رسبري باي  Raspberry Pi

رسبري باي Raspberry Pi

رسبري باي (بالإنجليزية: Raspberry Pi) هو نانو حاسوب بحجم بطاقة الائتمان اخترعه دافيد برابن في المملكة المتحدة عن طريق مؤسسة راسبري باي بغرض تحفيز تدريس مباديء علوم الحاسوب بالمدارس. يحتوي الحاسوب على معالج اساسي ومعالج رسوم و256 ميجا بايت من الذاكرة، وتكلفة شراءه 25 دولارا للموديل A و 35 دولارا للموديل B. يُباع هذا الحاسوب بلوحة الأم فقط (بدون شاشة، بدون لوحة المفاتيح، بدون صندوق، بدون محول للطاقة، و بدون قرص صلب).
صورة معبرة عن رسبري باي

آردوينو Arduino

آردوينو (بالإنجليزية: Arduino) هي عبارة عن لوحه تطوير إلكترونية Development Board تتكون من دارة إلكترونية مفتوحه المصدر مع متحكم دقيق على لوحة واحدة يتم ببرمجتها عن طريق الكمبيوتر وهي مصممة لجعل عملية استخدام الإلكترونيات التفاعلية في مشاريع متعددة التخصصات أكثر سهولة.ويستخدم اردوينو بصوره أساسيه في تصميم المشاريع الإلكترونية التفاعلية أو المشاريع التي تستهدف بناء حساسات بيئية مختلفة (مثل درجات الحرارة، الرياح، الضغط..الخ) ويمكن توصيل اردوينو ببرامج مختلفة علي الحاسب الشخصي. وتعتمد الاردوينو في برمجتها علي لغة البرمجة مفتوحه المصدر بروسيسنج، وتتميز الأكواد البرمجية الخاصة بلغه اردوينو أنها تشبهه لغه (سي++ C++programming language) وتعتبر من أسهل لغات البرمجة المستخدمة في كتابه برامج المتحكمات الدقيقة.

تاريخ[عدل]

تبدأ القصة في عام 2005 في مدينة ‏ايفريا Ivrea الإيطالية حيث قام كل من " ماسيمو بانزى Massimo Banzi " بالتعاون مع " دايفيد كوارتيليس David Cuartielles وجاينلوكا مارتينو Gianluca Martino " بإطلاق مشروع أردوين ‏ايفريا Arduin of Ivrea وتمت تسميه المشروع باسم أشهر شخصيه تاريخيه في المدينة وكان الهدف الأساسي للمشروع هو عمل بيئة تطوير للمتحكمات دقيقه بصوره مفتوحه المصدر 100 في المئة وتضمن هذا المشروع عمل بيئة تطوير برمجيه للمتحكمات الدقيقة Integrated Development Environment وتكون مجانيه في ذات الوقت كما تضمن عمل لوحات تطوير Development Boards صغيره الحجم بتكلفه بسيطه تبلغ حالياً قرابة 27 دولار ليتمكن الطلاب والهواة التقنين تحمل سعرها، وحتى عام 2013 تم شحن أكثر من 700 ألف لوحة آردوينو.

البرنامج[عدل]

مثال[عدل]

المثال التالي يوضح كيفية تشغيل صمام ثنائي باعث للضوء لمدة ثانية (1000 ميلي ثانية) وإطفاءه ثانية بشكل مستمر حتى يتم فصل الآردوينو عن منبع الطاقة:
#define LED_PIN 13

void setup () {
  pinMode (LED_PIN, OUTPUT); // Enable pin 13 for digital output
}

void loop () {
  digitalWrite (LED_PIN, HIGH); // Turn on the LED
  delay (1000); // Wait one second (1000 milliseconds)
  digitalWrite (LED_PIN, LOW); // Turn off the LED
  delay (1000); // Wait one second
}

بعض نماذج الاردوينو[عدل]

  • Arduino Uno
  • Arduino Leonardo
  • Arduino Due
  • Arduino Yún
  • Arduino Robot
  • Arduino Esplora
  • Arduino Mega ADK
  • Arduino Ethernet
  • Arduino Mega 2560

تقنية أغطية اردوينو[عدل]

عندما تم تصميم اردوينو كان واحداً من الأهداف الأساسية للتصميم هو أن يكون سهل الاستخدام لجميع الفئات من الناس وان يجعل أي شخص قادر على القيام بالعديد من المشاريع الإلكترونية دون الحاجة لمعرفه تقنية كبيرة, من هنا تم تصميم وصناعة أغطية اردوينو أو ما يعرف باسم دروع اردوينو Arduino Shields
الغطاء: لوحة إلكترونية في نفس حجم اردوينو وتوضع فوق لوحة اردوينو الأساسية وتقوم بعمل مجموعة من الوظائف الخاصة التي تحتاج لمكونات ودوائر إلكترونية معقدة، ويستخدم الغطاء في أختصار الوقت والجهد اللازم لبناء هذه الدوائر الإلكترونية, كما يمكن تركيب واستخدام أكثر من غطاء واحد على نفس لوحة اردوينو.

اردوينو ومعمارية ARM Cortex[عدل]

في عام 2009 تعرض اردوينو لنقله نوعيه جديده جاءت على يد فريق LeafLabs والذي قام بتطوير لوحه أردوينو جديده تسمى The Maple board تعمل بشرائح إلكترونية من عائله ARM Cortex والتي نقلت اردوينو ألي افق جديد من السرعة والقوه حيث تتميز جميع شرائح ARM باحتوائها على معالجات عاليه السرعة تمتلك قوه معالجه تبدأ من 72 ميجا هرتز وتصل في بعض الإصدارت ألي 1.5 جيجا هرتز.

اردوينو وشرائح FPGA[عدل]

بالرغم من كل التطورات السريعة في لوحات أردوينو المختلفة إلا أن التطوير لم يتوقف عن حدود ARM Cortex بل وصل إلى شرائح مصفوفات البوابات المنطقية القابلة للبرمجة Field-Programmable Gate Arrays FPGA في عام 2010 تم نشر مشروع مفتوح المصدر اسمه Papilio Arduino والهدف منه هو صناعه لوحه اردوينو تعمل بشرائح من نوع FPGA ويمكن برمجتها بلغه Arduino C.
جاء مشروع Papilio Arduino ليحل هذه المشكلات ويقدم لوحه تطوير جديده إلى عائله لوحات اردوينو وتم اصدار Papilio Arduino IDE وهي نسخه معدله من برنامج Arduino IDE لجعل لغه اردوينو تتناسب مع شرائح FPGA كما تم إصدار لوحات papilio boards للبيع من منتصف عام 2010

    قائمة التصفح

    متحكم دقيق Microcontroller

    متحكم دقيق Microcontroller

    المتحكم الدقيق أو المتحكم المصغر (بالإنجليزية: Microcontroller) هو عبارة عن شريحة دائرة متكاملة تحتوى على وحدة أساسية هي المعالج الدقيق ووحدات فرعية هي الذاكرة ووحدات الإدخال والإخراج ومؤقت لتشغيل ساعة المعالج وقد تحتوى على محول رقمي تناظري ومحول تناظري رقمي
    من استخداماته التحكم في عملية صناعية أو متغير
    يستخدم في العادة للقيام بمهمة محددة مثل التحكم في إشارة ضوئية وغيرها.. عكس المعالج الدقيق الذي يتميز بقدرته على القيام بمهام متعددة. هو عبارة عن حاسوب على شريحة، وحتى نكون دقيقين انه حاسوب ذو مهمة واحدة سابقة التحديد. يحتوي على وحدة معالجة مركزية,الذواكر وواجهات اتصال. تعمل المتحكمات الصغرية في الغالب وفق معمارية هارفرد Harvard Architecture فيما يلي أبرز مكونات المتحكم الصغري:
    يمكن رؤية المتحكمات الدقيقة في كثير من الأجهزة الإلكترونية بدء من الألعاب الصغيرة وحتى المصانع المؤتمتة، فهي تسيطر على معظم سوق تطبيقات المعالجات. أكثر من 50% من المتحكمات الدقيقة من النوع "البسيط" وحوالي 20% منها عبارة عن معالجات إشارات رقمية عالية التعقيد(DSPs). بعض السيارات تحتوي على مايزيد عن 50 وحدة من هذه المتحكمات.
    يحتوي المتحكم الدقيق على معالج دقيق والعديد من الإضافات الاخرى التي تؤدي وظائف خاصة ، فاذا كنت تود بناء نظام إلكتروني بسيط يمكن باستخدام أكثر من وحد ة من المتحكمات الدقيقة الاستغناء عن الكثير من العتاد.

    التصميم المضمن[عدل]

    التصميم المضمن (بالإنجليزية :Embedded design) معظم أنظمة الكمبيوتر الآن مضمنة داخل أجهزة أخرى غير الحاسوب مثل: السيارات والجوالات والطرفيات وغيرهم. بشكل طبيعي الأنظمة المضمنة تحتوي على مفاتيح غلق وفتح، مبدلات، شاشات كريستال صغيرة، أجهزة تردد الراديو ومجسات للبيانات مثل : مجسات الحرارة، الرطوبة ومستوى الضوء وغيرهم. عادة الأنظمة المضمنة لا تحتوي على لوحة مفاتيح، شاشات عرض ,اسطوانات، طابعات أو أي أجهزة إخراج/إدخال للكمبيوتر وربما عدم وجود أجهزة من اي نوع لتفاعل الإنسان معها غير أنها تشترك في وجود المتحكم الدقيق في دوائرها.

    بيئة البرمجة[عدل]

    كانت المتحكمات الدقيقة في الأساس تبرمج فقط باللغة التجميعية (Assembly language)، ولكن لغات البرمجة ذات المستوى العالي تستخدم الآن بشكل شائع في برمجة المتحكمات الدقيقة مثل سي (لغة برمجة). المترجم(مصرف (برمجة)) للغه معينه قد تكون لديه موانع أو ضوابط قد تحسن أو تدعم بعض الصفات المميزة في المتحكم الدقيق.

    أشهر الأنواع[عدل]

    • متحكّمة آردوينو
    • 68HC11
    • 8051
    • ARM architecture processors (from many vendors) using ARM7 or Cortex-M3 cores are generally microcontrollers
    • STMicroelectronics STmicroelectronics STM8|STM8S (8-bit), and STM32 (32-bit)
    • Atmel Atmel AVR|AVR (8-bit), AVR32 (32-bit), and AT91SAM
    • Freescale Freescale ColdFire|ColdFire (32-bit) and Freescale S08|S08 (8-bit)
    • Hitachi H8, Hitachi SuperH
    • MIPS architecture|MIPS (32-bit PIC32)
    • V850|NEC V850
    • PIC microcontroller|PIC (8-bit PIC16, PIC18, 16-bit dsPIC33 / PIC24)
    • PowerPC ISE
    • PSoC|PSoC (Programmable System-on-Chip)
    • Rabbit 2000
    • Texas Instruments TI MSP430|MSP430 (16-bit), C2000 (32-bit), and Stellaris (32-bit)
    • Toshiba TLCS|Toshiba TLCS-870
    • Zilog Z8|Zilog eZ8, eZ80