آموزش برنامه نویسی میکروکنترلر

برنامه نویسی میکروکنترلر را از کجا آغاز کنیم؟

امروزه یکی از مسائلی که همه با آن درگیر هستند یا کاربرد آن را در زندگی خود احساس می کنند برنامه نویسی است. اما سوالی که برای افرادی که به برنامه نویسی علاقه دارند این است که باید از کجا شروع کنند و چه زبانی را بیاموزند؟

قبل از هر چیزی باید به این سوال جواب دهید که قصد دارید چه برنامه ای را بنوسید و به چه زبانی علاقه دارید مانند برنامه نویس آندروید، طراحی سایت، برنامه نویس IC و میکروکنترلر و…؟؟

در این مطلبی که ما برای شما آماده کرده ایم در گام اول شما را با چند تا مفاهیم مقدماتی برنامه نویسی آشنا می کنیم و در ادامه به برنامه نویسی IC می پردازیم.

برنامه نویسی میکروکنترلر

اولین گام برای شروع برنامه نویسی انتخاب و یادگیری یک زبان است.

همانطور که گفتیم شما قبل از ورود به دنیای برنامه نویسی باید ببینید قصد دارید چه کاری را انجام دهید و چه برنامه ای میخواهید بنویسید و با توجه به آن یک زبان برنامه نویسی را انتخاب کنید.

اگر دوست دارید یک سایت را برنامه نویسی کنید بهتر است زبان PHP و ASP و … بیاموزید و اگر به برنامه نویسی برنامه های موبایلی علاقه مند هستید بهتر است زبان های آندروید را یاد بگیرید. اما اگر دوست دارید برای سخت افزارها برنامه نویسی انجام دهید باید زبان های برنامه نویسی C   یا خانواده های آن مانند  C++ یا C# برا بیاموزید.

برنامه نویسی میکروکنترلر

یادگیری زبان های برنامه نویسی سخت است یا خیر؟

از سوالاتی که برای افراد پیش می آید این است که یادگیری زبان های برنامه نویسی سخت است یا خیر؟ در جواب این سوال باید بگوییم که یادگیری پایه زبان برنامه نویسی بسیار آسان است و در مدت زمان کوتاهی در حدود یک الی دو ماه و با تمرین و پشتکار می توانید در پایه زبان برنامه نویسی به تسلط برسید اما برای حرفه ای شدن در یک زبان برنامه نویسی نیاز به دو الی سه سال کار و تمرین می باشد.

یادگیری زبان های برنامه نویسی

یکی از ویژگی های زبان های برنامه نویسی این است که زمانی که شما در یک زبان برنامه نویسی به تسلط برسید یادگیری دیگر زبان های برنامه نویسی بسیار آسان می شود و به سادگی در کمتر از چند ماه می توانید به زبان های برنامه نویسی دیگری مسلط شوید.

یکی دیگر از سوالاتی که مطرح می شود این است که برای یادگیری یک زبان برنامه نویسی نیاز به تسلط بر زبان انگلیسی هست یا خیر؟

به صورت کلی شما نیازی به دانش زبان خارجی ندارید اما گاهی برای جستجوی مطلبی در اینترنت بهتر از دانش نسبی از زبان انگلیسی داشته باشید.

خب بریم سراغ مطلب اصلی یعنی میکروکنترلر

میکروکنترلر ها انواع مختلفی دارند اما از معروف ترین آنها می توان به AVR و ARM اشاره کرد.

قبل از اینکه وارد برنامه نویسی شوید باید با اصطلاحاتی نظیر کامپایلر، پروگرامر و نرم فزار های شبیه ساز آشنا شوید

1 – کامپایلر چیست؟

کامپایلر نرم افزای است که متن برنامه نویسی ما را به زبان ماشین که 0 و 1 است تبدیل می کند. البته ما خودمان می توانیم به صورت 0 و 1 برنامه نویسی کنیم اما کار بسیار سخت و وقت گیری است بنابراین ابتدا ما با زبان برنامه نویسی مانند C برنامه را می نویسیم و سپس آن را به کامپایلر می دهیم تا برنامه آن را به زبان ماشین 0 و 1 تبدیل کند تا بتواند مفهوم آن را متوجه شود.

پس از اینکه کامپایلر برنامه ر تبدیل کرد به ما یک خروجی در قالب یک فایل می دهد که ما آن را روی IC میریزم.

 

2 – پروگرامر چیست؟

همان طور که گفتیم باید خروجی فایل را روی IC بریزیم این برنامه به ما کمک می کند که به وسیله آن بتوانیم خروجی فایل را روی IC بریزیم.

اگر برنامه پروگرامر را نداشتید می توانید از برنامه های دیگر شبیه ساز مانند پروتئوس استفاده کنید.

3 –نرم افزار های شبیه ساز چیست؟

نرم افزارهای شبیه ساز زیادی وجود دارد اما معروف ترین آنها پروتئوس می باشد

حالا که با این سه مفهوم آشنا شده اید میریم سراغ AVR.

یاد گرفتن AVR  بهتر است یا  ARM

زمانی که میکروکنترلر های ARM روانه بازار شدند AVR ها تقریبا از دور رقابت کنار گذاشته شدند و به همین دلیل میکروکنترلرهای  AVR بسیار گران تر هستند.

در مقایسه ی قیمتی این دو میکروکنترلر ها باید بگوییم که ARM حدود یک پنجم AVR قیمت دارد اما مزیت های آن بیشتر از AVR است.

موردی دیگری که وجود دارد این است با توجه به اینکه میکروهای AVR سال های زیادی در بازار بوده اند به راحتی می توان مثال های آموزشی و پروژه هایی که از این میکروها استفاده شده است را پیدا کرد و آنها استفاده کرد.

avr

1 – کامپایلر میکروکنترلر AVR

یکی از معروف ترین کامپایلرهای  AVR، کامپایلر Bascom AVR  می باشد اما این کامپایلر 4 سال است که دیگر پشتیبانی نمی شود.

2 – پروگرامر میکروکنترلر AVR

از معروف ترین پروگرامر هایی موجود در بازار می توان به پروگرامر STK500 اشاره کرد.

در شکل بالا می توانید مشاهده کنید که شما می توانید IC را در جای خود نصب کنید و با کابل، پروگرامر را به سیستم خود وصل کنید و برنامه را روی IC بریزید.

 

برای میکروهای ARM نرم افزار Keil یکی از بهترین کامپایلر های ARM  می باشد.

برنامه نویسی میکروهای ARM هم بسیار شبیه AVR است اما همانطور که گفتیم به دلیل کارکرد بیشتر  AVR مثال های کمی از ARM به زبان فارسی وجود دارد بنابراین توجه کمتری نسبت به AVR به آن می شود و افراد تمایل چندانی به یادگیری آن ندارند.

پیشنهاد ما به شما در زمینه برنامه نویسی میکروکنترلر

برای شروع بهتر است از برد های آماده شود نظیر برد های ARDUINO مدل UNO  که برای بسیار مفید و مناسب می باشد.

از ویژگی های این برد این است که نیاز به منبع تغذیه مستقل ندارد و به صورت آماده در اختیار کاربر قرار می گیرد.

این برد قابلیت آن را دارد که به وسلیه ی کابل به کامپیوتر یا لب تاب متصل شود و آن را برنامه نویسی کرد.

از دیگر ویژگی این برد سازگاری با بسیاری از پروژه های می باشد، یعنی شما به وسیله ی این برد ها هر پروژه ای را آماده کنید.( پروژه ای زیادی از در اینترنت وجود دارد که از این برد استفاده شده است)

 

به عنوان نکته ای آخر باید بدانید که بدون دانش الکترونیک قادر نخواهید بود برای IC برنامه نویسی کنید. پس باید علاوه بر یادگیری زبان برنامه نویسی، مبانی الکترونیک را یاد بگیرید.