Elektronik projeler üretmek için kullanılan Arduino geliştirme platformu hakkında bilmek isteyeceğiniz her şeyi bu makalemizde bulabilirsiniz.
Arduino projesi, insanların kendi tasarımı araçları yapmasına olanak sağlayan bir geliştirme platformudur. En önemli özelliği elektronik ile uğraşmayı hobi edinenlerin ihtiyacı olan her şeyi içermesidir. Bunlar donanım, yazılım ve yeni kullanıcılara yardım edecek aktif kullanıcı topluluğu olarak özetlenebilir.
Kullanıcıların kendi yaptıkları cihazların beynini oluşturan programlanabilir mikrokontrolcü kartları Arduino projesinin temelini oluşturuyor. Bu kartlar devrelere bağlanabiliyor ve aynı zamanda ışıklar, sensörler, motorlar, mikrofonlar, tuşlar gibi ihtiyaç duyduğunuz her türlü bileşenle etkileşim sağlıyor. Örneğin Arduino’yu hareket kontrollü video kamera ya da oturma odanızı aydınlatacak uzaktan kontrolcü yapmak için kullanabilirsiniz.
Tüm bu donanımların kontrol edilmesi gerekiyor. Neyse ki Arduino kartları Linux, Mac ya da Windows cihazlar üzerinden programlanabiliyor. Bu bağlantıdan Arduino IDE (Integrated Development Environment) programını indirebilir ya da Arduino web düzenleyicisini kullanabilirsiniz.
Arduino IDE, kullanıcıların sketch adı verilen programları yazmasını sağlıyor. Bu programlar, kartla ve kartın üzerindeki pinlere bağlı bileşenlerle etkileşiyor. Örneğin pin’e sinyal yollayarak LED ışığın yanmasını sağlayabilir ya da pin’e bağlı sensörden gelen bilgileri okutabilirsiniz.
Kullanıcılar basit tasarımlardan başlayarak, çok daha karmaşık elektronik parçaları üretme yoluna gidebilir. Hatta robotik kolların ya da parmak izi tarayıcılarının yapıldığını biliyoruz. Diş fırçalayan robot gibi özgün tasarımlar da Arduino sayesinde ortaya çıktı.
Arduino Sketch tamamlandığı zaman IDE programı bunu kartın anlayacağı şekle dönüştürüyor. İlk olarak C++’a ve sonrasında da makine talimatlarına çeviriliyor. Talimatlar daha sonra USB aracılığıyla karta yüklenebiliyor.
Arduino kartları için yazılım yazmak kulağa ürkütücü gelse de talimatlar oldukça net. Her Sketch programı, kartın pin’lere ve bağlı bileşenlere sinal yollamasını ya da sinyal almasını sağlıyor.
Arduino dilini, C++ programlama dilinin basitleştirilmiş hali olarak tarif etmek mümkün. Değişkenler, fonksiyonlar, döngüler, sabitler gibi basit programlama bilgisi Arduino için gerekli. Motorları kontrol etmek, depolama birimine yazmak gibi sık kullanılan görevler için hazır yazılmış birçok koda ulaşmak da mümkün.
Arduino Neden Önemlidir?
Arduino’nun en önemli özelliği elektronik parçaları yapma işlemini basitleştirmesi ve teknik bilgiye sahip olmayan insanlara ulaştırmasıdır. Projenin sayfasında da belirtiği gibi Arduino çocukların, hobi olarak uğraşanların, sanatçıların, programcıların yani her kesimden insanın bir kitin adım adım talimatları hakkında düşünmesi ve fikirlerini diğerleriyle paylaşması için tasarlanmıştır.
Elektronik parçaların kullanıldığı alanları genişletme isteği Arduino projesinin ortaya çıkışına sebep oldu. İlk kart İtalya’da Ivrea Interaction Design Institute’da teknik bilgisi olmayan öğrencilerin elektronik prototipleri üretebilmesi için tasarlandı.
Arduino’nun okullarda kullanımını artırmak için yeni bir program başlatıldı. Bu program kapsamında öğretmenler Arduino kartları sınıflarda nasıl kullanabileceklerini anlıyor. 13-17 yaş aralığındaki öğrenciler de kartların nasıl programlanacağını, elektronik donanımın nasıl yapılacağını öğreniyor.
Arduino Kartları Nelerdir?
Arduino projesinin bu kadar yaygınlaşmasında, üretilen çok çeşitli tipte kartların payı da büyük. Başlangıçta onlarca kart seçeneği arasında kaybolup seçim yapmaya çalışmak yorucu olabiliyor. Resmi olarak 20’den fazla kart öneriliyor ve bu kartlar temel olarak Atmel AVR mikrokontrolcüleri üzerine şekillense de, Arduino uyumlu olarak adlandırılan kartların sayısı hayli çok.
Bu kadar fazla kart çeşidinin olmasının altında yatan sebep ise, Arduino kart tasarımlarının CC BY-SA lisansı altında olması, yani herkes tarafından kullanılabilmesidir. Açık kaynak kodlu donanım modeli sadece insanların kart hakkında daha fazla şey öğrenmesine yardımcı olmuyor, aynı zamanda Pro Micro gibi Arduino klonlarının tasarlanmasını da sağlıyor. Örneğin Pro Micro modelleri resmi kartlardan daha ucuz ve daha çok özellik sunuyor. Ancak yine de mümkün olduğunca resmi olarak uyumlu kartlarla çalışmakta fayda var.
Arduino sitesinde kartlar kullanım alanlarına göre sınıflandırılmış halde satışa sunuluyor. Yeni başlayanlar için Arduino Uno uygun bir seçenektir. Yaklaşık 20 euro fiyatla satışa sunulan bu kart, yeni başlayanlar için yeterli sayıda dijital ve analog pin içeriyor.
Karta yeni özellikler eklemek zor olabilir, ancak en kolay yol Arduino’nun pin başlığındaki slotlara bağlanan bir genişleme kartı kullanmaktır. Bu genişleme kartları aynı zamanda kablosuz ağ bağlantısı, SD kart okuyucusu gibi ek özellikler de sunabiliyor.
Arduino Uno ile birlikte LED, motor, kapasitör, sensör gibi ihtiyacınız olabilecek birimleri içeren kitler de satışa sunuluyor. Parçaları lehimlemek zorunda da değilsiniz. Bir breadboard ya da plugboard kullanarak, elektronik bileşenlerin Arduino ile bağlantısını kolaylıkla sağlayabilirsiniz.
Eğer Uno kullanmaya ve yeteneklerini artırmaya alışmaya başlarsanız, mevcut olan diğer Arduino kartlarına yönelebilirsiniz. Örneğin elektronik cihazınızın prototipini oluşturduktan sonra ortaya çıkaracağınız ürünü, başka bir kart ile de yaratmak isteyebilirsiniz.
Arduino ile yapılabilecekleri merak ediyorsanız projenin resmi sayfasında yer alan örnekleri inceleyebilirsiniz.
Resmi kartlar düzenli olarak yenileniyor. 2017’nin sonlarına doğru düşük güç tüketimli WAN bağlantısı sunan Arduino MKR WAN 1300, buna 2G/3G bağlantısı ekleyen Arduino MKR GSM 1400 ortaya çıktı.
2018 yılında da Arduino MKR Vidor 4000 modeli, yazılımla kontrol edilebilen mantık içeren Field Programmable Gate Array çipini taşıyan ilk kart oldu. Genel amaçlı CPU’dan daha verimli görev yürütme kapasitesine sahip olan bu kart, dijital ses ve video işlemede kullanılabilir. Ancak yine de FPGA çipini ayarlamanın zor olduğunu ve kişiselleştirmenin görece kısıtlı olduğu söyleniyor.
Yakında Wi-Fi bağlantı özelliği, 8-bit mikroişlemci içeren Arduino Uno WiFi Rev 2 modeli de piyasaya sürülecek.
Arduino’nun Rakipleri
35 dolar fiyatlı Raspberry Pi, Arduino ile benzer görünüşü ve düşük fiyatı ile aynı kategoride yer alıyormuş gibi ifade ediliyor. Ancak Arduino ve Pi arasında belirgin farklılıklar var. Arduino mikrokontrolcüler etrafında şekilleniyor. Pi ise mikroişlemci, buna bağlı RAM ve diğer özellikler üzerine kurulu.
Her iki kart da pin’ler aracılığıyla elektronik devreleri kontrol etme yeteneğine sahip olsa da, Pi ayrıca tam bir masaüstü bilgisayar olarak kullanılma yeteneğine sahip. Ancak Arduino elektronik prototipleri yapmak için daha kolay kullanım avantajına sahip.
Yine de elektronikle hobi olarak uğraşanlara ulaşmayı amaçlayan çok sayıda kart mevcut. Bunlar bazı yönleriyle Arduino ile kıyaslanabilir. Eğer bir elektronik proje fikriniz varsa, projeniz için Arduino’dan esinlenerek ortaya çıkarılmış kartları bulma imkanız da var.
Arduino kullanılarak yapılmış örnek projeleri görmek ve programlama hakkında daha fazla bilgi almak istiyorsanız Technopat’da yer alan aşağıdaki makaleleri inceleyebilirsiniz.
Kendin Yap #1 RGB LED Kasa Aydınlatması ve Mobil Uygulama
Kendin Yap #2 – Güvenlik Sistemi
Kendin Yap #3: Akıllı İçecek Soğutucu KA-FE 1500
Arduino ile Mikrodenetleyici Programlamaya Giriş
Arduino ile Proteus’ta Mikrodenetleyici Programlama
