أردوينو

بدأ مشروع أردوينو في معهد تصميم التفاعل إيفريا (IDII) بمدينة إيفريا الإيطالية. ^{[ 3 ]} في ذلك الوقت، استخدم الطلاب متحكمًا دقيقًا من نوع BASIC Stamp بتكلفة 50 دولارًا أمريكيًا. في عام 2004، أنشأ هيرناندو باراغان منصة التطوير Wiring كمشروع رسالة ماجستير في معهد IDII، تحت إشراف ماسيمو بانزي وكيسي ريس . يُعرف كيسي ريس بمشاركته في إنشاء منصة تطوير Processing مع بن فراي . كان هدف المشروع هو ابتكار أدوات بسيطة ومنخفضة التكلفة لإنشاء مشاريع رقمية من قِبل غير المهندسين. تتكون منصة Wiring من لوحة دوائر مطبوعة (PCB) مزودة بمتحكم دقيق ATmega 128، ^{[ 6 ]} وبيئة تطوير متكاملة (IDE) مبنية على لغة Processing، بالإضافة إلى مكتبات برمجية لتسهيل برمجة المتحكم الدقيق. ^{[ 6 ]} في عام 2005، قام ماسيمو بانزي، بالتعاون مع ديفيد ميليس، وهو طالب آخر في معهد التصميم الصناعي والذكاء الاصطناعي (IDII)، وديفيد كوارتيليس، بتطوير برنامج Wiring بإضافة دعم لوحدة التحكم الدقيقة ATmega8 الأرخص سعرًا. وقد سُمي المشروع الجديد، المُشتق من Wiring، باسم Arduino . ^{[ 6 ]}

تألف الفريق الأساسي الأولي لـ Arduino من ماسيمو بانزي، وديفيد كوارتيليس، وتوم إيغوي، وجيانلوكا مارتينو، وديفيد ميليس. ^{[ 3 ]}

بعد اكتمال المنصة، تم توزيع نسخ أخف وزنًا وأقل تكلفة في مجتمع المصادر المفتوحة. وتشير التقديرات إلى أنه في منتصف عام 2011، تم إنتاج أكثر من 300,000 لوحة أردوينو رسمية تجاريًا، ^{[ 7 ]} وفي عام 2013، وصل عدد اللوحات الرسمية المستخدمة إلى 700,000 لوحة. ^{[ 8 ]}

في أوائل عام ٢٠٠٨، أنشأ المؤسسون الخمسة لمشروع أردوينو شركةً باسم "أردوينو ذ.م.م." ^{[ ٩ ]} لحيازة العلامات التجارية المرتبطة بأردوينو. وكان من المقرر أن تتولى شركات خارجية تصنيع وبيع اللوحات، على أن تحصل "أردوينو ذ.م.م." على نسبة من عائداتها. ونصّت اللوائح التأسيسية لشركة "أردوينو ذ.م.م." على أن ينقل كلٌّ من المؤسسين الخمسة ملكية علامة أردوينو التجارية إلى الشركة المُنشأة حديثًا.

في نهاية عام ٢٠٠٨، قامت شركة جيانلوكا مارتينو، سمارت بروجكتس، بتسجيل علامة أردوينو التجارية في إيطاليا، وأخفت ذلك عن باقي المؤسسين لمدة عامين تقريبًا. انكشف الأمر عندما حاولت شركة أردوينو تسجيل العلامة التجارية في مناطق أخرى من العالم (بعد أن سجلتها في الولايات المتحدة فقط)، واكتشفت أنها مسجلة بالفعل في إيطاليا. فشلت المفاوضات مع مارتينو وشركته لإخضاع العلامة التجارية لسيطرة شركة أردوينو الأصلية. في عام ٢٠١٤، بدأت سمارت بروجكتس بالامتناع عن دفع حقوق الملكية. ثم عينت رئيسًا تنفيذيًا جديدًا، فيديريكو موستو، الذي أعاد تسمية الشركة إلى أردوينو إس آر إل ، وأنشأ موقعًا إلكترونيًا باسم arduino.org ، مستنسخًا الرسومات والتصميم من موقع arduino.cc الأصلي . نتج عن ذلك انقسام في فريق تطوير أردوينو. ^{[ ١٠ ] [ ١١ ] [ ١٢ ]}

في يناير 2015، رفعت شركة Arduino LLC دعوى قضائية ضد شركة Arduino SRL. ^{[ 13 ]}

في مايو 2015، أنشأت شركة Arduino LLC العلامة التجارية العالمية Genuino ، والتي تستخدم كاسم تجاري خارج الولايات المتحدة. ^{[ 14 ]}

في معرض "وورلد ميكر فير" بنيويورك في الأول من أكتوبر/تشرين الأول 2016، أعلن ماسيمو بانزي، المؤسس المشارك والرئيس التنفيذي لشركة أردوينو إل إل سي، وفيديريكو موستو، الرئيس التنفيذي لشركة أردوينو إس آر إل، عن اندماج الشركتين لتشكيل شركة أردوينو إيه جي. ^{[ 15 ]} وفي نفس الفترة تقريبًا، أعلن ماسيمو بانزي أنه بالإضافة إلى الشركة، سيتم إطلاق مؤسسة أردوينو الجديدة باعتبارها "بداية جديدة لأردوينو"، ولكن تم التراجع عن هذا القرار لاحقًا. ^{[ 16 ] [ 17 ] [ 18 ]}

في أبريل 2017، أفادت مجلة Wired أن موستو "زوّر سجله الأكاديمي... ففي موقع شركته الإلكتروني، وحساباته الشخصية على LinkedIn، وحتى في وثائق أعماله الإيطالية، كان موستو، حتى وقت قريب، مُدرجًا على أنه حاصل على درجة الدكتوراه من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. وفي بعض الحالات، ادّعت سيرته الذاتية أيضًا حصوله على ماجستير إدارة الأعمال من جامعة نيويورك". وذكرت Wired أن أيًا من الجامعتين لم يكن لديه أي سجل لحضور موستو، واعترف موستو لاحقًا في مقابلة مع Wired بأنه لم يحصل على تلك الشهادات قط. ^{[ 19 ]} واستمر الجدل المحيط بموستو عندما أفادت التقارير، في يوليو 2017، أنه سحب العديد من تراخيص المصادر المفتوحة ، والمخططات، والبرمجيات من موقع Arduino الإلكتروني، مما أثار تدقيقًا واستنكارًا واسعًا. ^{[ 20 ]}

بحلول عام ٢٠١٧، كانت شركة Arduino AG تمتلك العديد من العلامات التجارية الخاصة بـ Arduino. وفي يوليو من العام نفسه، استحوذت شركة BCMI، التي أسسها ماسيمو بانزي، وديفيد كوارتيليس، وديفيد ميليس، وتوم إيغو، على شركة Arduino AG وجميع علاماتها التجارية. وتولى فابيو فيولانتي منصب الرئيس التنفيذي خلفًا لفيديريكو موستو، الذي لم يعد يعمل لدى شركة Arduino AG. ^{[ ٢١ ] [ ٢٢ ]}

في أكتوبر 2017، أعلنت أردوينو عن شراكتها مع شركة آرم هولدينغز (ARM). وجاء في الإعلان، جزئيًا، أن "آرم تُقرّ بالاستقلالية كقيمة أساسية لأردوينو  ... دون أي ارتباط بمعمارية آرم ". وتعتزم أردوينو مواصلة العمل مع جميع موردي التكنولوجيا والمعماريات. ^{[ 23 ]} تحت قيادة فيولانتي، بدأت الشركة بالنمو مجددًا وإصدار تصاميم جديدة. وتم التخلي عن علامة جينوينو التجارية، وأُعيد تسويق جميع المنتجات تحت اسم أردوينو.

في أغسطس 2018، أعلنت شركة أردوينو عن أداة سطر الأوامر الجديدة مفتوحة المصدر ( arduino-cli )، والتي يمكن استخدامها كبديل لبيئة التطوير المتكاملة (IDE) لبرمجة اللوحات من خلال سطر الأوامر. ^{[ 24 ]}

في فبراير 2019، أعلنت شركة أردوينو عن خدمة IoT Cloud الخاصة بها كامتداد لبيئة Create عبر الإنترنت. ^{[ 25 ]}

اعتبارًا من فبراير 2020، ضم مجتمع أردوينو حوالي 30 مليون مستخدم نشط بناءً على تنزيلات بيئة التطوير المتكاملة (IDE). ^{[ 26 ]}

في أكتوبر 2025 تم الإعلان عن استحواذ شركة كوالكوم الأمريكية متعددة الجنسيات لأشباه الموصلات على شركة أردوينو مقابل مبلغ لم يتم الكشف عنه بعد . ^{[ 27 ]}

صُنعت أجهزة أردوينو الأصلية من قِبل شركة سمارت بروجكتس الإيطالية. ^{[ 40 ]} وقد صممت بعض اللوحات التي تحمل علامة أردوينو التجارية من قِبل شركتي سبارك فان إلكترونيكس وأدافروت إندستريز الأمريكيتين . ^{[ 41 ]} اعتبارًا من عام 2016تم إنتاج 17 إصدارًا من أجهزة أردوينو تجاريًا.

• 
  أردوينو RS232 ^{[ 42 ]} (دبابيس ذكر)
• 
  أردوينو ديسيميلا ^{[ 43 ]}
• 
  اردوينو دويميلانوف ^{[ 44 ]} (مراجعة 2009 ب)
• 
  أردوينو أونو R2 ^{[ 45 ] [ 46 ]}
• 
  أردوينو أونو SMD R3 ^{[ 47 ]}
• 
  أردوينو ليوناردو ^{[ 48 ]}
• 
  أردوينو مايكرو (ATmega32U4)
• 
  أردوينو برو مايكرو (ATmega32U4)
• 
  أردوينو برو ^{[ 49 ]} (بدون منفذ USB)
• 
  أردوينو ميجا ^{[ 50 ]}
• 
  أردوينو نانو ^{[ 51 ]} (بصمة DIP-30)
• 
  Arduino LilyPad 00 ^{[ 52 ]} (rev 2007) (بدون USB)
• 
  روبوت أردوينو ^{[ 53 ]}
• 
  أردوينو إسبلورا ^{[ 54 ]}
• 
  أردوينو إيثرنت ^{[ 55 ]} (AVR + W5100)
• 
  اردوينو يون ^{[ 56 ]} (AVR + AR9331)
• 
  أردوينو ديو ^{[ 57 ]} ( معالج ARM Cortex-M3 )
• 
  أردوينو جيجا آر 1 واي فاي (معالج ثنائي النواة ARM Cortex-M7 + معالج ARM Cortex-M4 + معالج Murata 1DX)

تُعدّ دروع أردوينو لوحات إضافية تُركّب على لوحات أردوينو الرئيسية لتوسيع وظائفها لأداء مهام محددة. تشمل الاستخدامات الشائعة التحكم في محركات التيار المستمر للروبوتات، والطابعات ثلاثية الأبعاد، وإضافة شاشة LCD، وتفعيل اتصال إيثرنت، وتوفير نظام تحديد المواقع العالمي (GPS/GNSS)، وتحويل رؤوس الدبابيس إلى موصلات Grove. عادةً ما تُصمّم وتُصنّع هذه الدروع من قِبل شركات تصنيع أجهزة خارجية، مثل SparkFun Electronics و Adafruit Industries و Seeed Studio وCytron Technologies، وغيرها. ^{[ 58 ]} كما يُمكن تصنيع العديد من هذه الدروع يدويًا . ^{[ 59 ] [ 60 ] [ 61 ]}

• 
  تُوفر بعض الدروع موصلات قابلة للتكديس تسمح بتكديس عدة دروع فوق لوحة أردوينو. هنا، تم تكديس درع تجريبي فوق درعين من نوع Adafruit Motor Shield V2.
• 
  لوحة توصيل طرفية لولبية بتصميم جناح، تسمح بتوصيل الأسلاك ذات الأطراف المكشوفة باللوحة دون الحاجة إلى أي دبابيس خاصة.
• 
  لوحة تسجيل البيانات من Adafruit مزودة بفتحة لبطاقة الذاكرة الرقمية الآمنة (SD) وشريحة ساعة الوقت الحقيقي (RTC)، بالإضافة إلى مساحة لإضافة مكونات ووحدات للتخصيص.
• 
  لوحة تحكم المحركات من Adafruit مزودة بوصلات لولبية لتوصيل المحركات. تم إيقاف إنتاج هذه اللوحة رسميًا، ولكن قد لا تزال متوفرة عبر قنوات غير رسمية.
• 
  تستخدم لوحة Adafruit Motor Shield V2 بروتوكول I ² C ، مما يتطلب عددًا أقل بكثير من دبابيس الإدخال/الإخراج الرقمية مقارنة بتوصيل كل محرك على حدة.
• 
  وحدة توصيل USB تسمح للوحة أردوينو بالتواصل مع جهاز USB مثل لوحة المفاتيح أو الفأرة

بيئة تطوير Arduino المتكاملة (IDE) هي تطبيق متعدد المنصات (لأنظمة Microsoft Windows و macOS و Linux ) مبني على بيئة Processing IDE المكتوبة بلغة Java . تستخدم واجهة برمجة تطبيقات Wiring API و HAL كأسلوب برمجة . تتضمن محرر أكواد بميزات مثل قص ولصق النصوص، والبحث والاستبدال، والمسافة البادئة التلقائية، ومطابقة الأقواس ، وتمييز بناء الجملة ، وتوفر آليات بسيطة بنقرة واحدة لتجميع البرامج وتحميلها إلى لوحة Arduino. كما تحتوي على منطقة رسائل، ووحدة تحكم نصية، وشريط أدوات بأزرار للوظائف الشائعة، وقوائم تشغيل متدرجة. تم إصدار شفرة المصدر لبيئة التطوير المتكاملة بموجب رخصة جنو العمومية العامة ، الإصدار 2. ^{[ 66 ]}

يدعم بيئة تطوير Arduino المتكاملة (IDE) لغتي C و C++ باستخدام قواعد خاصة لهيكلة التعليمات البرمجية. توفر بيئة تطوير Arduino المتكاملة مكتبة برمجية من مشروع Wiring ، والتي توفر العديد من إجراءات الإدخال والإخراج الشائعة. لا يتطلب الكود الذي يكتبه المستخدم سوى وظيفتين أساسيتين، لبدء الرسم التخطيطي وحلقة البرنامج الرئيسية، يتم تجميعهما وربطهما مع دالة main() في برنامج تنفيذي دوري قابل للتنفيذ باستخدام مجموعة أدوات GNU ، المضمنة أيضًا في توزيعة بيئة التطوير المتكاملة. تستخدم بيئة تطوير Arduino المتكاملة برنامج avrdude لتحويل الكود القابل للتنفيذ إلى ملف نصي بترميز سداسي عشري ، والذي يتم تحميله إلى لوحة Arduino بواسطة برنامج تحميل في البرامج الثابتة للوحة. تقليديًا، كان يُستخدم برنامج Arduino IDE لبرمجة لوحات Arduino الرسمية القائمة على متحكمات Atmel AVR الدقيقة، ولكن مع مرور الوقت، ومع ازدياد شعبية Arduino وتوفر المترجمات مفتوحة المصدر، أصبح من الممكن برمجة العديد من المنصات الأخرى من PIC و STM32 و TI MSP430 و ESP32 باستخدام Arduino IDE. ^{[ 67 ]}

صدرت نسخة تجريبية أولية (ألفا) من بيئة تطوير Arduino IDE الجديدة في 18 أكتوبر 2019، تحت اسم Arduino Pro IDE. ثم صدرت نسخة تجريبية (بيتا) في 1 مارس 2021، وأعيد تسميتها إلى IDE 2.0. وفي 14 سبتمبر 2022، صدرت النسخة المستقرة من Arduino IDE 2.0 رسميًا. ^{[ 69 ]}

لا يزال النظام يستخدم واجهة سطر الأوامر (CLI) الخاصة بـ Arduino، ولكن تشمل التحسينات بيئة تطوير أكثر احترافية ودعم الإكمال التلقائي. ^{[ 70 ]} تعتمد واجهة التطبيق الأمامية على بيئة التطوير المتكاملة مفتوحة المصدر Eclipse Theia . وتتمثل ميزاتها الجديدة الرئيسية فيما يلي: ^{[ 71 ]}

• بيئة تطوير حديثة ومتكاملة الميزات
• مدير مجلس الإدارة الجديد
• مدير مكتبة جديد
• مستكشف المشاريع
• ميزة الإكمال التلقائي الأساسية والتحقق من بناء الجملة
• شاشة مراقبة تسلسلية مع راسمة رسوم بيانية
• الوضع الداكن ووعي DPI
• إصدار 64 بت
• إمكانية تصحيح الأخطاء

إحدى الميزات المهمة التي يوفرها برنامج Arduino IDE 2.0 هي خاصية تصحيح الأخطاء. ^{[ 72 ]} فهي تتيح للمستخدمين تنفيذ التعليمات خطوة بخطوة، وإضافة نقاط توقف، وعرض الذاكرة. يتطلب تصحيح الأخطاء شريحة مستهدفة مزودة بمنفذ تصحيح الأخطاء ومسبار تصحيح الأخطاء. يمكن تصحيح أخطاء لوحة Arduino Zero الرسمية مباشرةً بعد إخراجها من العلبة. أما لوحات Arduino SAMD21 الرسمية الأخرى، فتتطلب وحدة SEGGER J-Link أو Atmel-ICE منفصلة .

بالنسبة للوحات الطرف الثالث، يُمكن تصحيح الأخطاء في بيئة تطوير Arduino IDE 2.0 طالما تدعم هذه اللوحات GDB وOPENOCD وتحتوي على مسبار تصحيح الأخطاء. وقد ساهم المجتمع في تطوير أدوات تصحيح الأخطاء للوحات Arduino المبنية على معالج ATMega328P ^{[ 73 ]} أو لوحات CH32 RISC-V ^{[ 74 ]} ، وغيرها.

البرنامج التخطيطي هو برنامج مكتوب باستخدام بيئة تطوير Arduino المتكاملة (IDE). ^{[ 75 ]} تُحفظ البرامج التخطيطية على جهاز التطوير كملفات نصية بامتداد .ino . أما في الإصدارات السابقة لإصدار 1.0 من برنامج Arduino (IDE)، فكانت تُحفظ البرامج التخطيطية بامتداد .pde .

يتكون برنامج Arduino C/C++ البسيط من وظيفتين فقط: ^{[ 76 ]}

• setup()يتم استدعاء هذه الدالة مرة واحدة عند بدء تشغيل البرنامج بعد التشغيل أو إعادة الضبط. وتُستخدم لتهيئة المتغيرات، وأنماط دبابيس الإدخال والإخراج، والمكتبات الأخرى اللازمة للبرنامج. وهي مماثلة للدالة ^{[ 77 ]}main() .
• loop()بعد setup()انتهاء تنفيذ الدالة، loop()تُعاد تنفيذها بشكل متكرر في البرنامج الرئيسي. تتحكم هذه الدالة في اللوحة حتى يتم إيقاف تشغيلها أو إعادة ضبطها. وهي مماثلة للدالة ^{[ 78 ]}while(1) .

مثال على الوميض

تحتوي معظم لوحات أردوينو على صمام ثنائي باعث للضوء (LED) ومقاومة لتحديد التيار موصولة بين الطرف 13 والأرضي، وهي ميزة ملائمة للعديد من الاختبارات ووظائف البرامج. ^{[ 79 ]} من البرامج الشائعة التي يستخدمها المبتدئون، برنامج " Hello, World!" ، وهو برنامج "blink" الذي يومض بشكل متكرر مؤشر LED المدمج في لوحة أردوينو. يستخدم هذا البرنامج الدوال pinMode()و digitalWrite()و و delay()، المتوفرة في المكتبات الداخلية المضمنة في بيئة التطوير المتكاملة (IDE). ^{[ 80 ] [ 81 ] [ 82 ]} عادةً ما يقوم المصنّع بتحميل هذا البرنامج على لوحة أردوينو الجديدة.

const int LED_PIN = 13 ; // رقم المنفذ المتصل بـ LED.void setup () { pinMode ( LED_PIN , OUTPUT ); // تهيئة المنفذ 13 ليكون مخرجًا رقميًا. }void loop () { digitalWrite ( LED_PIN , HIGH ); // تشغيل مؤشر LED. delay ( 1000 ); // الانتظار لمدة ثانية واحدة (1000 مللي ثانية). digitalWrite ( LED_PIN , LOW ); // إطفاء مؤشر LED. delay ( 1000 ); // الانتظار لمدة ثانية واحدة. }

مثال على تحريك محرك سيرفو باستخدام أردوينو: يعني تحريك محرك السيرفو ذهابًا وإيابًا ضمن نطاق حركة محدد. ويتم ذلك عادةً باستخدام مكتبة Servo في أردوينو. لتحريك محرك السيرفو باستخدام أردوينو، قم بتوصيل سلك VCC (السلك الأحمر) بمصدر 5 فولت ، وسلك GND (الأسود/البني) بمصدر GND ، وسلك الإشارة (الأصفر/الأبيض) بدبوس يدعم تعديل عرض النبضة (مثل الدبوس 9) . استخدم مكتبة Servo للتحكم في الحركة. يقوم الكود أدناه بتحريك محرك السيرفو تدريجيًا من 0° إلى 180° ثم إعادته في حلقة تكرارية.

#include <Servo.h>Servo myServo ; // إنشاء كائن Servovoid setup () { myServo . attach ( 9 ); // توصيل المحرك المؤازر بالمنفذ 9 }void loop () { for ( int pos = 0 ; pos < = 180 ; pos ++ ) { // التحرك من 0° إلى 180° myServo.write ( pos ) ; delay ( 15 ) ; } for ( int pos = 180 ; pos > = 0 ; pos- ) { // العودة من 180° إلى 0° myServo.write ( pos ) ; delay ( 15 ); } }

لقد سهّلت طبيعة مشروع أردوينو مفتوحة المصدر نشر العديد من مكتبات البرامج المجانية التي يستخدمها المطورون الآخرون لتعزيز مشاريعهم.

يوجد إصدار من نظام التشغيل Xinu OS لمعالج ATmega328P (المستخدم في Arduino Uno وغيرها من المعالجات التي تستخدم نفس الشريحة)، ويتضمن معظم الميزات الأساسية. ^{[ 83 ]} شفرة المصدر لهذا الإصدار متاحة مجانًا. ^{[ 84 ]}

يوجد أيضًا أداة للخيوط، تُسمى Protothreads. تُوصف Protothreads بأنها "خيوط خفيفة الوزن للغاية وغير مُكدسة، مصممة للأنظمة ذات القيود الشديدة على الذاكرة، مثل الأنظمة المدمجة الصغيرة أو عُقد شبكات الاستشعار اللاسلكية". ^{[ 85 ]}

يوجد إصدار من نظام التشغيل FreeRTOS مُخصّص لمنصة أردوينو. ^{[ 86 ]} وهو مُتاح من خلال مدير مكتبات أردوينو. وهو متوافق مع عدد من اللوحات، بما في ذلك أردوينو أونو.