آموزش آردوینو مقدماتی (Arduino)
آردوینو یک بسته سخت‌افزار و نرم‌افزار مبتنی بر میکروکنترلر است که به این امکان را می‌دهد تا به راحتی برنامه‌ریزی و کنترل سخت‌افزارها و اجزای الکترونیکی مختلف را با استفاده از کد برنامه‌نویسی انجام دهیم.
اهمیت یادگیری آردوینو (Arduino) چیست؟
استفاده از آردوینو به عنوان یک ابزار ساخت و انجام پروژه‌های الکترونیکی ساده و پیچیده، برای علاقه‌مندان به الکترونیک، رباتیک، اینترنت اشیا و سایر حوزه‌های مرتبط بسیار دارای اهمیت است. به کمک آردوینو، می‌توانیم از پایه یاد بگیریم که چگونه سیستم‌های الکترونیکی و برنامه‌های کامپیوتری کار می‌کنند و با بهره‌گیری از این دانش، پروژه‌های خود را بهبود دهیم یا آنها را به وجود بیاوریم.
این نرم‌افزار به همراه یک میکروکنترلر آردوینو که معمولاً به عنوان برد آردوینو شناخته می‌شود، برای کنترل دستگاه‌های الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرد. با استفاده از این نرم‌افزار، می‌توانید برنامه‌هایی برای کنترل ماژول‌های الکترونیکی مانند سنسور‌ها، موتور‌ها، LCDها، LEDها، و غیره بنویسید.
آردوینو به عنوان یک پلتفرم هوشمند برای پروژه‌های الکترونیکی و رباتیکی استفاده می‌شود و کاربرد آن در انواع پروژه‌های الکترونیکی مانند: پروژه‌های خانگی، خودرو‌های خودران، سیستم‌های امنیتی، کنترل‌کننده‌های صنعتی، سیستم‌های اندازه‌گیری و غیره قابل ذکر است.
علاوه بر این، آردوینو یکی از محبوب‌ترین پلتفرم‌های برنامه‌نویسی الکترونیکی در جهان است. با توجه به مراحل آسان برنامه‌نویسی، قیمت مناسب و پشتیبانی گسترده از سوی جامعه کاربری، آردوینو برای علاقمندان به الکترونیک و برنامه‌نویسی، یک ابزار بسیار جذاب و کاربردی است.
آردوینو شامل دو بخش سخت افزاری و نرم‌افزاری است. بخش سخت افزاری آن برد آردوینو است که بر روی آن یک میکروکنترلر قابل برنامه‌ریزی قرار دارد. نرم‌افزار آردوینو که به آن IDE گفته می‌شود، برای نوشتن برنامه‌ها و انتقال آنها به برد استفاده می‌شود. برخی بردها برای انتقال برنامه به آنها، نیاز به یک سخت‌افزار ثانویه دارند اما آردوینو اینگونه نیست و با کابل USB مستقیما می‌توانید این کار را انجام دهید. زبان برنامه‌نویسی آردوینو نسخه ساده شده‌ای از زبان معروف ++C است که استفاده از آن را بسیار ساده و جذاب کرده است.
برتری آردوینو در چیست ؟
- کامپایلر آردوینو رایگان و اپن سورس است و هرکسی می تواند آن را توسعه دهد
- ادوینو نیازی به پروگرامر ندارد و مستقیما به پورت USB وصل می شود .
- ارتباط سریال با آن بسیار راحت است و از طریق همان USB آن صورت می گیرد
- مثال ها و توابع آن بسیار بسیار گستره هستند
- محیط برنامه نویسی آن بسیار ساده است .
- برنامه نویسی آن بسیار ساه و در عین حال پر قدرت است
- با آن می شود پروژه های بسیار بسیار پیشرفته ساخت
- بصورت آنی بعداز کامپایلر کردن نتیجه کار را مشاهده می کنید
سرفصل‌ها :
- آشنایی با آردوینو و تاریخچه آن
- آشنایی با انواع برد های آردوینو
- معرفی آردوینو UNO و UNO R3
- تشریح سخت افزار آردوینو UNO R3
- نحوه نصب کامپایلر Arduino IDE
- معرفی و بررسی محیط برنامه نویسی IDE
- آشنایی با ساختار زبان برنامه نویسی C
- معرفی برخی توابع آردوینو
- آشنایی با سیستم های دیجیتال
- آشنایی با سیستم اعداد
- نحوه تبدیل مبناها
- آشنایی با ورودی ها و خروجی های برد آردوینو
- روشن کردن یک LED توسط پایه های دیجیتال
- آشنایی با دستور تاخیری
- انجام پروژه رقص نور
- آموزش انواع متغیر و نحوه تعریف ان
- آشنایی با دستورات حلقه
- شرح حلقه FOR
- نحوه کاربا ارتباط سریال
- آشنایی با Serial Monitor و کاربرد ان
- آشنایی با LED Bargraph و راه اندازی ان
- آشنایی با انواع سون سگمنت
- راه اندازی سون سگمنت و نمایش اعداد روی آنها
- تعریف آرایه و تشریح آن
- انجام پروژه شمارنده
- آشنایی با توابع ورودی و دیجیتال و آنالوگ
- اتصال شستی یا کلید به آردوینو
- تشریح مقاومت های pll down و pll up
- کنترل روشن خاموش شدن LED توسط شستی یا کلید
- انجام پروزه چراغ راهنمایی
- راه اندازی چند ماژول توسط آردوینو
- پروزه کنترل RGB
- آشنایی با LCD کاراکتری
- آشناتیی با توابع LCD و راه اندازی آن توسط آردوینو
اهمیت آموزش آردوینو
باید قبول کنیم که هر چیزی دوره‌ای دارد، همان‌طور که زمانی قهرمانان ما جان وین و آرنولد و سیلوستر استالونه بودند والان دور، دور هری پاتر و بقیه این فسقل بچه‌هاست که قهرمانان دنیای جدید باشند. الکترونیک هم از این قضیه مستثنا نیست، زمانی برای ساختن هر وسیله جدیدی در حوزه دیجیتال یک یا چند عدد مهندس الکترونیک روزها وقت صرف می‌کردند و بعد از مرور کل دستورات اسمبلی و سروکله زدن با رجیستر ها، فاتحانه با برنامه‌ای در دست از غار خود خارج می‌شدند.
حتی تصور اینکه زمانی برای پاک کردن حافظه پروسسور، مردان یا زنانی اون رو جلوی لامپ مهتابی می‌گذاشتند هم‌الان خنده‌دار است! اما دنیا یک جور قرار نیست باقی بماند، بشر ناخودآگاه (یا خودآگاه!) به دنبال آسان کردن روش انجام کارهاست گاهی مثل چاپلین توی عصر جدید شکست‌خورده و گاهی مثل الکترونیک با پیروزی مسیر را پشت سر گذاشته.
هرروز امکانات جدید با سرعت بالاتر در کنار سخت‌افزارها قرار گرفت و کامپایلرهای قوی و ساده‌ای به بازار آمدند که قول داده بودند برای نوشتن یک برنامه ساده جان کسی را به لبش نرسانند! نتیجه این شد که حتی دانش آموزان راهنمایی یا دبیرستان هم امروزه می‌توانند برنامه‌های کاربردی برای گجت های خود بنویسند مثلا با آردوینو! و چه‌بسا در مسابقات رباتیک هم خوش بدرخشند!
در حال حاضر یک مهندس نرم‌افزار بدون دانستن کوچک‌ترین پارامترهای داخلی یک میکروکنترلر می‌تواند گجت مخصوص طراحی کنه که یک مهندس الکترونیک 10 سال قبل برای نوشتن آن باید کل تخصص و تجربه چندساله خود را به‌کار می‌گرفت.
نماد این تغییرات را می‌توان بردها یا بهتر بگوییم راهکارهای آردوینو دانست، هربار به یک برد آردوینو نگاه می‌کنم یاد دیالوگ فیلم آژانس شیشه‌ای می‌افتم: “دوره ات گذشته مربی! “ پس آموزش آردوینو Arduino را دست کم نگیرید!
برای دیدن دوره های الکترونیک در آموزشگاه افق روشن اینجا کلیک کنید
