اگر جزو علاقه مندان حوزه الکترونیک هستید، لازم است که دوره آموزش میکروکنترلر AVR را طی کنید. میکروکنترلر جزو مهمترین قطعات کامپیوتری در حوزه مانیتورینگ و کنترل است و اساسا برای ساده سازی امور استفاده می شود. از یک ماشین حساب ساده و ساعت هوشمند مچی گرفته تا پیشرفته ترین تجهیزات پزشکی و فضایی به میکروکنترلر نیاز دارند.
اصلی ترین بخش در آموزش میکروکنترلر AVR شامل ریزپردازنده می شود که اجرای دقیق و اصولی دستورات به عهده آن است. میکروکنترلرها شامل انواع 4 بیتی، 8 بیتی و 64 بیتی و 128 بیتی می شوند و برای دانشجویان رشته های رباتیک، برق و سخت افزار لازم است که آموزش میکروکنترلر را به صورت عملی و حرفه ای پشت سر بگذارند. در ادامه با ما همراه باشید تا در مورد آموزش میکروکنترلر کمی به گفتگو بپردازیم.
آشنایی با اجزای داخلی میکروکنترلر
اصل اول برای آموزش میکروکنترلر AVR، آشنایی با معماری و ساختار این چیپ پردازشی است. میکروکنترلرها از بخش های زیادی تشکیل شده اند. از جمله این بخش ها می توان به واحد پردازش CPU، حافظه موقت RAM، حافظه ROM، پورت های ورودی و خروجی، تایمرها، کانترها، کنترل های وقفه، مبدل های دیجیتال و آنالوگ و رابط کاربردی سریال اشاره کرد.
دست به دست هم دادن این پارت ها در یک میکروکنترلر منجر به برقرار شدن اتوماسیون در اجرای دستورالعمل ها می شود. تمام وسیله هایی که اطلاعات را نمایش می دهند و ذخیره سازی و پردازش و اندازه گیری می کنند به میکروکنترلر نیاز دارند.
هر کدام از اجزای میکروکنترلر چه وظیفه ای دارند؟
دانستن نام اجزای میکروکنترلر لازم است اما کافی نیست. بنابراین شما باید با کارایی هر کدام از این اجزا نیز آشنایی داشته باشید.
· واحد CPU در میکروکنترلر
یکی از مهمترین بخش های میکروکنترلر، CPU است که وظیفه اصلی آن پردازش می باشد. ورودی ها و برنامه هایی که از طریق پین های ورودی و دستورالعمل ها فراهم می شوند، توسط CPU پردازش می شوند و در پایه های خروجی ارائه می گردند.
· حافظه میکروکنترلر
تراشه حافظه در میکروکنترلر وظیفه ذخیره سازی برنامه ها را دارد. این تراشه ها در انواع EEPROM، EPROM، ROM و RAM وجود دارند.
· پورت های ورودی و خروجی در میکروکنترلر
پورت های ورودی و خروجی نقش مهمی در میکروکنترلر دارند. تعداد این پورت ها در هر میکروکنترلر متفاوت می باشد و کاربرد اصلی آن ها ربط دادن دستگاه های ورودی و خروجی همچون سنسورها و نمایشگر می باشد.
· پورت های سریال در میکروکنترلر
پورت های سریال در میکروکنترلر وظیفه ربط دادن میکروکنترلر به تجهیزات جانبی را دارند. اطلاعات توسط پورت های سریال به شکل همزمان به داخل و خارج یک بیت توسط بیت های دیگر منتقل می شود.
· مبدل های آنالوگ و دیجیتال در میکروکنترلر
تبدیل داده های دیجیتال و آنالوگ به یکدیگر توسط این مبدل در میکروکنترلر صورت می گیرد.
· تایمر در میکروکنترلر
تایمر در میکروکنترلر نقش ایجاد کننده پالس، شمارنده پالس و تعدیل کننده را دارد.
اندازه بیت در میکروکنترلر چیست؟
میکروکنترلرها در انواع 8 بیتی تا 128 بیتی وجود دارند با این حال متداول ترین آن ها در انواع 8 تا 32 بیتی استفاده می شوند. میکروکنترلرهای 8 بیتی برای انجام عملیات منطقی استفاده می شوند.
میکروکنترلرهای 16 بیتی عملیات نسبتا پیچیده تری را انجام می دهند و میکروکنترلرهای 32 بیتی و بالاتر در تجهیزات مهم و حساسی مانند تجهیزات پزشکی، فضایی، صنعتی و اداری استفاده می شوند. بنابراین می توان اینگونه گفت که میزان قدرتمند بودن یک میکروکنترلر در اجرای دستورات پیچیده با اندازه بیت آن تناسب دارد.
آموزش میکروکنترلر AVR چه اهمیتی دارد؟
اگر در رشته های مهندسی برق، رباتیک و الکترومکانیک و سخت افزار تحصیل می کنید و یا به حوزه الکترونیک علاقه دارید، آموزش میکروکنترلر به شما کمک می کند تا بتوانید وارد حرفه ای پول ساز و درآمدزا شوید.
به واسطه آموزش میکروکنترلر می توانید اقدام به طراحی مدارهای منطقی و ساخت تجهیزات الکترونیکی مانند کنترل کننده صنعتی، ریموت کنترل، اتوماسیون صنعتی و تجهیزات پزشکی و تجهیزات خانه هوشمند شوید. به ویژه که این روزها تجهیزات خانه هوشمند حسابی روی بورس هستند و شما می توانید به واسطه یادگیری مفاهیم میکروکنترلر، قدم در این راه روشن بگذارید.
آموزش میکروکنترلر برای متخصصان خانه هوشمند
در طراحی خانه هوشمند تجهیزات زیادی تعبیه می شوند که هر کدام طبق دستورات از قبل برنامه نویسی شده عمل می کنند. به عنوان مثال وجود میکروکنترلر در دماسنج هوشمند باعث می شود تا بتوانید دمای محیط را طبق یک دستور از پیش تعیین شده تنظیم کنید. طبق دستوراتی که روی میکروکنترلر کدنویسی می شوند، چنانچه دمای محیط بیش از حد خاصی شود و یا از میزان خاصی کمتر شود، دستور روشن شدن سیستم تهویه یا سیستم سرمایش گرمایش صادر خواهد شد.
بنابراین بدون اینکه نیاز باشد تنظیمات خاصی انجام دهید، دمای محیط افزایش یا کاهش پیدا می کند و این به لطف وجود میکروکنترلر است. آموزش میکروکنترلر برای آن دسته از افرادی که می خواهند در زمینه طراحی خانه هوشمند فعالیت داشته باشند ضروری است.
کامپایلر BASCOM در آموزش میکروکنترلر
نرم افزار بسکام BASCOM یکی از مهمترین نرم افزارها در آموزش میکروکنترلر AVR است. این نرم افزار اولین بار توسط مارک آلبرت توسعه یافت و بستری مناسب برای برنامه نویسی و طراحی مدارهایی است که شامل میکروکنترلر AVR می شوند. برنامه نویسی میکروکنترلر اساسا توسط زبان های برنامه نویسی C و Basic انجام می شود. زبان Basic زبان ساده تری است و می توان دستورات را به شکل روان تر در آن کدنویسی کرد.
بنابراین در ابتدای آموزش میکروکنترلر، بهتر است سراغ آموزش زبان برنامه نویسی Basic بروید. اما برای آموزش حرفه ای میکروکنترلر نیاز است که زبان برنامه نویسی C را به خوبی بلد باشید. البته این موضوع به معنای ضیف بودن زبان بیسیک نیست.
کامپایلر KEIL در آموزش میکروکنترلر
کامپایلر KEIL کامپایلر دیگری است که از آن برای برنامه نویسی میکروکنترلر ARM استفاده می شود. برنامه نویسی میکروکنترلرهای ARM شباهت زیادی به برنامه نویسی میکروکنترلرهای AVR دارد با این حال اغلب آموزش ها در ایران حول محور میکروکنترلر AVR می چرخد.
سرفصل های آموزش میکروکنترلر
دوره های مختلفی برای آموزش میکروکنترلر برگزار می شوند. اگر می خواهید از بهترین آموزش در این زمینه بهره مند شوید، توصیه می کنیم که قبل از هر چیز سرفصل های دوره را بررسی کنید. سرفصل های دوره آموزش میکروکنترلر به شما خواهد گفت که آیا دوره پیش رو برای شما مفید است یا خیر. از جمله مهمترین این سرفصل ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- آشنایی با اجزای مدارهای الکترونیکی و الکتریکی
- آشنایی با مدارهای الکترونیکی دیجیتال
- آشنایی با انواع میکروکنترلرها و شیوه راه اندازی آن ها
- آموزش نرم افزارهایProteus وProteus
- آشنایی با منابع تولید پالس
- نحوه تبدیل سیگنال ها
- آشنایی با مفاهیم ارتباط سریال
- آشنایی با نرم افزارهای شبیه سازی
- برنامه نویسی میکروکنترلر
- کار با وقفه ها
- کار با تایمرها
- راه اندازی صفحه کلید
- کار با پورت ها
- راه اندازی ال سی دی های رنگی و گرافیکی
- انجام پروژه های عملی
دوره آموزش میکروکنترلر را می توان هم به صورت حضوری و هم به صورت آنلاین طی کرد.
آموزش میکروکنترلر AVR بهتر است یا میکروکنترلر ARM؟
اگر می خواهید بدانید که آموزش میکروکنترلر AVR بیشتر به کارتان می آید یا میکروکنترلر ARM باید بگوییم که این موضوع کاملا بستگی به نیاز بازار دارد. به عنوان مثال میکروکنترلرهای ARM از لحاظ قیمتی اقتصادی تر از میکروکنترلرهای AVR هستند و مزایای بیشتری هم دارند. میکروکنترلرهای AVR به دلیل قیمت بالا تقریبا از دور رقابت حذف شده اند و اگر قرار باشد آموزش میکروکنترلر AVR و ARM را از لحاظ ارزشمند بودن مقایسه کنیم، آموزش میکروکنترلر ARM در اولویت قرار دارد.
این در حالی است که آموزش های موجود در ارتباط با میکروکنترلر AVR غنی تر هستند چرا که سال های زیادی مورد توجه بوده اند. به همین دلیل اساتید ایران تخصص و تسلط بیشتری روی آموزش میکروکنترلر AVR دارند.
آیا آموزش میکروکنترلر ملزم به گذراندن پیش نیاز است؟
برای اینکه بتوانید دوره آموزش میکروکنترلر AVR را به خوبی پشت سر بگذارید بهتر است آشنایی خوبی با زبان های برنامه نویسی از جمله زبان Embedded C، زبان Basic، زبان Pascal و زبان JAVA داشته باشید. در بین تمام زبان های برنامه نویسی مطرح شده، زبان C اهمیت بیشتری دارد.
آموزش میکروکنترلر را با چه تجهیزاتی شروع کنیم؟
برای شروع آموزش میکروکنترلر AVR توصیه می کنیم که اقدام به تهیه بردهای ARDUINO و UNO نمایید. این بردها نیاز به منبع تغذیه مستقل ندارند و می توانید آن ها را به صورت آماده خریداری کنید. این بردها را می توان به راحتی به کامپیوتر متصل نمود و برنامه نویسی میکروکنترلر را انجام داد. فراموش نکنید که دانستن مبانی الکترونیک برای شروع پر قدرت این آموزش ضروری است.
اگر از علاقمندان به انجام پروژه میکروکنترلر در حوزه های مختلفی هستید، برای ثبت سفارش کلیک کنید.
کلام پایانی
دنیای امروز دنیای تکنولوژی است و با گسترش سریع تجهیزات هوشمند و فناوری هایی مانند اینترنت اشیا، اهمیت میکروکنترلر ها بیشتر شده است. از میکروکنترلر در صنعت خودرو، رباتیک، صنعت هوا فضا، صنعت پزشکی و صنعت فیلمبرداری و صنایع دفاعی استفاده زیادی می شود.
شما با طی کردن آموزش میکروکنترلر می توانید پروژه های متنوعی مانند طراحی کورنومتر، طراحی چراغ راهنمایی، طراحی ساعت دیجیتال و طراحی ماشین حساب و طراحی دماسنج را انجام دهید. طی کردن دوره های پیشرفته نیز منجر به تخصص و مهارت هر چه بیشتر شما در این حوزه خواهد شد.