فیلم آموزش برنامه نویسی آردوینو – جلسۀ 2 آردوینو

فیلم آموزش برنامه نویسی آردوینو، جلسۀ دوم فیلم آموزش آردوینو مقدماتی یوبرد است. در این جلسه مباحث مقدماتی برنامه نویسی آردوینو و در جلسۀ سوم، مباحث پیشرفته تر را بیان می کنیم. زبان برنامه نویسی آردوینو C++ است، بدون وجود همۀ امکانات C++ و با وجود تفاوت هایی با C++. در آموزش برنامه نویسی آردوینو ابتدا مقدماتی را بیان می کنیم. سپس زبان برنامه نویسی آردوینو و C++ را با هم مقایسه می کنیم و در ادامه به مباحث برنامه نویسی آردوینو می پردازیم. برنامه نویسی در پلتفرم آردوینو بسیار ساده تر از برنامه نویسی میکروکنترلر است. کافی است برای راه اندازی یک واحد داخلی یک یا دو یا چند سطر کد بنویسیم. مثلاً راه اندازی ADC در آردوینو تنها به یک تابع نیاز دارد. و در صورت لزوم می توان توابع دیگری را برای به کارگیری امکانات دیگر آن استفاده کرد. در بسیاری موارد هم می توان از مثال های آردوینو و یا از کدهای آمادۀ سطح اینترنت استفاده کرد. اما به هر حال یادگیری برنامه نویسی برای آردوینو، ضروری است. چرا که اغلب نمونه کدها و پروژه های آردوینویی که در سطح اینترنت و در نرم افزار Arduino IDE موجودند، پروژه های نسبتاً ساده ای هستند. دانش پذیر آردوینو باید بتواند برنامۀ پروژه را خود از ابتدا تا انتها به بهترین شکل بنویسد. چرا که اگر آردوینو را دروازۀ ورود به سیستم های دیجیتال برنامه پذیر تلقی کنیم، فردی که در ادامه، قصد کار با میکروکنترلرها و دیگر المان ها و سیستم های برنامه پذیر را داشته باشد، باید به برنامه نویسی آنها مسلط باشد. علاوه بر آن، پروژه هایی را در طول آموزش آردوینو بررسی می کنیم. این پروژه ها نیاز به دانش نسبت به زبان برنامه نویسی آردوینو دارند. از این رو در فیلم آموزش آردوینو، جلسات «فیلم آموزش برنامه نویسی آردوینو» و «فیلم آموزش برنامه نویسی پیشرفته آردوینو» را تدارک دیده ایم. در ادامه به سرفصل های این جلسه می پردازیم.

تصویر 1 – آموزش زبان برنامه نویسی آردوینو

سرفصل های فیلم آموزش برنامه نویسی آردوینو

آموزش زبان برنامه نویسی آردوینو در جلسۀ دوم، شامل مباحث زیر است:

• معرفی زبان برنامه نویسی آردوینو، بیان تفاوت ها با زبان C++ و بیان ویژگی های آن: زبان اصلی برنامه نویسی آردوینو C++ است، بدون وجود تمامی امکانات C++ و وجود تفاوت هایی با زبان C++. در واقع می توان گفت زبان آردوینو، زیرمجموعه ای از C++ است و تفاوت هایی با C++ دارد. در این بخش از فیلم آموزش Arduino، زبان برنامه نویسی آردوینو را به این شکل تعریف می کنیم. مباحث دیگر این بخش تفاوت های زبان آردوینو و C++، زبان های قابل استفاده برای برنامه نویسی آردوینو، ویژگی های زبان C++ و ساختار زبان آردوینو هستند.
• متغیرها، نحوۀ تعریف و قوانین تعریف متغیرها: که در این قسمت از فیلم آموزش Arduino به مبحث متغیر می پردازیم و نکات و موضوعات مربوط به آنها را بیان می کنیم.
• انواع متغیرها در زبان آردوینو: در این بخش از فیلم آموزش آردوینو، انواع boolean و char و signed char و unsigned char و int و signed int و unsigned int و byte و long و signed long و unsigned long و float و double و word و کاراکتر و رشته را با ذکر مثال و نکات مربوط، تشریح می کنیم. (انواع متغیر در زبان C)
• متغیرهای عمومی و محلی: در این قسمت از جلسۀ برنامه نویسی آردوینو، به مبحث متغیرهای عمومی (Global) و محلی (Local) می پردازیم و آنها را با مثال و نکات مربوط بررسی می کنیم.
• کلاس های حافظه: کلاس حافظه مربوط به حوزۀ تعریف و طول عمر داده است. که در این بخش از فیلم آموزش Arduino، پس از توضیحات مربوط به کلاس حافظه، انواع کلاس حافظه در زبان برنامه نویسی آردوینو را تشریح می کنیم. (کلاس حافظه در C و C++)
• کلمۀ کلیدی volatile و کاربردهای آن
• تبدیل انواع متغیر به یکدیگر: دو نوع تبدیل ضمنی و تبدیل صریح در برنامه نویسی آردوینو وجود دارد. که در این بخش از فیلم آموزش برنامه نویسی آردوینو، آنها را بررسی می کنیم.
• آرایه ها و رشته ها: آرایه ها را می توان مجموعه داده های هم نوع تحت یک نام مشترک تعریف کرد و رشته نیز آرایه ای از کاراکترهاست. در این بخش از آموزش آردوینو، آنها را مورد بحث و بررسی قرار می دهیم.
• استراکچرها و یونیون ها: که از انواع تعریف شده توسط کاربر هستند. یعنی کاربر (برنامه نویس) می تواند با استراکچرها و یونیون ها یک نوع دلخواه داده ایجاد کند و از این نوع، متغیرهایی تعریف کند. این بخش از جلسۀ دوم پکیج آردوینو، به مباحث و نکات استراکچر و یونیون اختصاص دارد.
• دادۀ شمارشی (enum): در این بخش از فیلم آموزش کدنویسی آردوینو به enum یا دادۀ شمارشی می پردازیم و مثال ها و نکات آن را نیز بررسی می کنیم.
• ثابت ها: داده هایی هستند که در طول اجرای برنامه تغییر نمی کنند. در این بخش از فیلم آموزش Arduino، دربارۀ نحوۀ تعریف ثابت ها و استفاده از توصیف کنندۀ const و نکات مربوط به آن می پردازیم.
• عملگرها و اولویت آنها: این بخش از فیلم آموزش آردوینو شامل عملگرهای محاسباتی، عملگرهای رابطه ای، عملگرهای منطقی، عملگرهای بیتی، عملگرهای ترکیبی، عملگر شرطی، عملگر انتساب، عملگر sizeof، عملگرهای مربوط به اشاره گر و عملگر کاما است. که تمامی عملگرهای مذکور را با مثال و نکات آنها تشریح می کنیم.
• ساختارهای تصمیم if و switch و ساختارهای تکرار for و while و do while: که هر کدام را با نکات و جزئیات و مباحث مربوط تشریح می کنیم.
• تابع و مثال های آن: در این بخش از آموزش آردوینو، تابع را تعریف و انواع آن را بررسی می کنیم. سپس با ذکر مثال هایی ساده و پیچیده، مباحث مربوط به تابع را تکمیل می کنیم.
• توابع زمانی آردوینو: که عبارتند از delay و delayMicroseconds و millis و micros. در این بخش فیلم آموزش برنامه نویسی آردوینو، آنها را بررسی می کنیم.
• فراخوانی و افزودن کتابخانه
• کامنت
• دستور goto
• الگوریتم وفلوچارت

تصویر 2 – مبحث دستورهای کنترلی در زبان برنامه نویسی آردوینو

موضوعات مورد بحث در جلسۀ دوم پکیج آموزش آردوینو، ممکن است برای بسیاری افراد، مباحث تازه ای باشد. بنابراین حین آموزش هر مبحث، مثال هایی نیز بررسی خواهند شد که می توانند برای درک بهتر موضوع، مفید باشند. موضوع این جلسه و جلسۀ سوم، آموزش زبان برنامه نویسی آردوینو است و می توان گفت که آموزش صفر تا صد زبان برنامه نویسی آردوینو هستند. این دو جلسه می توانند یک دورۀ آموزشی مفید برای برنامه نویسی میکروکنترلرها نیز باشند.

میکروکنترلرهای AVR، شاهکار 8 بیتی Atmel

تصویر 3 – آموزش کدنویسی آردوینو در Visual Studio

ما در آموزش آردوینو از نرم افزارهای Arduino IDE و VS Code و ویژوال استودیو و اتمل استودیو (یا میکروچیپ استودیو) استفاده می کنیم. اما در این جلسه حین بررسی مباحث فیلم آموزش برنامه نویسی آردوینو، از نرم افزار Visual Studio استفاده می کنیم. دلیل این انتخاب، ویژگی های بصری جذاب و آشنایی بیشتر مخاطبان با محیط نرم افزار ویژوال استودیو برای برنامه نویسی آردوینو است. همچنین برای نمایش نتیجۀ مثال ها، ترمینال پورت سریال این نرم افزار را به کار می بریم.

برنامه نویسی میکروکنترلرها با ویژوال استودیو

پیش نمایش – ساختارهای تصمیم if و switch در زبان آردوینو

نوشته های مرتبط در وبلاگ یوبرد:

راه اندازی STM32 با آردوینو

راه اندازی آردوینو، شروع کار با Arduino

راه اندازی سون سگمنت با آردوینو