IOIO

الموسوعة الحرة

IOIO (تُنطق يو-يو ) هي سلسلة من اللوحات مفتوحة المصدر القائمة على متحكمات PIC الدقيقة، والتي تُمكّن تطبيقات أندرويد من التفاعل مع الأجهزة الإلكترونية الخارجية. [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] اخترع هذا الجهاز يتاي بن تسفي عام 2011، وقامت شركة سبارك فان للإلكترونيات بتصنيعه لأول مرة . [ 2 ] [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] اسم "IOIO" مستوحى من وظيفة الجهاز، حيث يُمكّن التطبيقات من استقبال مدخلات خارجية ("I") وإخراج مخرجات خارجية ("O"). [ 4 ]

سمات

تحتوي لوحة IOIO على وحدة تحكم دقيقة PIC واحدة تعمل كمضيف / تابع USB وتتواصل مع تطبيق أندرويد يعمل على جهاز أندرويد متصل. [ 8 ] توفر اللوحة إمكانية الاتصال عبر USB أو USB-OTG أو Bluetooth ، ويمكن التحكم بها من داخل تطبيق أندرويد باستخدام واجهة برمجة تطبيقات Java. [ 1 ] [ 4 ] [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]

بالإضافة إلى وظائف الإدخال/الإخراج الرقمية الأساسية والإدخال التناظري ، تدعم مكتبة IOIO أيضًا تعديل عرض النبضة (PWM) ، وبروتوكول I2C ، وبروتوكول SPI ، وبروتوكول UART ، والتقاط الإدخال، والاستشعار السعوي ، والتحكم المتقدم في المحركات . [ 3 ] وللاتصال بأجهزة أندرويد القديمة التي تستخدم منفذ USB 2.0 في وضع العبد، تستخدم طرازات IOIO الأحدث تقنية USB On-The-Go للعمل كمضيف لهذه الأجهزة. [ 1 ] كما تدعم بعض الطرازات بروتوكول Google Open Accessory USB. [ 4 ]

تتيح واجهة برمجة تطبيقات التحكم في المحركات IOIO تشغيل ما يصل إلى 9 محركات وأي عدد من المشغلات الثنائية بتزامن ودقة دورة كاملة. [ 12 ] [ 13 ] يمكن للمطورين إرسال سلسلة من الأوامر عالية المستوى إلى IOIO، التي تقوم بدورها بتوليد شكل الموجة منخفض المستوى على الشريحة. [ 12 ] [ 13 ] يدعم برنامج IOIO الثابت 3 أنواع مختلفة من المحركات: المحركات الخطوية ، ومحركات التيار المستمر، ومحركات المؤازرة . [ 12 ] [ 13 ]

يمكن للمستخدم تحديث البرامج الثابتة للجهاز في الموقع. [ 3 ] بالنسبة لأجهزة الجيل الأول، يتم التحديث باستخدام جهاز يعمل بنظام أندرويد وتطبيق IOIO Manager المتوفر على متجر جوجل بلاي . [ 3 ] [ 14 ] أما أجهزة IOIO-OTG من الجيل الثاني، فيجب تحديثها باستخدام جهاز كمبيوتر مكتبي يعمل بتطبيق IOIODude . [ 15 ]

يدعم جهاز IOIO كلاً من أجهزة الكمبيوتر وأجهزة أندرويد كأجهزة مضيفة من الدرجة الأولى، ويوفر واجهة برمجة التطبيقات (API) نفسها لكلا النوعين من الأجهزة. [ 3 ] يمكن لأجهزة الجيل الأول التواصل مع أجهزة الكمبيوتر عبر البلوتوث فقط، بينما يمكن لأجهزة IOIO-OTG استخدام البلوتوث أو USB. [ 3 ] قد تستخدم تطبيقات الكمبيوتر واجهات برمجة تطبيقات Java أو C# للتواصل مع اللوحة؛ وتُعد Java واجهة برمجة التطبيقات الرسمية. [ 11 ] [ 16 ]

التطبيقات

تُعدّ أجهزة وبرامج IOIO مفتوحة المصدر بالكامل، [ 17 ] وقد مكّنت من إنشاء مئات المشاريع الروبوتية التي يمكن تنفيذها ذاتيًا حول العالم. [ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ]

تم استخدام هذه اللوحة في العديد من مجموعات التعلم، التي تهدف إلى مساعدة الطلاب على كتابة تطبيقات أندرويد قادرة على التفاعل مع العالم الخارجي. [ 3 ] [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]

يُعدّ روبوت Qualcomm Snapdragon Micro Rover روبوتًا مطبوعًا بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد ، ويعتمد على هاتف ذكي يعمل بنظام Android ووحدة IOIO للتحكم في محركاته ومستشعراته. [ 26 ] [ 27 ] وقد ابتكر فريق بقيادة المخترع الإسرائيلي الدكتور غاي هوفمان روبوتًا حساسًا عاطفيًا، يعتمد على وحدة IOIO للتحكم في مكوناته المادية. [ 28 ]

التقييمات

وُصِفَ جهاز IOIO بأوصافٍ مُتعددة، منها "جنة المُبرمجين"، و"طريقة سهلة للحصول على بيانات الإدخال/الإخراج من منفذ USB الخاص بجهاز أندرويد"، و"لوحة توصيل USB للإدخال/الإخراج لهواتف أندرويد الذكية تُحوّل هاتفك إلى ما يُشبه أردوينو مُتطور". [ 18 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] وقد ذُكِرَ كهدية مُوصى بها للمُبرمجين في مقالٍ نُشر في مجلة الحوسبة العلمية . [ 25 ]

بحسب مجلة SlashGear الإلكترونية المتخصصة في الإلكترونيات:

يمكنك توصيل جهاز IOIO لنظام أندرويد مع مستشعري حرارة، وإنشاء تطبيق يقيس درجة حرارة الغرفة ويرسل إليك بريدًا إلكترونيًا في حال ارتفاعها. وبفضل خيارات الإدخال/الإخراج المتعددة - بما في ذلك الإدخال/الإخراج الرقمي، وPWM، والإدخال التناظري، وI2C، وSPI، والتحكم عبر UART - يمكنك أيضًا توصيل منظم حرارة منزلك لضبط التدفئة تلقائيًا.

— كريس ديفيز، "IOIO لنظام Android يحصل على عروض فيديو توضيحية: جنة المهووسين!"، SlashGear [ 18 ] [ 32 ]

بحسب شركة سبارك فان ، أول شركة مصنعة للجهاز:

يمكنك الجمع بين قوة الحوسبة الهائلة، واتصال الإنترنت/البلوتوث، وشاشة اللمس، ومجموعة متنوعة من المستشعرات الموجودة في جهازك الأندرويد، مع إمكانية إضافة أجهزة طرفية بسهولة للتفاعل مع العالم الخارجي. كما أن استخدام IOIO لا يتطلب أي تعديلات على أجهزة أو برامج جهازك الأندرويد، مما يحافظ على الضمان ويجعل هذه الوظائف متاحة للجميع.

— فريق النشر، "لوحة واجهة أندرويد IOIO للبيع بالتجزئة"، سبارك فان [ 8 ] [ 32 ]

بحسب يتاي بن تسفي، مخترع الجهاز:

تُعدّ هواتف أندرويد أجهزة كمبيوتر محمولة فائقة الأداء، مزودة باتصال بالإنترنت ومجموعة واسعة من المستشعرات المدمجة (كاميرا، ونظام تحديد المواقع العالمي GPS، ووحدة قياس القصور الذاتي IMU، وشاشة لمس). كما أنها سهلة الاستخدام للغاية في تطوير التطبيقات، بفضل الجهود الكبيرة التي يبذلها مطورو حزمة تطوير البرامج (SDK) لنظام أندرويد. لكن ما ينقص العديد من التطبيقات هو إمكانية الاتصال بالأجهزة الطرفية الخارجية. وهنا تحديدًا يأتي دور IOIO: فهو يُثري الإمكانيات الكامنة في جهاز أندرويد من خلال تمكينه من التواصل مع الدوائر الخارجية.

— يتاي بن تسفي، "Meet IOIO - I/O for Android" [ 33 ]

التفاصيل الفنية

IOIO V1

مخطط توصيل/دبابيس الجيل الأول من IOIO

تحتوي لوحات IOIO من الجيل الأول (المعروفة باسم IOIO V1 ) على الميزات المدمجة التالية: [ 34 ] [ 35 ] يدعم هذا الجيل وضع USB التابع فقط، ويتطلب جهاز USB رئيسي كمضيف (حاسوب شخصي أو هواتف أندرويد حديثة). [ 2 ] [ 7 ]

يُعدّ جهاز IOIO V1 جهازًا منطقيًا بجهد  3.3 فولت ، ويحتوي على منظم جهد تبديل DC/DC بجهد 5 فولت ومنظم جهد خطي بجهد 3.3 فولت . [ 36 ] يدعم منظم الجهد 5 فولت نطاق إدخال من 5 إلى 15 فولت وحملًا يصل إلى 1.5 أمبير. [ 7 ] وهذا يُسهّل شحن جهاز أندرويد متصل، بالإضافة إلى تشغيل العديد من المحركات الصغيرة أو الأحمال المماثلة.    

ميزةتفاصيلوصف
موصل USBالنوع أ، أنثىيُستخدم للاتصال بجهاز أندرويد.
دبابيس التأريض (GND)9 دبابيستوصيل أرضي.
دبابيس رقم تعريف المركبة3 دبابيسيُستخدم لتزويد اللوحة بالطاقة.  يجب توفير جهد كهربائي يتراوح بين 5 و 15 فولت.
دبابيس 5  فولت3 دبابيسيُستخدم عادةً  كمخرج 5 فولت للأجهزة الإلكترونية للمستخدم، عندما يتم تزويد اللوحة بالطاقة من VIN. ويمكن استخدامه كمدخل 5 فولت في حالة عدم توصيل VIN.
دبابيس 3.3  فولت3 دبابيسمخرج 3.3  فولت للأجهزة الإلكترونية للمستخدم.
منافذ الإدخال/الإخراج48 دبوسًامنافذ الإدخال/الإخراج للأغراض العامة. بعضها له وظائف خاصة، مثل محول تناظري رقمي، والتقاط الإدخال، ومنفذ UART، وتعديل عرض النبضة، والمقارن، أو لبرمجة وحدة التحكم الدقيقة PIC ( ICSP ).
مؤشر الطاقةتضيء المصابيح عندما يحصل جهاز IOIO على الطاقة.
مؤشر LED ثابتيضيء لفترة وجيزة أثناء التشغيل ثم يصبح تحت سيطرة التطبيق.
دبوس MCLRلا يُستخدم عادةً. الغرض منه هو برمجة برنامج الإقلاع الجديد على لوحة IOIO.
مُعدِّل تيار الشحن (CHG)يُعدّل هذا الزر مقدار تيار الشحن المُزوّد ​​عبر خط VBUS الخاص بمنفذ USB لجهاز أندرويد. يؤدي تدويره في اتجاه (+) إلى زيادة تيار الشحن.

IOIO OTG

مخطط توصيل/دبابيس IOIO-OTG

تحتوي لوحات IOIO من الجيل الثاني (المعروفة باسم IOIO-OTG ) على الميزات المدمجة التالية: [ 37 ] [ 38 ] [ 39 ] وكما يوحي الاسم، فإن إحدى الميزات الرئيسية لهذا الجيل هي إدخال تقنية USB-OTG ، التي تدعم وضع USB الرئيسي أو التابع. وهذا يُمكّن IOIO من الاتصال بهواتف Android القديمة التي تدعم وضع USB التابع فقط. [ 1 ] [ 9 ]

جهاز IOIO-OTG هو جهاز منطقي بجهد  3.3 فولت ، مع بعض منافذه التي تتحمل جهد 5 فولت. يحتوي على منظم جهد DC/DC تبديلي بجهد 5 فولت ومنظم جهد خطي بجهد 3.3 فولت . يدعم منظم الجهد 5 فولت نطاق إدخال من 5 إلى 15 فولت وحملًا يصل إلى 3 أمبير. [ 1 ] يُسهّل هذا شحن جهاز أندرويد متصل ، بالإضافة إلى تشغيل عدة محركات صغيرة أو أحمال مماثلة.      

ميزةتفاصيلوصف
موصل USBميكرو-AB، أنثىيستخدم للاتصال بجهاز كمبيوتر مضيف أو جهاز يعمل بنظام Android أو دونجل بلوتوث.
مقبس الطاقةموصل JST ثنائي الأطراف، أنثىيُستخدم لتزويد اللوحة بالطاقة.  يجب أن يتراوح الجهد الكهربائي بين 5 و15 فولت.
دبابيس التأريض (GND)10 دبابيستوصيل أرضي.
دبابيس رقم تعريف المركبة3 دبابيسيستخدم لإخراج جهد التغذية إلى الدائرة الكهربائية، أو كمدخل بديل لمقبس الطاقة.
دبابيس 5 فولت3 دبابيسمخرج 5 فولت من منظم الجهد الموجود على اللوحة، والذي يمكن استخدامه في دائرتك.
دبابيس 3.3  فولت3 دبابيس3.3  فولت من منظم الجهد الموجود على اللوحة، والذي يمكن استخدامه في دائرتك.
منافذ الإدخال/الإخراج46 دبوسًامنافذ الإدخال/الإخراج للأغراض العامة. بعضها له وظائف خاصة، مثل محول تناظري رقمي، والتقاط الإدخال، ومنفذ UART، وتعديل عرض النبضة، والمقارن، أو لبرمجة وحدة التحكم الدقيقة PIC ( ICSP ).
مؤشر LED للطاقةأحمرتضيء المصابيح عندما يحصل جهاز IOIO على الطاقة.
مؤشر LED للحالةأصفرمصباح LED مدمج للأغراض العامة، يخضع للتحكم في التطبيق.
دبوس MCLRلا يُستخدم عادةً. الغرض منه هو برمجة برنامج الإقلاع الجديد على لوحة IOIO.
دبوس BOOTدبوس خاص يُستخدم لوضع وحدة الإدخال/الإخراج في وضع مُحمل الإقلاع عند التشغيل. لاحظ أن هذا الدبوس مشترك مع مؤشر LED الخاص بالحالة.
مُعدِّل تيار الشحن (CHG)يُعدّل هذا الخيار مقدار التيار المُزوّد ​​عبر خط VBUS الخاص بمنفذ USB عند استخدامه كمضيف USB. يُستخدم عادةً في التطبيقات التي تعمل بالبطارية مع نظام Android لمنع استنزاف البطارية بسرعة. يؤدي تدويره في اتجاه (+) إلى زيادة تيار الشحن.
محول المضيففي الوضع "A"، سيكتشف جهاز IOIO-OTG تلقائيًا ما إذا كان سيعمل كمضيف أو كجهاز، وذلك بناءً على نوع موصل USB الموصول (micro-A أو micro-B). لدعم كابلات أو محولات USB غير القياسية التي تستخدم نوع micro-B، حرك المفتاح إلى الوضع "H" لفرض وضع المضيف.

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 IOIO-OTG، DEV-12633 ، سبارك فان
  2. 1 2 3 لوتز، زاكاري (10 أبريل 2011). "شركة سبارك فان تُطلق IOIO لنظام أندرويد، وهو صندوق اختراق خالٍ من الاختراقات لتحفيز عقلك" . إنجادجيت .
  3. 1 2 3 4 5 6 7 IOIO Mint - مجموعة تطوير تطبيقات أندرويد محمولة ، AdaFruit
  4. 1 2 3 4 استضافت شركة SparkFun دورة تدريبية في تطوير تطبيقات أندرويد بالتعاون مع IOIO ، PRNewsWire، بولدر، كولورادو، 27 يونيو 2012
  5. ↑ ويكي IOIO ، جيت هاب، "وهذه مدونة يتاي، مخترع IOIO"
  6. ↑ مدونة يتاي بن تسفي ، Blogspot
  7. 1 2 3 IOIO لنظام Android، DEV-10585 ، SparkFun
  8. لوحة واجهة أندرويد 1 2 IOIO للبيع بالتجزئة ، سبارك فان الولايات المتحدة الأمريكية
  9. 1 2 أوبراين، تيرينس (30 مايو 2012). "الجيل الثاني من IOIO قيد التطوير: يتبنى ثورة الاتصالات اللاسلكية، ويخفض التكلفة" . إنجادجيت .
  10. ↑ دليل المبتدئين لتقنية IOIO-OTG ، سبارك فن
  11. 1 2 أساسيات مكتبة IOIO Java ، GitHub
  12. 1 2 3 التحكم في المحركات ، ويكي IOIO
  13. 1 2 3 IOIO Plotter ومكتبة التحكم في المحركات ، 14 مايو 2013، مدونة يتاي بن تسفي
  14. ↑ مدير IOIO ، متجر جوجل بلاي
  15. ↑ IOIO-OTG Bootloader و IOIODude ، IOIO Wiki
  16. ↑ IOIODotNet ، GitHub
  17. ↑ IOIO ، GitHub
  18. 1 2 3 ديفيز، كريس (8 أبريل 2011). "تطبيق IOIO لنظام أندرويد يحصل على عروض فيديو توضيحية: جنة المهووسين!" . سلاش جير.
  19. ↑ مشاريع تم إنشاؤها باستخدام IOIO ، Pinterest
  20. ↑ دبابة تعمل بنظام أندرويد، اصنعها بنفسك ، إدوين كي، 08/10/2011، أوبرجيك
  21. ↑ جهاز ترموستات ذكي يمكنك صنعه بنفسك يثير تساؤلاتنا حول مصير Android@Home ، ١٥ أكتوبر ٢٠١٢، بقلم كيفن كراوس، Phandroid
  22. ↑ تحليل التنفس على لوحة IOIO لجهاز تحليل التنفس لنظام أندرويد ، GadgetMaster، Electronics Weekly ، 11 مايو 2012
  23. ↑ مجموعة أدوات المخترع IOIO، RB-Spa-934 ، مؤرشفة بتاريخ 12 يوليو 2015 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) ، متجر الروبوتات (RobotShop)
  24. ↑ مجموعة أدوات المخترعين من سبارك فان لـ IOIO ، سبارك فان
  25. 1 2 جويس، جون ر. (13 نوفمبر 2014). "التسوق في العطلات؟ 25 هدية سيحبها شيلدون وأصدقاؤه" . الحوسبة العلمية .
  26. ↑ سنابدراغون مايكرو روفر ، كوالكوم
  27. ↑ ميندوزا، هانا روز (21 سبتمبر 2014). "مركبة جوالة صغيرة مطبوعة بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد من كوالكوم يتم التحكم بها بواسطة الهواتف الذكية" . 3DPrint.
  28. ↑ ميراف، أفنير (9 أبريل 2014). "روبوت إسرائيلي يتفاعل عاطفياً مع طريقة كلامك" . شالوم لايف. مؤرشف من الأصل في 12 يوليو 2015. تم الاطلاع عليه في 11 يوليو 2015 .
  29. ↑ تطبيق SparkFun IOIO لنظام Android يجعل التعديلات على غرار Arduino بسيطة ، مجتمع Android، 7 أبريل 2011، كريس ديفيز
  30. ↑ شرح مفصل لـ IOIO لنظام Android: نماذج مشاريع من لوحة توصيل USB ، مجتمع Android، 8 أبريل 2011، كريس ديفيز
  31. ↑ «لوحة IOIO تحصل على المدخلات والمخرجات من اتصال USB لجهاز أندرويد» . مجلة إلكترونيكس ويكلي. 19 أغسطس 2011.
  32. 1 2 "اختراق هواتف أندرويد باستخدام لوحة IOIO" . مجلة الإلكترونيات الأسبوعية، خبير الأدوات. 26 يوليو 2011.
  33. ↑ تعرف على IOIO - الإدخال/الإخراج لنظام Android ، مدونة يتاي بن تسفي
  34. ↑ التعرف على لوحة IOIO-V1 ، ويكي IOIO
  35. ↑ IOIO V1 ، سبارك فان الولايات المتحدة الأمريكية
  36. ↑ "Reliance Electric FlexPak 3000 0-58770-420 | أتمتة صناعية" . 0-58770-420.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 ديسمبر 2023 .
  37. ↑ التعرف على لوحة IOIO-OTG ، ويكي IOIO
  38. ↑ IOIO OTG ، سبارك فان الولايات المتحدة الأمريكية
  39. ↑ IOIO OTG ، سبارك فان الولايات المتحدة الأمريكية