يتم استخدام منصة تطوير أجهزة Arduino من قبل الهواة والمحترفين والطلاب المهتمين بالإلكترونيات. تحظى لوحات Arduino بشعبية خاصة بين الأشخاص الجدد في مجال الإلكترونيات ، نظرًا لطبيعتها الصديقة للمبتدئين والمجتمع الواسع من المستخدمين.
أدناه ، نستكشف بعضًا من أفضل أجهزة المحاكاة عبر الإنترنت التي يمكنك استخدامها كبديل للوحات Arduino عندما لا يمكنك شراء واحدة أو لا يمكنك الوصول إليها.
ما هو اردوينو؟
تتكون منصة Arduino من لوحة متحكم قابلة للبرمجة وبيئة تطوير متكاملة (IDE). يمكن برمجة وحدة التحكم الدقيقة لأداء مجموعة واسعة من المهام ، من التحكم في الأضواء وأجهزة الكمبيوتر إلى مستشعرات القراءة وقياس درجة الحرارة.
كان Arduino موجودًا منذ عام 2005 عندما بدأ كمشروع من قبل الطلاب في معهد التصميم التفاعلي Ivrea (IDII) في إيفريا ، إيطاليا ، واكتسب اعتمادًا واسع النطاق منذ ذلك الحين. يستخدم مشروع Arduino لغة برمجة أساسية تسمى Arduino والتي تعتمد على C / C ++ وبيئة تطوير متكاملة (IDE) مكتوبة بلغة Java.
على عكس الكمبيوتر أحادي اللوحة ، فإن Arduino عبارة عن لوحة تحكم دقيقة ولا يمكنها تشغيل نظام تشغيل - راجع الاختلافات بين ميكروكنترولر و SBCs. ومع ذلك ، فإنه يحتوي على العديد من الوظائف الداخلية مثل الذاكرة لتخزين البرامج والبيانات ، ومنافذ الإدخال لتوصيل الأجهزة الخارجية مثل المستشعرات أو الأزرار ، ومنافذ الإخراج لـ التحكم في الأضواء أو المحركات ، وبلورات الساعة التي توفر توقيتًا دقيقًا للمعالج ، ومنظمات الطاقة التي تحول طاقة البطارية إلى الجهد المطلوب من قبل المعالج الدوائر.
تم تصميم معظم لوحات Arduino حول شريحة متحكم Atmel AVR بحجم 8 بت مع مجموعة متنوعة من الميزات الإضافية بما في ذلك المدخلات / المخرجات التناظرية ، والإدخال / الإخراج الرقمي دبابيس ، بالإضافة إلى دبابيس الوظائف الخاصة مثل المنافذ التسلسلية أو وصلات SPI للاتصال عالي السرعة مع الأجهزة الأخرى مثل مشغلات MP3 أو GPS المستقبلات.
مزايا محاكيات الأردوينو
1. المحاكاة رائعة للمبتدئين. المبتدئين في مجال الإلكترونيات إما يعوقهم معرفتهم المحدودة بالشفرات أو قلة خبرتهم في بناء الدوائر. تستخدم بعض أجهزة المحاكاة البرمجة القائمة على الكتلة ، مما يسهل تحديد تشغيل المكونات الإلكترونية. أيضًا ، تم تصميم بعض أجهزة المحاكاة لتحديد أفضل شكل من أشكال الأسلاك عند توصيل المكونات باللوحة الرقمية مما يقلل من العمل نيابة عنك.
2. تعد أجهزة المحاكاة أيضًا مثالية لاختبار الأجهزة ومعرفة المزيد حول كيفية عمل هذه الأجهزة. إنها مفيدة للتعرف على ما تفعله المكونات المختلفة وكيفية تفاعلها. يمكنك استخدام هذه المعرفة عند بناء الدوائر والأجهزة الخاصة بك لاحقًا على الخط.
3. أنها تسمح للنماذج الأولية بشكل أسرع. يتيح لك المحاكي معرفة ما يصلح وما لا يصلح. تعد ألواح التجارب مفيدة ، لكنها لا تخلو من قيودها. يسمح لك المحاكي بوضع نماذج أولية للدوائر الخاصة بك بسرعة دون إنفاق الكثير على ثنائي الفينيل متعدد الكلور باهظ الثمن. إذا كنت تفضل استخدام ألواح التجارب لوضع نماذج أولية لمشاريعك الإلكترونية ، فإن دليل ل Raspberry Pi اللوح مكان رائع للبدء.
4. يمكنهم توفير الكثير من المال. يمكن لأجهزة المحاكاة أن تزيل الحاجة إلى شراء مجموعة من اللوحات التي لا تحتاجها لمشروع لم يكن ممكناً من البداية. أيضًا مع أجهزة المحاكاة ، لا يوجد خطر من إتلاف لوحات وحدة التحكم الدقيقة أو غيرها من المعدات.
5. كما أنها تمكن من التعاون بين صانعي. تسمح لك معظم أجهزة المحاكاة بمشاركة تصميماتك والتعاون مع المصلين الآخرين لإنشاء إلكترونيات رائعة حقًا.
مجموعة Proteus Design Suite عبارة عن مجموعة من الأدوات من Lab Center Electronics والتي تتيح لك إنشاء عمليات محاكاة للدوائر الإلكترونية. يتضمن دعمًا للوحات Arduino مثل لوحة تطوير Blue Pill القائمة على STM32 بالإضافة إلى لوحات متحكم AVR 8 بت.
Proteus هي أداة سهلة الاستخدام وهي رائعة للمبتدئين الذين يرغبون في تجربة الإلكترونيات ، دون معرفة مسبقة بأساسيات البرمجة. يحاكي Visual Designer بيئة تطوير Arduino ويسمح لك بسحب وإسقاط المكونات المطلوبة في مشروعك واختبارها باستخدام Arduino. يوفر معرض الأجهزة الطرفية عددًا كبيرًا من المكونات: لوحات الحماية والدروع وأجهزة الاستشعار والوحدات النمطية التي يمكنك استخدامها في مشروعاتك.
Proteus عبارة عن برنامج مدفوع ، وتبدأ خطط الأسعار من 248 دولارًا وهي دفعة لمرة واحدة. يعمل فقط على أنظمة Windows ؛ macOS و Linux غير مدعومين في الوقت الحالي.
Tinkercad هو تطبيق مجاني للنمذجة ثلاثية الأبعاد قائم على المستعرض يسمح لك بإنشاء نماذج ثلاثية الأبعاد وتصديرها كملفات STL. إنها طريقة سهلة لبدء النمذجة ثلاثية الأبعاد ، وبساطتها تجعلها مثالية لإنشاء نماذج أساسية لمشاريعك الإلكترونية.
يتضمن Tinkercad أيضًا جهاز محاكاة للإلكترونيات ، Tinkercad Circuits ، حيث يمكنك وضع المكونات والأسلاك لبناء دوائر افتراضية. يستخدم البرمجة القائمة على الكتل حيث يمكنك سحب وإسقاط كتل التعليمات البرمجية لكتابة البرامج. وإذا كنت مبرمجًا ذكيًا بدرجة كافية ، فيمكنك كتابة التعليمات البرمجية مباشرةً في محرر النصوص.
مطلوب حساب Autodesk قبل أن تتمكن من استخدام جهاز المحاكاة حيث استحوذت الشركة على Tinkercad في عام 2013.
ومع ذلك ، فإنه يوفر مكتبة كبيرة جدًا من المكونات ، بما في ذلك معالجات micro: bit و Arduino ، والعديد من الدوائر المعدة مسبقًا التي تسهل البدء في مشروع الإلكترونيات الخاص بك.
هل تتطلع إلى البدء في العبث باستخدام Arduino على الفور؟ ألق نظرة على أفضل مشاريع اردوينو للمبتدئين. قد تجد فقط شيئًا يثير اهتمامك.
Arduino Simulator من Paulware عبارة عن محاكي إلكترونيات مجاني ومفتوح المصدر يتيح لك اختبار رسومات Arduino وتصحيحها. تم إنشاء هذا المحاكي بواسطة Paul Richards (Paulware) ، وقد تمت كتابته بلغة C ++ ويتضمن مكونات مثل مصابيح LED وشاشات LCD ، ومصفوفة لوحة مفاتيح 4х4 ، ومفتاح DIP دوار ، وما إلى ذلك.
يشرح فيديو Paul على قناته كيفية تثبيت هذا المحاكي باستخدام مترجم CPP مجاني وكيفية استخدامه لاختبار مشاريع Arduino. يمكن العثور على مزيد من الإرشادات على صفحة مشروع GitHub. يمكنك تنزيل برنامج التحويل البرمجي CPP من المصدر.
يحتوي على واجهة سهلة الاستخدام يجب أن تكون سهلة بما يكفي للمبتدئين للتنقل. حاليًا ، يعمل فقط على Windows. سيتعين على مستخدمي Mac و Linux إلقاء نظرة على الخيارات المستندة إلى الويب في هذه القائمة.
إذا كنت ترغب في اختبار مشاريعك باستخدام Raspberry Pi بدلاً من ذلك ، فقد تم تغطيتنا. تحقق من الملخص الشامل الخاص بنا أفضل محاكيات Raspberry Pi يجب أن تحاول على الفور.
Wokwi هي أداة أخرى قائمة على الويب يمكنك استخدامها لتصميم ومحاكاة مشاريع Arduino. تعمل واجهة Wokwi البسيطة والمرتبة على تسهيل التركيز على الكود والمحاكاة. يحتوي على عدد من الميزات التي تساعده على التميز عن المحاكيات الأخرى في هذه القائمة ، بما في ذلك:
- دعم لوحات Arduino الأخرى إلى جانب Uno ، مثل Arduino Mega 2560 و Arduino Nano.
- مجموعة أكثر تنوعًا من المكونات الإلكترونية التي يمكنك إضافتها إلى دوائرك ، بما في ذلك مستقبلات الأشعة تحت الحمراء ومقاييس الجهد ووحدات RTC والمحركات والمحركات وما إلى ذلك.
- مجتمع Facebook حيث يمكنك معرفة المزيد حول محاكي Wokwi ومشاركة مشاريعك.
والمصاحبة المستندات يسهل الموقع أيضًا البدء في تصميم الإلكترونيات على Wokwi. تأكد من مراجعة اختصارات لوحة المفاتيح وصفحات الأسئلة الشائعة.
محاكيات اردوينو
تعد محاكيات Arduino طريقة رائعة لتطوير واختبار مشاريعك. يمكنك أيضًا استخدام هذه المحاكيات لإنشاء نموذج أولي تفاعلي لمشروعك يمكن مشاركته مع الآخرين أو تحميله على منصات مثل GitHub. مع هذه القائمة من أدوات محاكاة Arduino التي تتراوح من التطبيقات المستندة إلى الويب إلى التطبيقات المحلية ، كل ما عليك فعله هو تجربتها ومعرفة أيها يناسب احتياجاتك.
