklerini bulundurmaktadır.
Arduino Pro Mini’nin 3.3V / 8 MHz ve 5V / 16 MHz olmak üzere iki türlü versiyonu bulunur. Arduino Pro Mini, küçük boyutu yüzünden çeşitli çalışmalar için oldukça elverişli bir Arduino Kartıdır.
Arduino Pro Mini Özellikleri
- Mikrodenetleyici : ATmega328
- Çalışma gerilimi : 3.3 V veya 5 V DC (modele bağlı olarak)
- Tavsiye edilen besleme gerilimi : maksimum 12 V DC
- Dijital giriş / çıkış pinleri : 14 tane (6 tanesi PWM çıkışını destekler)
- Analog giriş pinleri : 6 tane
- Giriş / çıkış pini başına düşen DC akım : 40 mA
- Flash hafıza : 32 KB (0.5 KB bootloader için kullanılır)
- SRAM : 2 KB
- EEPROM :1 KB
- Saat frekansı : 3.3 V modeli için 8 MHz, 5 V modeli için 16 MHz
Arduino Esplora
Arduino Esplora, Arduino Leonardo’dan türetilen bir Arduino kartıdır. Arduino Esplora’nın diğer tüm kartlardan farkı ayrı kendi üzerinde kullanıma hazır sensörler bulunur. Arduino Esplora bu özelliğiyle ,ilk başta elektronik öğrenmeye gerek duymadan , hızlıca Arduino üzerinde çalışma yapmak isteyenlere kolaylık sağlar.
Arduino Esplora, üzerinde bir tane basma butonlu ve iki eksenli joystick,4 buton , MMA7361L ivme sensörü, TMP36 sıcaklık sensörü, ışık sensörü, RGB led, mikrofon lineer potansiyometre ve buzzer bulunur. Ayrıca Esplora üzerindeki TinkerKit giriş-çıkış soketleri ve renkli RFT LCD ekran konnektörü ile kartın özellikleri arttırmaktadır.
| Mikrodenetleyici | ATmega32u4 |
| Çalışma Gerilimi | 5V |
| Flash Bellek | 32 KB (4 KB bootloader) |
| SRAM | 2.5 KB |
| EEPROM | 1 KB |
| Clock Hızı | 16 MHz |