فیلم آموزش آردوینو مقدماتی – پک 11 جلسه ای

فیلم آموزش آردوینو مقدماتی یوبرد، مجموعۀ 11 جلسه ای از آموزش برنامه نویسی آردوینو، راه اندازی واحدهای داخلی آن و المان ها و ماژول های خارجی است. یکی از اهداف پلتفرم آردوینو، تسهیل مسیر پیاده سازی پروژه های مبتنی بر سیستم های دیجیتال است. طوری که افراد ناآشنا به الکترونیک و سیستم های دیجیتال هم بتوانند ایده های خود را در عمل پیاده کنند. اما برای شروع، نیاز به مقدمات و آموزش هایی است که این آموزش ها می تواند در قالب متن، پروژه های آماده و یا فیلم های آموزشی باشد. فیلم آموزشی آردوینو یوبرد را با در نظر گرفتن این که مخاطب، در آستانۀ ورود به دنیای سیستم های دیجیتال و دنیای آردوینو است، ساخته ایم. بنابراین در هر جلسه، از مقدمات و مباحث اولیه شروع و در پایان جلسه پروژه هایی عملی و پیشرفته تر را تشریح می کنیم. لازم به ذکر است که میکروکنترلرهای STM32 را نیز در پلتفرم آردوینو راه اندازی می کنیم. در هر جلسه علاوه بر کار با بردهای آردوینوی مبتنی بر میکروکنترلرهای AVR، با برد STM32 Nucleo-F103RB نیز پروژه هایی را انجام می دهیم. همچنین برای برنامه نویسی آردوینو از چند نرم افزار استفاده می کنیم. و هدف ما از این کار، یادگیری برنامه نویسی آردوینو در این نرم افزارها و آشنایی بیشتر با نرم افزارهای آردوینو و میکروکنترلرهاست. در طول دوره های آموزشی که در سال های گذشته داشته ایم، چه دوره های میکروکنترلر و چه دوره های دیگر، دانش پذیران همواره با پرسش هایی روبه رو بودند. آنجا که پرسش خود را مطرح می کردند، ریشۀ آن را در عدم درک صحیح مفاهیم، می یافتیم. و لازم می دانستیم که در آموزش های آینده، به بیان مفاهیمی بپردازیم. آردوینو با این که یادگیری آن ساده است، می تواند چالش برانگیز باشد. بنابراین تصمیم به ساخت آموزشی گرفتیم که در آن، تا حد ممکن، همۀ مطالب پوشش داده شوند.

فیلم 1 – آموزش آردوینو یوبرد – معرفی

آردوینو می تواند بسیار مهم باشد. توجه کنید که:

• بسیاری از نیازها وجود دارند که با آردوینو برطرف می شوند؛
• آردوینو کاربردهای گسترده ای دارد؛
• بسیاری افراد، حتی آنان که در حوزه هایی به غیر از الکترونیک فعالیت می کنند و حتی دانش آموزان دبستانی، می توانند علاقه ها و ایده های خود را با آردوینو عملی کنند؛
• خیلی اوقات، فعالان زمینۀ الکترونیک و سیستم های دیجیتال، نمونه های اولیۀ پروژه های خود را با آردوینو پیاده می کنند؛
• آردوینو یک پلتفرم متن باز است و منابع فراوانی از پروژه ها و کتابخانه ها و سخت افزارهای مورد نیاز پروژه های آردوینو، در دسترس است؛
• آردوینو راه سریعی برای رسیدن به بسیاری از اهداف در حوزۀ سیستم های دیجیتال و حوزه های دیگر است.

بنابراین آردوینو هم می تواند برای فعالان و متخصصان و علاقه مندان الکترونیک و میکروکنترلر اهمیت داشته باشد و هم برای فعالان و علاقه مندان حوزه های دیگر. در ادامه به آردوینو و کاربردهای آن و  شرح ویژگی ها و مشخصات فیلم آموزش آردوینو مقدماتی می پردازیم.

فیلم آموزش ARM STM32 مقدماتی

تصویر 1 – فیلم آموزش Arduino، فیلم آموزش آردوینو مقدماتی و شروع کار با آردوینو

آردوینو چیست؟ تعریف آردوینو و کاربردهای آن

وقتی می گوییم آردوینو، معمولاً بردهای آردوینو در ذهن مخاطب تداعی می شود. تعریف دقیق تر آردوینو چیست؟ Arduino یک پلتفرم متن باز است که شامل یک مجموعۀ نرم افزار و سخت افزار مرتبط با هم است. سخت افزارهای آردوینو شامل بردهای آردوینو، شیلدها، ماژول، کیت ها و … است. نرم افزارهای آردوینو هم شامل Arduino IDE و Arduino IDE Pro و … است. از اهداف آردوینو، تسهیل مسیر پیاده سازی پروژه های الکترونیکی دیجیتال است. بنابراین این سخت افزارها و نرم افزارها و در کل، پلتفرم آردوینو، بر اساس سادگی به وجود آمده اند. استفاده از آردوینو بسیار گسترده شده است و آردوینو برای اهدافی مورد استفاده قرار می گیرد. به طوری که می توان از آردوینو در بسیاری از کاربردها و پروژه ها استفاده کرد. آردوینو می تواند دروازۀ ورود علاقه مندان به دنیای سیستم های نهفته و میکروکنترلرها باشد. همچنین یکی از کاربردهای آردوینو، ساخت نمونه های اولیۀ پروژه هاست. بنابراین فیلم آموزش آردوینو مقدماتی، به ویژه برای آنان که در آستانۀ ورود به دنیای سیستم های نهفته هستند، می تواند بسیار مفید باشد.

شخصی می خواهد یک دستگاه پرینتر سه بعدی بسازد. می تواند این کار را با برنامه نویسی یک میکروکنترلر انجام دهد. همچنین می تواند با استفاده از یک برد آردوینو آن را بسازد و نرم افزار آن را در پلتفرم آردوینو، به سادگی بنویسد. یک معلم فیزیک، علاقه مند به این است که دستگاهی بسازد که بتواند زمان سقوط یک جسم را اندازه بگیرد. با استفاده از یک سنسور، یک برد آردوینو و برنامه نویسی آن، این کار به سادگی انجام می شود. شخصی می خواهد یک دستگاه CNC دو بعدی بسازد و طرح های مورد نظر خود را روی یک تختۀ چوبی پیاده کند؛ یک هنرمند می خواهد طرح نورپردازی هنرمندانۀ خود را اجرا کند؛ شخصی می خواهد دمای آب استخر پرورش ماهی را بسنجد؛ یک دانش آموزش، علاقه مند به ساخت یک ماشین کنترلی است؛ گروهی از دانش آموزان می خواهند یک ربات بسازند و در مسابقات رباتیک شرکت کنند و … . همۀ این موارد با آردوینو قابل پیاده سازی هستند و بخش بسیار کوچکی از کابردهای آردوینو هستند. امروزه کاربرد آردوینو بسیار گسترده شده و در بسیاری از طرح های خلاقانه و طرح های اولیه مورد استفاده قرار می گیرد. در ادامه به انواع کاربرد آردوینو می پردازیم.

تصویر 2 – فیلم آموزش Arduino، پلتفرم آردوینو

کاربردهای آردوینو

کاربردهای آردوینو را می توان به شکل زیر دسته بندی کرد. در این دسته بندی، بحث ما این نیست که آردوینو در این کاربردها مورد استفاده قرار می گیرد یا خیر. منظور این است که آردوینو می تواند چنین کاربردهایی داشته باشد و چه بسا در طیف وسیعی از آنها نیز مورد استفاده قرار می گیرد. در برخی کاربردها نیز ممکن است اصلاً به کار گرفته نشود. با توجه به ویژگی های سخت افزار و نرم افزار آردوینو، محدودیت هایی در استفادۀ آن در برخی کاربردها و در صنایع وجود دارد. در نوشتۀ آردوینو در وبلاگ یوبرد، به این موضوع پرداخته شده است. کاربردهای آردوینو عبارتند از:

• سیستم های کنترلی، هوشمند سازی، اتوماسیون و مانیتورینگ: شامل سیستم های کنترل شرایط محیطی، سیستم های کنترلی در ساختمان های هوشمند، سیستم های کنترلی گلخانه های هوشمند، هوشمند سازی و اتوماسیون ساختمان ها، گلخانه ها، تجهیزات و محیط های کشاورزی، اتوماسیون صنعتی، مانیتورینگ شرایط محیطی، مانیتورینگ کمیت های موجود در سیستم ها و دستگاه های خانگی و صنعتی (مثل مانیتورینگ باتری های UPS)، سیستم های اعلان و اطفای حریق، سیستم های روشنایی خودکار، دستگاه های کنترل از راه دور مثل GSM کنترلرها، کنترلرهای بلوتوثی، کنترلرهای مبتنی بر فرستنده گیرنده های رادیویی LoRa، کنتورهای هوشمند و … .
• سیستم های ایمنی و حفاظتی الکتریکی: مثل حفاظت دستگاه ها در برابر نوسانات برق، اتصال کوتاه، اضافه بار، حفاظت در برابر برق گرفتگی، حفاظت در برابر آتش سوزی، کنترل فاز و … .
• اینترنت اشیا: مثل راه اندازی ماژول های وای فای ESP8266 و ESP32 با پلتفرم آردوینو و استفاده از آنها در پروژه های اینترنت اشیا و مانیتور و کنترل از راه دور با اینترنت، اینترنت اشیا با استفاده از ماژول های GSM/GPRS مثل ماژول های SIM800 و Quectel و … .
• سیستم های مخابراتی و ارتباطی: بیسیم، فرستنده ها و گیرنده های رادیویی، تلفن و تلفن همراه با آردوینو، سیستم ها ارتباطی سیمی و … .
• موقعیت یابی و ناوبری: دستگاه های GPS، سیستم های اتوپایلوت و هدایت خودکار وسایل متحرک مثل ربات ها و ربات های پرنده و … .
• پزشکی و بیمارستانی: دستگاه های یادآور دارو، نمونه اولیه تجهیزات پزشکی مثل دستگاه های فشار خون، دستگاه های کمک تنفسی، سیستم های احضار پرستار، دستگاه ها و تجهیزات مراقبت های ویژه در بیمارستان، سیستم های نوبت دهی بیمارستان، تجهیزات آزمایشگاهی و … .
• کشاورزی: سیستم های آبیاری هوشمند، سیستم های کنترل و پایش شرایط محیطی، سیستم های اعلان حریق مزارع و جنگل ها، تجهیزات، ربات ها و دستگاه های سمپاشی، تجهیزات هوشمند گلخانه ها، دستگاه های دفع حشرات و حیوانات و آفات و … .
• رباتیک: ربات های مسیر یاب، ربات های امدادگر، بازوهای مکانیکی، ربات های مین یاب، ربات های آتش نشان، ربات های نظافت کننده، ربات های انسان نما، ربات های صنعتی، ربات های صنایع پزشکی، ربات های فوتبالیست، ربات های پرنده، ربات های زیر دریایی، ربات های نجار و … .

تصویر 3 – چند ربات ساخته شده با آردوینو

• دستگاه های اندازه گیری: دستگاه های اندازه گیری کمیت های الکتریکی مثل ولت متر، اهم متر، آمپرمتر، وات متر، اسیلوسکوپ، فرکانس متر، خازن سنج و …، دستگاه های اندازه گیری دما، رطوبت، شدت نور، شعله، دود، گازهای مختلف، دستگاه اندازه گیری فاصله، دستگاه سنجش سرعت و شتاب، ترازوی دیجیتال و انوع و اقسام دستگاه های اندازه گیری دیگر.
• سیستم های امنیتی: قفل های الکترونیکی مجهز به کی پد برای وارد کردن رمز، سنسور اثر انگشت، ماژول RFID، دستگاه دزدگیر منزل و خودرو، گیت های کنترل تردد و … .
• بازی، سرگرمی، ورزش و فعالیت های خلاقانه و هنری: وسایل بازی، تجهیزات ورزشی و داوری در ورزش، ساخت آلات موسیقی، نورپردازی های هنری، ربات های نقاش، ربات های خطاط، ربات های مجسمه ساز و … .
• پیاده کردن ایده ها: ایده های الکترونیکی، ایده های علوم فیزیک، شیمی و ریاضی، ایده های آماری، هنری، ایده های صنعتی و به طور کلی هر طرح یا ایده ای که نیاز به سخت افزار الکترونیکی دیجیتال دارد.
• آموزش: آموزش الکترونیک، آموزش میکروکنترلر، آموزش برنامه نویسی میکروکنترلر، آموزش فیزیک، شیمی، زیست، رباتیک، هنر، موسیقی و … .
• کاربردهای صنعتی: نمونه های اولیۀ سیستم ها و دستگاه های الکترونیکی صنعتی، آردوینوهای صنعتی مثل Arduino PLC، ربات ها و بازوهای رباتیک صنعتی و … .
• کاربردهای دیگر: دستگاه های حضور و غیاب، سیستم های نوبت دهی ادارات، چراغ های راهنمایی، تابلوهای LED، سیستم های روشنایی، پرینترهای سه بعدی، دستگاه های CNC و … .

مباحث تئوری و مقدماتی که در فیلم آموزش آردوینو مقدماتی مطرح می شوند، پایه و مقدمات به کار گرفتن آردوینو در کاربردهای مذکور است. بسیاری از مباحث مطرح شده در پروژه های آموزش آردوینو یوبرد نیز خود به تنهایی، کاربردهایی را شامل می شوند.

راه اندازی آردوینو، شروع کار با Arduino

تصویر 4 – کاربرد آردوینو در صنعت، دو نمونه از PLCهای ساخته شده با آردوینو

چرا آموزش آردوینو مقدماتی یوبرد؟

به جرأت می توانیم بگوییم فیلم آموزش آردوینو مقدماتی یوبرد، کامل ترین آموزش آردوینو به زبان فارسی است و مخاطب را از صفر به 100 می رساند. یکی از اهداف اصلی یوبرد، ارتقای سطح دانش در حوزۀ سیستم های دیجیتال در سطح کشور است. این هدف را همواره در آموزش ها در نظر گرفته ایم. این موضوع برای آموزش Arduino اهمیت بیشتری دارد. چرا که آردوینو، با توجه به این که دروازه ای برای ورود به حوزۀ سیستم های دیجیتال است، می تواند تعیین کنندۀ مسیر افراد باشد. همچنین پس از مدت ها فعالیت در زمینۀ آموزش، به آنچه که مفتخر به ارائۀ آن هستیم، یعنی کیفیت و جامعیت، رسیده ایم. در آموزش آردوینو مقدماتی یوبرد، محتوای آموزش، تصویر و صوت فیلم آموزشی، همه کیفیت بالایی دارند. برخی ویژگی های فیلم آموزش آردوینو مقدماتی یوبرد به صورت زیر است:

• این دوره آموزش آردوینو کاملاً پروژه محور است؛
• در تمامی مباحث، علاوه بر کلیات، به جزئیات هم می پردازیم و هیچ مبحثی را بدون توضیح جزئیات، باقی نمی گذاریم؛
• تمامی جلسات دوره آموزش آردوینو را با مقدمه و تشریح تئوری آغاز می کنیم و با انجام پروژه های ساده و پروژه های کاربردی و مهم به پایان می بریم؛
• پروژه های هر جلسه شامل راه اندازی واحدهای داخلی و راه اندازی ماژول ها و المان های خارجی است؛
• با ارائۀ آموزش کدنویسی آردوینو، مخاطب را از تهیۀ آموزش های برنامه نویسی، تا حد زیادی بی نیاز می کنیم؛
• تقریباً در همۀ موارد، نتیجۀ عملی پروژه ها را مشاهده می کنیم. همچنین در خیلی از آنها، به شبیه سازی در نرم افزار پروتئوس می پردازیم؛
• در اغلب پروژه ها، برای تفهیم بیشتر، شماتیک مدارهای پروژه را تشریح می کنیم؛
• در پروژه ها، به تشریح تمام نکات مرتبط با موضوع و کدهای برنامه می پردازیم؛
• نه تنها از نرم افزار اصلی آردوینو یعنی Arduino IDE استفاده می کنیم، بلکه در پروژه ها، نرم افزارهای Visual Studio، اتمل استودیو و VS Code را هم به کار می بریم؛ (برنامه نویسی میکروکنترلرها با ویژوال استودیو)؛
• در آموزش آردوینو یوبرد، تنها به کار با بردهای آردوینو مبتنی بر میکروکنترلرهای AVR اکتفا نمی کنیم. در این آموزش برد STM32 Nucleo-F103RB را هم در پلتفرم آردوینو راه اندازی می کنیم و واحدهای داخلی ARM STM32F103RB را نیز بررسی می کنیم. (راه اندازی STM32 با آردوینو).

آموزش آردوینو یوبرد به گونه ای است که می تواند مخاطب را تا سطح کار با میکروکنترلرها بالا ببرد. در فیلم آموزش آردوینو مقدماتی یوبرد، واحدهای داخلی میکروکنترلرهای روی بردهای Arduino UNO/Nano/Mega و همچنین برد ARM STM32 Nucleo-F103RB تشریح می شوند. مباحث تئوری که در ابتدای جلسات پورت IO، وقفه، ADC، مقایسه کنندۀ آنالوگ، تایمر و … مطرح شده اند، تا حدودی مشابه مطالبی است که در ابتدای جلسات آموزش AVR و آموزش STM32 آمده اند. بنابراین اگر مخاطب وارد یادگیری میکروکنترلرها شود، با بسیاری از مطالبی که در آموزش میکروکنترلر مطرح می شوند، آشنایی دارد. نمونه کدها و پروژه هایی که در آموزش آردوینوی یوبرد ارائه می کنیم دو هدف کلی دارند:

• تفهیم بیشتر مباحث تئوری و آموزش راه اندازی آردوینو و واحدهای داخلی آن؛
• ارائۀ بخش های کوچک پروژه های بزرگ در قالب چندین پروژۀ کوچک که دانش پذیر با در کنار هم قرار دادن پروژه های مطرح شده در جلسات مختلف، بتواند ایده ای را که در ذهن دارد پیاده کند.

فیلم آموزش ARM STM32 مقدماتی

فیلم آموزش میکروکنترلرهای AVR مقدماتی

تصویر 5 – فیلم آموزش Arduino، برد توسعۀ Nucleo-F103RB و برد Arduino UNO

سرفصل های فیلم آموزش آردوینو مقدماتی

سرفصل های فیلم آموزش آردوینو مقدماتی یوبرد به طور کلی به صورت زیر هستند. برای مطالعۀ جزئیات سرفصل های هر جلسه از پکیج آردوینو مقدماتی، به متن معرفی آن جلسه مراجعه کنید.

• جلسۀ 1 – فیلم مقدمه آموزش آردوینو: در این جلسه از پکیج آموزش آردوینو مقدماتی، با معرفی دقیق و کامل آردوینو و پاسخ کامل به پرسش آردوینو چیست، بررسی ابزارهای مرتبط، بررسی عبارات و اصطلاحات مورد نیاز و شروع کار با آردوینو و نرم افزارهای آن، پیش نیاز جلسات بعد را فراهم می کنیم.
• جلسۀ 2 – فیلم آموزش برنامه نویسی آردوینو: شروع کار با آردوینو نیاز به دانش برنامه نویسی دارد. در این جلسه از آموزش آردوینو پس از بیان مقدمات و معرفی زبان آردوینو، برنامه نویسی آردوینو را از صفر آغاز می کنیم و به آموزش گام به گام برنامه نویسی آردوینو می پردازیم.
• جلسۀ 3 – فیلم آموزش برنامه نویسی پیشرفته آردوینو: در این جلسه مباحث پیشرفته تر زبان برنامه نویسی آردوینو را تشریح می کنیم. به طوری که در پروژه های جلسات آیندۀ فیلم آموزش Arduino، نکتۀ مبهمی از زبان برنامه نویسی آردوینو باقی نخواهد ماند. با مباحث این جلسه و جلسۀ قبلی، آموزش کدنویسی آردوینو تا حد زیادی کامل می شود و دانش پذیر نیاز به آموزش زبان برنامه نویسی C و C++ دیگری نخواهد داشت. اما اگر دانش پذیر علاقه مند به یادگیری کامل و حرفه ای زبان C و C++ میکروکنترلرها و آردوینو است، می تواند به آموزش زبان C میکروکنترلرها و آموزش زبان C++ میکروکنترلرها مراجعه کند.
• جلسۀ 4 – فیلم آموزش پورت IO در آردوینو: در این جلسه از پکیج آردوینو مقدماتی با پورت های ورودی/خروجی آردوینو کار می کنیم و 13 پروژۀ مختلف انجام می دهیم. از LED چشمک زن و راه اندازی رله گرفته تا راه اندازی کی پد، سون سگمنت، دات ماتریکس، LCD کاراکتری و … . (اتصال رله به میکروکنترلر – راه اندازی سون سگمنت با آردوینو)
• جلسۀ 5 – فیلم آموزش وقفه در آردوینو: این جلسۀ فیلم آموزش Arduino به تشریح وقفه و وقفۀ خارجی در میکروکنترلرها، آردوینو و STM32 اختصاص دارد. در جلسۀ وقفۀ آموزش آردوینو انواع وقفۀ خارجی و Pin change را بررسی می کنیم و چند پروژۀ کاربردی انجام می دهیم.
• جلسۀ 6 – فیلم آموزش ADC در آردوینو: در این جلسه از از پکیج آردوینو مقدماتی، پس از تشریح دقیق مباحث تئوری ADC، به راه اندازی ADC در آردوینو در بردهای مبتنی بر AVR و برد Nucleo-F103RB می پردازیم.
• جلسۀ 7 – فیلم آموزش مقایسه کننده آنالوگ در آردوینو: در این جلسه از فیلم آموزش آردوینو مقدماتی، پس از توضیحات کامل تئوری، به پروژه هایی مثل رلۀ ولتاژی، ساخت خازن سنج و کنترل نور محیط می پردازیم. (مقایسه کننده آنالوگ در AVR)
• جلسۀ 8 – فیلم آموزش تایمر در آردوینو: موضوع این جلسه از فیلم آموزش آردوینو مقدماتی، تایمر است. تایمر و عملکرد و کاربردهای آن، عبارات و اصطلاحات مربوط و همچنین تایمرهای بردهای آردوینو و برد Nucleo-F103RB را تشریح می کنیم و در چند پروژه، تایمرهای این بردها را راه اندازی و استفاده می کنیم.
• جلسۀ 9 – فیلم آموزش تایمر پیشرفته در آردوینو: پروژه های پیشرفتۀ تایمر را در این جلسه از آموزش مقدماتی آردوینو ارائه کرده ایم. مهمترین پروژه های این جلسۀ پکیج آموزش آردوینو مقدماتی عبارتند از: کنترل دور موتور DC با PWM و فیدبک از طریق Capture تایمرهای ARM STM32، ساخت فرکانس متر با قابلیت کانتر تایمر 1 در آردوینو UNO، راه اندازی ماژول فاصله سنج آلتراسونیک با تایمر 1 آردوینو، اندازه گیری دورۀ تناوب سیگنال، زمان High بودن و Duty cycle با دو روش مد PWM input تایمرهای STM32 و بدون استفاده از آن و راه اندازی سروو موتور با PWM.
• جلسۀ 10 – فیلم آموزش USART در آردوینو: در این جلسه از فیلم آموزش آردوینو، پروتکل ارتباطی USART، یعنی ارتباط سریال آردوینو را تشریح می کنیم. مباحث این جلسه شامل مقدمات و تئوری پروتکل های ارتباطی و پروتکل ارتباطی USART، نحوۀ ارسال و دریافت داده در USART، عبارات و اصطلاحات USART، ویژگی های پروتکل USART در بردهای آردوینو نانو، اونو و مگا و ARM STM32 Nucleo-F103RB، توابع راه اندازی ارتباط سریال در بردهای آردوینو و برد ARM STM32 Nucleo-F103RB و پروژه ها و نمونه کدهای USART در آردوینو است.
• جلسۀ 11 – فیلم آموزش RTC در آردوینو: در جلسۀ یازدهم فیلم آموزش Arduino، به مباحث مقدماتی و تئوری RTC و RTCهای داخلی میکروکنترلرها و RTCهای خارجی و راه اندازی آی سی RTC خارجی DS1307 و واحد RTC داخلی میکروکنترلر ARM STM32F103RB می پردازیم.

تصویر 6 – پروژۀ اندازه گیری ولتاژ و جریان با آردوینو، از پروژه های جلسۀ آموزش ADC در آردوینو

مخاطبان و پیش نیازهای فیلم آموزش آردوینو مقدماتی یوبرد

مخاطبان فیلم آموزش آردوینو مقدماتی یوبرد، به چند دسته تقسیم می شوند:

• دستۀ اول: آنهایی هستند که می خواهند وارد دنیای سیستم های دیجیتال شوند. اگرچه برای ورودی به دنیای دیجیتال، یادگیری آردوینو الزامی نیست، اما آردوینو می تواند شروع خوبی، به ویژه برای افرادی که با دنیای الکترونیک آشنایی ندارند، باشد.
• دستۀ دوم: کسانی هستند که در حوزۀ سیستم های دیجیتال فعالیت می کنند، اما تاکنون با آردوینو کار نکرده اند. بسیاری از مباحث آموزش، برای این دسته از افراد، ساده است. با این حال، این افراد می توانند مخاطب فیلم آموزش Arduino یوبرد باشند.
• دستۀ سوم: افراد یا گروهی هستند که روی ساخت نمونۀ اولیۀ یک پروژه کار می کنند. در صورتی که نمونۀ اولیۀ پروژۀ این افراد با آردوینو باشد، آموزش آردوینو می تواند برای این افراد مناسب باشد.
• دستۀ چهارم: آنهایی هستند که یک محصول، ربات یا وسیله ای دارند و نیازمند یک سیستم دیجیتال هستند. آردوینو و آموزش آردوینو برای این افراد می تواند مناسب باشد.

لازم به ذکر است که با توجه به این که یادگیری آردوینو ساده است، کودکان و نوجوانان و همچنین افرادی که کلاً با دنیای الکترونیک آشنایی ندارند نیز می توانند مخاطبان این آموزش باشند و به یادگیری آردوینو بپردازند. بنابراین فیلم آموزش آردوینو مقدماتی یوبرد هم می تواند یک آموزش آردوینو برای مبتدیان باشد و هم آموزشی مفید برای حرفه ای ها. پیش نیاز این آموزش تنها داشتن توانایی کار کردن با کامپیوتر است. دانستن مبانی الکترونیک نیز می تواند به درک سریع تر موضوعات کمک کند. اما در طی آموزش سعی کرده ایم مباحث پایه ای را هم بیان کنیم، تا نیاز به مبانی الکترونیک کمتر شود.

تصویر 7 – مخاطبان آردوینو، ساخت ربات و ساخت نمونۀ اولیۀ یک پروژه با آردوینو

هدف یوبرد از ارائۀ فیلم آموزش آردوینو مقدماتی

با این که آردوینو بر اساس سادگی است و کار با آن می تواند به راحتی شروع شود، اما می تواند سردرگم کننده و پیچیده هم باشد. مخاطبان تازه وارد می توانند به سادگی یک رله یا یک LED را روشن و خاموش کنند. می توان بدون درک عمیق نسبت به میکروکنترلرها، با آردوینو پروژه های دیگری هم انجام داد. مثلاً با آردوینو می توان یک سیستم سفارش غذای رستوران ساخت که ویژگی های چشمگیری هم داشته باشد. در سطح اینترنت، نمونه کدها و پروژه های فراوانی وجود دارند که می توانند دستیابی به چنین پروژه هایی را فراهم کنند. اما سوال اینجاست که

• این پروژه های آماده تا چه حد می توانند دربارۀ موضوعات مختلف آردوینو و میکروکنترلرها، به مخاطب درک عمیقی بدهند؟
• آیا پروژه های آمادۀ سطح اینترنت برای افراد تازه وارد می توانند سرچشمۀ خلاقیت باشند؟
• آیا افراد تازه وارد می توانند بعد از کار با چند پروژۀ آماده، ایده ای را که در ذهن خود دارند، پیاده کنند؟

تصویر 8 – اهداف یوبرد از فیلم آموزش آردوینو مقدماتی، ورود به دنیای سیستم های دیجیتال

دنیای آردوینو از دنیای میکروکنترلرها جدا نیست و به هر حال عنصر اصلی بردهای آردوینو، میکروکنترلر است. هدف ما از ساخت آموزش آردوینو، تنها پرداختن به مباحثی برای ساخت انواع پروژه نیست. با این که آموزش Arduio یوبرد، پروژه محور است اما در دل آن اهدافی نیز نهفته است. که به طور خلاصه عبارتند از:

• آشنا کردن دانش پذیر با دنیای سیستم های دیجیتال و مباحث مربوط به میکروکنترلرها و سیستم های نهفته، به طوری که اگر بخواهند وارد کار با میکروکنترلرها شوند، مسیر هموارتری داشته باشند؛
• پروراندن قوۀ تخیل دانش پذیر در راستای خلق و پیاده کردن ایده ها؛
• آموزش برنامه نویسی به طوری که در ورود به دنیای میکروکنترلرها تا حد زیادی به زبان برنامه نویسی میکروکنترلرها آشنا باشند؛
• آشنا کردن دانش پذیر با المان ها و ماژول های متداول در کاربردهای متنوع؛
• افزایش سطح دانش در حوزۀ آردوینو و سیستم های دیجیتال؛
• و … .

پیش نمایش جلسۀ 1 – اضافه کردن آردوینو به نرم افزار ویژوال استودیو

پیش نمایش جلسۀ 2 – ساختارهای تصمیم if و در زبان آردوینو

پیش نمایش جلسۀ 3 – تایپ دف و تایپ دف کردن استراکچر و یونیون و enum

پیش نمایش جلسۀ 4 – راه اندازی رله با آردوینو

پیش نمایش جلسۀ 5 – راه اندازی وقفه خارجی در آردوینو با نرم افزار VS Code

پیش نمایش جلسۀ 6 – پایه های ADC در بردهای آردوینو

پیش نمایش جلسۀ 7 – مقایسه کننده آنالوگ در آردوینو

پیش نمایش جلسۀ 8 – ساخت PWM با تایمرهای آردوینو

پیش نمایش جلسۀ 10 – توابع ارتباط سریال STM32 در آردوینو

پیش نمایش جلسۀ 10 – راه اندازی USART در آردوینو و ارتباط با کامپیوتر

پیش نمایش جلسۀ 11 – واحد RTC میکروکنترلرهای STM32F1

پیش نمایش جلسۀ 11 – راه اندازی RTC در STM32 با آردوینو