2 هفته پیش

معرفی برد آردوینو لیلی‌ پد

آردوینو بردهای توسعه زیادی را برای استفاده در زمینه‌های اتوماسیون، رباتیک، پیکربندی سرور و کلاینت، امنیت و موارد دیگر معرفی کرده است. بردهای توسعه آردوینو به دلیل مقرون به صرفه بودن، انعطاف‌پذیری، سخت‌افزار و نرم‌افزار متن‌باز و دلایل بسیار دیگر به طور گسترده‌ای مورد استفاده قرار ‌می‌گیرد. امروز قصد داریم شما را با خانواده جدید آردوینو به نام آردوینو Lilypad آشنا کنیم که عمدتاً در پروژه‌های منسوجات الکترونیکی و پوشیدنی به کار ‌می‌رود.

مقدمه‌ای بر آردوینو Lilypad

همانطور که در ابتدا گفته شد خانواده بردهای آردوینو لیلی‌ پد، به صورت ویژه برای کاربردهای پوشیدنی طراحی شده‌اند. این در حالتی است که تمامی بردهای آردوینو علاوه بر پایه‌های ورودی و خروجی، یک ویژگی مشترک به نام ولتاژ کاری دارند که به وسیله آن ‌می‌توان برد را روشن کرد. منبع این ولتاژ ‌می‌تواند هر دستگاه خارجی‌ای باشد، البته باید آن را به گونه‌ای تنظیم کرد تا بردمان آسیب نبیند٬ اما آردوینو لیلی‌پد با باتری‌های قابل شارژ کار ‌می‌کند و اتصال آسانی را به سنسورها و عملگرها برای ادغام آسان در پارچه‌ها و لباس‌ها فراهم می‌کند.

در این مقاله به طور خلاصه در مورد تقریباً همه بردهای لیلی‌پد، مشخصات و زمینه کاربردی آن‌ها صحبت خواهد شد. همچنین به برخی از پروژه‌های جالبی که با استفاده از این بردها ساخته شده‌اند اشاره خواهیم کرد. یکی از اصلی‌ترین نکات در مورد این بردها این است که از اترنت یا وای فای پشتیبانی نمی‌کنند و در حال حاضر فقط از نسل سوم شبکه تلفن همراه (3G) پشتیبانی ‌می‌کنند.

آشنایی با انواع آردوینو لیلی‌ پد

همانطور که در لیست زیر مشاهده می کنید٬ بردهای آردوینو لیلی‌ پد انواع زیادی دارند و با توجه به نیاز پروژه خود،‌ ‌می‌توانید نوع مورد نظر را انتخاب کنید:

Arduino LilyPad Simple
Arduino LilyPad USB
Arduino LilyPad Simple Snap
Arduino LilyPad USB plus
Arduino LilyPad Main Board 328

از پنج مدل برد نام برده شده، بردهای آردوینو لیلی‌پد Simple و Simple Snap متفاوت از سایر بردهای آردوینو هستند، زیرا برای ‌برنامه‌نویسی به رابط USB به سریال نیاز دارند. اگر رابط USB به سریال در دسترس نباشد، می‌توانید از هر رابط استانداردی که با FTDI سازگار است استفاده کنید. اکنون بیایید به طور خلاصه به معرفی ویژگی‌ها و کاربردهای بردهای لیلی‌ پد ‌‌بپردازیم.

LILYPAD ARDUINO SIMPLE:

این برد یکی از محبوب‌ترین بردهای آردوینو لیلی‌پد برای پروژه‌های سطح مبتدی است و یکی از مهم‌ترین دلایل آن طراحی و چیدمان قطعات آن است. این برد براساس میکروکنترلر ATMega328 ساخته شده و شناسایی پایه‌ها در آن بسیار ساده‌تر است. در هنگام دوخت برد نیز فضای بیشتری بدون نگرانی در مورد برخورد تصادفی با سایر پایه‌های روی برد وجود دارد.

انتخاب باتری لیتیوم پلیمر به عنوان باتری داخلی، انتخابی آسان و راحت است. هر باتری لیتیوم پلیمری را که برای زمان اجرای پروژه مناسب است ‌می‌توان انتخاب کرد. بهترین نکته در مورد این باتری‌ها این است که ‌می‌توان به راحتی با متصل کردن برد به پورت USB کامپیوتر یا با استفاده از یک شارژر دیواری 5 ولتی، آن را مجددا شارژ کرد. در ادامه به سایر ویژگی‌های این برد ‌می‌پردازیم.

ویژگی‌های برد LILYPAD ARDUINO SIMPLE:

در این بخش می توانید با مشخصات سخت افزاری این برد آشنا شوید:

تعداد کل پایه‌های ورودی/خروجی: 9
تعداد پایه‌های ورودی/خروجی دیجیتال: 5
تعداد پایه‌های ورودی/خروجی آنالوگ: 4
دارای دکمه ریست
مدل میکروکنترلر: ATmega328
دارای کلید روشن و خاموش
کانکتور JST برای اتصال باتری 3.7 ولت لیتیوم پلیمر
دارای سوکت شارژ ، به طوری که برای شارژ باتری، نگرانی در مورد منبع ولتاژ خارجی وجود نخواهد داشت.
طراحی ساده
مناسب برای پروژه‌های ساده

‌نحوه پروگرام برد آردوینو لیلی پد SIMPLE:

‌پروگرام این برد از طریق آپلود‌ نمودن برنامه آردوینو (که در IDE آردوینو نوشته شده‌ است) انجام ‌می‌شود. اما برای اتصال برد به کامپیوتر و آپلود برنامه مدنظر باید از کابل USB mini B یا از پین هدر FTDI متعلق به لیلی‌ پد استفاده کرد.

توجه کنید:

ولتاژی بیش از 5.5 ولت اعمال نکنید، در غیر اینصورت برد شما آسیب خواهد دید.
حداکثر جریان مجاز برای هر پایه 40 میلی‌آمپر است.
حداکثر جریان قابل تحمل کل برد 200 میلی‌آمپر است.

LILYPAD ARDUINO USB:

این برد از خانواده لیلی پد ها تقریباً مشابه آردوینو لیلی‌پد Simple است و تنها تفاوت آن این است که این برد براساس میکروکنترلر ATMega32U4 ساخته شده است و دارای یک پورت MicroUSB روی برد است. اگر با پین‌های FTDI روی برد توسعه خود راحت نیستید، ‌می‌توانید از این برد استفاده کنید زیرا به جای پین‌های FTDI از پورت میکرو USB پشتیبانی ‌می‌کند.

ویژگی‌های برد آردوینو لیلی‌ پد USB:

تعداد کل پایه‌های ورودی/خروجی: 9
تعداد پایه‌های ورودی/خروجی دیجیتال: 5
تعداد پایه‌های ورودی/خروجی آنالوگ: 4
بر اساس میکروکنترلر ATMega32U4
دارای کلید روشن/خاموش
دارای کانکتور JST (سوکت منبع تغذیه)
دارای مدار شارژ داخلی
عدم نیاز به شارژر باتری اضافی
طرح ساده با تعداد پایه‌های ورودی/خروجی کمتر
سازگاری بیشتر با پروژه‌های با پیچیدگی کمتر
پشتیبانی از کابل Micro USB به جای استفاده از پین‌های FTDI
دارای دکمه ریست

نحوه پروگرام برد آردینو لیلی پد USB:

‌پروگرام این برد توسط آپلود‌ برنامه آردوینو که در IDE آردوینو نوشته شده‌ است انجام ‌می‌شود، اما برای اتصال برد به کامپیوتر و آپلود برنامه مدنظر باید از کابل Micro USB یا از پین هدر FTDI متعلق به لیلی‌ پد استفاده کرد.

توجه کنید:

ولتاژ تغذیه بیش از 5 ولت اعمال نکنید، در غیر این صورت برد شما آسیب خواهد دید.
حداکثر جریان مجاز برای هر پایه 20 میلی‌آمپر است.
حداکثر جریان قابل تحمل کل برد 200 میلی‌آمپر است.

LILYPAD ARDUINO SIMPLE SNAP:

این برد بر پایه میکروکنترلر ATmega328 ساخته شده است و مانند آردوینو Simple برای پروگرام آن از رابط FTDI استفاده می‌شود. تقریباً مشابه آردوینو لیلی‌ پد Simple است، اما 2 تفاوت عمده دارد:

باتری داخلی قابل شارژ لیتیوم پلیمر با ظرفیت 110 میلی‌آمپر‌ساعت دارد.
کانکتور Snap مادگی دارد.

این برد نیاز به اتصال به Snap Protoboard یا چیدمانی از دکمه‌های پرسی دوخته شده روی پارچه دارد که در مواقع نیاز بتوان برد خود را از پروژه خارج کرد. به دلیل همین قابلیت، می‌توان برد خود را جهت پروگرام مجدد و استفاده در سایر پروژه‌ها تعویض نمود.

ویژگی‌های آردوینو لیلی‌ پد Simple Snap:

تعداد کل پایه‌های ورودی/خروجی: 9
تعداد پایه‌های ورودی/خروجی دیجیتال: 5
تعداد پایه‌های ورودی/خروجی آنالوگ: 4
بر اساس میکروکنترلر ATMega328
دارای دکمه تغذیه پاور
دارای مدار شارژ
دارای باتری لیتیوم پلیمر و بدون نیاز به کانکتور JST
دارای دکمه ریست
دارای تعداد پایه‌های ورودی/خروجی کمتر
دارای کانکتورهای snap برای اتصال یا جدا کردن برد

نحوه پروگرام برد آردوینو لیلی پد SIMPLE SNAP:

‌پروگرام این برد از طریق آپلود‌ نمودن برنامه آردوینو که در IDE آردوینو نوشته شده‌است انجام ‌می‌شود، اما برای اتصال برد به کامپیوتر و آپلود برنامه مدنظر باید از کابل USB mini B یا از پین هدر FTDI خود لیلی‌ پد استفاده کرد.

توجه کنید:

ولتاژی بیش از 5.5 ولت اعمال نکنید، در غیر این صورت برد شما آسیب خواهد دید.
حداکثر جریان مجاز هر پایه 40 میلی‌آمپر است.
حداکثر جریان قابل تحمل کل برد 100 میلی‌آمپر است.
با توجه به اینکه باتری به این برد لحیم شده است، بنابراین قابل شست‌و‌شو نیست. قبل از شست‌و‌شو باید لیلی‌پد را از محل اتصال آن جدا کرد.

آردوینو لیلی‌ پد USB PLUS:

این برد بر پایه میکروکنترلر ATmega32U4 ساخته شده است. مانند آردوینو USB برای پروگرام کردن برنامه از رابط FTDI استفاده می‌شود. این برد یک ورژن متفاوت از آردوینو لیلی‌ پد USB است که دارای ویژگی‌ها، افزونه‌ها و برچسب‌های اضافی ‌می‌باشد. برد مذکور دارای RGB LED به منظور نمونه‌سازی سریع، بدون استفاده از هیچ بخش اضافی است. از شش ال‌ای‌دی سفید رنگ نیز در یک ردیف برای نمایش ساده داده‌ها یا به عنوان چراغ‌های نشانگر استفاده ‌شده است.

ویژگی‌های آردوینو لیلی‌ پد USB PLUS:

تعداد کل پایه‌های ورودی/خروجی: 17
تعداد پایه‌های ورودی/خروجی دیجیتال: 10
تعداد پایه‌های ورودی/خروجی آنالوگ: 7
بر اساس میکروکنترلر ATMega32U4
دارای RGB LED برای نمونه‌سازی سریع
نمایش ساده داده‌ها به کمک شش LED سفید رنگ در یک ردیف
دارای دکمه پاور
دارای مدار شارژ
دارای باتری داخلی لیتیوم پلیمر و بدون نیاز به کانکتور JST
دارای دکمه ریست
دارای تعداد پایه‌های ورودی/خروجی بیشتر در مقایسه با آردوینو لیلی‌پد USB
دارای زبانه‌های دوختنی زمین و مثبت تغذیه که امکان اتصال گزینه‌های بیشتری را به برد فراهم می‌کند.
دارای پورت Micro USB

نحوه پروگرام آردوینو لیلی‌ پد USB PLUS:

‌‌پروگرام این برد با آپلود‌ نمودن برنامه آردوینو که در IDE آردوینو نوشته شده‌ است انجام ‌می‌شود، اما برای اتصال برد به کامپیوتر و آپلود برنامه مدنظر باید از کابل Micro USB استفاده کرد.

توجه:

ولتاژی بیش از 5.5 ولت اعمال نکنید، در غیر این صورت برد شما آسیب خواهد دید.
حداکثر جریان مجاز هر پایه 40 میلی‌آمپر است.
برد آردوینو لیلی‌پد USB PLUS در سیستم عامل ویندوز 7 پشتیبانی نمی‌شود.
حداکثر جریان قابل تحمل کل برد 100 میلی‌آمپر است.
با توجه به اینکه باتری به این برد لحیم شده است، بنابراین قابل شست‌و‌شو نیست. قبل از شست‌و‌شو باید لیلی‌پد را از محل اتصال آن جدا کرد.

آردوینو لیلی‌ پد MAIN BOARD:

این برد براساس میکروکنترلر ATMega328 ساخته شده است. برخلاف سایر بردهای لیلی‌پد، این برد قادر است از تمام پایه‌های ATMega328 برای اتصال به پروژه‌های پوشیدنی استفاده کند. استفاده از این برد برای پروژه‌های توصیه می‌شود که به تعداد زیادی پایه ورودی/خروجی نیاز است. درگاه باتری یا باتری داخلی ندارد. بنابراین باید با دوخت ترمینال مثبت و منفی یک منبع تغذیه خارجی به ترمینال‌های + و – برد، تغذیه موردنیاز این برد را تامین کرد. همچنین ‌می‌توان از برد تغذیه ساده لیلی‌ پد برای تامین تغذیه برد استفاده نمود.

ویژگی‌های آردوینو لیلی‌ پد MAIN BOARD:

تعداد کل پایه‌های ورودی/خروجی: 20
تعداد پایه‌های ورودی/خروجی دیجیتال: 14
تعداد پایه‌های ورودی/خروجی آنالوگ: 6
بر اساس میکروکنترلر ATmega328

نحوه پروگرام آردوینو لیلی‌ پد MAIN BOARD:‌‌

پروگرام این برد با آپلود‌کردن برنامه آردوینو که در IDE آردوینو نوشته شده‌است انجام ‌می‌شود، اما برای اتصال برد به کامپیوتر و آپلود برنامه مدنظر باید از کابل USB mini B یا از پین‌هدر FTDI خود لیلی‌پد استفاده کرد.

توجه کنید: