شروع کار آردوینو با سخت افزار و نرم افزار و آموزش های آردوینو: 11 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:54

امروزه سازندگان ، توسعه دهندگان Arduino را برای توسعه سریع نمونه اولیه پروژه ها ترجیح می دهند.

آردوینو یک پلتفرم الکترونیکی منبع باز است که بر اساس سخت افزار و نرم افزارهای آسان برای استفاده است. آردوینو دارای جامعه کاربری بسیار خوبی است. در طراحی برد آردوینو از کنترلرهای مختلفی استفاده می شود که شامل (AVR Family ، nRF5x Family و تعداد کمتر کنترلر STM32 و ESP8266/ESP32) می شود. برد دارای چندین پین ورودی/خروجی آنالوگ و دیجیتال است. برد شامل USB به سریال تبدیل نیز می باشد که به برنامه ریزی کنترل کننده کمک می کند.

در این پست نحوه استفاده از بردهای Arduino IDE و Arduino را خواهیم دید. Arduino آسان برای استفاده است و گزینه بسیار خوبی برای نمونه سازی پروژه ها است. تعداد زیادی کتابخانه و تعدادی سخت افزار برای برد آردوینو دریافت خواهید کرد که به پین مناسب برای برد ماژول و برد آردوینو مناسب است.

اگر از برد Arduino استفاده می کنید ، برای برنامه نویسی بردهای Arduino به هیچ برنامه نویس یا ابزاری احتیاج ندارید. زیرا آن برد قبلاً با بوت لودر سریال فلش شده است و آماده فلش از طریق رابط USB به سریال است.

مرحله 1: نکاتی که باید تحت پوشش قرار گیرند

نکات زیر در این آموزش ضمیمه شده در مرحله 4 ذکر شده است.

1. شماتیک توضیح داده شده 2. Bootloader توضیح داده شده است 3. نحوه استفاده از ویرایشگر وب 4. نحوه استفاده از Arduino IDE 5. مثال در چشمک زدن LED 6. مثال در رابط سریال 7. مثال در رابط سوئیچ با استفاده از روش نظرسنجی 8. مثال در رابط سوئیچ با استفاده از روش وقفه 9. مثال در ADC.

مرحله 2: بوت لودر چیست؟

در زبان ساده ، Bootloader قطعه ای از کد است که کد را می پذیرد و آن را روی فلش خود ما می نویسد.

Bootloader قطعه ای از کد است که ابتدا هر زمان که کنترلر روشن می شود یا تنظیم مجدد می شود ، اجرا می شود و سپس برنامه را اجرا می کند.

هنگامی که بوت لودر اجرا می شود ، فرمان یا داده های روی رابط مانند UART ، SPI ، CAN یا USB را بررسی می کند. Bootloader را می توان در UART ، SPI ، CAN یا USB پیاده سازی کرد.

در مورد بوت لودر ، نیازی نیست که هر بار از برنامه نویس استفاده کنیم. اما در صورت عدم وجود بوت لودر در کنترلر ، در این صورت باید از برنامه نویس/فلاشر استفاده کنیم.

و ما باید از برنامه نویس/Flasherto flash bootloader استفاده کنیم. هنگامی که بوت لودر چشمک می زند ، دیگر نیازی به برنامه نویس/فلاشر نیست.

Ardiuno همراه با بوت لودر چشمک می زند

مرحله 3: رابط LED ، کلید و ADC

انواع رابط های زیر در این آموزش آورده شده است.

1. رابط LED

2. رابط کلید

3. رابط گلدان

1. رابط LED:

Led به پین PC13 آردوینو متصل است. بیشتر آردوینو دارای یک LED USER هدایت شده در برد است. بنابراین ، توسعه دهنده فقط باید از مثال چشمک زن از کتابخانه نمونه استفاده کند.

2. سوئیچ رابط:

سوئیچ را می توان به دو صورت خواند ، یکی روش نظرسنجی و دیگری مبتنی بر وقفه. در روش رای گیری ، سوئیچ به طور مداوم خوانده می شود و می توان اقدامی انجام داد.

و در روش وقفه ، می توان با فشار دادن کلید اقدام کرد.

3. رابط گلدان:

POT آنالوگ به پین آنالوگ آردوینو متصل است.

مرحله 4: اجزای مورد نیاز

Arduino UNO Arduino Uno در هند-

Arduino Uno در انگلستان -

Arduino Uno در ایالات متحده -

آردوینو نانو

آردوینو نانو در هند-

آردوینو نانو در انگلستان -

آردوینو نانو در ایالات متحده -

HC-SR04HC-SR04 در انگلستان-https://amzn.to/2JusLCu

HC -SR04 در ایالات متحده -

MLX90614

MLX90614 در هند-

MLX90614 در انگلستان -

MLX90614 در ایالات متحده -

BreadBoardBreadBoard در هند-

BreadBoard در ایالات متحده-

BreadBoard در انگلستان-

LCD 16X2 LCD 16X2 در هند-

LCD 16X2 در انگلستان -

LCD 16X2 در ایالات متحده -

مرحله 5: آموزش

مرحله 6: رابط LCD

LCD 16x2 16 کاراکتر و 2 ردیف LCD است که دارای 16 پین اتصال است. این LCD برای نمایش نیاز به داده یا متن با فرمت ASCII دارد.

ردیف اول با 0x80 و ردیف دوم با آدرس 0xC0 شروع می شود.

LCD می تواند در حالت 4 یا 8 بیتی کار کند. در حالت 4 بیتی ، Data/Command در قالب Nibble First Hibher nibble و سپس Nibble پایین تر ارسال می شود.

برای مثال ، برای ارسال 0x45 ابتدا 4 ارسال می شود سپس 5 ارسال می شود.

لطفاً شماتیک را ارجاع دهید.

3 پین کنترل وجود دارد که عبارتند از RS ، RW ، E. نحوه استفاده از RS: وقتی فرمان ارسال می شود ، سپس RS = 0 هنگام ارسال داده ها ، سپس RS = 1 نحوه استفاده از RW:

پین RW خواندن/نوشتن است. جایی که ، RW = 0 به معنی نوشتن داده روی LCD RW = 1 به معنی خواندن داده ها از LCD است

وقتی در حال نوشتن روی دستور LCD/Data هستیم ، پین را به صورت LOW تنظیم می کنیم. هنگامی که ما از LCD می خوانیم ، پین را به عنوان HIGH تنظیم می کنیم. در مورد ما ، ما آن را به سطح LOW متصل کرده ایم ، زیرا همیشه روی LCD می نویسیم. نحوه استفاده از E (فعال کردن): هنگامی که ما داده ها را به LCD ارسال می کنیم ، با کمک پین E به پالس lcd می پردازیم. توالی جریان:

این جریان سطح بالایی است که باید هنگام ارسال COMMAND/DATA به LCD دنبال کنیم. Nibble Nibble Enable Pulse ، مقدار مناسب RS ، بر اساس COMMAND/DATA

Lower Nibble Pulse را فعال کنید ، مقدار مناسب RS ، بر اساس COMMAND/DATA

مرحله 7: آموزش

مرحله 8: رابط سنسور اولتراسونیک

در ماژول اولتراسونیک HCSR04 ، ما باید پالس ماشه را روی پین ماشه قرار دهیم ، به طوری که سونوگرافی با فرکانس 40 کیلوهرتز تولید می کند. پس از تولید اولتراسوند یعنی 8 پالس 40 کیلوهرتز ، پین اکو را بالا می برد. پین اکو تا زمانی که صدای اکو را پس نگیرد ، بالا می ماند.

بنابراین عرض پین اکو زمان سفر صدا به جسم و بازگشت به عقب خواهد بود. وقتی زمان را بدست آوردیم ، می توانیم فاصله را محاسبه کنیم ، همانطور که سرعت صدا را می دانیم. اندازه HC -SR04 می تواند از 2 تا 400 سانتی متر متغیر باشد.

ماژول اولتراسونیک امواج مافوق صوت را که بالاتر از محدوده فرکانس قابل تشخیص انسان هستند ، معمولاً بالای 20000 هرتز تولید می کند. در مورد ما ما فرکانس 40 کیلوهرتز را ارسال می کنیم.

مرحله 9: رابط سنسور دما MLX90614

MLX90614 سنسور دمای IR مبتنی بر i2c بر روی تشخیص تابش حرارتی کار می کند.

از نظر داخلی ، MLX90614 یک جفت از دو دستگاه است: یک آشکارساز ترموپایل مادون قرمز و یک پردازنده برنامه تنظیم کننده سیگنال. بر اساس قانون استفان-بولتزمن ، هر جسمی که زیر صفر مطلق (0 درجه K) نباشد در طیف مادون قرمز نوری (غیر قابل مشاهده توسط چشم انسان) ساطع می کند که مستقیماً متناسب با دمای آن است. ترموپایل مادون قرمز ویژه داخل MLX90614 میزان مادون قرمز ساطع شده توسط مواد در محدوده دید خود را حس می کند و یک سیگنال الکتریکی متناسب با آن تولید می کند. این ولتاژ تولید شده توسط ترموپایل توسط ADC پردازنده برنامه 17 بیتی دریافت می شود ، سپس قبل از انتقال به یک میکروکنترلر تنظیم می شود.

مرحله دهم: آموزش