دوره آموزش برنامه نویسی برد آردینو

قسمت اول : معرفی دوره آموزشی و اهداف آموزشی

در این قسمت، در خصوص مجموعه آموزشی،  و اهدافی که  در طول آموزش دنبال خواهیم کرد توضیحاتی داده می شود و همچنین در خصوص برد پرکاربرد آردینو و محیط برنامه نویسی و ویژگی های آن مطالبی عنوان می گردد. توصیه میگردد قبل از مطالعه قسمت های اصلی، حتما این بخش را مطالعه بفرمایید.

قسمت دوم : آشنایی با برد آردینو

در این قسمت، به صورت کامل تمام قسمت ها برد آردینو را تشریح خواهیم کرد، با قسمت های مختلف برد آشنا میشویم؛ مشخصه های داخلی برد آردینو اعم از میکروکنترلر به کار رفته، پین های ورودی/خروجی،  تعداد کانال های PWM و سایر قسمت ها را بررسی خواهیم کرد. با واحد ارتباط سریال آشنا خواهیم شد، دلایل محبوبیت برد مذکور بیان میگردد. در این جلسه همچنین انواع مختلف برد های آردینو را مورد بحث و بررسی قرار خواهیم داد.

قسمت سوم : آشنایی با قطعات به کار رفته در طول آموزش

در این جلسه، کلیه قطعات و ماژول هایی را که در طول دوره مورد استفاده قرار خواهیم داد، بررسی خواهیم کرد، نکاتی در خصوص انتخاب ماژول ها بیان خواهد گردید؛ و همچنین مقایسه ای بین انواع دیگری که در بازار وجود دارد، ارائه خواهد گردید. لذا توصیه می گردد دوستانی که به صورت عملی میخاهند آموزش را دنبال کنند، قبل از تهیه قطعات و ماژول ها، این قسمت را مطالعه کنند تا با دید بهتری قطعات مورد نظر خود را تهیه کنند و هزینه کمتری را صرف کنند.

قسمت چهارم : آشنایی با نرم افزار های مورد نیاز در این مجموعه

در این جلسه، با نرم افزار های مرتبط که در طول دوره با آنها کار خواهیم کرد، آشنا می شویم. نکاتی در خصوص نحوه تهیه و نصب نرم افزار ها بیان خواهد شد. نرم افزار هایی که در طول دوره مورد استفاده قرار خواهیم داد عبارت اند از : کامپایلر برنامه نویسی برد آردینو – نرم افزار شبیه ساز پروتئوس – نرم افزار تهیه و تولید مدار های مربوط به پروژه ها (Fritzing)

از کامپایلر آردینو، برای نوشتن کد های مربوطه استفاده خواهد شد. با استفاده از نرم افزار شبیه ساز پروتئوس امکان شبیه سازی پروژه ها به صورت عملی فراهم میگردد، و با استفاده از نرم افزار Fritzing میتوانیم برای پروژه های خود مستندات کاملی مانند شماتیک تهیه کنیم. که به صورت کامل توضیح داده شده است.

قسمت پنجم : آموزش نرم افزار شبیه ساز پروتئوس

با توجه به اینکه در این مجموعه آموزشی، کلیه مثال ها و پروژه های عنوان شده، توسط نرم افزار شبیه ساز پروتئوس، شبیه سازی می شود پس لازم است یک آشنایی مختصر با نرم افزار پروتئوس صورت گیرد؛ لذا در این جلسه، به صورت کاملا کاربردی و پروژه محور نکاتی در خصوص نرم افزار شبیه سازی پروتئوس آموزش داده خواهد شد و کابران قادر خواهد بود مدار های خود توسط نرم افزار مذکور تهیه کنند و سپس شبیه سازی های لازم را انجام دهند. در این جلسه نحوه شبیه سازی قطعات پر کاربرد در نرم افزار پروتئوس آموزش داده شده است و نکاتی در خصوص تنظیمات نرم افزار بیان شده است. مطالعه این قسمت نیز به شدت توصیه میگردد.

قسمت ششم : آموزش نرم افزار Fritzing

یکی دیگر از نرم افزار کاربردی در صنعت الکترونیک، نرم افزار Fritzing میباشد که به کابران امکان میدهد شمانیک و تصویر واقعی از پروژه های خود را تولید کرده و آن  را در اختیار افراد دیگر قرار دهند. در این قسمت، نحوه استفاده از نرم افزار fritzing به صورت کاربردی آموزش داده خواهد شد. لازم به توضیح است برای کلیه مثال ها و پروژه های عنوان شده در این مجموعه آموزشی، از نرم افزار Fritzing برای تولید شماتیک مدار استفاده خواهد شد. با استفاده از نرم افزار ، امکان گرفتن خروجی های مختلف (مثل PDF) میسر میگردد.

قسمت هفتم : آشنایی با مزیت ها برد آردینو

در این جلسه، چندین مورد از مهمترین مزیت های برد آردینو نسبت به سایر میکروکنترلر ها را بیان خواهیم کرد و دلایل محبوبیت این برد کابردی شرح داده خواهد شد.

قسمت هشتم : اولین پروژه با آردینو – برنامه نویسی برد آردینو

در این قسمت، اولین برنامه با استفاده از کامپایلر آردینو را برنامه نویسی خواهیم کرد و نکاتی در خصوص شبیه سازی پروژه های آردینو در نرم افزار شبیه ساز پروتنوس آموزش داده خواهد شد. به علاوه در این قسمت اشاره ای به کامپایلر آردینو خواهیم داشت و منو های کاربردی و با اهمیت این کامپایلر توضیح داده خواهد شد. در این قسمت با فرمت نوشتن برنامه های آردینو آشنا خواهیم شد. با برخی از دستورات مهم و کلمات کلیدی آشنا خواهیم شد و در انتها بعد از برنامه نویسی اولین پروژه، آن را کامپایل خواهیم کرد و فایل HEX تولید شده را که در واقع همان برنامه ما می باشد، به حافظه فلش آردینو انتقال می دهیم و پروژه را به صورت کاملا عملی و واقعی شبیه سازی خواهیم کرد.

قسمت نهم : آموزش کار با واحد PWM در آردینو

یکی از مهمترین قسمت های میکروکنترلر ها، واحد PWM می باشد که کابردهای مختلفی در الکترونیک و مخابرات دارد؛ در واقع با استفاده از این تکنیک در میکروکنترلر قادر خواهیم بود سرعت یک موتور را کم و زیاد کنیم و یا شدت روشنایی یک لامپ را تغییر دهیم، در این جلسه با واحد PWM در برد آردینو آشنا خواهیم شد و کانال هایی که این قابلیت را برای ما فراهم میکنند را شرح میدهیم؛ با دستوارت مربوط به PWM در کامپایلر آردینو آشنا می شویم و در نهایت یک پروژه کامل را از ابتدا به صورت پروژه محور طراحی میکنیم و شبیه سازی آن را در نرم افزار پروتئوس انجام خواهیم داد. با استفاده از تکنیک PWM پروژه های بسیار پیشرفته ای را می توانیم طراحی کنیم.

قسمت دهم : آموزش کار با LED  و LED RGB و کار با سریال مانیتور

در این جلسه، با استفاده از LED و LED RGB، چند پروژه جالب را طراحی خواهیم کرد. LED RGB در حقیقت متشکل از 3 دیود نورانی به رنگ های قرمز، سبز و آبی می باشد که در داخل یک LED قرار گرفته اند و با استفاده از واحد PWM، میتوانیم توسط LED RGB حدود 16777216 حالت رنگی مختلف را ایجاد کنیم (256 * 256 * 256). به علاوه در این جلسه آموزشی با ارتباط سریال آشنا خواهیم شد و یک ابزار مهم در کامپایلر آردینو را به نام " سریال مانیتور" مورد استفاده قرار خواهیم داد. به طوریکه میتوانیم از طریق سریال مانیتور، اطلاعات مورد نظر خود را به برد آردینو ارسال کنیم. لازم به توضیح است در این جلسه آموزشی، با تنظیمات مربوط به ارتباط سریال و دستورات مهم آن در کامپایلر آردینو آشنا خواهیم شد و به صورت کاملا عملی پروژه های این بخش را شبیه سازی خواهیم کرد.

قسمت یازدهم : پروژه رقص نور زیبا

در این جلسه، یک رقص نور زیبای چند حالته طراحی خواهیم کرد که سرشار از نکات آموزشی می باشد و به علاقه مندان الکترونیک توصیه میگردد این قسمت را حتما مطالعه کنند. هدف اصلی از ضبط این قسمت، آشنایی کاربران با انواع حلقه های شرطی و حلقه های تکرار می باشد که باعث ارتقای مهارت برنامه نویسی می شود. شما به سادگی می توانید پروژه آموزش داده شده در این جلسه را بسیار جذاب تر کنید.

قسمت دوازدهم : آشنایی با برنامه های نمونه در کامپایلر آردینو

با توجه به اینکه، یکی از مزیت های آردینو، مستندات کامل و سورس های نمونه فراوان می باشد، در این جلسه آموزشی، چند نمونه از مهمترین و کاربردی ترین سورس های درونی آردینو را توضیح می دهیم و در خصوص کتابخانه های جانبی آردینو توضیحاتی ارائه خواهد گردید.

قسمت سیزدهم : آموزش استفاده از ورودی های دیجیتال در آردینو

در این جلسه، در مورد کانفیگ پین های دیجیتال به صورت ورودی صحبت خواهیم کرد و دستورات مربوط به آن را بیان خواهیم کرد. لازم به توضیح است مطالب آموزشی این جلسه در قالب چند پروژه کاربردی آموزش داده خواهد شد و سپس به صورت کامل شبیه سازی شده،  پروژه را  در نرم افزار شبیه ساز پروتئوس انجام خواهیم داد.

قسمت چهاردهم : نحوه ارتباط به ورودی های دیجیتال از طریق ارتباط سریال- معرفی نرم افزار

در این جلسه، مطالب جلسه قبل را ادامه خواهیم داد، در واقع در این جلسه اطلاعات مربوط به ورودی های دیجیتال را از طریق واحد ارتباط سریال ( همان سریال مانیتور)، دریافت خواهیم کرد و بر اساس اطلاعات دریافتی، وظایف متفاوتی را  انجام خواهیم داد.

در این قسمت، برای آنکه بتوانیم ارتباط سریال را در پروتئوس شبیه سازی کنیم از یک نرم افزار جانبی دیگر استفاده خواهیم کرد. با استفاده از این نرم افزار، میتوانیم پورت های سریال مجازی به تعداد نا محدود برای پروژه تعریف کنیم.

به علاوه در این قسمت، با چندین ابزار کاربردی در پروتئوس آشنا خواهیم شد.

قسمت پانزدهم : آموزش دریافت اطلاعات از سنسور های  ورودی آنالوگ

همانطور که میدانید خروجی اکثر سنسور های موجود در بازار به صورت آنالوگ می باشد، برای آنکه در آردینو بتوانیم اطلاعات سنسور های مذکور را دریافت کنیم حتما بایستی از ورودی های آنالوگ آردینو استفاده گردد. همانطور که بیان شد برد آردینوی UNO دارای 6 کانال ورودی آنالوگ می باشد؛ که با استفاده از آنها قادر خواهیم بود به صورت همزمان اطلاعات شش سنسور آنالوگ را دریافت کنیم.

در این قسمت، در قالب چندین مثال پروژه محور، نحوه دریافت اطلاعات از سنسور های مختلف آموزش داده خواهد شد که خروجی آنها در پروتنوس شبیه سازی می گردد. به علاوه دستورات مربوطه در محیط کامپایلر آردینو آموزش داده خواهد شد.

قسمت شانزدهم : آموزش کار با ورودی های آنالوگ و استفاده از واحد PWM

در این جلسه، در قالب یک پروژه، ابتدا برنامه ای طراحی خواهیم کرد که اطلاعات یک سنسور را ( از سنسور دماسنج استفاده گردیده است) از محیط بیرون دریافت کنیم، سپس بر اساس اطلاعات دریافتی از سنسور دما و با کمک گرفتن از واحد PWM، میتوانیم شدت نور یک LED را کنترل کنیم، به طوریکه با افزایش دما شدت روشنایی LED نیز افزایش پیدا خواهد کرد و برعکس.

لازم به توضیح است، برنامه مذکور کاربردی بوده و میتواند به صورت های دیگر نیز مورد استفاده قرار گیرد، در این بخش، با چند نمونه از ابزار های کاربردی در پروتئوس آشنا می شویم و از آنها  برای مانیتورینگ پروژه طراحی شده استفاده خواهیم کرد.

قسمت هفدهم :  آموزش کار با آرایه ها و تولید صوت

در این جلسه، با مفهوم مهمی به نام " آرایه ها" در برنامه نویسی آشنا خواهیم شد که با کمک گرفتن از آرایه ها میتوانیم صوت های مختلفی را ایجاد کنیم. در این جلسه با یک سری از توابع تولید صوت در آردینو آشنا خواهیم شد و پروژه را به صورت عملی در پروتئوس شبیه سازی خواهیم کرد.

سرفصل های آموزشی