آموزش جامع آردوینو (مبتدی و پیشرفته)

جمعیت افراد علاقه‌مند به ساختن (Makers) در سال‌های اخیر رشد قابل توجهی داشته است. این موضوع تا حد زیادی مربوط به توسعه نرم‌افزارها و سخت‌افزارهای منبع‌باز (Open-Source) بوده است که کمک زیادی به گسترش فرهنگ ساختن کردند. در گذشته اصلا این طور نبود. اگر کسی ایده‌ای داشت و می‌خواست چیزی را بسازد، با مشکلات متعددی بر می‌خورد که یکی از آنها نبودن ابزارهایی ساده و کارآمد مخصوصا در حوزه الکترونیک و میکروکنترلر بود که برای عموم در دسترس و قابل استفاده باشد. آردوینو مهمترین برد الکترونیکی منبع‌باز است که با آن می‌توانید پروژه‌های بسیار جذابی بسازید. اگر شما هم ساختن را دوست دارید، با ما همراه باشید.

معرفی آردوینو

آردوینو برای انجام پروژه‌های نمونه‌سازی سریع یک آچار فرانسه است. شاید تا چند سال پیش انجام یک کار مرتبط با الکترونیک به دانش عمیق الکترونیک، فیزیک و ریاضیات، مهارت‌های عملی زیاد، و تجهیزات مختلفی نیاز داشت. با معرفی آردوینو از سال 2003 پنجره جدیدی به روی افرادی که به ساخت تجهیزات و ایده‌های خودشان علاقه داشتند باز شد. آردوینو پیچیدگی‌های الکترونیکی انجام یک پروژه را به دوش می‌کشد تا افرادی با دانش اندک در این زمینه هم بتوانند با آن کار کنند. این مزیت برای کسانی که کار بین رشته‌ای می‌کنند یا اینکه می‌خواهند یک ایده را با کمترین هزینه عملی کنند، دانش‌آموزان و دانشجویان یا حتی مهندسان الکترونیکی که می‌خواهند امکان‌پذیر بودن عملی یک پروژه را بررسی کنند فوق العاده است.

آردوینو شامل دو بخش سخت افزاری و نرم‌افزاری است. بخش سخت افزاری آن برد آردوینو است که بر روی آن یک میکروکنترلر قابل برنامه‌ریزی قرار دارد. نرم‌افزار آردوینو که به آن IDE گفته می‌شود، برای نوشتن برنامه‌ها و انتقال آنها به برد استفاده می‌شود. برخی بردها برای انتقال برنامه به آنها، نیاز به یک سخت‌افزار ثانویه دارند اما آردوینو اینگونه نیست و با کابل USB مستقیما می‌توانید این کار را انجام دهید. زبان برنامه‌نویسی آردوینو نسخه ساده شده‌ای از زبان معروف ++C است که استفاده از آن را بسیار ساده و جذاب کرده است.

کاربردهای آردوینو

تمام کاری که آردوینو انجام می‌دهد در سه بخش خلاصه می‌شود: شنیدن، تصمیم‌گیری و فرمان دادن! آردوینو به راحتی با طیف وسیعی از سنسورهای مختلف ارتباط برقرار کرده و داده‌های آنها را درک می‌کند. دماسنج، رطوبت‌سنج، شتاب‌سنج و GPS نمونه‌هایی از این سنسورها هستند. آردوینو یک محیط برنامه‌نویسی بسیار ساده در اختیار کاربر قرار می‌دهد تا به راحتی بتواند تمام محاسبات و تصمیماتی که از برد آردوینو مورد انتظار است را در آن در قالب یک کد وارد کند. عملگرهای زیادی هم هستند که آردوینو می‌تواند به آنها دستور انجام یک کار را بدهد. مثلا نمایش یک تصویر در صفحه LCD، چرخش یک موتور الکتریکی با سرعت مشخص و ارسال یک پیام با یک ماژول وایفای از طریق اینترنت. با کنار هم گذاشتن و ترکیب این موارد و کمی چاشنی خلاقیت می‌توان با چند ابزار ساده، کارهای بزرگی انجام داد. این یعنی آردوینو به همراه ابزارهایی که به آن متصل می‌کنید مانند یک موجود مستقل، کاملا می‌تواند با محیط بیرون تعامل داشته باشد.

برای نمونه، شما می‌‌­توانید داده‌های یک سنسور رطوبت که به یک گیاه گلدانی متصل شده را بخوانید و اگر خاک آن خشک باشد، یک سیستم آبیاری خودکار را روشن کنید. یا مثلا می‌توانید یک پیام رسان را به مودم اینترنت خود وصل کنید تا هر زمان که کسی وارد خانه شد، به شما پیام بدهد. یا می‌توانید کاری کنید که قهوه‌ساز هنگام صبح به طور خودکار روشن شود. حتی شما می‌توانید به کمک آردوینو و پرینت سه‌بعدی چند قطعه ساده، یک ربات کوچک بسازید که حرف بزند و حرکات نمایشی انجام دهد. بطور کلی آردوینو توانایی تعامل با تقریبا هر وسیله الکترونیکی و الکتریکی را دارد. به کمک آردوینو شما می‌توانید حتی بسیاری از وسیله‌هایی که مستقیما با برق کار نمی‌کنند را هم به طور غیرمستقیم- مثلا با یک موتور الکتریکی- کنترل کنید.

معرفی مجموعه آموزشی

آموزشی که پیش روی شما قرار دارد، شامل مجموعه کاملی از مطالبی است که برای کار با برد آردوینو نیاز خواهید داشت. این مجموعه از ساده‌ترین مباحث شروع شده و شما را با مفاهیم اولیه آردوینو آشنا می‌کند. در ادامه تعدادی از مهمترین سنسورها، ماژول‌ها و عملگرها را با آردوینو راه‌اندازی خواهیم کرد. این آموزش‌ها صرفا معرفی قطعات نیست بلکه در کنار آنها با مفاهیم فیزیکی و الکتریکی جذابی نیز آشنا خواهید شد که درک آنها به شما در تولید ایده‌های جدید کمک می‌کند. در این آموزش تا مراحل پیشرفته کار با آردوینو با شما همراه خواهیم بود. مطالبی که در این مجموعه مشاهده خواهید کرد به این صورت است:

١. آشنایی با انواع بردهای آردوینو

تا اینجا با چیستی برد آردوینو آشنا شدید. وقت این است که کمی راجع به سخت‌افزار آردوینو بدانید. برای یادگیری آردوینو، اولین گام انتخاب یک برد آردوینوی مناسب است. انواع خیلی زیادی آردوینو وجود دارد که هر کدام مشخصات خاصی داشته و برای بعضی کاربردها مناسب است. در این آموزش معروف‌ترین بردهای آردوینو را معرفی خواهیم کرد و به شما خواهیم گفت که هر کدام برای چه کاری مناسب است. در این قسمت، اجزای سخت‌افزاری آردوینو را هم معرفی می‌کنیم که به شما در انتخاب آردوینوتان و همچنین در آموزش‌های بعدی کمک می‌کند.

٢. شروع کار با نرم‌افزار آردوینو

دومین چیزی که لازم دارید، یاد گرفتن کدنویسی برای آردوینو است. اگر با زبان‌های برنامه‌نویسی آشنایی ندارید اصلا نگران نباشید، چون که نوشتن برنامه برای آردوینو ساده‌تر از هر برد الکترونیکی دیگری است و در مدت خیلی کوتاهی با آن آشنا خواهید شد. به نظر من یادگیری برنامه‌نویسی به صورت مستقل از کاربرد بازدهی چندانی ندارد. در عوض، کدنویسی را باید در حین انجام پروژه‌ها یاد گرفت. به همین خاطر در طول این آموزش هیچگاه با حجم زیادی از کدهای جدید مواجه نخواهید شد، بلکه در طول آموزش‌های این دوره تا آخرین قسمت در کنارتان خواهیم بود و به صورت پیوسته مهارت برنامه‌نویسی‌تان ارتقا پیدا خواهد کرد. در این قسمت با نحوه نصب نرم‌افزار، محیط برنامه‌نویسی آردوینو و دستورات اولیه‌ آن، بخش‌های موجود در نرم‌افزار و قابلیت‌ها و امکانات آن آشنا شده و در ادامه کم‌کم دستورات دیگر را نیز یاد خواهید گرفت.

٣. آموزش سنسورهای دما و رطوبت با آردوینو

هر کسی که با آردوینو کار می‌کند، احتمالا سنسورهای دما و رطوبت را به عنوان اولین ماژول‌هایی که استفاده کرده به یاد دارد. کار کردن با این سنسورها خیلی راحت و برای شروع یادگیری آردوینو مناسب است. از طرفی سنسورهای دما و رطوبت بسیار کاربردی هم هستند. مثلا می‌توانید با آنها برای خودتان دماسنج بسازید یا دما و رطوبت گل و گیاهان خانگی‌تان را کنترل کنید. استفاده از این سنسورها در ایستگاه‌های آب و هوایی از راه دور، کنترل تجهیزات خانگی و سیستمهای کنترل محصولات کشاورزی می‌تواند ایده‌های جالبی باشد. برای اندازه‌گیری دما و رطوبت سنسورهای مختلفی وجود دارد که هر کدام با روش خاصی کار می‌کند. در این آموزش به بررسی سنسورهای معروف DHT11 و DHT22، سنسور دمای LM35، سنسور رطوبت خاک و اندازه‌گیری دما با ترمیستور می‌پردازیم. با این کار چند قابلیت مهم آردوینو را هم تمرین می‌کنید.

۴. آموزش استفاده از پتانسیومتر، انکودر و سروو موتور با آردوینو

این آموزش شروع کار با المان‌های حرکتی به کمک آردوینو است. برای خیلی از افراد (مثل من!) ساختن دستگاه‌های متحرک مثل ربات یا پرنده خیلی جذاب است. برای اینکه بتوانید یک ربات را بسازید و کنترل کنید، مطالب و نکات زیادی را باید یاد بگیرید. این آموزش ابزارهای اولیه انجام این کار را معرفی کرده و ساده‌ترین روش‌های ساختن چنین پروژه‌هایی را به شما یاد می‌دهد. پتانسیومتر قطعه‌ای است که می‌توانید با آن فرمانی را به یک عملگر بفرستید و انکودر ابزار اصلی اندازه‌گیری زاویه موتورها است. در کنار این دو قطعه مفید، سروو موتور را معرفی خواهیم کرد که کار با آن ساده بوده و خیلی از عملگرهای موجود در ربات‌ها از آن استفاده می‌کنند.

۵. راه‌اندازی ماژول التراسونیک با آردوینو

یکی از چیزهایی که در بسیاری از پروژه‌ها نیاز خواهید داشت، وسیله‌ای است که با آن بتوانید فاصله اجسام یا موانع را اندازه بگیرید. این کار با استفاده از ماژول فاصله‌سنج التراسونیک قابل انجام است. این ماژول از روش ساده‌ای برای اندازه‌گیری فاصله استفاده می‌کند. ماژول التراسونیک برای فواصل نزدیک مناسب بوده و زاویه انتشار امواج آن محدود در نظر گرفته شده تا فقط اجسامی که مستقیما روبروی آن قرار دارند، بر روی ماژول تاثیر بگذارند. از ماژول التراسونیک می‌توانید برای جلوگیری از برخورد ربات به موانع یا برای تشخیص عبور اشخاص استفاده کنید.

۶. آموزش نحوه استفاده از جوی‌استیک و کی‌پد فلت با آردوینو

ماژول‌هایی که می‌توانید از آنها به عنوان ورودی یک فرمان استفاده کنید زیاد هستند. برای نمونه جوی‌استیک یک قطعه ساده است که می‌تواند میزان زاویه را در دو جهت بسنجد. جوی‌استیک همان قطعه‌ای است که در دسته کنسول‌های بازی یا کنترلرهای رادیویی استفاده می‌شود. کی‌پد نیز قطعه دیگری است که در این آموزش بررسی می‌کنیم. این ماژول یک صفحه کلید ماتریسی است که در ابعاد مختلفی مثل 3×4 یا 4×4 موجود است. وجود ماژول‌هایی که بتوانند دستوری را ارسال کنند، به شما کمک می‌کند تا ابزارها و دستگاه‌های مختلف را به شکلی که دوست دارید کنترل کنید.

٧. آموزش راه‌اندازی ماژول اسپیکر با آردوینو

بازر یک نوع اسپیکر بسیار ساده و ارزان‌قیمت است که می‌تواند صدای دلخواه شما را تولید کند. این قطعه کوچک و بامزه می‌تواند به عنوان هشداردهنده یا برای تولید صدا هنگامی که کلیدی فشرده می‌شود یا خیلی چیزهای دیگر استفاده شود. تنوع صداهای قابل استفاده با بازر چندان زیاد نیست اما نباید آن را دست کم گرفت. بازر می‌تواند صداهایی از چند ده تا چند ده هزار هرتز ایجاد کند. در این آموزش خواهید دید که حتی می‌توانید با بازر یک قطعه موسیقی را اجرا کنید.

٨. استفاده از LCD با آردوینو

داشتن یک رابط کاربری برای اینکه از آردوینو در حین کارکرد اطلاعاتی در اختیار داشته باشید خیلی به ساده شدن پروژه‌ها کمک می‌کند. به خصوص اگر بخواهید با آردوینو دستگاهی بسازید که مرتب به آن دستورهایی بدهید یا مثلا پارامترهایی را تغییر دهید، در این صورت وجود یک نمایشگر ضروری خواهد بود. دستگاه‌هایی مثل پرینتر سه‌بعدی نیاز به یک نمایشگر دارند تا وقتی دستوری به آن می‌دهید یا در منوی آن چیزی را تغییر می‌دهید، بتوانید وضعیت دستگاه را ببینید. حتی می‌توانید از نمایشگر فقط برای نشان دادن داده‌ها استفاده کنید. مثلا می‌توانید با سنسوری که به آردوینو وصل کرده‌اید دمای محیط را در نمایشگر ببینید. با نمایشگرهای LCD کاراکتری، می‌توانید به ساده‌ترین شکل ممکن، یک نمایشگر خوب در اختیار داشته باشید.

۹. آموزش کار با انواع LED با استفاده از آردوینو

انواع مختلفی از LED ها وجود دارد. مثلا LED های تک‌رنگ معمولی و LED های RGB که هر کدام در اندازه و شکل‌های مختلفی وجود دارد. علاوه بر این از LED ها به عنوان اجزای تشکیل دهنده ماژول‌های بزرگتری نیز استفاده می‌شود. برای مثال بسیاری از نمایشگرهای بزرگ تبلیغاتی از تعداد خیلی زیادی LED های کوچک تشکیل شده‌اند. برای اینکه تعداد زیادی LED را بتوانید همزمان راه‌اندازی کنید، نیاز به تراشه‌ای به نام Shift Register دارید. برای آشنایی با نحوه کار با انواع LED و نیز استفاده از Shift Register این آموزش را مطالعه کنید.

١٠. آموزش راه‌اندازی نمایشگر رنگی لمسی با آردوینو

شاید پروژه‌های زیادی با آردوینو انجام داده باشید اما تاکنون در آنها از نمایشگر رنگی استفاده نکرده باشید. وجود نمایشگرها همیشه پروژه را جذاب‌تر می‌کنند مخصوصا اگر این نمایشگر، یک TFT لمسی باشد. در این صورت پروژه‌تان توجه هر کسی را به خودش جلب می‌کند. در سالهای اخیر به دلیل رشد گوشی‌های هوشمند، نمایشگرهای لمسی به حدی از محبوبیت رسیده‌اند که وجود یکی از آنها در پروژه آردوینو نیز کاملا منطقی به نظر می‌رسد. به کمک نمایشگر لمسی می‌توانید یک رابط کاربری گرافیکی (GUI) جذاب طراحی کرده و ورودی‌های مورد نیازتان را از طریق آن ارسال کرده و با آن اطلاعات موجود در مورد وضعیت پروژه‌تان را ببینید. تمام این موارد را می‌توانید در این آموزش دنبال کنید.

١١. راه‌اندازی موتور DC با آردوینو

وقتی صحبت از موتور DC می‌شود، اولین چیزی که به ذهن می‌رسد، ربات است. شاید این موضوع چندان هم بی‌مناسبت نباشد. رباتها یکی از مهمترین کاربردهای موتورهای DC هستند. بسیاری از مفاهیم مرتبط با موتورهای DC مثل خیلی از مدارات درایور موتور، کنترل و بازخورد جریان در کنار رباتها معنای اصلی خود را پیدا کرده‌اند. البته کاربرد موتورهای DC محدود به ربات نمی‌شود. از آنها می‌توانید برای ساختن یک پرنده، فن، بالابر یا بسیاری موارد دیگر که نیاز به حرکت دارند استفاده کنید. یکی از مزایای موتورهای DC قدرت بالای آنهاست که کمک می‌کند تا اجرای خیلی از پروژه‌ها تنها با استفاده از آنها عملی باشد. یک موتور DC را می‌توان به روشهای مختلفی راه‌اندازی کرد که هر کدام مزیتی دارد. در این آموزش در مورد چطور می‌توانید موتور DC را به روش‌های مختلفی راه‌اندازی کنید صحبت می‌کنیم.

١٢. راه‌اندازی استپر موتور با آردوینو

برای انجام پروژه‌های حرکتی و جابجایی‌های دقیق، استپر موتور اولین انتخاب است. مکانیزم حرکتی این موتورها به گونه‌ای است که می‌توانند زاویه‌های بسیار کوچک را در حد چند صدم درجه به راحتی تولید کنند. بر خلاف سایر موتورها مثل سروو موتور یا موتور DC، این موتورها تنظیم زاویه را بدون نیاز به هرگونه سنسوری انجام می‌دهند بنابراین بسیاری از عملیات‌ها مثل قرار دادن یک شیء در جای مشخص یا حرکت دادن نازل یک پرینتر سه‌بعدی در یک مسیر از پیش تعیین‌شده بدون نیاز به هیچ کار اضافه‌ای صورت می‌گیرد. اگر استپر موتور وجود نداشت، ساختن چنین پروژه‌ای برایتان به یک کابوس تبدیل می‌شد. برای راه‌اندازی استپر موتورها درایورهای متنوعی وجود دارد. در این آموزش انواع روش‌ها و درایورهای مختلف مورد استفاده برای کار با استپر موتورها را با هم بررسی می‌کنیم.

١٣. معرفی و راه‌اندازی ماژول SD با آردوینو

برای اینکه بتوانید یک پروژه را به صورت Standalone اجرا کنید، یعنی دستگاه بتواند بدون نیاز به هیچ‌گونه ارتباط خارجی و به صورت مستقل وظیفه تعریف شده‌اش را انجام دهد، وجود چند ماژول خیلی اهمیت دارد: ماژول‌های ورودی، ماژول‌های نمایشی و ماژول‌های ذخیره‌سازی. دو مورد اول در آموزش‌های قبل به طور کامل بررسی شد. ماژول‌های ذخیره‌سازی به شما کمک می‌کند تا بتوانید داده‌های با اهمیت را در یک بازه زمانی ثبت و بعدا مورد استفاده قرار دهید. برای ذخیره‌سازی معمولا از کارت‌های SD استفاده می‌شود که فضای کمی را اشغال کرده و حجم بالایی از اطلاعات را در خود نگه می‌دارد. فضای ذخیره‌سازی کارت‌های حافظه روز به روز بیشتر شده و این کمک می‌کند تا ثبت اطلاعات در بازه‌‌های طولانی مدت امکان‌پذیر باشد. علاوه بر اینکه ماژول SD به صورت جداگانه وجود دارد، بر روی بسیاری از ماژول‌ها و شیلدهای آردوینو نیز درگاه کارت حافظه به عنوان یک قابلیت جانبی در نظر گرفته شده است.

١۴. معرفی و راه‌اندازی انواع ماژول‌ وایرلس با آردوینو

دنیای تجهیزات وایرلس (Wireless) یا بی‌سیم به دلیل گسترش روزافزون ارتباطات بدون سیم بسیار گسترده شده است. تنوع زیاد ماژول‌های ارتباطی، استفاده از پروتکل‌ها و فرکانس‌های مختلف، پهنای باند اطلاعات و برد دستگاه‌ها و … همگی این موضوع را تایید می‌کنند. وقتی به سراغ آردوینو می‌روید، چند ماژول وایرلس محبوبیت بیشتری دارند، از جمله ماژول‌های ESP و nRF. از طرفی بردهایی نیز وجود دارند که ماژول وایرلس، پردازنده و ارتباطات I/O را به صورت یکپارچه در خود دارند مثل برد NodeMCU. روش ارتباط و انتقال داده در تجهیزات وایرلس نیز اهمیت بالایی دارد. به عنوان مثال دو پروتکل TCP و UDP دو روش برای انتقال داده با فلسفه‌های مخصوص به خود هستند. موضوع دیگری که در شبکه‌های کامپیوتری اهمیت دارد روش‌های احراز هویت کاربران است. ارتباط وای‌فای (WiFi) نیز نوعی از وایرلس است که معمولا برای اتصال به شبکه اینترنت استفاده می‌شود و الزامات و تجهیزات خاص خودش را دارد. در این آموزش در مورد تمام این موارد تا حدی که برای کار با آردوینو نیاز دارید صحبت خواهیم کرد و انواع پرکاربرد ماژول‌های وایرلس را راه‌اندازی می‌کنیم.

١۵. آموزش استفاده از ماژول بلوتوث با آردوینو

ارتباط بلوتوث جزء اولین روش‌های ارتباطی وایرلس بود که به طور وسیعی در دستگاه‌های مختلفی مورد استفاده قرار گرفت. امروزه بلوتوث را در دستگاه‌هایی مثل تلفن همراه، تبلت، لپ‌تاپ، دستگاه‌های پخش موسیقی و … می‌توانید پیدا کنید. حتی خودروها هم برای ارتباط با تلفن‌های  همراه به بلوتوث مجهز شده‌اند. شاید اولین مزیت دستگاهی که دارای قابلیت بلوتوث است، این باشد که می‌تواند با تلفن‌های هوشمند ارتباط برقرار کند. در این صورت آن دستگاه به طور قابل توجهی کاربردی‌تر می‌شود که علت آن، محیط کاربری و سخت‌افزار قدرتمند تلفن‌های هوشمند امروزی است. اگر پروژه‌تان را به بلوتوث مجهز کنید این امکان را به شما می‌دهد تا از درون تلفن همراه‌تان به راحتی بتوانید کنترل کامل بر دستگاه داشته و اطلاعات مورد نیازتان را دریافت کنید.

١۶. معرفی و راه‌اندازی ماژول اترنت با آردوینو

روش‌های ارتباطی را می‌توان به دو دسته کلی سیمی و بی‌سیم تقسیم کرد. روش‌های سیمی سابقه بیشتری دارند و از ابتدای پیدایش سیستم‌های کامپیوتری و شبکه‌های داده‌ای مورد استفاده قرار گرفتند. هرچند که ارتباطات بی‌سیم در حال حاضر پیشرفت زیادی کرده و در بعضی موارد سرعت بسیار بالایی دارند، اما ارتباطات سیمی نیز به دلیل قابلیت اطمینان بالا همچنان مورد توجه هستند و جایگاه‌شان را حفظ کرده‌اند. علاوه بر این، ارتباط بی‌سیم تا حد زیادی تحت تاثیر موانع بین فرستنده و گیرنده قرار می‌گیرند که روش‌های سیمی چنین مشکلی را ندارند. یکی از مهمترین روش‌ها در ارتباط سیمی، استفاده از کابل شبکه یا ارتباط اترنت (Ethernet) است. در این آموزش یک ماژول اترنت را با استفاده از آردوینو راه‌اندازی می‌کنیم.

۱۷. آموزش نوشتن کتابخانه در آردوینو

تا اینجا مفاهیم اولیه مورد استفاده در آردوینو را بررسی کردیم، با کدنویسی آردوینو آشنا شدید و بسیاری از سنسورها و ماژول‌های مهم را راه‌اندازی کردیم. سه آموزش آخر این مجموعه به مباحث پیشرفته‌تری اختصاص دارد که اگر احساس می‌کنید به آردوینو  علاقه دارید و می‌خواهید از آن در پروژه‌های بزرگتری استفاده کنید، مهارت‌های ویژه‌تری به شما خواهد داد. در این قسمت به شما نشان خواهیم داد که چطور برای پروژه‌تان، خودتان کتابخانه بنویسید. دلیل اول نوشتن کتابخانه این است که برای بعضی از ماژول‌ها کتابخانه خوبی وجود ندارد. علاوه بر این، اگر کتابخانه‌ای که استفاده می‌کنید را خودتان نوشته باشید، بهتر می‌توانید آن را عیب‌یابی کنید و با شخصی‌سازی آن، می‌توانید از نوشتن کدهای حجیم جلوگیری کرده و توان محاسباتی کمتری استفاده کنید.

۱۸. استفاده از نرم‌افزار متلب و سیمولینک با آردوینو

متلب یکی از مهمترین نرم‌افزارهای مهندسی و محاسباتی است که پکیج‌ها و تولباکس‌های زیادی برای کاربردهای مختلف در آن طراحی شده است. سیمولینک (Simulink) نیز یکی از ابزارهای مهم درون متلب است که با آن کار طراحی و مدل‌‍سازی سیستم‌ها به راحتی انجام می‌شود. خبر خوب این است که می‌توانید متلب و سیمولینک را به آردوینو وصل کرده و از مزایای هر دو استفاده کنید. این کار را می‌توانید به روش‌های مختلف انجام دهید. مثلا می‌توانید سیستم‌تان را در سیمولینک طراحی کرده، آن را تبدیل به کد ++C/C کرده و بر روی آردوینو آپلود کنید. یا اینکه محاسبات را در متلب انجام داده و دستورات را به آردوینو بفرستید. تمام این موارد و روش‌ انجام هر کدام را در این آموزش توضیح خواهیم داد.

۱۹. استفاده از آردوینو در نرم‌افزار پروتئوس

اینکه بتوانید یک مدار الکتریکی یا یک سیستم متشکل از چندین ماژول را قبل از اینکه بسازید بررسی و عیب‌یابی کرده و در صورت لزوم آن را اصلاح یا بهینه کنید، می‌تواند به شما در کاهش هزینه ساخت پروژه و صرفه‌جویی در زمان کمک کند. پروتئوس (Proteus) معروفترین نرم‌افزاری است که برای شبیه‌سازی عملکرد سیستم‌های الکترونیکی و مکاترونیکی استفاده می‌شود. روش استفاده از این نرم‌افزار ساده است و محیط گرافیکی آن روند طراحی و مدل‌سازی را تسریع می‌کند. در این آموزش نحوه کار با نرم‌افزار پروتئوس، بخش‌های اصلی آن و چگونگی استفاده از آردوینو در آن را یاد خواهید گرفت.