تاس الکترونیکی با آردوینو و LED

آردوینو یه برد هوشمند و فوق‌العاده کاربردیه که می‌تونی باهاش انواع پروژه‌های تعاملی رو بسازی. این برد می‌تونه اطلاعات رو از سنسورها یا کلیدها بگیره و در جواب، موتورها، چراغ‌ها و بقیه خروجی‌ها رو کنترل کنه. پروژه‌های آردوینو هم می‌تونن کاملا مستقل کار کنن و هم می‌شه اون‌ها رو به نرم‌افزارهای روی کامپیوتر متصل کرد.

بردهای آردوینو رو هم می‌تونی به‌صورت آماده تهیه کنی و هم خودت قطعاتش رو سر هم کنی. نرم‌افزار برنامه‌نویسیش هم (IDE) کاملا رایگان و متن‌بازه. زبان برنامه‌نویسی آردوینو بر اساس پلتفرم Wiring طراحی شده که کار با سخت‌افزار رو به‌شدت ساده می‌کنه.

چرا آردوینو؟

توی دنیای الکترونیک میکروکنترلرهای زیادی وجود دارن که همین کارها رو انجام می‌دن، اما آردوینو با یه پکیج ساده و کاربرپسند، پیچیدگی‌های برنامه‌نویسی رو از سر راهت برداشته. علاوه بر سادگی، آردوینو چند تا مزیت خیلی خفن نسبت به بقیه سیستم‌ها داره:

• مقرون‌به‌صرفه: بردهای آردوینو نسبت به بقیه میکروکنترلرها خیلی خوش‌قیمت‌تر هستن.
• سازگاری با همه سیستم‌عامل‌ها: نرم‌افزار آردوینو روی ویندوز، مک و لینوکس بدون مشکل اجرا می‌شه.
• محیط برنامه‌نویسی ساده: یادگیریش برای تازه‌کارها خیلی راحته و برای حرفه‌ای‌ها هم کلی امکانات و انعطاف داره.
• نرم‌افزار متن‌باز: می‌تونی از کلی کتابخونه آماده C++ استفاده کنی و کدهات رو توسعه بدی.
• سخت‌افزار متن‌باز: نقشه‌های ساخت این بردها در دسترسه و اگه حرفه‌ای باشی می‌تونی برد اختصاصی خودت رو بسازی.

نصب و راه‌اندازی

برای شروع، فقط کافیه نرم‌افزار آردوینو رو متناسب با سیستم‌عاملت دانلود کنی:

• ویندوز
• مک او اس (Mac OS X)
• لینوکس

برای ساخت این پروژه به قطعات زیر نیاز داری:

• برد آردوینو
• 7 عدد ال‌ای‌دی در هر رنگی که دوست داری (مثلا قرمز 5 میلی‌متری)
• یک مقاومت 10 کیلواهم (رنگ‌های قهوه‌ای، مشکی، نارنجی)
• 7 عدد مقاومت 220 یا 330 اهم (رنگ‌های قرمز، قرمز، قهوه‌ای)
• یک دکمه فشاری کوچک (میکروسوئیچ)
• برد بورد
• مقداری سیم جامپر برای اتصالات

• نرم‌افزار برنامه‌نویسی آردوینو
• کابل USB مدل A به B
• هویه (اگه خواستی مدارت رو دائمی کنی)
• برد سوراخ‌دار (برای لحیم‌کاری مدار)
• سیم لحیم
• گیره نگهدارنده برد (اختیاری ولی برای لحیم‌کاری خیلی مفیده)

برای اینکه بتونیم هر 6 وجه یه تاس واقعی رو شبیه‌سازی کنیم، به 7 تا ال‌ای‌دی نیاز داریم. باید این چراغ‌ها رو روی برد بورد دقیقا به شکل حرف H انگلیسی بچینیم تا وقتی روشن می‌شن، ظاهرشون شبیه نقطه‌های تاس بشه.

اینم از کدهای اصلی برنامه که باید روی آردوینوت آپلود کنی: int pinLeds1 = 10; int pinLeds2 = 9; int pinLeds3 = 7; int pinLed4 = 8; int buttonPin = 6; int buttonState; long ran; int time = 2000; void setup () { pinMode (pinLeds1, OUTPUT); pinMode (pinLeds2, OUTPUT); pinMode (pinLeds3, OUTPUT); pinMode (pinLed4, OUTPUT); pinMode (buttonPin, INPUT); randomSeed(analogRead(0)); } void loop() { buttonState = digitalRead(buttonPin); if (buttonState == HIGH){ ran = random(1, 7); if (ran == 1){ digitalWrite (pinLed4, HIGH); delay (time); } if (ran == 2){ digitalWrite (pinLeds1, HIGH); delay (time); } if (ran == 3){ digitalWrite (pinLeds3, HIGH); digitalWrite (pinLed4, HIGH); delay (time); } if (ran == 4){ digitalWrite (pinLeds1, HIGH); digitalWrite (pinLeds3, HIGH); delay (time); } if (ran == 5){ digitalWrite (pinLeds1, HIGH); digitalWrite (pinLeds3, HIGH); digitalWrite (pinLed4, HIGH); delay (time); } if (ran == 6){ digitalWrite (pinLeds1, HIGH); digitalWrite (pinLeds2, HIGH); digitalWrite (pinLeds3, HIGH); delay (time); } } digitalWrite (pinLeds1, LOW); digitalWrite (pinLeds2, LOW); digitalWrite (pinLeds3, LOW); digitalWrite (pinLed4, LOW); }

+2

تاس الکترونیکی تو آماده‌ست! الان فقط کافیه آردوینو رو به برق وصل کنی و دکمه رو فشار بدی تا یه عدد تصادفی روی ال‌ای‌دی‌ها بهت نشون داده بشه. این پروژه برای کسایی که تازه می‌خوان با آردوینو رفیق بشن فوق‌العاده‌ست؛ چون کدهاش خیلی ساده، تمیز و جذابه. حالا اگه دوست داری مدارت رو حرفه‌ای‌تر کنی، می‌تونی بری سراغ قدم‌های بعدی و یه نسخه دائمی ازش بسازی.

اگه می‌خوای تاس الکترونیکیت محکم‌تر بشه و تو دست راحت‌تر جابه‌جا بشه، می‌تونی قطعات رو روی یه برد سوراخ‌دار لحیم کنی. لحیم‌کاری برای بار اول شاید یکم چالش داشته باشه، پس اگه تازه‌کاری، پیشنهاد می‌کنم اول روی یه برد باطله حسابی تمرین کنی.

توی عکس‌ها می‌تونی نمونه لحیم‌شده این پروژه رو ببینی. یه ترفند خوب موقع لحیم‌کاری اینه که LEDهایی که قراره همیشه با هم روشن بشن رو به‌صورت موازی به هم وصل کنی تا پایه‌های کمتری از آردوینو اشغال بشه و سیم‌کشی هم تمیزتر دربیاد.

+1

برای اینکه پروژه‌ت از این هم جذاب‌تر بشه، می‌تونی تغییرات باحالی توش بدی. مثلا به جای استفاده از دکمه، یه سنسور تشخیص شیب (Tilt Switch) یا سنسور لرزش به مدارت اضافه کنی. این‌طوری فقط با تکون دادن برد، عدد تاس عوض می‌شه و دقیقا حس تاس انداختن واقعی رو بهت می‌ده!

برای این کار کافیه یه پایه سنسور رو به پین 5 ولت و پایه دیگه‌ش رو به پین 6 آردوینو وصل کنی. رسیدیم به آخر این آموزش جذاب! ساختن گجت‌های ساده مثل این تاس الکترونیکی باعث می‌شه خیلی راحت‌تر با منطق برنامه‌نویسی و مدارهای دیجیتال آشنا بشی.

اگه این پروژه رو ساختی و خوشت اومد، حتما لینک این صفحه از آیسی‌مدار رو برای دوستای علاقه‌مندت هم بفرست تا اونا هم بتونن تاس الکترونیکی خودشون رو بسازن. یادت نره تو پروژه‌هات همیشه خلاق باشی! موفق باشی!