چکیده
امروزه استفاده از بردهایی با اندازه کوچک و قابلیت های فراوان، روز به روز در حال گسترش می باشد که یکی از دلایل آن، سادگی ارتباط این برد با انواع ماژول ها و سنسورهای مختلف می باشد، همچنین به دلیل قیمت ناچیز بردهای مذکور، علاقه مندان بسیار زیادی پیدا کرده است. یکی از معروف ترین و محبوب ترین این بردها، بردهای آردوینو می باشند و بیشترین کاربرد بردهای مذکور، در صنعت روباتیک، هوشمند سازی، اتوماسیون، اینترنت اشیا و طرح های پژوهشی و تحقیقی است.
آموزش برد آردوینو (Arduino) با انجام پروژه های عملی
مهندس مجتبی شادریان کارشناس ارشد مهندسی کامپیوتر هستند. ایشان به صورت حرفه ای به مدت هشت سال مشغول برنامه نویسی تحت ویندوز بوده اند و پروژه های تخصصی را برای سازمان ها و ارگان های مختلف طراحی و عملیاتی نموده اند. ایشان مدرس زبان های برنامه نویسی تحت ویندوز، دوره های امنیت و شبکه، اندروید، میکروکنترلرهای مختلف و انواع برد های صنعتی نظیر برد آردینو و برد رزبری پای، هستند.
توضیحات تکمیلی
امروزه استفاده از بردهایی با اندازه کوچک و قابلیت های فراوان، روز به روز در حال گسترش می باشد که یکی از دلایل آن، سادگی ارتباط این برد با انواع ماژول ها و سنسورهای مختلف می باشد، همچنین به دلیل قیمت ناچیز بردهای مذکور، علاقه مندان بسیار زیادی پیدا کرده است. یکی از معروف ترین و محبوب ترین این بردها، بردهای آردوینو می باشند و بیشترین کاربرد بردهای مذکور، در صنعت روباتیک، هوشمند سازی، اتوماسیون، اینترنت اشیا و طرح های پژوهشی و تحقیقی است.
در این فرادرس، به آموزش پیشرفته برد محبوب آردوینو و بسیاری از واحدهای داخلی این برد در قالب مثال های کاربردی، پرداخته شده است. برخی از مهم ترین واحدهای تشکیل دهنده آردوینو، عبارت اند از: واحد ارتباط سریال، پروتکل ارتباطی SPI، واحد ارتباط دوسیمه (TWI)، واحد وقفه، واحد PWM و ADC.
علاوه بر موارد فوق، راه اندازی اکثر ماژول ها و سنسورهای معروف و کاربردی نیز به صورت عملی آموزش داده شده و در خصوص هر یک از آن ها توضیحات مفصلی ارائه گردیده است، علاوه بر آن، مفاهیم پیشرفته ای مانند: اشاره گرها و برنامه نویسی شی گرا در آردوینو و نحوه نوشتن کتابخانه برای برد آردوینو بررسی شده است.
فهرست سرفصل ها و رئوس مطالب مطرح شده در این مجموعه آموزشی، در ادامه آمده است:
- درس یکم: آشنایی اجمالی با برد آردوینو (Arduino)
- تاریخچه و معرفی برد آردوینو
- بررسی سخت افزاری و نرم افزاری برد آردوینو
- آشنایی با مزیت های آردوینو و مقایسه آن با میکروکنترلر
- آشنایی با مدل های مختلف آردوینو و بررسی ویژگی های هر یک از آن ها
- آشنایی با واحدهای داخلی آردوینو
- آشنایی با وب سایت اصلی آردوینو و تشریح قسمت های مربوطه
- محیط برنامه نویسی آردوینو و پیکربندی آن
- درس دوم: واحد ارتباط سریال در آردوینو
- ارتباط سریال در آردوینو به صورت پروژه محور
- متدها و توابع ارتباط سریال به صورت پروژه محور
- راه اندازی LED RGB با استفاده از واحد ارتباط سریال
- استفاده از سریال مانیتور در آردوینو
- ایجاد ارتباط سریال مجازی با استفاده از کتابخانه SoftwareSerial و شبیه سازی در پروتئوس (Proteus)
- استفاده از ترمینال مجازی و پورت سریال در پروتئوس
- ارسال و دریافت دیتا توسط سریال مانیتور به صورت پروژه محور
- ارتباط آردوینو با سی شارپ و ویژال بیسیک توسط واحد ارتباط سریال
- ارسال و دریافت دیتا بین آردوینو و سی شارپ
- کنترل لوازم با استفاده از فرم های برنامه نویسی شده در سی شارپ به صورت پیشرفته
- مانیتورینگ دیتا توسط فرم های برنامه نویسی شده در ویژال بیسیک
- شبیه سازی پروژه ها و فرم های برنامه نویسی شده در پروتئوس به صورت پیشرفته
- شبیه سازی مدارهای مربوطه در نرم افزار Fritzing
- درس سوم: واحد PWM و ADC در آردوینو
- راه اندازی واحد PWM در آردوینو
- آشنایی با مفهوم Duty cycle در PWM
- استفاده از اسیلوسکوپ (Oscilloscope) در نرم افزار پروتئوس برای مشاهده پالس های PWM
- راه اندازی واحد ADC در آردوینو به همراه فرمول ها و نکات مربوطه
- شبیه سازی پروژه ها در نرم افزار پروتئوس و Fritzing
- درس چهارم: واحد وقفه در آردوینو
- معرفی واحد وقفه در آردوینو
- آشنایی با روش Pooling و مقایسه آن با وقفه (Interrupt)
- واحد وقفه در آردوینو به صورت پروژه محور
- آشنایی با لبه های بالا رونده و پایین رونده
- دستورهای واحد وقفه
- درس پنجم: واحد SPI در آردوینو
- معرفی واحد SPI در آردوینو
- متدها و توابع مربوط به SPI و پیکربندی آن
- پروژه ارتباط بین دو برد آردوینو توسط واحد SPI و شبیه سازی در پروتئوس (ارسال و دریافت دیتا بین دو برد آردوینو)
- درس ششم: واحد TWI و I2C در آردوینو
- معرفی واحد TWI و I2C در آردوینو
- تفاوت های واحد TWI و واحد I2C
- متدها و توابع مربوط به TWI و پیکربندی آن
- بررسی تفاوت های بین پروتکل SPI و پروتکل TWI
- پروژه ارتباط بین دو برد آردوینو توسط واحد SPI و شبیه سازی در پروتئوس (ارسال و دریافت دیتا بین دو برد آردوینو)
- درس هفتم: حافظه EEPROM در آردوینو
- معرفی انواع حافظه های موجود در آردوینو و مقایسه آن ها
- آشنایی با حافظه EEPROM و کاربرد آن
- متدها و توابع مربوط به حافظه EEPROM
- نوشتن و خواندن دیتا در حافظه EEPROM به صورت پروژه محور
- درس هشتم: آرایه ها و رشته ها در آردوینو
- معرفی ساختمان داده آرایه و کاربردهای آن
- آرایه ها در برنامه نویسی آردوینو و شبیه سازی در پروتئوس
- آشنایی با رشته ها و کاربردهای آن
- متدها و توابع مربوط به رشته ها:
- ()charat
- ()concat
- ()startsWith
- ()endsWith
- ()equals
- ()indexof
- ()lastIndexOf
- ()length
- درس نهم: برنامه نویسی پیشرفته برد آردوینو
- تولید صوت در آردوینو
- دستورهای ()tone و ()noTone در آردوینو
- آشنایی با انواع داده ها در آردوینو
- کار با توابع ریاضی در آردوینو:
- ()abs
- ()constrain
- ()map
- ()max
- ()min
- ()pow
- ()sq
- ()sqrt
- تبدیل نوع ها به یکدیگر (Typecasting)
- انواع روش های ریست برد آردوینو (ریست نرم افزاری و ریست سخت افزاری)
- پروژه تایمر سگ نگهبان (Watchdog timer) در آردوینو و کاربردهای آن
- پروژه واحد تایمر-کانتر (Timer-Counter) در آردوینو به صورت عملی
- استفاده از پایه های آنالوگ به عنوان پایه های دیجیتال
- رفع مشکل کمبود پایه ها در برد آردوینو
- آشنایی با انواع لبه ها در آردوینو (لبه بالارونده – لبه پایین رونده)
- مقاومت های Pullup و Pulldown و کاربرد آن ها در مدارات
- نحوه اضافه کردن کتابخانه ها به آردوینو با استفاده از چندین روش مختلف
- نکات کاربردی و پیشرفته در خصوص بهینه سازی حافظه در برد آردوینو
- دستور Progmem در آردوینو
- روش ()sizeof
- روش ()analogReference
- روش ()pulseIn
- دستور typedef در آردوینو
- تولید اعداد تصادفی در آردوینو
- دستورهای کنترلی در آردوینو
- دستور goto
- دستور return
- دستور break
- دستور continue
- دستورهای مربوط به زمان
- ()delay
- ()delayMicroseconds
- ()micros
- ()millis
- برنامه نویسی آردوینو با استفاده از پورت ها
- رویدادهای مربوط به واحد ارتباط سریال به صورت کاربردی و پروژه محور
- آشنایی با مبناهای عددی و گیت های منطقی در آردوینو به صورت کاربردی
- استخراج فایل های هگز از آردوینو و انتقال به میکروکنترلر به صورت پروژه محور و عملی
- پروگرم کردن آردوینو با استفاده از موبایل و تبلت
- برنامه نویسی منوها در آردوینو (مجهز کردن پروژه ها به واسط کاربری)
- اشاره گرها (Pointer) در آردوینو به صورت پروژه محور
- ساختارها (Struct) در آردوینو به صورت پروژه محور
- یونیون ها (Union) در آردوینو به صورت پروژه محور
- کلاس ها (Class) در آردوینو به صورت پروژه محور
- مقایسه ساختارها و کلاس ها در آردوینو
- حوزه دید متغیرها (Scope) در آردوینو (متغیرهای محلی و سراسری)
- دستور static در برنامه نویسی آردوینو
- دستور volatile در برنامه نویسی آردوینو
- آموزش استفاده از ثوابت با استفاده از دستور const و define# در آردوینو
- مقایسه دستور const و دستور پیش پردازنده define#
- دستورهای پیش پردازنده در آردوینو و کاربرد آن ها
- نوشتن کتابخانه های کاربردی برای آردوینو به صورت کاملا پروژه محور
- توابع بیتی در آردوینو
- ()Bit
- ()bitClear
- ()bitRead
- ()bitSet
- ()bitWrite
- ()highByte
- ()lowByte
- توابع کاراکتری در آردوینو
- ()isControl
- ()isDigit
- بهینه سازی مصرف انرژی در آردوینو
- برنامه نویسی میکروکنترلرها (Atmega) با استفاده از محیط برنامه نویسی آردوینو
- شبیه سازی پروژه های آردوینو با استفاده از نرم افزار شبیه ساز
مفید برای رشته های
- مهندسی برق
- مهندسی کامپیوتر
آنچه در این آموزش خواهید دید:
نرم افزارهای مرتبط با آموزش
پیش نمایش‌ها
۱.
آشنایی اجمالی با برد آردوینو - تشریح واحدهای داخلی
توجه: اگر به خاطر سرعت اینترنت، کیفیت نمایش پایین‌تر از کیفیت HD ویدئو اصلی باشد؛ می‌توانید ویدئو را دانلود و مشاهده کنید (دانلود پیش‌نمایش - حجم: ۷۵ مگابایت -- (کلیک کنید +))
۲.
آشنایی اجمالی با برد آردوینو - آشنایی با محیط برنامه نویسی
توجه: اگر به خاطر سرعت اینترنت، کیفیت نمایش پایین‌تر از کیفیت HD ویدئو اصلی باشد؛ می‌توانید ویدئو را دانلود و مشاهده کنید (دانلود پیش‌نمایش - حجم: ۱۷ مگابایت -- (کلیک کنید +))
۳.
واحد ارتباط سریال در آردوینو (الف)
توجه: اگر به خاطر سرعت اینترنت، کیفیت نمایش پایین‌تر از کیفیت HD ویدئو اصلی باشد؛ می‌توانید ویدئو را دانلود و مشاهده کنید (دانلود پیش‌نمایش - حجم: ۲۶ مگابایت -- (کلیک کنید +))
۴.
واحد ارتباط سریال در آردوینو (ب)
توجه: اگر به خاطر سرعت اینترنت، کیفیت نمایش پایین‌تر از کیفیت HD ویدئو اصلی باشد؛ می‌توانید ویدئو را دانلود و مشاهده کنید (دانلود پیش‌نمایش - حجم: ۲۵ مگابایت -- (کلیک کنید +))
۵.
واحد PWM و ADC در آردوینو
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۶.
واحد وقفه در آردوینو
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۷.
واحد SPI در آردوینو
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۸.
واحد TWI و I2C در آردوینو
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۹.
حافظه EEPROM در آردوینو
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۱۰.
آرایه ها و رشته ها در آردوینو - ساختمان داده آرایه ها در آردوینو
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۱۱.
آرایه ها و رشته ها در آردوینو - رشته ها و معرفی متدها و توابع کار با رشته ها در آردوینو
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۱۲.
برنامه نویسی پیشرفته برد آردوینو - انواع داده و آموزش توابع ریاضی و توابع تبدیل نوع
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۱۳.
برنامه نویسی پیشرفته برد آردوینو - انواع روش های Reset آردوینو و تایمر سگ نگهبان
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۱۴.
برنامه نویسی پیشرفته برد آردوینو - انواع روش های افزودن کتابخانه و دستورهای کنترلی
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۱۵.
برنامه نویسی پیشرفته برد آردوینو - برنامه نویسی با پورت ها و آشنایی با مبناهای عددی
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۱۶.
برنامه نویسی پیشرفته برد آردوینو - واحد تایمر/کانتر (Timer/Counter)
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۱۷.
برنامه نویسی پیشرفته برد آردوینو - استخراج فایل هگز از آردینو و انتقال به میکرو
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۱۸.
برنامه نویسی پیشرفته برد آردوینو - Program کردن آردوینو توسط موبایل، Menu نویسی و آشنایی با ساختارها
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۱۹.
برنامه نویسی پیشرفته برد آردوینو - کلاس ها (Class)
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۲۰.
برنامه نویسی پیشرفته برد آردوینو - کتابخانه نویسی
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۲۱.
برنامه نویسی پیشرفته برد آردوینو - بهینه سازی مصرف انرژی و آشنایی با یونیون ها
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
۲۲.
برنامه نویسی پیشرفته برد آردوینو - برنامه نویسی میکروکنترلرها توسط IDE آردوینو و شبیه سازی برد آردینو
مشاهده این پیش‌نمایش، نیازمند عضویت و ورود به سایت
(+) است.
راهنمای سفارش آموزش‌ها
در مورد این آموزش یا نحوه تهیه آن سوالی دارید؟
- با شماره تلفن واحد مخاطبین ۵۷۹۱۶۰۰۰ (پیش شماره ۰۲۱) تماس بگیرید. - تمام ساعات اداری
- با ما مکاتبه ایمیلی داشته باشید (این لینک). - میانگین زمان پاسخ دهی: ۳۰ دقیقه
اطلاعات تکمیلی
| نام آموزش | آموزش برد آردوینو (Arduino) با انجام پروژه های عملی |
|---|---|
| ناشر | فرادرس |
| شناسه اثر | ۸–۱۲۴۵۲–۰۶۶۲۹۶ (ثبت شده در مرکز رسانه‌های دیجیتال وزارت ارشاد) |
| کد آموزش | FVEE9611 |
| مدت زمان | ۱۹ ساعت و ۱۰ دقیقه |
| زبان | فارسی |
| نوع آموزش | آموزش ویدئویی (لینک دانلود) |
| حجم دانلود | ۲۵۶۰ مگابایت (کیفیت ویدئو HD با فشرده سازی انحصاری فرادرس) |
نظرات
محمد علی
آموزش مفید بود فکر می کنم بهتره رشته ی مکاترونیک را هم ذکر کنید برای این رشته هم مفید است.
alirezasad
آقای شادریان مثل همیشه عالی کمکی که شما به شخصی به من کردید صد تا دوره حضوری و غیر حضوری نمیکرد واقعا مدیون شما هستم
سید ولی
این آموزش به همره آموزش برنامه نویسی آردوینو (Arduino) با محوریت پروژه های رباتیک - مقدماتی دیدم برای مباحث مقدماتی عالی بود و برای تکمیلی و پیشرفته خیلی جالب نبود در واقع کامل و جامع نیست.
وحید
محتوا از نظر من خیلی دقیق و با جزئیات کامل ارائه شده بود، واقعا عالی بود.
یاشار
تشکر می کنم از آقای شادریان به خاطر آموزش هایی که ارائه کردن.
اکثر آموزش های ایشان پروژه محور و کاربردی هست.
مهراد
بسیار عالی بود. قشنگ از پایه شروع شده بود.
وحید
خیلی خوب از بیس شروع کرد، آروم آروم جلو رفت و سخت افزار ها و نرم افزار ها رو گفت.
حسین
محتوا خوب بود.
پيشنهادی که دارم اينکه در محيط های نرم افزاری سعی کنيد تمامی قسمت های نرم افزار به صورت واضح و علمی ارائه کنيد.
مهدی
آموزش عالی، کیفیت تدریس عالی، مواردی و نکاتی که گفته می شه عالی. واقعا در این زمینه فرادرس خیلی خوب کارده و به جرات می تونم بگم جز بهترین آموزش های فرادرس هست
مرتضی
من چون علاقه زیادی به برنامه نویسی دارم در این زمینه آموزش های زیادی تهیه کردم و واقعا هم راضی بودم
مهمان
آموزش خوبی بود و مطالبی رو که می خواستم یاد گرفتم.
ابوالحسن
با سلام و خسته نباشید خدمت مدیران خوب سایت فرا درس واساتید گرامی و کاربران عزیز. اول این که خیلی ممنون از سایت فرا درس که این امکان رو در ایران فراهم کردن که بتونیم با کمترین هزینه ها بیشترین آموزش ها رو ببینیم این خودش جای تقدیر و تشکر داره. دوم این که از استاد گرامی جناب آقای مهندس مجتبی شادریان عزیز تشکر میکنم که این ویدیو با کیفیتی رو در اختیار ما کاربران قرار داده واقعا ممنونم. من این ویدیو رو خریداری کردم واقعا خوب و کامل هستش گاش GSM هم آموزش می دادید عالی می شد. در کل آموزش کامل و مفیدی بود واقعا از استاد ممنونم. امیدوارم آموزش های بیشتری در خصوص برنامه نویسی به زبان C رو در سایت منتشر کنید. ممنون با تشکر
رضا
با سلام خدمت مجموعه محترم فرادرس
من دوره مقدماتی و پیشرفته رو هم تهیه کردم به نظرم هرکدوم از دوره ها محاسنی داره مثلا اون دوره مقدماتی و پیشرفته عمدتا پروژه محور بود و اون مطالب جا می افتاد برای دانشجوها و مزیت این دوره هم جامع بودن اونه که کامل ترش کرده و من توصیه میکنم هر سه آموزشو تهیه کنید و از دوره مقدماتی شروع کنید و سپس پیشرفته و در نهایت این آموزش رو ببینید من همین کارو کردم و راضیم
علی
سلام. خیلی ممنون از آموزش خوبتون ...
.
بهروز
بسیار ممنون هستم شما در آموزش برنامه نویسی avr گام بزرگی برداشته اید.
مجتبی
با سلام و وقت بخیر خدمت تمامی دوستداران آردینو
سعی کردم کلیه مطالب پیشرفته و کاربردی رو در آردینو آموزش بدم و تمام مواردی رو که دوستان عنوان کرده بودند رو آموزش دادم، امیدوارم مورد توجهتون قرار بگیره
با تشکر
محمد کوزه‌گر
با سلام . مشتاقانه منتظر ارائه این آموزش بودم.ممنونم
مجتبی
مدت زمان زیادی منتظر انتشار این آموزش بودیم، ممنون که منتشرش کردید.
اندی
درود بر شما
جقد خوب که در مورد برنامه نویسی بصورت "multi tab" و "کلاس"ها نیز توضیح دارد. با سپاس
روزی
لطفا تبدیل داده ها در آردینو و روش جا نمایی داده ها با فرمت دلخواه رو در "ایپرام میکرو " به صورت مفصل در آموزش تون اشاره بفرمایید.
به نظرم کمبود یک آموزش جدی در مورد اردینو کاملا احساس میشه .
موفق و پیروز باشید .
مجتبی
سلام فکر می کنم مجموعه ای کامل و جامع است.اگر میشه کار با GSM رو هم توضیح دهید.منتظر انتشار این آموزش بودیم ممنون از تلاشتان.
شادریان
با سلام و وقت بخیر
بله جناب مهندس
سعی شده به صورت جامع تمام قسمت های آردینو رو در این دوره آموزش بدم.
با تشکر و احترام
میلاد
باسلام،لطفا یک آموزش جامع از مقدماتی تا پیشرفته تهیه کنید تا بتوانیم صفرتاصد برد آردینو رو با مهندس شادریان یاد بگیریم.متشکرم