عند ربط الأردوينو بأكثر من وحدة أو حساس في المشروع نفسه، تحتاج الأطراف المتصلة إلى لغة منظمة لتبادل البيانات فيما بينها؛ وهنا يأتي دور بروتوكولات الاتصال التسلسلي الثلاثة الأكثر شيوعًا: UART وI2C وSPI، ولكل منها خصائصه التي تجعله الأنسب لموقف معين.
UART: الأبسط والأكثر انتشارًا
يعتمد UART على منفذين فقط: RX لاستقبال البيانات وTX لإرسالها (المنفذان الرقميان 0 و1 في لوحات الأردوينو التقليدية)، وهو البروتوكول المسؤول أيضًا عن اتصال اللوحة بالحاسوب عبر منفذ USB أثناء الرفع والمراقبة التسلسلية. بساطته وتوفره في كل لوحات الأردوينو يجعلانه الخيار الافتراضي للاتصال بين جهازين فقط.
I2C: عدد أقل من الأسلاك لعدد أكبر من الأجهزة
يعتمد I2C على خطين مشتركين فقط (بيانات وساعة) يمكن أن تتصل بهما حتى 128 جهازًا في آن واحد، وفق بنية رئيس-تابع (Master-Slave) يحدد فيها كل جهاز بعنوان فريد. توفير الأسلاك على حساب السرعة يجعله الخيار المفضل للمشاريع التي تضم عدة حساسات ووحدات توسيع منافذ معًا على نفس اللوحة.
SPI: الأسرع عند الحاجة لسرعة نقل عالية
خلافًا لـI2C، يخصص SPI سلك عنوان مستقل لكل جهاز تابع، مع رئيس واحد يمكنه التواصل مع حتى أربعة أجهزة تابعة. هذا التصميم يجعله أسرع البروتوكولات الثلاثة، لذا يُستخدم في التطبيقات التي تتطلب نقل بيانات كبير وسريع كبطاقات الذاكرة SD والشاشات وحساسات الحرارة اللحظية.
كيف تختار البروتوكول المناسب؟
يعتمد الاختيار على طبيعة المشروع: عدد الأجهزة المطلوب ربطها، عدد المنافذ المتاحة على اللوحة، وسرعة نقل البيانات المطلوبة. مشروع بسيط بجهاز واحد يناسبه UART، ومشروع يضم عدة حساسات يناسبه I2C لتوفير المنافذ، بينما تحتاج التطبيقات السريعة كالشاشات وبطاقات التخزين إلى SPI.
يمكنك إيجاد وحدات وحساسات تدعم جميع بروتوكولات الاتصال الثلاثة ضمن متجر Juthour Tech.
Leave your comment