Arduino Nedir?

Arduino

Arduino, interaktif projeler geliştirmek için tasarlanan, elektronik donanım ve yazılım temelli bir geliştirme platformudur. Arduino kartlarında bir adet Atmel AVR mikrodenetleyici ve devre bağlantıları için çeşitli elektronik komponentler bulunur. Arduino, tamamen açık kaynak kodlu bir platformdur. Yani dilerseniz şık bir tasarıma sahip hazır Arduino kartlarını satın alabilir veya kendi komponentlerinizle kendi Arduino devrenizi yapabilir ve programlayabilirsiniz. Arduino, wiring tabanlı programlama dili ile programlanır ve processing tabanlı Arduino yazılım geliştirme ortamı olan Arduino IDE ile karta aktarılır. Arduino programlama dili, C programlama dili ile hemen hemen aynıdır; temel bir C++ dili bilgisi ile kolayca kod yazmak mümkündür. Yazılım tamamlandıktan sonra kod karta bir USB kablosu vasıtası ile kolayca aktarılır.

Arduino, basit entegre edilebilen ve kolay kullanım özelliğine sahip yapısıyla, kodlama dilini başlangıç seviyesinde bilen birinin bile gelişmiş yazılımlar yapmasını sağlar. Bu yazılımlar modüllerle, kartlarla ve cihazlarla entegre edilebileceği gibi, interaktif nesneler oluşturulmasını sağlayabilir. Açık kaynaklı bir donanım olan Arduino, elektronik devrelerini kullanarak kendi cihazınızı yapmanıza da yardımcı olur.

Neden Arduino?

ARDUİNO İLE DİNLEYEN ÖĞRENCİLERDEN YAPAN ÖĞRENCİLERE GEÇİŞ

Son yıllarda özellikle yurtdışında üniversite düzeyinde verilen programlama dili dersi Fen, Teknoloji, Mühendislik ve Matematik gibi çeşitli alanlara yayılmış durumdadır. İngilizce STEM (Science-TechnologyEngineering-Mathematics) olarak kısaltılan bu dört temel bilim alanı, bilgisayar programlarının daha anlamlı ve anlaşılır hale gelmesi için öğrencilerin ilişkili alanları uygun şekilde bir araya getirerek ürün odaklı çıktılar almalarını sağlamaktadır. Bu sayede öğrencilerin, problem çözme, analiz ve sentez yapabilme, işbirlikli öğrenme, yaratıcı düşünebilme ve ürün odaklı çalışabilme gibi 21. yüzyılın gerektirdiği üst düzey düşünme becerileri kazanmalarına olanak sağlamaktadır. Programlama dersine yönelik artan ilgiye ve bu dersle kazandırılan becerilerin her geçen gün daha önemli bir hal almasına rağmen, programlama dili öğretiminde hem yurt içi hem de yurt dışı kaynaklarda yer alan ve sıklıkla dile getirilen çeşitli sorunlar da mevcuttur. Bunlardan bazıları, programlama dersi konusunda öz yeterlilik ve ön deneyimlerin eksik olması, dersin üniversite düzeyinde etkili bir şekilde verilememesi, öğrencilerin çeşitli nedenlerle derse karşı olumsuz tutum geliştirmesi ve dersin soyut temeller üzerine oturması sonucu ağır kavramsal yapısının olması olarak sıralanabilir. Ortaya çıkan çalışmalarda bu sorunların biri ya da bir kaçı bir arada görülmüş ve sonuç olarak öğrencinin başarı ve performansını olumsuz yönde etkilediği tespit edilmiştir. Bu durum ayrıca, öğrenciler açısından farklı alanlara dönük proje geliştirme ya da farklı bir dili kolaylıkla öğrenmek için gerekli olan problem çözme ve algoritma geliştirme becerisini de engellemektedir. Sonuç olarak, programlama dilinin soyut kavramlardan çıkarılıp öncelikle alan yazında sıklıkla çalışılan Scratch gibi araçlarla görsel hale getirilmesi ve son olarak fen, matematik ve teknoloji gibi alanlarla bir araya getirilerek “fiziksel” programlamaya doğru evirilmesi kaçınılmaz bir yön gibi görülmektedir. Tüm bu noktalar dikkate alındığında, bu çalışmada, programlama dili öğretiminde geleneksel metodun yerini almayan ancak destekleyen Ardionu temelli örnek uygulamalar içeren bir eğitim modelinin geliştirilmesi ve sunulması amaçlanmıştır. Bu modelin uygulanması ile programlama dilinin gerektirdiği beceriler kazandırılırken, basit eğitimsel robotlar kullanılarak öğrenme sürecinin daha kolay, somut, ve öğrenciler tarafından istekli ve başarılı bir şekilde yürütülebileceği öngörülmektedir.

• Hem donanımı, hem de yazılımı açık kaynaklıdır, bu sebeple ucuzdur ve erişilebilirdir, deneysel amaçlı yapılacak işler için uygun fiyatlı geliştirme ortamı sunar.
• Zengin kütüphane desteği sayesinde ileri teknolojileri Arduino Boarda kolayca entegre edebilirsiniz. USB ve Bluetooth gibi evrensel iletişim haberleşme sistemlerini kullanabilir.
• İşlemci ile veri giriş çıkışları kolaylıkla sağlanabilir. Bu ise, serigrafi ile kart yapma ihtiyacını ortadan kaldırmıştır.
• Alt seviye mikroişlemci bilgisi gerektirmez.

Arduino ile Neler Yapılabilir?

Öğrencisinden öğretmenine, ressamından reklamcısına, mimarından mühendisine, ister hobi amaçlı ister profesyonel olarak herkes Arduino ile projeler geliştirebilir. Arduino’nun analog ve dijital pinleri sayesinde analog ve dijital sinyalleri işlemek mümkündür. Arduino’ya bağlanan sensörler vasıtasıyla ortam etkileşimli giriş sinyalleri elde edip bu sinyalleri incelemek ve bu sinyaller ile algoritmalar kurarak çıkış sinyalleri üretmek mümkündür. Bu sayede çeşitli robotlar ve elektronik sistemler tasarlanabilir. Kısacası Arduino ile robotik, drone, otomasyon sistemleri, akıllı sistemler, uzaktan kumandalı araçlar, giyilebilir teknoloji projeleri ve sayısız birçok proje yapılabilir.

Hangi Arduino?

" Arduino Uno " ATMega328 tabanlı Arduino kartı. USB-seri iletişim dönüştürücü olarak FTDI entegre kullanılmıyor ama dönüştürme işini ATmega8U2 yapıyor. Bu durum, daha hızlı aktarım olanak sağlıyor. Yani aslında dönüştürücü entegresi kullanıldığında herhangi bir USB bağlantılı cihaz olarak algılanırken, bu dönüştürücünün işinin yazılımla halledilmiş olması, takılan bilgisayar tarafından, yekpare bir USB tak kullan aygıtı olarak algılanmasını sağlıyor. Linux ve Max için driver yüklemek gerekmezken Windows için inf dosyası gerekiyor. FTDI chipi kullanılmamış olmasının verdiği başka bir özellik de Arduino Uno”yu sisteme klavye, mouse, joystick vs. olarak tanıtabilme ve sistemde bu şekilde kullanabilme kolaylığı. Çok popüler olmasından dolayı Arduino Uno ile yapılmış proje örnekleri çokça bulunabiliyor. Üzerinde hem 3.3V hem de 5V çıkışı mevcut. Haberleşme ve güç için hem USB portu hem de DC adaptör girişi bulunuyor. Kolay bağlantı için tüm çıkışlar dişi pin header şeklinde.

Arduino Modelleri

Arduino Uno

Arduino Uno

Arduino Uno, Arduino ailesinin en popüler modelidir. 2010 yılında kullanıma sunulmuştur. Arduino Uno hem boyutu ve pin sayısı bakımından hem de fiyatı bakımından en işlevsel model olduğu için bu kadar popülerdir. Boyut sorununun yaşanmadığı ve pin sayısı bakımından da herhangi bir alt ve üst sınırın olmadığı basit projelerin birçoğunda Arduino Uno kullanılır. 14 adet dijital giriş / çıkış, bu çıkışlardan 6 tanesi PWM çıkışı olarak kullanılır. Bunun yanı sıra, 6 adet analog giriş vardır.

Üretici firma linki : Arduino Uno Rev3

Arduino Mega

Arduino Mega

Çalışma prensibi olarak Arduino Uno’ya benzeyen ve ondan sonra en ünlü olan bir diğer karttır. Arduino Mega, Nano’nun tersine Uno’dan çok daha büyük bir yapıya sahiptir. Bununla birlikte çok daha fazla giriş/çıkış pini vardır. Arduino Mega daha büyük tasarımlı ve daha çok elektronik komponentin bulunduğu, daha fazla pine ihtiyaç duyulan projeler için kullanılmaktadır.

Üretici firma linki : ARDUİNO MEGA 2560 REV3

Arduino Nano

Arduino Nano

Uno kartı ile aynı özelliklere ve aynı yapıya sahip olup Uno’dan çok daha küçüktür. Bu sayede daha küçük tasarımlı projelerde Uno yerine tercih edilirler. Arduino Uno’dan sonra en ünlü kartlardan biridir.

Üretici firma linki : Arduino Nano

Arduino Micro

Arduino Micro

Uno’dan farklı olarak fazladan 2 analog girişe sahiptir ve doğrudan USB kablosu üzerinden programlanmamaktadır. Pinleri lehimsiz olarak gelmektedir. Arduino Mini kartı ise Pro Mini ile neredeyse aynı olup sadece Breadboard üzerinde kablolama imkanı sunmaktadır.

Üretici firma linki : Arduino Micro

Arduino Lylpad

Arduino Micro

Arduino’nun giyilebilir teknoloji için özel olarak tasarladığı bir kart vardır: LilyPad. LilyPad, değişik pin tasarımı ve dikilebilir yapısı ile amaca özel olarak tasarlanmış bir Arduino modelidir.

Üretici firma linki : Arduino Lylpad

Arduino DUE

Arduino DUE

Diğer kartlardan çok daha farklı olup 32 Bit işlemciye sahip ilk Arduino modelidir. Üzerinde ARM mimarisine sahip 32 Bitlik işlemci vardır. Bu, diğer Arduino kartlarına göre çok daha fazla veri işleyebildiği anlamına gelmektedir. Yapı olarak Arduino Mega ile aynıdır.

Üretici firma linki : Arduino DUE

Arduino Leonardo

Arduino Leonardo

Model pin yapısı olarak Uno’ya benzemektedir. Uno’dan en büyük farkı üzerinde dahili bir serial dönüştürücü olmamasıdır. Bunun sebebi Leonardo üzerinde bulunan Atmega32u4 işlemcisinin kendi pinleri vardır. Kullanım olarak Uno’dan bir farkı yoktur.

Üretici firma linki : Arduino Leonardo

Arduino Esplora

Arduino Esplora

Yapı olarak diğer modellerden farklıdır, biraz daha kumandaya benzemektedir. Esplora’nın yapılış amacı Arduino’ya yeni başlayanlara çeşitli sensörlerin kullanımını öğretmektir. Üzerinde çeşitli sensörler, Joystick ve farklı elektronik komponentler bulunmaktadır.

Üretici firma linki : Arduino Esplora

Arduino YUN

Arduino YUN

Üzerinde dahili olarak hem ethernet hem de WiFi modülü içermektedir. Kartın üzerinde hem bir Atmega mikroişlemci hem de Linux mikroişlemci bulunmaktadır. Host özellikli, Linux işlemciye bağlı ikinci bir USB portu bulunmaktadır. Kartın hafızası harici bellek ile artırılabilmektedir.

Üretici firma linki : Arduino YUN