آموزش میکروکنترلر پیشرفته (AVR)
توسعه محصولات دیجیتال در جوامع انسانی و بروز فناوری نوظهور اینترنت اشیا، ازجمله مهم‌ترین عواملی است که باعث افزایش مصرف میکروکنترلرها و پردازنده‌های تک‌منظوره در دنیا شده است.
امروزه در صنعت خودرو، تجهیزات پزشکی، هدایت و راهبری (ناوبری)، صنعت فیلمبرداری هوایی، صنایع دفاعی، تجهیزات مکاترونیک و روباتیک، لوازم خانگی و سایر زمینهها، شاهد استفاده از میکروکنترلر هستیم. بنابر پژوهش‌های انجام‌شده، بیش از 100 کمپانی تولیدکننده تراشه‌ی میکروکنترلر در دنیا مشغول فعالیت هستند.
همچنین با توجه به خرید سهام شرکت ATMEL توسط MICROCHIP در اوایل سال 2016 و ترکیب ایده‌های دانش‌بنیان اتمل با تجارب صنعتی میکروچیپ، ضرورت بهبود توانمندی کار با محصولات شرکت Atmel بیش از پیش احساس می‌شود. همچنین ترویج استفاده از Arduino در پروژه‌ها، به‌عنوان یک پلتفرم متن‌باز سخت‌افزاری که اغلب مبتنی بر تراشه‌های Atmel طراحی شده، تأییدی بر تحولات دنیای میکروکنترلر می‌باشد.
ویژگی‌های میکروکنترلر AVR چیست؟
میکروکنترلر AVR دارای ویژگی‌های منحصربه‌فردی است؛ این ویژگی‌ها عبارت است از:
- ذخیره‌سازی برنامه: یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این میکروکنترلر نسبت به میکروکنترلرهای دیگر، امکان ذخیره‌سازی برنامه است. در سایر پردازنده‌ها بعد از یک‌بار نوشتن برنامه دیگر امکان برنامه‌نویسی وجود ندارد و باید برنامه را پاک کرد و مجدد از ابتدا نوشت.
- توانایی انتقال پایه‌های واحد داخلی از یک پورت به پورت دیگر
- اجرای سیستم‌عامل‌های خاص به‌وسیله یک میکروکنترلر قابلیتی است که در میکروکنترلرهای AVR پیشرفته دیده می‌شود.
- این میکروکنترلر امکان تبدیل چند ولتاژ آنالوگ به دیجیتال را فراهم می‌کند.
- عملیات در این میکروکنترلر به علت استفاده از MCU یا Master Control Unit توانسته است حافظه فلش را افزایش دهد.
- قابلیت آپدیت (به‌روزرسانی) در میکروکنترلر AVR فراهم شده است.
- در این میکروکنترلر، هماهنگی میان اجزا بسیار بالاست.
- این امکان وجود دارد که کدهایی در میکروکنترلر AVR استفاده شوند که سایز کوچکی دارند؛ در نتیجه، سرعت پردازش بالا می‌رود.
- در این میکروکنترلر از سخت‌افزار ضرب‌کننده استفاده شده است.
- همه اجزای AVR در یک فضای کوچک چند سانتی‌متری گنجانده شده‌اند و همین امر سبب می‌شود که این ابزار، کاربردی باشد.
ساختار داخلی میکروکنترلر AVR
میکروکنترلر AVR از اجزای مختلفی تشکیل شده است. واحد پردازش مرکزی به‌عنوان مغز میکروکنترلر شناخته می‌شود و وظیفه رمزگشایی دیتا را بر عهده دارد. همه کدها و برنامه‌ها در حافظه ذخیره می‌شوند. همچنین، حافظه میکروکنترلر AVR از نوع RAM،ROM یا حافظه فلش است. پورت‌های ورودی و خروجی برای اتصال به دستگاه‌ها به کار می‌روند. علاوه بر این موارد، در این میکروکنترلر یک یا چند تایمر، زمان‌بندی و شمارش پالس خارجی، توابع کلاک، اندازه‌گیری فرکانس، عملیات اصلی تولید پالس و… را کنترل می‌کنند.
یکی دیگر از اجزای آن مبدل آنالوگ به دیجیتال (و برعکس) است. ADC سیگنال آنالوگ را به دیجیتال تبدیل می‌کند و این سیگنال‌ها برای برنامه‌های جانبی استفاده می‌شوند. در مقابل، مبدل دیگری وجود دارد که سیگنال دیجیتال را به آنالوگ تبدیل می‌کند که این سیگنال‌ها در دستگاه‌های آنالوگ موتورهای DC کاربرد دارند. بخش کنترل کلاک ورودی، مقایسه آنالوگ، واحد کنترلر نمایشگر و بلوک‌های عملکرد خاص نیز از اجزای دیگر میکروکنترلر هستند.
معماری AVR
میکروکنترلر AVR مبتنی بر معماری RISC است و شامل رجیسترهای فعال همه‌منظوره 32 x 8-bitمی‌باشد. در یک سیکل کلاک، میکروکنترلر AVR می‌تواند ورودی‌ها را از دو رجیستر همه‌منظوره دریافت کرده و آن‌ها را در ALU قرار دهد تا عملیات موردنظر انجام شود و نتیجه را به رجیستر دلخواه بازگرداند. ALU می‌تواند عملیات‌‌های منطقی و حسابی را بر روی ورودی‌‌های رجیستر و یا بین رجیستر و یک ثابت، انجام دهد. عملیات‌‌های رجیستری واحد مثل مکمل گرفتن نیز می‌توانند در ALU اجرا شوند.
AVR دارای فرمت معماری هاروارد می‌باشد. همچنین، این میکروکنترلر، پردازشگر مجهز به حافظه و باس‌‌های جداگانه برای برنامه و اطلاعات دیتا است. اینجا یک دستور اجرا می‌شود و دستور دیگر هم از حافظه برنامه منتقل می‌شود.
AVR قادر به اجرای سیکل واحد می‌باشد، یعنی می‌تواند 1 میلیون دستور در ثانیه انجام دهد، البته اگر فرکانس سیکل 1 مگاهرتز باشد. هرچه میزان فرکانس عملیاتی میکروکنترلر بیش‌تر باشد، سرعت پردازش آن نیز بیش‌تر خواهد بود. ازآنجایی‌که مصرف توان با سرعت پردازش بهینه می‌شود، بنابراین باید فرکانس عملیاتی را متناسب با آن انتخاب کنیم.
آیا بعد از اتمام آموزش میکروکنترلر پیشرفته (AVR) وارد بازار کار می شویم؟
دوره avr یک دوره آموزشی در زمینه برنامه نویسی و کار با میکروکنترلرهای AVR است که به هنرآموزان کمک می کند تا توانایی برنامه نویسی میکروکنترلر و طراحی سیستم های الکترونیکی را با استفاده از این میکروکنترلرها بیاموزند.
با اتمام آموزش برنامه نویسی میکروکنترلر avr و به دست آوردن مهارت های لازم در این زمینه، می توانید به بازارکار الکترونیک و برنامه نویسی وارد شوید. با توجه به این که میکروکنترلرهای AVR در بسیاری از صنایع و حوزه های الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرند، شما می توانید با فراگیری آموزش برنامه نویسی ++c فرصت های شغلی بسیاری را در این صنعت پولساز بدست آورید
دوره آموزش میکروکنترلر پیشرفته (AVR) برای چه افرادی مناسب است؟
آموزش میکروکنترلر پیشرفته (AVR) برای افرادی مناسب است که به برنامه نویسی میکروکنترلرهای AVR علاقه مند هستند. البته آموزش مقدماتی میکروکنترلر avr برای دانشجویان رشته های الکترونیک، مهندسی کامپیوتر، برق، مکانیک و سایر رشته های مرتبط با حوزه الکترونیک می تواند کاربردی باشد. همچنین، با فراگیری آموزش میکروکنترلر arm می توانید در حوزه های مرتبط با کنترل های مدار، رباتیک، هوشمندسازی خانه، اتوماسیون صنعتی و سایر بخش های دیگر شروع به فعالیت کنید.
آیا برنامه نویسی میکروکنترلر AVR پیش نیاز دارد؟
درواقع، برای برنامه نویسی میکروکنترلر avr، دانشی در زمینه برنامه نویسی و الکترونیک، از جمله آشنایی با زبان برنامه نویسی C و فراگیری آموزش الکترونیک کاربردی لازم است.
مزایای استفاده از میکروکنترلر AVR در بازارکار
از مزیت های این میکروکنترلر به ارزان بودن و ساده بودن برنامه نویسی آن می توان اشاره کرد که باعث تسریع در انجام پروژه و قابلیت تغییر سریع آن می شود و همچنین برای افرادی که آشنایی با میکروکنترلر ندارند یادگیری آن ساده تر می باشد.
سر فصل ها :
- اشنایی با واحد تایمر و عملکرد ان
- راه اندازی مود های مختلف تایمر
- اشنایی با PWM و کاربرد های ان
- اشنایی با واحد ACD و راه اندازی ان
- اشنایی با انواع ارتباط سریال و موازی
- راه اندازی واحد USART
- راه اندازی واحد SPI
- راه اندازی واحد I2C
- فعال کردن واحد Watchdog
- انجام چند پروژه از قبیل (ساعت دیجیتال – دماسنج – ولت متر – فاصله سنج با التراسونیک – راه اندازی ماژول بلوتوث – راه اندازی ماژول رطوبت – راه اندازی ماژول pir – راه اندازی ماژول کلید تماسی – راندازی کنننرل دور موتور DC باروشPWM
