რა არის არდუინო?


ამ ჩანაწერის მიზანი არის არა ყველაფრის მკაცრად განსაზღვრება, არამედ ადამიანისთვის შედარებით მარტივად და არატექნიკურად ახსნა თუ რა არის არდუინოს პლატფორმა და რისთვის გამოიყენება.
-გ.

უხეშად რომ ვთქვათ, არდუინო (ვიკიპედია [1], ინგ.) არის ისეთი კომპიუტერი (და პროგრამების კრებული), რომელსაც შეუძლია ფიზიკური სამყაროს შეგრძნება და მასთან ურთიერთობა. ეს არის ღია-წყაროს-მქონე [2] ფიზიკური კომპიუტერული პლატფორმა, რომელიც ეფუძნება მიკროკონტროლერის დაფას (microcontroller board) და მისთვის პროგრამული უზრუნველყოფის შემუშავების გარემოს (IDE).

შემუშავების გარემოში იწერება ბრძანებათა სია – მიკროკონტროლერის პროგრამა . იქ წერია თუ რა უნდა გააკეთოს მან: აღიქვას ღილაკის დაჭერა, თუ აანთოს შუქი ან გამოსცეს ხმა, ან გადასცეს რაიმე ბრძანება სხვა მოწყობილობას.

arduino_uno_1
დამწყებთა შორის პოპულარული დაფა Arduino Uno

არდუინო შეიძლება გამოიყენო ინტერაქტიული ობიექტების შექმნისთვის – ის წაიკითხავს სიგნალს სხვადასხვა წყაროდან და მართავს ნათურებს, ძრავებს, ნიშნულებს და სხვა ფიზიკურ მექანიზმებს.  მაგალითად, მას შეუძლია “იგრძნოს” შემდეგი რამეები:

  1. ოთახის ტემპერატურა
  2. ხმაური, ხმის სიმაღლე
  3. განათება
  4. ატმოსფერული წნევა, ტენიანობა
  5. წყლის დონის გაზომვა (მაგ. ავზში)
  6. ღილაკის დაჭერა, ვიბრაცია, დარტყმა
  7. ადამიანის შეხება, რამესთან მიახლოება
  8. ადამიანის გულის ცემა
  9. მანძილი, მოძრაობა
  10. ცეცხლი, ბოლი
  11. ქარის სიჩქარე
  12. დედამიწის მაგნიტური ველი (კომპასი)
  13. ორიენტაცია სივრცეში (მოტრიალება, აჩქარება და ა.შ.)

ეს სია სინამდვილეში გაცილებით ვრცელია ვიდრე აქ არის მოყვანილი. სისტემის მიერ რაიმეს “შეგრძნება”, აღქმა ხდება sensor-ების მეშვეობით. ქართულ ენაში ამჟამად პირდაპირ სიტყვა “სენსორი” არის გადმოღებული. ის რაღაცას “გრძნობს” (სინჯავს) და გადასცემს კომპიუტერს შესაბამის მონაცემს ანალოგური ან ციფრული სიგნალის სახით. სიგნალი კი ძაბვის ცვლილებას წარმოადგენს.

არდუინოს პროექტები შეიძლება ან იყოს ცალკე-მდგომი, ან ურთიერთობდეს სხვა მიკროკონტროლერთან, ან პერსონალური კომპიუტერის პროგრამულ უზრუნველყოფასთან  (მაგ. Flash, Processing, MaxMSP, ან ცალკე დაწერილი პროგრამა). ასეთი დაფები შეიძლება აიწყოს ხელით, ან შეძენილი იყოს მზა მდგომარეობაში;

ღია-წყაროს-მქონე შემუშავების გარემო Arduino IDE ხელმისაწვდომია უფასოდ, ოფიციალურ საიტზე [3].

რატომ არდუინო?

მსოფლიოში არსებობს მიკროკონტროლერებისა და მათი პლატფორმების უთვალავი რაოდენობა. ბევრი მათგანი მეტად ამარტივებს მიკროკონტროლერის (მკკ) დაპროგრამების და ამუშავების პროცესს. არდუინოს მიზანი და ძირითადი ხიბლის ზუსტად ეს არის: მკკ-სთან მუშაობის გამარტივება მასწავლებელი, მოსწავლე და მოყვარულებისთვის. მისი ძირითადი უპირატესობა შემდეგშია:

დაბალფასიანი – სხვებთან შედარებით, არდუინო პლატროფმა საკმაოდ იაფია. მზა დაფის ყიდვა დაჯდება ორმოც ლარზე ნაკლები, თუ ჩინურ ასლს შეიძენ – ათამდე. ასევე, ღიად ხელმისაწვდომია დაფის ნახაზები და ყოველგვარი ინფორმაცია. ადამიანს შეუძლია თავისივე ხელით ააწყოს და აამაუშაოს ეს დაფა.

პლატფორმათაშორისო – არდუინოს პროგრამული უზრუნველყოფა მუშაობს როგორც Linux-ზე, ასევე Windows-სა და OSX-ზე. სხვა კომერციული სისტემები კი ხშირად შეზღუდულია მხოლოდ Windows-ით.

მარტივი და გასაგები შემუშავების გარემო – შემუშავების გარემო IDE მეგობრულია ყველა დამწყებისთვის და ამავდროულად საკმარისად მძლავრია გაწაფული მომხმარებლებისთვის. გარემო ეფუძნება პროგრამულ გარემოს Processing, ასე რომ  ზოგიერთი მასწავლებელი და მოსწავლესთვის უფრო მარტივი იქნება არდუინოს შესწავლისთვის.

200px-Processing_Logo_Clipped

Processing არის დაპროგრამების ენა, შემუშავების გარემო და ინტერნეტ-საზოგადოება. გამოიყენება დაპროგრამების შესწავლისთვის ვიზუალურ გარემოში, პროტოტიპების დაჩქარებულად შექმნისთვის. თავიდან დაიგეგმებოდა როგორც სასწავლო რესურსი, ამჟამად კი პროფესიონალების ერთ-ერთი მნიშნელოვანი ხელსაწყო. მას იყენებენ სტუდენტები, ხელოვანი ხალხი, დიზაინერები, მკვლევარები დამოყვარულეები. იხილეთ ზოგიერთი საგამოფენო მაგალითი ამ ვებგვერდზე [4].

processing_example

ღია-წყაროს-მქონე და ვრცელი პროგრამული უზრუნველყოფა – არდუინოს ყველა პროგრამული ნაწილის კოდის წყარო თავისუფალ წვდომაშია ყველა მსურველსითვის. ენის შესაძლებლო შეიძლება გაფართოვდეს C++ ბიბლიოთეკების მეშვეობით და მიესალმება დაპროგრამებას AVR C ენაში (რომელიც მიკროპროცესორის მშობლიური ენაა). ანუ, არდუინოს პროექტში შესაძლებელია ჩასმული იყოს AVR-C ენაში დაწერილი კოდის ნაწილი.

მარცხენა - ღია-წყაროს-მქონე პროგრამული უზრუნველყოფის ხატულა; მარჯვენა - ღია-წყაროს-მქონე ხელსაწყოების ხატულა
მარცხენა – ღია-წყაროს-მქონე პროგრამული უზრუნველყოფის ხატულა; მარჯვენა – ღია-წყაროს-მქონე მოწყობილობათა ხატულა

ღია-წყაროს-მქონე და ვრცელი მოწყობილობათა საფუძველი – არდუინოს გული – მისი მიკროპროცესორი –  არის Atmel [9] ფირმის ATMEGA8 და ATMEGA168 მიკროკონტროლერი. მისი დაფების ყველა  გეგმა და მასალები გამოქვეყნებულია Creative Commons ლიცენზიის [5] მიხედვით. ეს ნიშნავს, რომ სურვილის შემთხვევაში, ადამიანს შეუძლია აიღოს დაფის გეგმა და შექმნას თავისი ვერსია, გააუმჯობესოს, ან მოარგოს სხვა დანიშნულებას.

ისიც კი შესაძლებელია, რომ გამოუცდელბმა ადამიანა აიღოს სამაკეტო დაფა და მასზე ააწყოს [6] იაფფასიანი არდუინო სისტემა. ეს სასარგებლოა მისი მუშაობის პრინციპების შესასწავლად.

საიტიდან instructables.com
საიტიდან  instructables.com

როგორ გამოვიყენო არდუინო?

ამის შესასწავლად, შეიძლება გამოიყენოთ ოფიციალური გზამკვლევი [7], ან უამრავი ხელმისაწვდომი რესურსი ინტერნეტში. ყველაზე მეტი რესურსი ინგლისურადაა. ქართულადაც არის რამოდენიმე ბლოგი. აქამდე ყველაზე კარგი ქართულენოვანი რესურსი არის ვებგვერდი [8]mechatronrobotics.wordpress.com

  1. ვიკიპედიის გვერდი არდუინოს შესახებ:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Arduino
  2. საქართველოს ტექნიკური უნივერსიტეტის გვერდი Open Source-ს შესახებ:
    http://bit.gtu.ge/?p=1410
  3. Arduino შემუშავების გარემოს გადმოსაწერი ბმული:
    http://arduino.cc/en/Main/Software
  4. Processing გარემოს საგამოფენო მაგალითები:
    https://processing.org/exhibition/
  5. ვიკიპედიის გვერდი Creative Commons ლიცენზიის შესახებ:
    http://ka.wikipedia.org/wiki/Creative_Commons
  6. instructables.com საიტის ჩანაწერი არდუინოს აწყობა თავისი ხელით:
    http://www.instructables.com/id/How-To-Make-The-Easiest-Breadboard-Arduino-UnoE/
  7. არდუინოს გარემოს გამოყენების ოფიციალური მითითებები:
    http://arduino.cc/en/Guide/HomePage
  8. არდუინოს ამჟამად საუკეთესო ქართული რესურსი:
    https://mechatronrobotics.wordpress.com/category/arduino/
  9. ვიკიპედიის გვერდი Atmel მწარმოებლის შესახებ:
    http://en.wikipedia.org/wiki/Atmel_AVR
Advertisements

One thought on “რა არის არდუინო?”

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s