- از املای صحیح کلمات مطمئن شوید.
- از کلمات کمتری استفاده کنید.
- فقط کلمه کلیدی عبارت مورد نظر خود را جستجو کنید.
{{item.title}}
{{item.title}}
{{item.title}}
{{item.title}}
{{item.title}}
آموزش AVR مقدماتیAVR Microcontroller Programming Basic
دوره
AVR که بنا بر باور بسیاری از متخصصان مخففی از نام سازندگان آن (Alf and Vegard’s RISC Processor) می باشد، نوعی میکروکنترلر محسوب می شود. یک شبه رایانه هوشمند در ابعادی کوچک، که کاربر با برنامه نویسی قادر به کنترل عملیات آن خواهد بود. در واقع می توان گفت میکروکنترلر AVR دارای تمام ویژگی های یک رایانه، با قابلیت پردازش و محاسبات، اما در ابعادی محدودتر است. در جواب این که میکروکنترلر AVR چیست باید بگوییم، این میکروکنترلر عرضه شده در بازار الکترونیک، از جمله محصولات شرکت (ATMEL) می باشد که با یک طراحی پیشرفته در حجمی کم و سرعت بالای اجرا، به تولید رسیده است. حافظه های به کار رفته در میکروکنترلر AVR شامل (FLASH) و (EEPROM) می باشد. یکی از قابلیت های قابل توجه این میکروکنترلر، امکان برنامه نویسی با استفاده از کامپایلر زبان های برنامه نویسی در سطح بالا است.
آموزش AVR مقدماتی | دوره AVR
AVR نوعی میکروکنترلر که بسیاری از متخصصان آن را به عنوان اختصاری از نام سازندگانش (Alf and Vegard’s RISC Processor) میشناسند. میکروکنترلر AVR به عنوان رایانهای کوچک و هوشمند عمل میکند و کاربران میتوانند با یادگیری و آموزش AVR عملکرد آن را با برنامه نویسی کنترل نمایند. در واقع، میکروکنترلر AVR تمام ویژگیهای یک رایانه را دارا بوده ولی با این تفاوت که در ابعادی کوچکتر و محدودتر طراحی شده است.
دستگاه میکروکنترلر AVR یکی از محصولات شرکت ATMEL است و دارای طراحی پیشرفته، اندازه کوچک و سرعت عملکرد پردازش است. حافظههای مورد استفاده در میکروکنترلر AVR شامل: حافظه FLASH و EEPROM میباشد. از ویژگیهای بارز این میکروکنترلر، قابلیت برنامه نویسی با استفاده از کامپایلرهای زبانهای برنامه نویسی سطح بالا است. شما عزیزان پیش از حضور و ثبتنام در دوره AVR میتوانید به مطالعه توضیحات تهیه شده توسط دپارتمان برق و الکترونیک مجتمع فنی تهران بپردازید.
پیش نیاز آموزش AVR مقدماتی | دوره AVR
در دورههای آموزشی AVR، مباحث متعددی شامل: ساختار میکروکنترلرها، نحوه برنامه نویسی و ارتباط با سنسور و عملگرها آموزش داده میشود. یادگیری زبانهای برنامه نویسی مانند: C یا C++ نیز به عنوان پیش نیاز مهم در دورههای آموزشی AVR مطرح میشود. این زبانها به دلیل قابلیتهای بالا و سازگاری با میکروکنترلرهای AVR، به عنوان زبان اصلی برای برنامه نویسی این میکروکنترلرها شناخته میشوند. آشنایی با این زبانها نه تنها به یادگیری بهتر دوره AVR کمک میکند، بلکه زمینهساز ایجاد خلاقیت و نوآوری در طراحی پروژههای الکترونیکی نیز خواهد بود.
سرفصل دوره آموزش AVR مقدماتی
مزایا حضور در کلاس آموزش AVR مقدماتی
حضور در کلاس آموزش AVR مقدماتی مزایای زیادی دارد که نمیتوان آنها را نادیده گرفت. از فهم عمیق مفاهیم پایه تا آمادگی برای بازار کار، این دورهها فرصتهای بینظیری برای یادگیری و رشد فراهم میکنند. اگر شما نیز به دنیای میکروکنترلرها علاقهمند هستید، پیشنهاد میکنیم حتماً در یک دوره AVR شرکت کنید و از مزایای آن بهرهمند شوید. با یادگیری اصول اولیه و کسب مهارتهای لازم، شما قادر خواهید بود تا قدمهای مؤثری در مسیر شغلی خود بردارید و آیندهای روشنتر برای خود رقم بزنید.
فهم عمیقتر از مفاهیم پایه
فهم عمیق به شما کمک میکند تا در پروژههای عملی خود موفقتر عمل کنید. یادگیری مباحث پایهای مانند: ورودی و خروجی دیجیتال، آنالوگ، تایمرها و وقفهها، اساس کار با میکروکنترلرها را تشکیل میدهد و بدون این دانش، پیشرفت در پروژههای پیچیدهتر دشوار خواهد بود.
آموزش عملی و پروژه محور
در دوره AVR، شما قادر خواهید بود پروژههای مختلفی را طراحی و اجرا کنید که مهارتهای عملی شما را تقویت میکند. این پروژهها میتوانند شامل: ساخت مدارهای ساده، طراحی رباتها یا ایجاد سیستمهای کنترل هوشمند باشند که تجربه عملی شما را افزایش میدهند و به شما احساس موفقیت و رضایت بیشتری میدهند.
دریافت منابع آموزشی معتبر
حضور در کلاسهای آموزش AVR به شما این امکان را میدهد که به منابع آموزشی معتبر دسترسی پیدا کنید. مدرسین معمولاً از کتابها، مقالات و نرم افزارهای معتبر استفاده میکنند که میتواند به یادگیری بهتر شما کمک کند. در دوره AVR، شما میتوانید به متون و منابعی دسترسی پیدا کنید که به شما در یادگیری عمیقتر کمک میکند.
آمادگی برای بازار کار
با توجه به رشد روزافزون تکنولوژیهای مرتبط با میکروکنترلرها، حضور در کلاس آموزش AVR میتواند شما را برای ورود به بازار کار آماده کند. بسیاری از شرکتها به دنبال افرادی هستند که توانایی برنامه نویسی و کار با میکروکنترلرها را داشته باشند. در دوره AVR، شما مهارتهای لازم برای ورود به این حوزه را کسب خواهید کرد.
ایجاد زمینه برای یادگیری پیشرفتهتر
حضور در کلاس آموزش AVR مقدماتی، زمینهای برای یادگیری مباحث پیشرفتهتر فراهم میکند. دوره AVR به عنوان یک سکوی پرتاب برای یادگیریهای آینده عمل میکند. پس از اتمام دوره آموزش AVR شما قادر خواهید بود به سراغ مباحثی مانند: ارتباطات بی سیم، اینترنت اشیاء IoT یا سیستمهای کنترل پیشرفتهتر بروید.
دسترسی به شبکههای حرفهای
شرکت در کلاسهای آموزش AVR ممکن است شما را به شبکهای از متخصصان و علاقهمندان در این حوزه متصل کند. این شبکهها میتوانند شامل: فارغ التحصیلان دوره، مدرسان، کارآفرینان و حتی کارفرمایان باشند که میتوانند فرصتهای شغلی یا همکاریهای جدیدی را برای شما فراهم کنند.
آشنایی با برخی از موارد اصلی ترین سرفصل های دوره AVR
آموزش میکروکنترلرهای AVR از دورههای مهم و کاربردی در زمینه الکترونیک و برنامه نویسی میکروکنترلرها است. دوره آموزش AVR به دلیل کاربردهای گستردهای که در صنایع مختلف دارد، مورد توجه بسیاری از علاقهمندان به تکنولوژی و مهندسی قرار گرفته است. در این بخش به بررسی سرفصلهای مختلف دوره آموزش AVR میپردازیم و برخی از مهمترین آنها را برای آشنایی بیشتر مهارتآموزان توضیح میدهیم. دوره AVR شامل: مباحث متنوعی است که هر یک به نوبه خود اهمیت بالایی دارند و میتوانند به شکل قابل توجهی بر روی تواناییهای فنی و عملی مهارتآموزان تأثیر بگذارند.
معرفی میکروکنترلرهای AVR
اولین سرفصل در آموزش AVR، معرفی میکروکنترلرهای AVR و ویژگیهای آنها است. در این بخش، مهارتآموزان با ساختار و عملکرد این میکروکنترلرها آشنا میشوند. میکروکنترلرهای AVR به دلیل طراحی ساده و کاربر پسند خود، به یکی از محبوبترین گزینهها برای پروژههای آموزشی و صنعتی تبدیل شدهاند. همچنین، در این بخش، تفاوتهای این میکروکنترلرها با دیگر میکروکنترلرها مانند: PIC و ARM بررسی میشود تا دانشجویان بتوانند انتخاب مناسبی بر اساس نیازهای پروژههای خود داشته باشند.
برنامه نویسی با زبان C
از مهمترین بخشهای دوره آموزش AVR، آموزش برنامه نویسی با زبان C است. زبان C به عنوان یکی از زبانهای پایه و پرکاربرد در برنامه نویسی میکروکنترلرها شناخته میشود. در این سرفصل، مهارتآموزان یاد میگیرند که چگونه کدهای لازم برای کنترل میکروکنترلرها را بنویسند و آنها را به درستی اجرا کنند. این بخش از آموزش AVR به یادگیری اصول اولیه برنامه نویسی، ساختارهای کنترلی، توابع و آرایهها نیز میپردازد. همچنین، تمرینهایی برای تقویت مهارتهای برنامه نویسی و حل مسائل مختلف ارائه میشود.
کار با ابزارهای توسعه
در ادامه آموزش AVR، مهارتآموزان با ابزارهای توسعه مانند: نرم افزارهای IDE (محیطهای توسعه یکپارچه) و شبیهسازها آشنا میشوند. این ابزارها به آنها کمک میکند تا کدهای خود را تست کرده و اشکالات را برطرف کنند. آشنایی با این ابزارها از جمله موارد کلیدی در دوره AVR است، زیرا تسلط بر این ابزارها میتواند فرآیند توسعه نرم افزار را سریع و مؤثرتر کند. همچنین، نحوه نصب و پیکربندی این ابزارها نیز در این بخش آموزش داده میشود.
ارتباطات سریال
از دیگر سرفصلهای مهم در آموزش AVR، بررسی پروتکلهای ارتباطی مانند: UART، SPI و I2C است. این پروتکلها برای ارتباط بین میکروکنترلرها و دیگر دستگاهها بسیار حیاتی هستند و یادگیری آنها به مهارتآموزان کمک میکند تا پروژههای پیچیدهتری را طراحی کنند. در این بخش، نحوه پیاده سازی هر یک از این پروتکلها، مزایا و معایب و کاربردهای عملی آنها در پروژههای مختلف بررسی میشود.
کار با سنسور و عملگرها
در دوره AVR، مهارتآموزان با نحوه اتصال و کار با سنسورها و عملگرها نیز آشنا میشوند. سنسورها به عنوان ورودیهای سیستمها عمل کرده و اطلاعات محیطی را جمعآوری میکنند، در حالی که عملگرها وظیفه اجرای دستورات را بر عهده دارند. این بخش شامل: یادگیری نحوه خواندن دادهها از سنسورها (مانند: دما، رطوبت، فشار) و کنترل عملگرها (مانند: موتورها، LEDها) بر اساس این دادهها است که از مهمترین کاربردهای میکروکنترلرها محسوب میشود.
طراحی مدارهای الکترونیکی
آموزش AVR همچنین شامل: طراحی مدارهای الکترونیکی مرتبط با پروژههای مختلف است. مهارت آموزان در این بخش یاد میگیرند که چگونه مدارهای ساده و پیچیده را طراحی کرده و آنها را پیاده سازی کنند. مباحثی مانند: انتخاب قطعات مناسب، طراحی PCB مدار چاپی، و استفاده از نرم افزارهای طراحی مدار نیز در این سرفصل گنجانده شده است. این بخش به دانشجویان کمک میکند تا تواناییهای خود را در زمینه طراحی سخت افزار تقویت کنند.
پروژههای عملی
در نهایت، از جذابترین بخشهای دوره AVR، انجام پروژههای عملی است. مهارتآموزان با استفاده از دانش کسبشده در سرفصلهای قبلی، پروژههایی را طراحی و اجرا میکنند که به آنها امکان میدهد تا مهارتهای خود را در عمل به کار ببرند. این پروژهها ممکن است شامل: ساخت رباتها، سیستمهای کنترل هوشمند، یا دستگاههای اندازه گیری باشد. انجام پروژههای عملی نه تنها به تقویت یادگیری کمک میکند بلکه تجربهای ارزشمند برای ورود به بازار کار فراهم میآورد.
سیستم میکروپروسسوری چیست؟
میکروپروسسور (Microprocessor) از اجزای کلیدی در دنیای الکترونیک و کامپیوتر است که به عنوان مغز یک سیستم محاسباتی عمل میکند. این قطعه الکترونیکی، وظیفه پردازش دادهها و اجرای دستورات برنامه ها را بر عهده دارد. در این مقاله، به بررسی مفهوم میکروپروسسور، تاریخچه، ساختار، انواع و کاربردهای آن خواهیم پرداخت. میکروپروسسور یک مدار مجتمع IC که شامل: واحد پردازش مرکزی CPU میباشد. این واحد قادر به انجام عملیات حسابی، منطقی و کنترلی است و به عنوان هسته اصلی سیستمهای دیجیتال شناخته میشود. میکروپروسسورها معمولاً شامل: واحدهای مختلفی مانند: واحد حساب و منطق ALU))، واحد کنترل CU رجیسترها هستند.
ساختار میکروپروسسور
میکروپروسسورها از اجزای زیر تشکیل شدهاند:
- واحد حساب و منطق ALU: این واحد مسئول انجام عملیات ریاضی و منطقی است.
- واحد کنترل CU: این واحد وظیفه کنترل جریان دادهها و دستورات را بر عهده دارد.
- رجیسترها: اینها حافظههای کوچکی هستند که برای ذخیره موقت دادهها و نتایج محاسبات استفاده میشوند.
- حافظه کش :Cache برای افزایش سرعت دسترسی به دادهها و کاهش زمان تأخیر، حافظه کش در نزدیکی CPU قرار دارد.
- باسها: اینها مسیرهایی هستند که دادهها بین اجزای مختلف سیستم منتقل میشوند.
انواع میکروپروسسورها
میکروپروسسورها به دستههای مختلفی تقسیم میشوند:
- میکروپروسسورهای عمومی :General-purpose processors این نوع پروسسورها برای انجام وظایف عمومی طراحی شدهاند و در کامپیوترها و لپتاپها استفاده میشوند. مثالهایی از این نوع شامل: Intel Core و AMD Ryzen هستند.
- میکروکنترلرها Microcontrollers: این نوع پروسسورها شامل: CPU، حافظه و ورودی/خروجی در یک تراشه هستند و معمولاً در دستگاههای embedded مانند: لوازم خانگی، اتومبیلها و سیستمهای کنترل صنعتی استفاده میشوند.
- میکروپروسسورهای خاص Special-purpose processors: این نوع برای انجام وظایف خاص طراحی شدهاند، مانند: پردازش گرافیکی GPU یا پردازش سیگنال دیجیتال DSP.
کاربردهای میکروپروسور
میکروپروسورها در بسیاری از زمینهها کاربرد دارند:
- کامپیوترها: قلب اصلی هر کامپیوتری است که وظیفه پردازش اطلاعات را بر عهده دارد.
- تلفنهای همراه: برای انجام عملیات محاسباتی و مدیریت برنامه ها استفاده میشود.
- لوازم خانگی هوشمند: مانند: یخچالها، ماشینهای لباسشویی و سیستمهای گرمایش.
- خودروها: در سیستمهای کنترل موتور، ترمز و ایمنی.
- سیستمهای پزشکی: در تجهیزات تشخیصی و درمانی.
بررسی ساختار داخلی میکروکنترلر AVR
میکروکنترلرهای AVR که توسط شرکت Atmel توسعه یافته و اکنون بخشی از Microchip Technology هستند، به دلیل طراحی ساده و کارایی بالا در کاربردهای مختلف، به شدت محبوب شدهاند. در آموزش AVR، ساختار داخلی این میکروکنترلرها شامل: چندین واحد اصلی است که هر یک وظایف خاصی را بر عهده دارند. یکی از این واحدها، واحد پردازش مرکزی (CPU) است که مسئول اجرای دستورات برنامه و پردازش دادهها میباشد. در دوره AVR، CPU معمولاً به صورت 8 بیتی طراحی شده و توانایی انجام عملیات ریاضی و منطقی را دارد.
علاوه بر CPU، میکروکنترلرهای AVR دارای حافظههای مختلفی هستند که شامل: حافظه برنامه FLASH، حافظه داده SRAM و حافظه غیر فرار EEPROM میباشد. در آموزش AVR، حافظه Flash برای ذخیرهسازی کد برنامه استفاده میشود و قابلیت برنامه ریزی مجدد را داراست. حافظه SRAM به عنوان حافظه موقتی برای ذخیرهسازی دادههای موقت و متغیرها عمل میکند و حافظه EEPROM برای ذخیرهسازی دادههایی که باید پس از خاموش شدن دستگاه حفظ شوند، مورد استفاده قرار میگیرد. این ترکیب از حافظهها به کاربران این امکان را میدهد که برنامه های پیچیدهتری را بر روی میکروکنترلرهای AVR پیادهسازی کنند.
محیط کد ویژن یکی از ابزارهای مهم در دوره AVR است که مخصوص برنامه نویسی میکروکنترلرهای AVR طراحی شده است. این محیط به برنامه نویسان این امکان را میدهد که به راحتی کدهایی برای میکروکنترلرها بنویسند، کامپایل کنند و آنها را بر روی سخت افزار بارگذاری نمایند. در آموزش AVR، برنامه نویسان میتوانند به زبان C و C++ برای میکروکنترلرهای AVR کد بنویسند و آن را کامپایل کرده و در صورت وجود خطا، آنها را شناسایی و اصلاح کنند.
همچنین ابزارهای اشکال زدایی در دوره AVR برای کمک به شناسایی مشکلات در کد وجود دارد. کدویژن دارای کتابخانههای متنوعی است که استفاده از توابع استاندارد و سخت افزاری را آسانتر میکند. این کتابخانهها شامل: توابعی برای کار با سنسورها، نمایشگرها و سایر تجهیزات جانبی هستند. همچنین امکان پیادهسازی پروتکلهای مختلف ارتباطی مانند: UART، SPI و I2C برای ارتباط با دیگر دستگاهها در آموزش AVR فراهم است. برخی از نسخههای کد ویژن حتی امکان شبیه سازی کد قبل از بارگذاری بر روی سخت افزار را ارائه میدهند که به کاهش خطاها کمک میکند.
پروتئوس چیست؟ چگونگی شبیه سازی در پروتئوس
پروتئوس Proteus نرم افزار شبیهسازی و طراحی مدار الکترونیکی است که به مهندسان و طراحان الکترونیک این امکان را میدهد تا مدارهای خود را طراحی کرده و عملکرد آنها را شبیهسازی کنند. این نرم افزار به ویژه در زمینه طراحی مدارات آنالوگ و دیجیتال، میکروکنترلرها و سیستمهای embedded کاربرد دارد.
چگونگی شبیهسازی در پروتئوس:
- ایجاد پروژه جدید:
نرم افزار پروتئوس را باز کنید و یک پروژه جدید ایجاد کنید.
گزینه New Project را انتخاب کرده و نام و محل ذخیره پروژه را مشخص کنید.
- طراحی مدار:
با استفاده از ابزارهای موجود در نوار ابزار، قطعات مورد نیاز خود را از کتابخانه انتخاب کرده و به فضای کاری اضافه کنید.
قطعات را با استفاده از ابزار Wire به هم متصل کنید.
- تنظیم ویژگیهای قطعات:
بر روی هر قطعه کلیک راست کرده و گزینه Properties را انتخاب کنید تا ویژگیهای آن را تنظیم کنید.
- نوشتن کد برای میکروکنترلرها (در صورت استفاده):
اگر از میکروکنترلر استفاده میکنید، کد خود را در نرم افزارهای برنامه نویسی مانند: Arduino IDE یا MPLAB بنویسید و فایل HEX آن را در پروتئوس بارگذاری کنید.
- شبیه سازی مدار:
پس از اتمام طراحی، با کلیک بر روی دکمه Play یا Run ، شبیه سازی مدار را آغاز کنید.
میتوانید رفتار مدار را مشاهده کرده و با استفاده از ابزارهای اندازه گیری (مانند: اسیلوسکوپ یا مولتیمتر) خروجیها را بررسی کنید.
- تجزیه و تحلیل نتایج:
نتایج شبیه سازی را تجزیه و تحلیل کنید و در صورت نیاز تغییرات لازم را اعمال کنید.
پورت ورودی و خروجی در AVR
در میکروکنترلرهای AVR، پورتهای ورودی و خروجی (I/O Ports) برای ارتباط با سایر دستگاه و سنسورها استفاده میشوند. هر پورت معمولاً شامل: 8 پین است که میتوانند به عنوان ورودی یا خروجی تنظیم شوند. میکروکنترلرهای AVR معمولاً دارای چندین پورت (به طور مثال: PORTA، PORTB، PORTC و(PORTD هستند. هر پورت شامل: 8 پین است که به صورت زیر عمل میکنند:
- پینهای ورودی: این پینها برای دریافت سیگنال از سنسورها یا دیگر دستگاهها استفاده میشوند.
- پینهای خروجی: این پینها برای ارسال سیگنال به LEDها، موتورها یا دیگر دستگاهها استفاده میشوند.
کنترل موتورهای DC، Servo و Stepper در AVR
کنترل موتورهای DC، سروو و استپر در میکروکنترلرهای AVR معمولاً با استفاده از PWM مدولاسیون عرض پالس و تکنیکهای دیگر انجام میشود. در اینجا به توضیح هر یک از این نوع موتورها و روشهای کنترل آنها میپردازیم:
کنترل موتور DC
موتورهای DC به راحتی با تغییر ولتاژ و قطبیت کنترل میشوند. برای کنترل سرعت و جهت این موتورها، میتوان از PWM و H-Bridge استفاده کرد.
روش کنترل:
PWM: با استفاده از سیگنال PWM میتوان سرعت موتور را کنترل کرد. هر چه نسبت زمان " "HIGH به کل دوره بیشتر باشد، سرعت موتور بیشتر خواهد بود.
H-Bridge: برای تغییر جهت چرخش موتور، از H-Bridge استفاده میشود که به شما اجازه میدهد قطبیت ولتاژ را تغییر دهید.
کنترل سروو موتور
سروو موتور معمولاً با استفاده از سیگنالهای PWM کنترل میشود. این موتورها معمولاً در بازه 0 تا 180 درجه حرکت میکنند.
روش کنترل:
:PWM با ارسال سیگنال PWM با دوره 20 میلیثانیه و عرض پالس بین 1 تا 2 میلیثانیه، میتوان موقعیت سروو را تنظیم کرد.
کنترل موتور استپر
موتورهای استپر معمولاً با استفاده از سیگنالهای پالس کنترل میشوند. این موتورها به صورت مرحلهای حرکت میکنند و معمولاً برای موقعیتیابی دقیق استفاده میشوند.
روش کنترل:
پالسها: با ارسال پالسهای متوالی به سیمپیچهای موتور، میتوان آن را به جلو یا عقب حرکت داد.
روش :Half-step برای دقت بیشتر، میتوان از روش Half-step استفاده کرد که باعث افزایش تعداد مراحل حرکت میشود.
فیوزبیت در میکروکنترلر AVR
فیوزبیتهاFuse Bits در میکروکنترلرهای AVR تنظیماتی هستند که نحوه عملکرد میکروکنترلر را تعیین میکنند. این تنظیمات معمولاً در زمان برنامه ریزی میکروکنترلر مشخص میشوند و میتوانند بر روی ویژگیهایی مانند: نوع منبع ساعتOscillator، راهاندازی Startup، و حفاظت از حافظه تأثیر بگذارند.انواع فیوزبیتها شامل: فیوزبیتهای ساعت، فیوزبیتهای حفاظت و فیوزبیتهای تنظیمات ویژه.
نقش EEPROM داخلی میکروکنترلر
آموزش AVR به کاربران این امکان را میدهد که با میکروکنترلرهای داخلی آشنا شوند و از قابلیتهای آنها بهرهبرداری کنند. یکی از ویژگیهای مهم در دوره AVR، استفاده از حافظه غیر فرار به نام EEPROM است. این نوع حافظه به کاربران اجازه میدهد تا دادهها را به صورت الکتریکی ذخیره و بازیابی کنند. در آموزش AVR، EEPROM به طور خاص برای ذخیرهسازی دادههایی طراحی شده است که باید حتی پس از خاموش شدن منبع تغذیه حفظ شوند.
در دوره AVR، از EEPROM برای ذخیرهسازی اطلاعاتی مانند: تنظیمات کاربر، کالیبراسیونها و وضعیتهای مختلف استفاده میشود. به عنوان مثال، پارامترهایی نظیر آدرسهای شبکه، زمانبندیها و مقادیر متغیرهای مهم میتوانند در این حافظه نگهداری شوند. همچنین در برخی از برنامه ها، آموزش AVR امکان استفاده از EEPROM برای ثبت دادههای موقتی را فراهم میکند که نیاز به نگهداری در طول زمان دارند، مانند: لاگهای خطا یا دادههای حسگر.
خاصیت غیر فرار بودن EEPROM در دوره AVR به این معناست که دادهها حتی پس از قطع برق نیز حفظ میشوند. این ویژگی موجب میشود که EEPROM گزینهای مناسب برای ذخیرهسازی دادههایی باشد که نباید از دست بروند. به طور کلی، آموزش AVR و آشنایی با قابلیتهای EEPROM به کاربران کمک میکند تا برنامه های کاربردی خود را بهینهسازی کنند و از اطلاعات حیاتی به بهترین شکل استفاده نمایند.
بررسی واحد SPI و واحد I2C در AVR
واحدهای SPI (Serial Peripheral Interface) و I2C (Inter-Integrated Circuit) دو پروتکل ارتباطی سریال هستند که در میکروکنترلرهای AVR برای برقراری ارتباط با دستگاههای جانبی استفاده میشوند. هر یک از این پروتکلها ویژگیها و کاربردهای خاص خود را دارند. در ادامه به بررسی این دو واحد در میکروکنترلرهای AVR میپردازیم.
SPI یک پروتکل ارتباطی سریال است که برای ارتباط بین میکروکنترلرها و دستگاههای جانبی (مانند: سنسورها، حافظهها و نمایشگرها) استفاده میشود. این پروتکل از یک معماری Master-Slave استفاده میکند.
ویژگیها:
- سرعت بالا: SPI معمولاً سرعت بالاتری نسبت به I2C دارد و میتواند تا چندین مگاهرتز کار کند.
- پروتکل ساده: SPI دارای یک پروتکل ساده و بدون پیچیدگی است که باعث میشود پیاده سازی آن آسان باشد.
- تعداد خطوط: برای ارتباط با یک دستگاه، به چهار خط نیاز است: MOSI (Master Out Slave In)، MISO (Master In Slave Out)، SCK (Serial Clock) و SS (Slave Select).
- ارتباط Full-Duplex: امکان ارسال و دریافت داده به طور همزمان وجود دارد.
I2C یک پروتکل ارتباطی سریال است که برای ارتباط بین میکروکنترلر و دستگاههای جانبی طراحی شده است. این پروتکل نیز از معماری Master-Slave استفاده میکند.
ویژگیها:
- دو خط: I2C تنها به دو خط نیاز دارد: SDA (Serial Data Line) و SCL (Serial Clock Line). این ویژگی باعث کاهش تعداد اتصالات فیزیکی میشود.
- پشتیبانی از چندین دستگاه: I2C میتواند تا 127 دستگاه را بر روی یک بستر مشترک پشتیبانی کند.
- سرعت متغیر: I2C معمولاً در سرعتهای 100 کیلوبیت بر ثانیه Standard Mod) و 400 کیلوبیت بر ثانیه Fast Mode کار میکند، اما نسخههای سریعتر نیز وجود دارند.
- آدرسدهی: هر دستگاه در بستر I2C دارای یک آدرس منحصر به فرد است که برای شناسایی آن استفاده میشود.
ساختار (Structure) در AVR چیست؟
در میکروکنترلرهای AVR، ساختار Structure یک نوع دادهای است که به شما امکان میدهد چندین نوع داده مختلف را در یک واحد منطقی گروهبندی کنید. این ویژگی به شما کمک میکند تا دادهها را به صورت سازمانیافتهتری مدیریت کنید و کد خود را خوانا و قابل نگهداریتر کنید. ساختارها در زبان برنامه نویسی C که معمولاً برای برنامه نویسی میکروکنترلرهای AVR استفاده میشود با استفاده از کلمه کلیدی struct تعریف میشوند. یک ساختار میتواند شامل:: انواع مختلف دادهها مانند: اعداد صحیح، اعشاری، کاراکترها و حتی دیگر ساختارها باشد.
سوالات متداول در خصوص کلاس آموزش AVR
در ادامه توضیحات دوره آموزش AVR به برخی از سوالات رایج شما عزیزان پاسخ خواهیم داد. همچنین در صورت نیاز به مشاوره رایگان در خصوص کلاس AVR مجتمع فنی تهران میتوانید با شماره تلفن زیر دپارتمان برق و الکترونیک ارتباط برقرار نمایید.
آیا پس از پایان دوره AVR مدرکی دریافت میکنم؟
پس از پایان دورهAVR ، مدرک معتبره دو زبانه به شرکت کنندگان اعطا میشود که نشان دهنده تکمیل دوره و مهارتهای کسب شده است.
آیا آموزش AVR آنلاین هستند یا حضوری؟
کلاس و دوره آموزش AVR به دو شکل حضوری و آنلاین با سرفصل کاملا مشابه برگزار خواهد شد. شما عزیزان جهت کسب اطلاعات بیشتر میتوانید با شماره تلفن ... تماس حاصل فرمایید.
آیا دوره آموزش AVR مناسب افراد مبتدی است؟
بله، اکثر دوره AVR به گونهای طراحی شدهاند که هم برای مبتدیان و هم برای افرادی که تجربه بیشتری دارند مناسب باشند. مباحث پایهای به تدریج آموزش AVR داده میشوند و سپس به موضوعات پیشرفتهتر پرداخته میشود.
پیش نیاز ها
- آشنایی به زبان برنامه نویسی مخصوصا زبان برنامه نویسی C
سرفصل ها
- مقدمه ای بر سیستمهای میکروپرسسوری
- معرفی ساختار داخلی میکروکنترلرهای AVR
- تبدیل مبنا
- اصول برنامه نویسی در محیط کدویژن
- آشنایی با پروتئوس و نحوه شبیه سازی
- کار با ورودی، خروجی ها (GPIO)
- کار با نمایشگرهای همچون سون سگمنت و LCD کاراکتری و گرافیکی
- کار با تایمر/کانترها
- کنترل موتورهای DC، Servo و Stepper
- وقفه ها (Interrupts)
- فیوزبیتها در میکرو و نحوه تنظیم آنها
- معرفی و کار با واحد USART
- EEPROM داخلی میکرو
- کار با واحد SPI
- کار با واحد I2C
- معرفی و کار با اشارهگرها
- معرفی و کار با ساختار (Structure)
کسب توانایی ها
- بعد از اتمام این دوره، دانشپذیران با اصول برنامه نویسی به زبان C و کار با نرم افزار پروتئوس آشنا می¬شوند. همچنین با برنامه¬ریزی، پروگرام کردن و کار با امکانات جانبی میکروکنترلرهای AVR آشنا می¬شوند و قادر به پیاده¬سازی مدارات با میکروکنترلرهای AVR خواهند بود. لازم به ذکر است که در صورت گذراندن دوره پیشرفته، مهارت¬های زیر را نیز به دست خواهند آورد:
- کار با نمایشگرهای دات ماتریس و گرافیکی
- هدر نویسی و راهاندازی ماژولهای پرکاربرد
- کار با انواع پریفرال و پروتکلهای ارتباطی میکرو به صورت حرفهای
- راهاندازی ماژولهای پرکاربرد ارتباطی همچون SMS، WIFI و Bluetooth
- توانمندی درکار با حافظههای MMC و SD
بازار کار
- امروزه با توجه به توسعه و پیشرفت صنایع مختلف و روی آوردن به اتوماسیونسازی در صنایع، میکروکنترلرها بیش از پیش مورد استفاده قرار میگیرند؛ حوزهی کاربردی آنها را نمیتوان محدود به قسمت خاصی در نظر گرفت چرا که سادهترین اجزاء و تجهیزات نیز از این پردازندهها در ساختار خود استفاده میکنند. کاربرد میکروکنترلر در صنعت بخشهای مختلفی را شامل میشود و حتی زندگی روزمره را نیز تحت تأثیر خود قرار داده است.
- لازم به ذکر است که میکروکنترلرها به جزء در صنعت و حوزههای دیگر، در زندگی روزمره نیز جای خود را باز کرده است. به عنوان مثال میتوان استفاده آن در دستگاههای کنترلی موجود در خانههای مدرن مانند تشخیص و ایمنی آتش، دستگاههای سنجش و کنترل نور، سنسورهای ردیابی سارق، دزدگیرها، دستگاههای کنترلی پارکینگها، دستگاههای الکتریکی آشپزخانه تلویزیون و… نام برد.
- کاربرد میکروکنترلر در صنعت سلامت نیز قابل توجه است به طوری که استفاده از این ریز پردازندهها در دستگاههای حیاتی بیمارستانها، دستگاههای تشخیص ضربان قلب، نمایشگرهای کنترل فشار و…مرسوم است. میکروکنترلرها در ساخت ماشینهای کنترلی موجود در کارخانهها و سیستمهای ردیاب، خط تولید هوشمند و اتوماسیون، نوار نقالهها سنسورهای تشخیصی کاربرد گستردهای دارد.
- میتوان گفت ۷۰درصد کارخانهها به ویژه کارخانههای پیشرفته که البته درصد بیشتری را به خود اختصاص میدهند میکروکنترلر در آنها نقش اساسی را ایفا میکند. در کارخانههایی که تولیدات انبوه دارند، به علت استفاده از دستگاههای تمام اتوماتیک کاربرد میکروکنترلر در صنعت برجستهتر است.