Microchip ATmega328P mikro denetleyicisine dayanan ve Arduino.cc tarafından geliştirilen açık kaynaklı bir mikro denetleyici kartıdır. Kart, çeşitli genişleme kartları ve diğer devrelerle etkileşime girebilecek dijital ve analog giriş / çıkış vidalarının kombinasyonları ile donatılmıştır.

Arduino UNO özellikleri:

Arduino UNO’da 20 adet dijital giriş/çıkış, 6 adet analog giriş desteği vardır. Üzerindeki ATmega16U2 sayesinde USB üzerinden programlanabilir. Gücünü USB üzerinden aldığı için harici bir güç kaynağına ihtiyaç duymaz. Çok popüler ve uygun fiyatlı olmasından dolayı Arduino UNO ile yapılmış proje örneklerine sıklıkla rastlanabilir. Şimdi Arduino Uno donanım yapısı inceleyelim:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ekranda görülen Arduino UNO mikroişlemciyi destekleyecek her şeye sahiptir, çalıştırmak için 7 ile 12 volt doğru akım güç kaynağına bağlamak yeterlidir.

1. USB jakı

 2. 2.1 mm güç jakı (7-12 V DC)

3. Mikro denetleyici, ATmega328

4. Haberleşme çipi

5. 16 MHz kristal osilatör

6. Reset butonu

7. Güç LED'i

8. TX/RX LED'leri

9. Durum LED'i

10. Güç pinleri

11. Analog girişleri

12. TX/RX pinleri

13. Dijital giriş/çıkış pinleri (Yanında ~ işareti olan pinler PWM çıkışı olarak kullanılabilir.)

14. Ground ve AREF pinleri

15. ATmega328 için ICSP

16. USB arayüzü için ICSP

 

Arduino güç besleme kaynakları:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Arduino USB’DEN veya harici güç kaynaklardan enerji alarak çalışabilir:

1. USB ile Çalıştırılması: Arduino UNO USB kaynağından enerji alabilir. Bu şekilde hem veri hem de güç aktarımı olur.

2. 9V Adaptör ile Çalıştırılması: Arduino UNO harici 9V adaptör kullanılarak çalıştırılabilir. Adaptör Arduino UNO’nun üzerinde bulunan adaptör girişine takılır.

       3. Pille Çalıştırılması: Arduino üzerinde bulunan “Vin” pini, Arduino’nun jak girişine bağlı bir pindir. Bu pine uygulanan gerilim, Arduino’ya ulaşmadan önce bir regülatör yardımıyla uygun gerilime düşürülür. “Vin” girişine 7V ile 12V arasında gerilimler uygulanmalıdır. Pilin artı (+) ucu “Vin” pinine bağlandıktan sonra, pilin eksi (-) ucu Arduino’nun GND yani toprak ucuna bağlanmalıdır. Eğer bu girişlere 12V üzerinde bir gerilim uygulanırsa Arduino zarar görebilir.

Projelerinize yardımcı olması için kullanabileceğiniz bir devre çizim programı da vardır. Fritzing, açık kaynak kodlu bir devre tasarım programıdır. Elektronik devrelerle ile yapılan projelerde üretime geçmeden önce prototip hazırlamak için Fritzing kullanmak faydalı bir yöntemdir.

Profesyoneller ve elektronik devreler tasarlama meraklıları için bilgisayar destekli tasarım yazılımı geliştirmek için açık kaynaklı bir proje. Tasarımcıların ve teknisyenlerin otomatik yol düzeltmeli elektronik devre modellerini kolayca çizmelerine ve kurmalarına yardımcı olur ve ayrıca ortak projeler için ağ bağlantısını destekler. Potsdam Uygulamalı Bilimler Üniversitesi'nde geliştirilmiştir.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Arduino UNO ve Dijital Giriş -Çıkışlar:

Dijital giriş-çıkış olarak kullanılabilecek pinler yukardaki Arduino fotoğrafın üzerinde vurgulanan 11-12-13 bu alanlarda gösterilen yerdedir.

 

Dijital girişi-çıkışlar, binary yani ikili format olarak tabir edilen “1” ve “0” lardan oluşur. Arduino'nun pinleri 5V olduğundan, voltaj seviyesi HIGH yani yüksek iken 5V olur ve bu lojik “1” dir. Arduino'nun voltaj seviyesi LOW yani düşük iken voltaj çıkışı 0V ve lojik değeri "0" dır. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dijital girişi ve çıkışları High veya Low değerleri almakta olduğunu öğrendik. Ancak voltaj her zaman High, ynai 5V veya Low, yani 0V’ta sabit kalmamaktadır. Voltajı istenen seviyede tutmak için devreye bir direnç bağlanır. Bu dirençlere kullanım şekline göre pull-up yani yukarı çek veya pull-down yani aşağı çek ismi verilir. Pull-up dirençleri sinyali High yani 1 konumda tutarken pull-down dirençleri ise Low yani 0 konumunda tutar. Genellikle 10K Ohm gibi büyük bir direnç değeri kullanılır. İlk şekilde anahtar kapatıldığında Low, anahtar açık iken High olmaktadır. İkinci şeklinde ise anahtar açıldığında High, kapatıldığında ise Low olmaktadır.

Arduino UNO ve Analog Giriş-Çıkışları:

Mikrodenetleyiciler HIGH ve LOW yani 1 ve 0 üzerine çalışan dijital cihazlar olsa da analog giriş- çıkışlara da sahiptir. Analog giriş-çıkışlar, dijitallerin aksine sadece 1 ve 0 olarak adlandırılmazlar. Ara değerleri temsil ederler. Analog arayüzler ile 0V- 5V arasında bir voltajı okuyabilir veya Arduino 'nun analog olarak işaretlenmiş pinlerine istediğimiz voltaj çıkışını verebiliriz.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Voltaj çıkışları Arduino üzerinde PWM ismini verdiğimiz bir arayüz sayesinde sağlanmaktadır. PWM kullanabileceğimiz pinler Arduino Uno kartı üzerinde “~” işaretli pinlerdir. Analog giriş pinleri ise A etiketli ile gösterilmiştir.

PWM- Pulse Width Modulation:

 

PWM, Türkçe olarak dalga genişliği modülasyonu olarak adlandırılabilir. PWM arayüzü sayesinde, analog voltaj girişinin ve analog voltaj çıkışının rahatlıkla sağlanabildiğini öğrendik PWM ’in bunu nasıl yaptığını bir osiloskop üzerinden gözlemleyebiliriz.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Osiloskop, elektriksel işaretlerin ölçülüp değerlendirilmesinde kullanılan aletlerdir. Dalga şeklini grafik olarak ekranda gösterir. Yani elektrik, dalga sinyali çizer.