برد Arduino Due یکی از قدرتمندترین اعضای خانواده بردهای توسعه Arduino است که با بهره‌گیری از میکروکنترلر Atmel SAM3X8E با معماری ARM Cortex-M3، توان پردازشی بسیار بالاتری نسبت به بردهای کلاسیک آردوینو مانند Uno ارائه می‌دهد.
در حالی که بسیاری از بردهای محبوب Arduino از میکروکنترلرهای 8 بیتی استفاده می‌کنند، Arduino Due با هسته 32 بیتی ARM امکان اجرای برنامه‌های پیچیده‌تر، پردازش سریع‌تر داده‌ها و کنترل دقیق‌تر تجهیزات را فراهم می‌کند. این ویژگی باعث شده است که این برد برای پروژه‌هایی که نیاز به سرعت پردازش بالا، حافظه بیشتر و ارتباطات متعدد دارند، انتخاب مناسبی باشد.
پردازنده این برد با فرکانس 84MHz فعالیت می‌کند و در کنار 512KB حافظه Flash برای ذخیره برنامه و 96KB حافظه SRAM برای پردازش داده‌های اجرایی، فضای کافی برای توسعه نرم‌افزارهای بزرگ‌تر و کاربردهای پیشرفته فراهم می‌کند.
وجود 54 پایه ورودی/خروجی دیجیتال، 12 ورودی آنالوگ، 2 خروجی DAC واقعی و چندین رابط ارتباطی شامل UART، SPI، I2C و CAN باعث شده است Arduino Due بتواند به طیف گسترده‌ای از سنسورها، نمایشگرها، ماژول‌های ارتباطی و تجهیزات کنترلی متصل شود.
یکی از ویژگی‌های مهم Arduino Due، داشتن 2 پورت USB مستقل است. یک پورت برای برنامه‌ریزی و آپلود کد استفاده می‌شود و پورت Native USB امکان ارتباط مستقیم با تجهیزات USB مانند کیبورد، موس و سایر تجهیزات سازگار را فراهم می‌کند.
این برد برخلاف بسیاری از بردهای Arduino با ولتاژ کاری 3.3V طراحی شده است. بنابراین هنگام اتصال ماژول‌ها و سنسورها باید به سطح ولتاژ پایه‌ها توجه شود تا از آسیب به میکروکنترلر جلوگیری شود.
Arduino Due همچنان با محیط برنامه‌نویسی Arduino IDE سازگار است؛ بنابراین توسعه‌دهندگان می‌توانند از سادگی اکوسیستم آردوینو در کنار قدرت پردازشی معماری ARM بهره ببرند.

چرا این کالا؟

Arduino Due زمانی انتخاب مناسبی است که یک برد Arduino معمولی از نظر سرعت پردازش، تعداد پایه‌ها یا امکانات ارتباطی پاسخگوی پروژه نباشد.
این برد با ارائه پردازنده 32 بیتی ARM، حافظه بیشتر و رابط‌های ارتباطی متنوع، امکان ساخت پروژه‌هایی را فراهم می‌کند که نیازمند اجرای الگوریتم‌های پیچیده، پردازش سریع داده‌های سنسورها یا کنترل هم‌زمان چندین تجهیز هستند.

مهم‌ترین مزیت‌های کاربردی Arduino Due:
اجرای سریع‌تر برنامه‌های پردازشی به دلیل استفاده از هسته ARM Cortex-M3
امکان اتصال تعداد زیادی سنسور، ماژول و تجهیزات جانبی به دلیل تعداد بالای پایه‌های I/O
مناسب برای پروژه‌هایی که نیاز به چند ارتباط سریال هم‌زمان دارند
قابلیت تولید سیگنال آنالوگ واقعی با خروجی‌های DAC
امکان توسعه سیستم‌های کنترل و مانیتورینگ پیشرفته
کاهش نیاز به استفاده از چندین کنترلر در پروژه‌های پیچیده

این برد برای سازندگانی که به دنبال یک پلتفرم توسعه قدرتمند اما همچنان ساده و قابل برنامه‌ریزی مانند Arduino هستند، گزینه‌ای کاربردی محسوب می‌شود.

• مجهز به میکروکنترلر SAM3X8E ARM Cortex-M3
• پردازنده 32 بیتی با فرکانس کاری 84MHz
• دارای 512KB حافظه Flash برای برنامه‌ها
• دارای 96KB حافظه SRAM برای پردازش داده‌ها
• دارای 54 پایه دیجیتال ورودی/خروجی
• دارای 12 پایه PWM
• دارای 12 ورودی آنالوگ
• دارای 2 خروجی DAC واقعی
• دارای 4 رابط سریال سخت‌افزاری UART
• پشتیبانی از ارتباط‌های SPI، I2C و CAN
• دارای پورت USB Programming
• دارای پورت Native USB Host
• سازگار با Arduino IDE
• مناسب برای پروژه‌های رباتیک، کنترل، اتوماسیون و پردازش داده
• دارای کانکتورهای استاندارد سازگار با بسیاری از شیلدهای Arduino

• مدل: Arduino Due
• نوع کالا: برد توسعه میکروکنترلر
• میکروکنترلر: AT91SAM3X8E / SAM3X8E
• هسته پردازنده: ARM Cortex-M3
• معماری پردازنده: 32 بیت
• فرکانس کاری: 84MHz
• ولتاژ کاری: 3.3V
• ولتاژ ورودی پیشنهادی: 5V تا 9V
• حافظه Flash: 512KB
• حافظه SRAM: 96KB
• تعداد پایه‌های دیجیتال I/O: 54
• تعداد پایه‌های PWM: 12
• تعداد ورودی‌های آنالوگ: 12
• تعداد خروجی‌های DAC: 2
• جریان مجموع خروجی پایه‌های I/O: حداکثر 130mA
• جریان خروجی خط 3.3V: حداکثر 800mA
• ارتباط سریال: 4 عدد UART سخت‌افزاری
• ارتباط SPI: دارد
• ارتباط I2C / TWI: 2 عدد
• ارتباط CAN: دارد
• USB: دارای پورت Programming و Native USB
• رابط برنامه‌ریزی: Arduino IDE

مزایای هسته ARM:

برد Due یک هسته ARM 32-bit دارد که می تواند بر بردهای میکروکنترلر 8 بیتی غالب شود. برجسته ترین تفاوتهای آنها عبارتند از:

• یک هسته 32 بیتی، که عملیات را روی داده های 4 بایتی درون یک کلاک CPUی تکی فراهم می کند.
• کلاک CPU با فرکانس 84 مگاهرتز.
• 96 کیلوبایت حافظه SRAM.
• 512 کیلوبایت حافظه فلش برای کد.
• یک کنترلر DMA که می تواند جهت انجام وظایف فشرده، به CPU کمک کند.

کاربردهای رایج

برد Arduino Due به‌دلیل توان پردازشی بالا، تعداد زیاد پین‌ها و قابلیت‌های ارتباطی متنوع، در پروژه‌های پیشرفته و سنگین کاربرد گسترده‌ای دارد. استفاده از پردازنده 32 بیتی با فرکانس بالا، این برد را به گزینه‌ای ایده‌آل برای اجرای پروژه‌هایی تبدیل کرده که بردهای معمولی مانند Uno یا Mega از پس آن‌ها بر نمی‌آیند. همچنین وجود پورت USB Host، خروجی DAC و پورت‌های سریال متعدد، دست کاربر را برای طراحی سیستم‌های پیچیده کاملاً باز می‌گذارد.

• کنترل پرینترهای سه‌بعدی حرفه‌ای و دستگاه‌های CNC
• پروژه‌های موسیقی دیجیتال، پردازش صدا و ساخت سینتی‌سایزر
• ارتباط با تجهیزات USB مانند کیبورد و ماوس
• ساخت رابط‌های کاربری گرافیکی (GUI) با نمایشگرهای لمسی و TFT
• پروژه‌های اینترنت اشیاء (IoT) با حجم بالای پردازش
• سیستم‌های کنترل صنعتی و مانیتورینگ پیشرفته
• پردازش بلادرنگ داده‌های سنسورهای پیچیده (IMU، دوربین، GPS و ...)
• پروژه‌های رباتیک حرفه‌ای با نیاز به کنترل دقیق و سریع موتور

پین اوت 

• دیجیتال (Digital I/O):

پین‌های D0 تا D53 (12 عدد از آن‌ها قابلیت PWM دارند)

• ورودی آنالوگ (Analog In):

A0 تا A11 (12 کانال 12 بیت)

• خروجی آنالوگ (DAC):

DAC0 و DAC1 (تولید سیگنال آنالوگ واقعی)

• پورت‌های سریال (UART):

Serial: D0 (RX), D1 (TX)
Serial1: D19 (RX1), D18 (TX1)
Serial2: D17 (RX2), D16 (TX2)
Serial3: D15 (RX3), D14 (TX3)

• SPI:

روی کانکتور ICSP موجود است (پین‌های اختصاصی SCK, MISO, MOSI)

• I2C:

SDA: D20
SCL: D21

• USB:

Native USB Port (برای USB Host و ارتباط مستقیم)
Programming USB Port (برای آپلود کد)

• پین‌های تغذیه:

VIN، 3.3V، GND، IOREF، RESET

• پین‌های ویژه:

CAN Bus (روی پین‌های مخصوص برای پروژه‌های خودرویی)
پین‌های TWI، PWM، و Interrupt (در نقاط مختلف تعریف‌شده)

کاربردها

Arduino Due برای کاربرانی مناسب است که به یک برد توسعه با توان پردازشی بالاتر از بردهای معمول Arduino نیاز دارند. این برد می‌تواند در پروژه‌هایی استفاده شود که تعداد ورودی و خروجی زیاد، ارتباط با چندین ماژول، پردازش سریع داده یا کنترل دقیق تجهیزات اهمیت دارد.
این برد برای مهندسان، دانشجویان، توسعه‌دهندگان رباتیک، سازندگان تجهیزات هوشمند و علاقه‌مندان پروژه‌های DIY پیشرفته گزینه‌ای کاربردی است.

• کنترل دستگاه‌های CNC و تجهیزات حرکتی دقیق
• ساخت ربات‌های پیشرفته با چندین سنسور و موتور
• سیستم‌های کنترل صنعتی و نیمه‌صنعتی
• پروژه‌های اتوماسیون خانگی و ساختمان هوشمند
• پردازش داده‌های سنسورهای پیچیده مانند IMU، GPS و سنسورهای حرکتی
• ساخت تجهیزات دارای نمایشگرهای گرافیکی و رابط کاربری
• پروژه‌های پردازش صوت و تولید سیگنال با DAC
• سیستم‌های ثبت و تحلیل داده (Data Logging)
• پروژه‌های IoT با نیاز پردازشی بیشتر

• طراحی کنترلر CNC سه یا چهار محور با استفاده از موتورهای استپر
• ساخت سیستم مانیتورینگ صنعتی با نمایشگر TFT و چند سنسور
• طراحی ربات متحرک با کنترل موتور و پردازش داده سنسورها
• ساخت دستگاه ثبت اطلاعات محیطی با کارت حافظه و سنسورهای مختلف
• طراحی سیستم کنترل دسترسی یا تجهیزات هوشمند با USB Host

مزایا

برد Arduino Due با توجه به ساختار 32 بیتی و امکانات پیشرفته‌ای که دارد، نسبت به سایر بردهای آردوینو مزایای قابل‌توجهی ارائه می‌دهد. این مزایا باعث شده که Due برای پروژه‌های حرفه‌ای و نیازمند پردازش بالا انتخاب اول بسیاری از توسعه‌دهندگان باشد.

• پردازنده قدرتمند ARM Cortex-M3: سرعت پردازش بالا با فرکانس 84 MHz که اجرای هم‌زمان چند عملیات را ممکن می‌سازد.
• حافظه داخلی زیاد: 512 KB حافظه فلش برای برنامه‌نویسی و 96 KB SRAM برای متغیرها، مناسب برای پروژه‌های پیچیده و سنگین.
• پشتیبانی از USB Host: امکان اتصال مستقیم دستگاه‌هایی مانند موس، کیبورد، فلش و حتی تلفن همراه.
• چهار پورت UART مستقل: مناسب برای پروژه‌هایی که نیاز به ارتباط سریال هم‌زمان با چند ماژول دارند (مثلاً GPS، GSM، بلوتوث و ...).
• وجود DAC واقعی: برخلاف اکثر آردوینوها، دو خروجی آنالوگ واقعی برای تولید سیگنال‌های آنالوگ پیوسته در اختیار دارید (مثلاً برای تولید صدا).
• پورت‌های ارتباطی متنوع: شامل SPI، I2C، CAN، UART که طیف وسیعی از سنسورها و ماژول‌ها را پشتیبانی می‌کند.
• مناسب برای رابط‌های گرافیکی: توانایی اتصال به نمایشگرهای گرافیکی مثل TFT و پردازش سریع داده‌های تصویری.
• مصرف بهینه و کار با 3.3 ولت: مناسب برای کار با سنسورها و ماژول‌های کم‌مصرف مدرن که با ولتاژ پایین کار می‌کنند.
• برنامه‌نویسی و توسعه آسان در Arduino IDE: با وجود قدرت بالا، همچنان با محیط آشنا و ساده آردوینو قابل برنامه‌ریزی است.

راه اندازی اولیه 

برای استفاده از Arduino Due، باید مراحل راه‌اندازی اولیه آن را طی کنید تا بتوانید به‌درستی برنامه‌ها را روی برد آپلود و اجرا کنید. برخلاف بردهایی مثل Uno، این برد دارای دو پورت USB است و از معماری ARM استفاده می‌کند، بنابراین نیاز به انتخاب برد و پورت مناسب در Arduino IDE دارد.

مراحل راه‌اندازی اولیه Arduino Due

• نصب Arduino IDE:

اگر از قبل نصب نکردید، آخرین نسخه Arduino IDE را از سایت رسمی دانلود و نصب کنید:

• نصب پکیج پشتیبانی Arduino Due:

چون Arduino Due بر پایه معماری ARM است، باید پکیج مربوط به آن را در Arduino IDE نصب کنید:
وارد منوی Tools > Board > Boards Manager شوید.
در نوار جستجو، عبارت SAM را وارد کنید.
Arduino SAM Boards (32-bits ARM Cortex-M3) را پیدا کرده و روی Install کلیک کنید.

• انتخاب برد و پورت مناسب:

از منوی Tools > Board گزینه Arduino Due (Programming Port) را انتخاب کنید.
برد را با کابل Micro USB به کامپیوتر وصل کرده و از Tools > Port پورت مناسب را انتخاب کنید (معمولاً با عنوان COM و نام Arduino Due مشخص می‌شود).

توجه: برای آپلود برنامه، از Programming Port استفاده کنید. Native Port برای ارتباط USB Host و عملیات خاص دیگر کاربرد دارد.

• تست اولیه با برنامه Blink:

از مسیر File > Examples > 01.Basics > Blink برنامه تست LED را باز کنید.
روی آیکن Upload کلیک کنید تا برنامه روی برد آپلود شود.
LED متصل به پین 13 باید شروع به چشمک زدن کند.

• رفع مشکلات احتمالی:

اگر برنامه آپلود نشد، از درستی اتصال کابل USB، انتخاب پورت صحیح و نصب کامل پکیج SAM مطمئن شوید.
درایورها معمولاً به‌صورت خودکار نصب می‌شوند، ولی در ویندوزهای قدیمی‌تر ممکن است نیاز به نصب دستی باشد.

شیلدهای آردوینو چیستند و چه کاربردی دارند؟

شیلدهای آردوینو (Arduino Shields) بردهای جانبی آماده‌ای هستند که برای گسترش قابلیت‌های برد آردوینو طراحی شده‌اند. این شیلدها مستقیماً روی بردهایی مانند Arduino Uno، Mega یا Leonardo نصب می‌شوند و بدون نیاز به سیم‌کشی پیچیده، امکانات جدیدی به برد اصلی اضافه می‌کنند.بسیاری از شیلدها قابل اتصال روی هم هستند (Stackable) و می‌توان چندین قابلیت را به‌صورت هم‌زمان به پروژه اضافه کرد، البته به شرط هماهنگی پین‌ها.

 انواع پرکاربرد شیلدهای آردوینو

• Ethernet Shield : افزودن قابلیت شبکه و اتصال به اینترنت از طریق کابل LAN - (مشاهده و خرید )
• WiFi Shield: اتصال بی‌سیم به اینترنت - ( مشاهده و خرید )
• Motor Driver Shield: کنترل موتورهای DC، استپ‌موتور و سروو - ( مشاهده و خرید ) 
• LCD & Touch Screen Shield: نمایش اطلاعات روی نمایشگر و کنترل لمسی - ( مشاهده و خرید ) 
• Relay Shield: کنترل تجهیزات ولتاژ بالا مانند لامپ یا پمپ - ( مشاهده و خرید ) 
• GPS Shield: دریافت اطلاعات موقعیت‌یابی (طول و عرض جغرافیایی) - ( مشاهده و خرید ) 
• Sensor Shield: اتصال آسان چند سنسور به برد آردوینو با پورت‌های آماده - ( مشاهده و خرید ) 
• Data Logging Shield: ذخیره‌سازی داده‌ها روی کارت حافظه SD (مثلاً ثبت دمای محیط) - ( مشاهده و خرید ) 

جمع‌ بندی

برد Arduino Due یکی از پیشرفته‌ترین و قدرتمندترین بردهای خانواده آردوینو است که بر پایه معماری 32 بیتی ARM Cortex-M3 طراحی شده. با دارا بودن پردازنده پرسرعت 84 MHz، حافظه‌ی داخلی بالا، پورت‌های ارتباطی متنوع (SPI, I2C, UART, CAN)، خروجی آنالوگ واقعی (DAC) و پشتیبانی از USB Host، این برد گزینه‌ای ایده‌آل برای پروژه‌های سنگین، بلادرنگ و حرفه‌ای محسوب می‌شود.در مجموع، اگر نیاز به بردی با پردازش سریع، حافظه زیاد، ارتباطات هم‌زمان و توانایی اجرای پروژه‌های گرافیکی، صوتی یا صنعتی دارید، Arduino Due انتخابی بسیار مناسب و آینده‌نگرانه است.

تنها نکته‌ای که باید با دقت به آن توجه داشت، ولتاژ کاری 3.3 ولت این برد است که در صورت بی‌توجهی، می‌تواند باعث آسیب به میکروکنترلر شود.

Introduction

The Arduino Due is a microcontroller board based on the Atmel SAM3X8E ARM Cortex-M3 CPU. It is the first Arduino board based on a 32-bit ARM core microcontroller. It has 54 digital input/output pins (of which 12 can be used as PWM outputs), 12 analog inputs, 4 UARTs (hardware serial ports), a 84 MHz clock, an USB OTG capable connection, 2 DAC (digital to analog), 2 TWI, a power jack, an SPI header, a JTAG header, a reset button and an erase button.

Specification

Microcontroller:AT91SAM3X8E
Operating Voltage: 3.3V
Input Voltage (recommended): 5-9V
Digital I/O Pins: 54 (of which 12 provide PWM output)
Analog Input Pins: 12
Analog Output Pins: 2 (DAC)
Total DC Output Current on all I/O lines: 130 mA
DC Current for 3.3V Pin: 800 mA
DC Current for 5V Pin: 800 mA
Flash Memory: 512 KB all available for the user applications
SRAM: 96 KB (two banks: 64KB and 32KB)
Clock Speed: 84 MHz
Length: 101.52 mm
Width: 53.3 mm
Weight: 36 g