آردوينو.. ثورة التعليم التقني

عنب بلدي – عماد نفيسة

تعلم التقنية والبرمجة يمر عبر عدة مراحل، وهذا المجال من العلوم لا يعتبر من المجالات السهلة، فبالإضافة إلى الدراسة وبذل الجهد، قد يكون الشغف والموهبة عاملين أساسيين أيضًا في احتراف هذا المجال.

الساعات الإلكترونية والهواتف المحمولة وأجهزة المنزل والسيارات والطائرات وأغلب الآلات تحتوي ما يدعى المتحكم الصغري (Microcontroller)، وهو شريحة إلكترونية تعمل عمل الحاسوب الصغير، وتدير أمور الجهاز الإلكتروني، وتتولى قراءة قيم الحساسات والمدخلات المختلفة، كالأزرار وشاشات اللمس وأذرع التحكم.

لا يكاد يخلو جهاز إلكتروني من شريحة “المايكروكونترولر” فهي أساسية في أغلب الأجهزة فتلك القطعة السوداء الصغيرة التي نراها في دارات الأجهزة الإلكترونية دائمًا تتحكم بكل شيء تقريبًا وتتغير وظيفتها بتغيير برنامجها الداخلي والذي يبرمج عن طريق منصات برمجية على الحاسوب، وتعلم برمجة هذه الشرائح شيء أساسي للمهندسين وصانعي الأجهزة بالإضافة لهواة صناعة الروبوت.

عند البدء في تعلم برمجة المتحكمات الصغرية تظهر العديد من الصعوبات للمبتدئين، وأهمها صناعة الدائرة الإلكترونية الخاصة به وتوصيله إلى الحاسوب لبرمجته.

آردوينو أونو (Arduino uno)

ظهر “آردوينو أونو” في عام 2009 وكان حلًا مثاليًا لتعلم برمجة المتحكمات الصغرية وتوالت بعده الإصدارات الأخرى.

وهو عبارة عن شريحة “مايكروكونترولر” موضوعة في دارة إلكترونية جاهزة سهلة التوصيل بالحاسوب عن طريق كبل “USB” بالإضافة إلى توصيل أطراف ومخارج الشريحة إلى سوكتات واضحة سهلة التوصيل مع المحركات والحساسات والأزرار والشاشات وغيرها من أجهزة الإدخال والعرض.

أصبح “آردوينو” الأداة الأساسية في الكثير من المعاهد ومراكز تعليم البرمجة والروبوتات بالإضافة إلى الجامعات، والتي باتت تستخدمه في تدريب طلابها وتعليمهم برمجة المتحكمات الصغرية.

Arduino studio

هي المنصة التي أنشأتها الشركة لبرمجة الآردوينو، أو بمعنى آخر هي البرنامج الذي يبرمج من خلاله جهاز الآردوينو عن طريق الحاسوب.

يكتب البرنامج بلغة البرمجة “C” الشهيرة وتحتوي منصة آردوينو على مكتبات جاهزة تتعامل مع الأزرار والشاشات والمحركات والحساسات وأغلب الطرفيات، وبهذا تكون عملية البرمجة سهلة ومناسبة للمبتدئين حديثي الدخول إلى هذا المجال.

بعد كتابة البرنامج في Arduino studio  يرسل إلى لوحة آردوينو والتي تكون موصولة بالحاسوب عن طريق كبل “USB”، وتقوم اللوحة ببرمجة شريحة “المايكروكونترولر” داخلها وتبدأ الشريحة بالعمل وتنفيذ البرنامج، ويشاهد المتدرب برنامجه وهو يعمل ويكتشف أخطاءه ويعدلها ويرسل البرنامج مرة أخرى، وهكذا.

تبسيط طرق التعليم هو ما ساعد في انتشار ونجاح لوحة آردوينو في أنحاء العالم بالإضافة لسعرها المنخفض والبالغ 27 دولارًا واعتماد الشركة “المصادر المفتوحة” في مخططات اللوحة ودارتها المطبوعة، إذ تستطيع أي شركة أخرى تصنيع هذه اللوحة دون الرجوع إلى الشركة الأم، كما يصنعها العديد من الطلاب بأنفسهم في الدول التي يصعب الحصول عليها.