تابع – وبلاگ آردوینو

جلسه بیستم : بازر (زنگ اخبار)

خب تو این جلسه قصد دارم براتون در مورد بازر حرف بزنم و بعد بریم سراغ راه اندازی بازر با آردوینو .
خب بازر چیه ؟
به زبون ساده بازر همون بوقه ! بوقی که موقع بوت شدن سیستم عاملتون می شنوید همین صدای بازری هست که تو مدار داخلی سیستمتون استفاده شده. یه نمونه بازر مثل عکس زیر هست :

اگه می خواین دقیق تر از این که بازر چیه و چطوری کار می کنه اطلاعات داشته باشین به این لینک سر بزنید .
برای خریدن بازر هم به اینجا سربزنید .وقتی لینک رو باز کنید دو نمونه بازر متفاوت می بینید : اکتیو بازر و پسیو بازر .
خب حالا کدوم رو بخریم ؟ اصن فرقشون چیه ؟

اکتیو بازر :
اکتیوبازر بزرگترین حسنش اینه که کد نویسیش در حد کد نویسی راه اندازی یه LED هست. یعنی کافیه پین سیگنالش رو 0 و 1 کنید. دلیل این که راه اندازی این بازر انقدر ساده هست اینه که صدای بیپ تو مدار داخلی خودش ساخته میشه و فقط کافیه بهش بگی بنواز (با یک کردن پین سیگنالش بهش این دستور رو میدیم). بزرگ ترین عیب این بارزها هم اینه که صدایی که می تونید باهاش دربیارید فقط یک تن یا اصطلاحا فرکانس داره و هیچ تن صدای دیگه ای از این بازر خارج نمیشه.

همونطور که میبیند 3 تا پین داره :
VCC که بهتره 5ولت آردوینو بهش مصل بشه (3.3 هم می تونید البته ).
GND که به گراند آردوینو وصل میشه .
I / O که وصلش می کنیم به یکی از پین های دیجیتال آردوینو (به پین دیجیتال وصلش می کنیم چون طبق توضیح بالا فقط کافیه 0 و 1 بشه) . من به پین شماره 8 وصل کردم شما می تونید به هر پین دلخواهی وصلش کنید.

مدار سادس .
خب حالا کد زیر رو آپلود کنید :

می بینید؟ کد دقیقا کد ساده LED چشمک زنه .

اپلود کنید و صدا رو بشنوید . با فاصله های 1 ثانیه داره بیپ بیپ می کنه. اگر می خواین که این فاصله ها تغییر کنه می تونید با عددهای تابع های delay بازی کنید.

——————————————————————————–
پسیو بازر:

داستان پسیو بازر دقیقا بر عکسه . کد نویسی این بازرها به مراتب پیچیده تر از اکتیو هاست در عوض هر فرکانسی که دوست داشته باشیم رو می تونیم تولید کنیم. دلیل این موضوع اینه که این بازرها به دلیل ساختار مدار داخلیشون نمی تونن خودشون صدا تولید کنن و فقط می تونن صدایی که تولید شده رو پخش کنن.این بازرها یه جورایی مثل اسپیکر عمل می کنن با این فرق که اینا اسپیکر های قابل کنترل هستن یعنی میشه با برنامه نویسی بهشون بگی چه زمانی بخونن (البته فرق های دیگه ای هم دارن که لازم نیست زیاد واردشون بشیم ). خب حالا که اینا خودشون نمیتونن صدا تولید کنن و وظیفه تولید صدا افتاد گردن ما ، ما هم هر صدایی با هر فرکانسی که دوست داشته باشیم تولید می کنیم و می دیم به این بازرها که برامون پخش کنن. اما یه سوال پیش میاد . خب حالا چطوری صدا تولید کنیم ؟ ما که ماکزیمم یه آردوینو بیشتر نداریم چجوری صدا تولید کنیم ؟
ما با آردوینومون موج هایی تولید می کنیم که با انتقال اونها به بازر ، صدا تولید بشه. برای این کار از خاصیت سیگنال های PWM استفاده می کنیم. ما سیگنال های مربعی با Duty cycle ها و دامنه های متفاوت تولید می کنیم و اونها رو برای بازر می فرستیم . بازر با دریافت این سیگنال های مربعی و انتقال اونها به پیزو داخلیش ، برای ما می نوازه. بنابراین کل کاری که ما انجام میدیم تولید سیگنال های مربعی هست.
یه کم در مورد خط بالا بیشتر توضیح بدم : تا حالا موج مربعی دیدید دیگه درسته ؟

توی موج مربعی یه زمان هایی 0 هستیم و یه زمان هایی 1 هستیم . مثلا فرض کنید دوره تناوب هر موج مربعی که ما می سازیم 10 ثانیه باشه ( یعنی شکل موج مربعی ما هر 10 ثانیه تکرار میشه ) .نسبت اون مدت زمانی رو که موج مربعی در وضعیت 1 قرار داشته به 10 میشه Duty cycle. به شکل بالا نگاه کنید. توشکل پایین پایینی تمام مدت زمان موج در وضعیت 1 قرار داشته بنابراین Duty cycle اش میشه 100 درصد. برعکسش تو موج بالا بالایی همیشه 0 بوده بنابراین Duty cycle اش میشه 0 درصد. هر چی مدت زمانی که شکل موج در وضعیت 1 هست بیشتر باشه Duty cycle هم بیشتر میشه .حالا ما باید بیایم برای راه اندازی بازرمون همچین شکل موج هایی رو با آردوینو تولید کنیم .
خب مدار مطابق حالت قبله فقط با یه تفاوت کوچیک :
VCC که بهتره 5ولت آردوینو بهش مصل بشه (3.3 هم می تونید البته ).
GND که به گراند آردوینو وصل میشه .
I / O که وصلش می کنیم به یکی از پین های PWM دیجیتال آردوینو . دقت کنید الان خیلی مهمه که پینی که استفاده می کنیم PWM باشه مثلا من از پین شماره 9 استفاده می کنم.

خب قسمت های مختلف کد :
1. معرف پین 9 به عنوان پین متصل به بازر
2. تعریف تابع beep . این تابع 2 تا ورودی داره یکیش فرکانسه ، یکیش زمان delay بر حسب میلی ثانیه .
این تابع میاد مقدار فرکانس رو میگیره و به جای آرگومان analogWrite میزاره با این کار دامنه حداکثر سیگنال مربعی تولید شده مساوی این عدد میشه . یعنی توی شکل موج هامون دامنه ممکنه دیگه حداکثر 1 نباشه و کمتر بشه (بستگی داره به عددی که ما انتخاب می کنیم). بعد به ازای delayms میلی ثانیه صبر می کنه . بعد مقدار analogWrite رو مساوی 0 قرار میده (برای ساخت قسمت 0 شکل موج مربعی ) و دوباره به ازای delayms میلی ثانیه صبر می کنه . دقت کنید الان delayms میلی ثانیه مقدار حداکثر دامنه شکل موج برابر مقدار فرکانسه (freqency )و delayms میلی ثانیه مقداربرابر 0 هست بنابراین در این مدل کد نویسی Duty cycle موج مربعی ما 50 درصده.
3. بعد از کانفیگ پین بازر ، 3 بار تابع بیپ صدا زده میشه و هر بار دامنه (فرکانس صدا ) برابر 20 و زمان توقف بین بیپ ها 50 میلی ثانیه در نظر گرفته میشه. و در آخر هم یه دستور delay گذاشته شده که نشون بده تابع ستاپ تموم میشه.
4.در اینجا تابع بیپ با فرکانس 80 و زمان توقف 5 میلی ثانیه صدا زده شده چون تابع LOOP هستیم این خط تا بینهایت ادامه پیدا می کنه.
با تغییر عدد های فرکانس (که میشه آرگومان اول ورودی تابع بیپ ) از بازه 0 تا 255 می تونید فرکانس های بیپ مختلف رو بوجود بیارید.

با تغییر عدد زمان توقف (که میشه آرگومان دوم ورودی تابع بیپ ) فاصله بین بیپ ها رو تنظیم می کنید.

این کد صرفا یه دمو بود. شما بر حسب این که چه زمانی می خواید آلارم فعال بشه و با چه فرکانس و زمان توقفی ، از تابع beep نوشته شده استفاده می کنید.

پایان جلسه.

جلسه دوازدهم: آموزش اضافه کردن کتابخانه

به نام خدا

در این جلسه اضافه کردن کتابخونه به آردوینو رو آموزش میدم.
اول داستان: اصن کتابخونه چیه؟ یه بنده خدایی رو تصور کنید که واسه پروژش 700 خط کد نوشته. نحوه کد نویسیش هم طوری بوده که توی این 700 خط کدش 20 تا تابع (یا به قول برنامه نویسا “متد”) تعریف کرده. حالا این آدم می تونه کدش رو همینطوری ول کنه و بره (700 خط) یا این که می تونه تمام تابع هایی رو که نوشته یه جا جمع کنه و به مجوعشون یه اسم بده. تو این مثال ما یعنی بیاد 20 تا تابعی رو که نوشته توی یه مجموعه به نام مثلا mysensors قرار بده.
حالا این مجموعه ای که داریم ازش حرف می زنیم و اسمش رو گذاشتیم mysensors همون کتابخونس! دقیقا همونطوری که یه کتابخونه از کلی کتاب تشکیل میشه یه کتابخونه آردوینو هم از خطوط کد نویسی تشکیل میشه.
بنابراین تا این جا 20 تا تابعمون رو گذاشتیم توی کتابخونه mysensors . وقتی می خوایم تو اسکچ (همون نرم افزار آردوینو) از تابع ها یی که الان تو کتابخونه گذاشتیم استفاده کنیم، فقط و فقط کافیه اون کتابخونه رو به کتابخونه های آردوینو اضافه کنیم(بحث اصلی آموزش این جلسه)، بعد اسم کتابخونه روتو هدر برنامه بنویسیم (موضوع آموزش جلسه بعد) و از تمام 20 تا تابعمون استفاده کنیم. یه عده ممکنه هنوز متوجه نشده باشن.
فرض کنید یه تابع نوشتیم مثل زیر:

این تابع اسمش showSms هست و 6 خط شده. ما این تابع رو توی کتابخونه mysenors قرار می دیم(کاری نداشته باشید چجوری چون به من و شما ربطی نداره البته فعلا!)
بعد از این که کتابخونه رو درست کردیم و به نرم افزار آردوینو اضافه کردیم هر جا با این تابع کار داشتیم به جای این که کل تابع رو با این شکل استفاده کنیم فقط ()showSms رو صدا می زنیم و بس . بنابراین تعداد خط های کد نویسی توی اسکچ خیلی خیلی خیلی کمتر میشه.

و اما آموزش اصلی: اضافه کردن کتابخونه
اول ماجرا باید بگم بهتون پیشنهاد میکنم آخرین ورژن نرم افزار رو از اینجا دانلود کنید.
سه روش برای اضافه کردن کتابخونه به نرم افزار آردوینو وجود داره که دو روش اول لازم دارن ورژن اسکچ شما بالا باشه.

روش اول: Library Manager
اصل و اساس این روش اینه که کتابخونه مورد نظرمون رو از اینترنت به صورت مستقیم دانلود کنیم.
مثلا یه کتابخونه وجود داره به نام Bounce2. مطابق عکس زیر وارد Library Manager بشید:

در قسمت مورد نظر تو عکس زیر کلمه Bounce2 رو تایپ کنید، کتابخانه پیدا شده رو انتخاب کنید و کلید install رو بزنید:

بعد از تموم شدن دانلود مطابق عکس زیر می تونید چک کنید که کتابخونه به درستی اضافه شده یا نه!

روش دوم:اضافه کردن فایل zip
همونطور که از اسم این روش پیداست برای اضافه کردن کتابخونه به فایل زیپ اون نیاز داریم. مثلا این فایل زیپ رو دانلود کنید.(همون کتابخونه قبلی هست)
خب حالا مطابق عکس زیر به add .zip library برید.

در صفحه باز شده هر جا فایل زیپ دانلود شدتون رو گذاشتید برید و فایل زیپ رو انتخاب کنید:

روش تست برای این که ببینید کتابخونه اضافه شد یا نه دقیقا مثل قبله.

روش آخر:کپی کردن در دایرکتوری کتابخانه ها
این روش یه روش کلیه و اصلا مهم نیست ورژن نرم افزار آردوینویی که استفاده می کنید جدیده یا قدیمی.
اول فایل زیپی رو که قبلا دانلود کردید اکسترکت کنید. بعد اونو کات کنید .

برید اونجایی که نرم افزار آردوینو رو نصب کردید. وارد فولدر Arduino بشید بعد از اون وارد فولدر libraries بشید و فولدری که کات کرده بودید رو paste کنید همونجا.

کار اینجا تمام نیست. الان اسم فولدر ما Bounce2-master هست دیگه درسته؟ این اسم باید تغییر کنه حالا چجوری؟
اگه نرم افزارتون بازه ببندیدش و دوباره باز کنید(این کار حتما لازمه چون نرم افزار باید یه دور ریست بشه تا کتابخونه بهش اضافه بشه. روش های قبلی به این کار احتیاجی نداشتن)
خب حالا مطابق عکس زیر یه مثال از این کتابخونه رو بیارید:

همونطوری که توعکس نوشتم اسم کتابخونه رو یعنی Bounce2 (بدون h.) بردارید و به جای اسم فولدر کتابخونه یعنیpaste , Bounce2-master کنید. بنابراین در پایان کار باید اسم کتابخونه و اسم فولدر کتابخونه دقیقا یکی باشه. برای تست موفقیت در تغییر اسم بعد از این که این کار رو انجام دادید کد رو یک بار کامپایل کنید اگر ارور داد یعنی یه جای این روند رو اشتباه کردید.

و این هم اتمام جلسه اگر سوالی داشتید در فروم حی و حاضرم تشریف بیارید.

جلسه ششم: استفاده از کنسول آردوینو

سلام رسیدیم به جلسه 6.
این جلسه میخوایم تمرکز کنیم روی کنسول آردوینو. تا حالا کنسول آردوینو رو باز کردید اصن؟ خب بیاید روی این آیتم:

وقتی که روی شکل کلیک می کنید وارد صفحه اصلی کنسول میشید.

خب اصن این کنسول به چه دردی میخوره؟
یکی از کاربردها استفاده از کنسول به عنوان نمایشگر هست. فرض کنید یه GPS داریم که میخوایم اطلاعات مربوط به اون رو مشاهده کنیم.یه راه اینه که LCD بزاریم و داده ها رو روش چاپ کنیم. یه موقع کاربری که داره کار می کنه نیازی نداره که داده روی LCD براش چاپ بشه همین که داده رو روی کامپیوتر ببینه براش کافیه. تو این شرایط بهترین و بی هزینه ترین روش اینه که از کنسول آردوینو استفاده کنه. یه نمونه از چاپ داده GPS رو میتونید تو شکل زیر ببینید:

ما از همین ویژه گی کنسول برای دیباگ کردن برنامه هامون هم استفاده می کنیم. یه موقع پروژه اینه که داده های سنسور دما رو روی یه سون سگمنت چاپ کنیم. کد رو می نویسیم و آپلود می کینم. به ظاهر همه چیز خوب پیش رفته و کامپایلر هم ارور نداده ولی می بینیم روی سون سگمنت هیچ عددی نمایش داده نمیشه. یکی از احتمالاتی که وجود داره اینه که داده سنسور یه جایی از بین رفته باشه(خطای کد نویسی). با استفاده از همین کنسول سریال میتونیم خط به خط برناممون رو دیباگ کنیم و ببینیم کجا داده سنسور از دست رفته(در جلسه های بعد مثال عملی می زنیم).
بیاین یه مثال عملی بزنیم. یه کد بنویسیم که هر کسی اسمشو توی کنسول آردوینو چاپ کنه. خب اسکچ رو باز کنید. با این صحنه مواجه میشید:

قدم اول برای ایجاد ارتباط سریال بین آردوینو و کامپیوتر، تعیین کردن نرخ ارسال داده (Baude Rate) هست به عبارت دیگه باید نرخ ارتباط سریال رو کانفیگ کنیم. دستوری که باهاش این کار رو انجام میدیم Serial.begin هست. خب از اسم دستور معلومه یعنی کامپیوتر عزیز ارتباط سریال رو شروع کن. این دستور یه آرگومان عددی داره که بیانگر Baude Rate مربوط به ارتباط سریال هست مثلا 9600. بنابراین برای کانفیگ کردن ارتباط سریال بین آردوینو و کامپیوتر از دستور (Serial.begin(9600 استفاده می کنیم. حالا این دستور کجا باید نوشته بشه؟ توی setup یا loop ؟ این سوال رو خودتون باید بتونید جواب بدید. به خاطر این که داریم کانفیگ می کنیم و تنها یک بار لازمه این تنظیم رو انجام بدیم این دستور توی تابع setup نوشته میشه.

قدم بعد (قدم آخر) باید یه دستور بنویسیم که اسممون رو توی کنسول چاپ کنه. از دستور Serial.print یا Serial.println استفاده میکنیم. دستور Serial.print هر چیزی که به عنوان آرگومانش بهش داده بشه پشت سر هم چاپ می کنه میره. اما دستور Serial.println بعد از چاپ آرگومانش میره خط بعدی. این دستورها تنها یه آرگومان به عنون ورودی میگیرن که باید حتما توی علامت دبل کوتیشن نوشته بشه مثلا (“Serial.println(“aftab . حالا من میخوام هر بار که قراره اسمم چاپ بشه بره تو یه خط جدید اجرا بشه بنابراین از دستور Serial.println استفاده میکنم. خب بازم سوالی که پیش میاد اینه که دستور Serial.println کجا نوشته بشه؟ setup یا loop ؟ این دفعه بزارین هر دو مورد رو امتحان کنیم تا فرقشو کامل متوجه بشید. اول دستور رو میزاریم تو تابع loop. کد رو اپلود میکنیم.

خروجی توی کنسول آردوینو به اینصورت میشه(نترسید):

همونطور که قبلا هم در موردش حرف زدیم دستوراتی که توی تابع loop نوشته میشن تا زمان ابد تکرار میشن و ادامه دارن.
حالا دستور رو توی تابع setup می نویسیم و آپلود می کنیم:

و خروجی کنسول:

می بینید که تنها و تنها یک بار چاپ میشه و تا هزار سال دیگه هم که بشینید هیچ خبری نمیشه. فکر کنم الان کاملا با تفاوت تابع setup و loop آشنا شده باشید.
حالا اگه خواستیم با فاصله زمانی یک ثانیه اسممون رو چاپ کنیم چطوری کد بنویسیم؟

خب بدون شک میریم تو تابع loop ، دستورچاپ رو مینویسیم فقط یه تاخیر 1 ثانیه ای بینش قرار میدیم . با این کد نویسی اول تابع Serial.println اجرا میشه و روی کنسول نمایش داده میشه بعد به مدت 1 ثانیه روی همون دستور می ایسته و دوباره بر میگرده به اول تابع loop و تکرار روند.

پایان جلسه

جلسه پنجم: ساختار کدنویسی در اسکچ

با سلام
دوستان آردوینویی وارد جلسه پنجم میشم. این جلسه دنبال این هستیم که با ساختار کدنویسی در محیط برنامه نویسی آردوینو (اسکچ) آشنا بشیم. دقیق تر بگم هدفمون اینه که بگیم کد برنامه چشمک زن که جلسه قبل آپلود کردیم چجوری نوشته شده.

خب میریم وسط داستان. هر برنامه ای که برای آردوینو میخوایم بنویسیم دو قسمت مجزا داره. یکی تابع setup یکی تابع loop. دقت کنید تمام برنامه ها باید حتما شامل این دو تا تابع باشن. طرح خالی برنامه به این شکله:

حالا این که این دو تا تابع چی هستن و چیکار میکنن؟
اول تابع setup: به زبون نیمه علمی بخوام بگم کامپایلر آردوینو این تابع رو فقط و فقط 1 بار اجرا می کنه یعنی تمام خط های برنامه که توی این تابع نوشته میشن تنها 1 بار فراخوان میشن. خب این قسمت به چه دردی میخوره اصن؟ فرض کنید یه پروژه داشته باشیم که بخواد میزان الودگی هوای محیط یه کارخونه رو روی یه LCD نشون بده. همچنین تاکید کرده باشن که اول برنامه لوگوی اون کارخونه نمایش داده بشه. خب شما کافیه که دستور چاپ لوگوی اون کارخونه رو توی تابع setup قرار بدید، با این کار لوگو یک بار و تنها یک بار اونم اول برنامه نشون داده میشه.

setup یه کاربرد دیگه هم داره که اصطلاحا بهش میگن کانفیگ(config) کردن. کانفیگ کردن اینجا یعنی تنظیمات مربوط به قطعه هاتون رو توی همین تابع انجام بدید. مثلا فرض کنید دارید با ارتباط سریال با یه بلوتوث ارتباط برقرار میکنید. طبق خواص ارتباط سریال لازمه که نرخ تبادل اطلاعات (Baude Rate) رو تعیین کنید. برای این کار کافیه توی تابع setup این نرخ تبادل رو یه بار معین کنید.

میریم سراغ LOOP . این تابع تنها یه مفهوم داره: اجرا شدن تا ابد. روند اجرای دستورات در loop به این صورت هست که کامپایلر شروع میکنه به اجرای خط به خط برنامه ها. از خط اول شروع میکنه تا برسه به خط آخری که در تابع loop نوشته شده. وقتی رسید به خط اخر دوباره برمیگرده از خط اول و اجرا میکنه(دقیقا نقش همون (1)while توی کدنویسی avr در سایر برنامه ها).
برای درک بهتر فرض کنید یه ماهواره قراره اطلاعاتی که دریافت کرده رو به زمین مخابره کنه، تو ایستگاه زمینی برای دریافت اطلاعات از آردوینو استفاده شده باشه.برای دریافت اطلاعات در ایستگاه لازمه یه سری کد نویسی هایی در آردوینو انجام بشه. فرض کنید اشتباها کد دریافت داده تو setup گذاشته بشه. تو این شرایط ماهواره دائم داده میفرسته ولی ایستگاه زمینی ما (آردوینو) فقط یک بار اون داده رو گرفته بعدش دیگه هیچ کاری نمیکنه در حالی که ماهواره داره اطلاعات مخابره میکنه و تمام اون اطلاعات هم دارن از دست میرن. درستش اینه که کدهای مربوط به دریافت اطلاعات بیاد توی
loop قرار بگیره تا ارتباط همزمان ماهواره و ایستگاه برقرار باشه.

خب تا اینجا ساختار کلی کدنویسی آردوینو مطرح شد. از این جا به تمرکز می کینم روی کدهای برنامه چشمک زن.

دستور pinMode :

یادتون هست تو جلسه های قبلی در مورد پین های دیجیتال و آنالوگ حرف زدیم. گفتیم 14 تا پین دیجیتال داریم که هم میتونن ورودی باشن هم خروجی. از اون طرف 6 تا پین آنالوگ داشتیم که فقط و فقط ورودی بودن. برای این که به آردوینو بفهمونیم قراره از این پین ها چجوری استفاده کنیم میریم سراغ دستور pinMode . این دستور دو تا آرگومان(ورودی) داره.

توی آرگومان اول بهش میگیم که داریم از کدوم پین استفاده می کنیم. اگه پین مورد استفاده دیجیتال بوده باشه عدد 0 تا 13 به عنوان آرگومان نوشته میشه. اگه از پین آنالوگ استفاده کرده باشیم A0 تا A5 نوشته میشه.
ورودی دوم تابع pinMode مربوط میشه به این که ما از پین (که در آرگومان اول معرفیش کردیم) چجوری داریم استفاده می کنیم. کلا 3 حالت وجود داره: INPUT , OUTPUT و INPUT_PULLUP . در صورتی که از پین دیجیتال استفاده کنیم یکی از سه حالت بالا میتونه اتفاق بیفته، ولی اگه پین استفاده شده آنالوگ باشه فقط و فقط INPUT مجاز خواهد بود.

نمیدونم حواستون بود یا نه دستور pinMode توی تابع setup نوشته شده. دستور pinMode از اون دستورایی هست که برای کانفیگ کردن استفاده میشه. در حقیقت ما با این دستور یک پین از آدوینو رو کانفیگ می کنیم.

دستور digitalWrite :

برای این که به پین های دیجیتال (دقت کنید پین های دیجیتال) مقدار داده بشه از دستور digitalWrite استفاده می کنیم. این دستور دو تا آرگومان داره. آرگومان اول شماره پین دیجیتال رو میگیره که چون بحث روی دیجیتاله میشه 0 تا 13. آرگومان دوم مقدار میگیره یعنی LOW و HIGH. اگه قراره روی پین مقدار 1 بیفته از HIGH و اگه قراره 0 باشه از LOW استفاده می کنیم.

دستور delay :

این دستور یه آرگومان عددی داره به این صورت که هر عددی که توش بنویسید بر حسب میلی ثانیه محاسبه میشه و آردوینو همون اندازه صبر می کنه. مثلا ما این جا نوشتیم (delay(1000 این یعنی به مدت 1000 میلی ثانیه (همون یک ثانیه) آردوینو صبر میکنه بعد خط بعدی برنامه رو اجرا میکنه.

امیدوارم دقت کرده باشید که دو تا تابع digitalWrite و delay توی loop نوشته شدن. یعنی اجرای این دستورها تا ابد ادامه خواهد داشت.

خب تا این قسمت از جلسه فقط تیکه تیکه اومدیم کد ها رو گفتیم الان میخوایم بگیم کامپایلر چجوری این دستورها رو کنار هم میخونه و اجرا میکنه. اگه با این روند جلو بریم همیشه میتونیم خودمون کدهامون رو دیباگ و اشکال زدایی کنیم.

شروع می کنیم.
کامپایلر اول میره سراغ تابع setup. توی تابع setup اومدیم با دستور (pinMode(13, OUTPUT به آردوینو فهموندیم که میخوایم از پین شماره 13 (همون پینی که LED داخلی بهش وصله) به صورت خروجی استفاده کنیم. در حقیقت با این کار پین 13 رو به عنوان خروجی کانفیگ کردیم.
قدم بعد کامپایلر وارد تابع loop میشه. خط اول از دستور ( digitalWrite(13, HIGH استفاده کرده. طبق آرگومان هایی که بهش داده شده، میاد روی پین شماره 13 سطح منطقی HIGH رو قرار میده و با این کار LED داخلی روشن میشه.
خط بعد از دستور delay با آرگومان 1000 استفاده شده. با این کار آردوینو به مدت 1 ثانیه روی همین خط برنامه متوقف میشه و این در حالیه که led داخلی اون قبلا روشن شده.
بعد از گذشت یک ثانیه خط بعدی با دستور (digitalWrite(13, LOW اجرا میشه. با این دستور led داخلی آردوینو خاموش میشه.
خط آخر برنامه که دستور delay هست، باز هم برنامه رو به مدت 1 ثانیه متوقف میکنه با این تفاوت که الان led داخلی آردوینو خاموشه.

خب خط های برنامه تموم شد آیا روند اجرای برنامه متوقف میشه؟
کسانی که بحث رو دنبال کرده باشن میتونن جواب این سوال رو بدن. خیر روند اجرایی برنامه متوقف نمیشه چرا که تمام این دستور ها توی تابع loop نوشته شده. بنابراین دوباره از خط اول تابع loop که همون( digitalWrite(13, HIGH هست برنامه شروع میکنه به انجام شدن.

اگه دقت کرده باشین توی بعضی دستورها حروف بزرگ و کوچک شدن. این اتفاق همینجوری الکی نبوده. کامپایلر آردوینو نسبت به بزرگ و کوچکی حروف دستورها حساسه و اگه رعایت نشه ازتون خطای کامپیال میگیره.

این جلسه هم تموم شد موفق باشید.

جلسه چهارم: نرم افزار Arduino

به نام خدا
میریم سراغ جلسه چهارم: آموزش نرم افزار آردوینو.
دوستان اول جلسه اعلام میدارم که اگر در تشخیص عکس ها مشکل داشتید روی اون ها کلیک کنید لطفا.
تا این جای کار داشتیم میگفتیم میکروکنترلر چیه؟ بعد رفتیم سراغ AVR و آردوینو. جلسه پیش هم کلا تو داستان معرفی برد آردوینو بودیم. تا الان هر چیزی که گفتیم تو زمینه سخت افزار بود این جلسه کلا در مورد نرم افزار و نحوه کد نویسی صحبت می کنیم.
قدم اول اینه که نرم افزار رو نصب کنیم پس برید به این لینک و ورژن آخر رو نصب کنید(ماشاءالله این جماعت روز به روز ورژن میدن بیرون بنابراین نمیشه بگی کدوم ورژن).

شما با هر سیستم عاملی که کار کنید میتونید فایل نصبی مورد نظرتون رو پیدا کنید. حالا یه سری از دوستان ویندوزی، ادمین نیستن یعنی نمیتونن فایل EXE نصب کنن، به شما دوستان غیر ادمین هم فکر شده و میتونید فایل ZIP دانلود کنید و توی یکی از درایوهای مورد نظرتون کپی کنید.
تا این جای جلسه فرض بر اینه که شما تونستید نرم افزار رو نصب کنید.

خب نرم افزار رو که باز می کنید با محیطی شبیه شکل زیر مواجه میشید:

به جای این که بیایم تک تک قسمت های نرم افزار رو معرفی کنیم و بعدا هم یادمون بره کدوم قسمت کجا استفاده میشد منوی بالای نرم افزار رو بیخیال می شیم فعلا میریم سراغ کلیات نرم افزار و 5 تا کلید اصلی اون. اسم این نرم افزار اسکچ (Sketch) هست (در آینده از این اسم استفاده خواهیم کرد).

خب به ترتیب از سمت چپ شروع میکنیم:
این کلید کامپایله. یعنی شما برنامه رو نوشتید و قصد دارید عیب یابی کنید(کامپایل کنید) اینو میزنید، خطاهای برنامه رو براتون معین می کنه.

این کلید مربوط به آپلود کردنه یعنی شما کد رو نوشتید و آماده آپلود هستید، این کلید رو بزنید و از انجام پروژتون لذت ببرید. البته این کلید قبل از آپلود کردن یه بار کامپایل میکنه و اگه خطایی در کدنویسی پیدا نکرد بعد آپلود میکنه.

برای باز کردن فایل جدید اسکچ باید از این کلید استفاده کنید.

این کلید برنامه های از پیش نوشته شده رو باز میکنه (open کردن).

وقتی کد می نویسید باید هر ثانیه به این فکر کنید که ممکنه یه بلای ناگهانی نازل بشه و اسکچ شما بسته بشه. این امر مساوی هست با این که بهتون بگن مثلا 100 خط کد شما پریده و این دقیقا مساوی هست با ایست قلبی. برای پیشگیری از این موضوع با زدن این کلید کدهاتون رو ذخیره(Save) کنید.

الان میریم سراغ آپلود کردن اولین کد توی آردوینو: پروژه LED چشمک زن.
قدم به قدم باهم بریم جلو.
1. کابل USB رو به آردوینو و پورت USB کامپیوتر وصل کنید.

2. تو این مرحله باید به آردوینو پورت COM اختصاص داده بشه. معمولا اینطوریه که به محض کانکت کردن کابل USB خود سیستم عامل شروع می کنه به نصب درایور و بعد از اتمام نصبش یه پورت COM مثلا COM4 بهش اختصاص میده( اگه دوستان در اختصاص پورت COM مشکل داشته باشن در آینده یه جلسه کوتاه به این قضیه اختصاص می دیم.)

3. مرحله بعد که مرحله نیمه نهاییه اینه که بریم توی مثال های(Examples) نرم افزار آردوینو و برنامه چشمک زن رو بیاریم. نرم افزار رو باز کنید و برید توی File

از اونجا گزینه Examples بعد Basics و در آخر Blink رو انتخاب کنید.

بعد از انتخاب این برنامه صفحه اسکچ زیر براتون باز میشه(در مورد خطوط کد نویسی در آینده صحبت می کنیم):

4.و اما مرحله فینال آپلود کردن کد.
اول لازمه که تنظیمات برد رو انجام بدید. این تنطیمات دوتا مرحله داره. تنظیم برد مورد استفاده و پورت com. برای انتخاب برد آردوینویی که استفاده می کنید برید به منوی Tools و از گزینه Board آردوینویی رو که دارید باهاش کار میکنید انتخاب کنید مثلا arduino UNO.

بعد بیاید توی همون منوی Tools و از گزینه Port اون پورت کامی که در مرحله 2 بهتون اختصاص داده شده بود رو انتخاب کنید.

برای پایان این پروسه کد رو کامپایل کنید اگر خطای کد نویسی نداشتیدآپلود کنید.

حالا از کجا بفهمیم کد توی برد آپلود شده؟
در صورتی که کد به درستی کامپایل بشه قسمت پایین اسکچ پیغام “Done Uploding” نمایش داده میشه:

حالا به بردتون نگاه کنید. یه LED چشمک زن با فاصله زمانی 1 ثانیه داره چشمک میزنه.

روندی که بالا گفتیم پروسه آپلود کردن کد توی برد آردوینو هست. شما هر کد دیگه ای هم که داشته باشید می تونید با این روند توی برد آردوینو خودتون آپلود کنید.

این که هر خط برنامه دقیقه داره چیکار میکنه و ساختار کد نویسی در اسکچ چجوریه، جلسه بعد در موردش مفصل صحبت می کنیم این جلسه صرفا روند رو یاد گرفتید.

پایان جلسه

جلسه دوم : چرا آردوینو ؟

به نام خدا
وارد جلسه دوم می شیم.
اول باید بدونیم آردوینو چیه؟
به زبان ساده، آردوینو بردیه که از پردازنده و یک سری قطعات الکترونیکی دیگه مثل خازن و مقاومت و رگولاتور و کریستال و … تشکیل شده . آردوینو انواع مختلفی داره که بسته به نوعش، پردازنده ای که روش استفاده شده متفاوته. مثلا روی آردوینو UNO میکروکنترلر مورد استفاده، ATMEGA32 هست. قطعات الکترونیکی که به صورت پیش فرض روی برد آردوینو قرار گرفته، برای راه اندازی ساده تر میکروکنترلر AVR هست که در ادامه در مورد آنها بیشتر توضیح داده میشه. همین قطعات الکترونیکیه که با قرار گرفتن در کنار AVR بردی متفاوت و پرکاربرد را بوجود آورده. ناگفته نمونه بعضی از بردهای آردوینو میکروکنترلر ARM استفاده میکنن.

حالا چرا از خود AVR استفاده نکنیم و بیایم سراغ آردوینو ?
کسانی که با AVR کار کرده باشن خوب میدونن، حتی اگه بخوای یک پروژه LED چشمک زن ساده هم راه اندازی کنی علاوه برخود AVR به یک سری سخت افزار جانبی مثل رگولاتور و کریستال و سیم بندی واسه تغذیه و زمین کردن(مهم ترین پایه ها) کنترلر AVR نیاز داری. حالا این وسط اگه یه موقع میکرو را بر عکس تو مدار جا بزنی یا اشتباه به یه پایه دیگه اون ولتاژ بدی عملا میکرو می سوزه و تا بخواد دستت بیاد چجوری اشتباه نکنی، عملا مقدار هنگفتی پول خرج کردی و دل زده شدی و الفرار.
این اول داستان نیست. پروگرام کردن AVR هم یه سری مشکلات داره .در بهترین حالت که پروگرامر از نوع USB باشه، باید AVR را از مدار خارج کنی، وصلش کنی روی پروگرامر، کد رو آپلود کنی، دوباره از برد پروگرامر جداش کنی و بزاریش تو مدار ( اگه اشتباه نزاری). اگه از کد نویسی مطمئن باشی و نخواد به خاطر یه اشتباه کوچک کد را عوض کنی 4 مرحله وجود داره تا آپلود کنی.
اینم یک نمونه از پروگرامر که اگه قصد دارید از AVR به تنهایی استفاده کنید باید همه جا دنبالتون باشه .

تا این قسمت از جلسه توضیح راه اندازی پروژه LED چشمک زن با AVR بود. از این جای داستان به بعد پروژه LED چشمک زن را با آردوینو پیاده سازی میکنیم .(الان صرفا یک شمای کلی از نحوه کار با آردوینو بیان میشه. جزئیات بحث آردوینو، مطمئنا در جلسات بعدی مطرح خواهد شد.)
خب شروع میکنیم .
قطعات مورد نیاز: برد آردوینو + کابل USB .
سخت افزار همین جا تمام میشه .شما به هیچ چیز دیگری (حتی LED) احتیاج ندارید. رگولاتور و کریستال و همه سخت افزارهای دیگه ای که برای راه اندازی پروژه LED چشمک زن لازمه روی این برد به صورت پیش فرض قرار گرفته. برای آپلود کردن کد کافیه کابل USB رو به آردوینو وصل کنید، در نرم افزار آردوینو با اشاره یک کلید آپلود کنید. یعنی بعد از آماده شدن کد فقط با 2 حرکت می تونید آپلود کنید.
اگر فرض کنیم کسی در کد نویسی وارد نباشه، مطمئنا چندین بار لازمه کد برنامه را تغییر بده. حالا اگه با AVR کار کنه به ازای هر تغییری که در کد بوجود بیاره و بخواد آپلود کنه باید 4 مرحله را طی کنه اما، اگه بخواد با آردوینو پروژه انجام بده هیچ نیازی نداره میکرو از مدار جدا بشه، همونطوری که تمام اجزای مدار سر جاشه کابل USB وصل میشه و برنامه آپلود میشه.
خیلی قابل درکه که پروگرام کردن و ساخت مدار پروژه چشمک زن توسط آردوینو نسبت به AVR کار بسیار ساده تری است.
حالا اگه قصد داشته باشیم در حوزه کد نویسی وارد بشیم و تفاوت ها را در این حوزه هم بیان کنیم، یه بار دیگه برمی گردیم به پروژه LED چشمک زن. اگر بخواهیم با نرم افزار های مخصوص AVR کد نویسی کنیم، اول برنامه(هدر برنامه) باید تعدادی تابع را include کنیم تا بتونیم از توابع مورد نیاز استفاده کنیم. بعد برای این که پین میکرو را 0 و 1 کنیم (تا LED روشن و خاموش بشه) اول باید به ریجسترها مقدار بدیم تا اون پین خروجی بشه، بعد پایه را 0 و 1 کنیم. ریجسترهایی که استفاده میشه معمولا اسم هایی دارن که به خاطر سپردنشون برای بعضی افراد کار مشکلیه .
حالا اگه بخواهیم همین کد رو توی آردوینو بنویسیم نه نیازه تابعی را include کنیم نه به ریجستری مقدار بدیم .با یک خط کد نویسی پین به عنوان خروجی در نظر گرفته میشه. دستوری که با اون پین را معرفی می کنیم، دستور pinMode هست که به خاطر سپردنش کار ساده ایه. در نرم افزار آردوینو کدنویسی به زبان ++c است.
برای مقایسه، دو تا کد میزاریم اولی کدنویسی AVR است:

define F_CPU 4000000UL#
 <include <avr/io.h#
 <include <avr/delay.h#
 "include “myTimer.h#
 (int main (void
 }
 ;DDRC = 0xFF
 } (while(1
 ;(PORTC |=(1<<0
 ;(delay_ms(250
 ;(PORTC &= ~(1 << 0
 ;(delay_ms(250
 ;{
 {

دومی کد نویسی آردوینو است:

}()void setup
 ;(pinMode(13, OUTPUT
 {
 }()void loop
 ;(digitalWrite(13, HIGH
 ;(delay(250
 ;(digitalWrite(13, LOW
 ;(delay(250
 {

پایان این جلسه را اعلام میکنیم.
در صورت داشتن هر گونه سوالی به لینک فروم در آفتاب رایانه مراجعه کنید.

Tag Archives: تابع