0 تا 100 نرم افزار Arduino IDE

cover

مقدمه

سلام.

چند سال پیش که میخواستیم پروژه های هوشمند یا رباتیکی با میکروکنترلر درست کنیم دو تا گزینه اصلی جلوی روی ما بود میکروکنترلرهای AVR و PIC، که خب خیلی ها از AVR استفاده می کردن چون یکم ساده تر بود. وقتی سال 2005 در ایتالیا برد آردوینو متولد شد هیچکس فکرشو نمی کرد در عرض کمتر از 15 سال استفاده از این برد ها انقدر گسترده بشه که خیلیا استفاده از میکروکنترلرهای خام را فراموش کنن. تو این آموزش قراره یک بار برای همیشه با زیر و بم نرم افزار کامپایل بردهای آردوینو بنام Arduino IDE آشنا بشید.

آنچه در این آموزش یاد می گیرید:
  • کامپایلر چیست و چرا به کامپایلر نیاز داریم
  • کامپایلر Arduino IDE را از کجا تهیه کنیم و چگونه نصب کنیم
  • قسمت های ضروری Arduino IDE
  • اضافه کردن کتابخانه به Arduino IDE
  • سایر قسمت های Arduino IDE

کامپایلر چیست و چرا به کامپایلر نیاز داریم؟

به احتمال زیاد کلمه کامپایلر چندین بار به گوشتون خورده، بخصوص کسایی که از میکروکنترلر در پروژه هاشون استفاده میکنن. به زبان خیلی ساده کامپایلر یک مترجمه، مترجمی که زبان برنامه نویسی که برای ما قابل فهمه(مثل C، Assembly، میکروپایتون و …) را به زبانی که برای میکروکنترلر قابل فهمه یعنی همون 0 و 1 تبدیل میکنه. این تعریف در عین سادگی بهترین تعریفیه که میشه برای کامپایلر ارائه داد.

کامپایلر چیست و چرا به کامپایلر نیاز داریم؟

حالا چرا به کامپایلر احتیاج داریم؟ جواب این سوال هم در تعریف بالا هست، میکروکنترلر و برنامه نویس، زبان همدیگه رو متوجه نمیشن درنتیجه به یک مترجم واسط نیاز دارن که این مترجم همون کامپایلر هست.

کامپایلرهای مختلفی برای انواع میکروکنترلرها وجود داره مثل Codevision برای AVR یا MPLAB برای PIC.

بردهای آردوینو هم درسته بر اساس میکروکنترلرهای AVR طراحی شدند ولی کامپایلر مخصوص به خودشونو دارن، بنام Arduino IDE.

شروع کار با آردوینو IDE

خب اولین کاری که برای شروع با Arduino IDE باید انجام بدیم دانلود و نصبش هست. خداروشکر این نرم افزار کاملا رایگانه و نیازی به هیچگونه کرک شدنی نداره پس راحتی به همه امکانات این نرم افزار دسترسی دارید.

برای دریافت نرم افزار Arduino IDE به قسمت نرم افزار سایت رسمی آردوینو مراجعه کنید. بعد با توجه به نوع سیستم عاملتون لینک دانلود نرم افزار را بزنید تا بطور کامل دانلود بشه.

برای ویندوز میتونید علاوه بر فایل نصبی یک فایل ZIP حاوی تمام فایل های نرم افزار بگیرید که نیازی به نصب نداره ولی خب حجمش بیشتره.

نصب نرم افزار هم اصلا کاری نداره و از الگوریتم Next پیروی میکنه، وقتی نرم افزار بطور کامل نصب شد آیکون اون روی دسکتاپ یا در قسمت Start ویندوز ظاهر میشه روش کلیک کنید تا وارد نرم افزار بشید.

تبریک! شما آماده اید تا با ساختن چیزهای جدید دنیارو متحول کنید.

قسمت های ضروری Arduino IDE

مهم ترین بخش هایی که باید از این نرم افزار یاد بگیرید عبارتند از: ایجاد، ذخیره و باز کردن پروژه، بررسی کد از نظر قواعد برنامه نویسی، انتخاب بردی که قراره روش کد ریخته بشه، انتخاب درگاه ارتباطی، ریختن کد روی برد و باز کردن مثال ها.

ایجاد، ذخیره و باز کردن یک پروژه را می تونید از منوی File انجام بدید یا از آیکون های سربرگ برنامه، همچنین کلیدهای میانبر ctrl+N و ctrl+S و ctrl+O هم این کار رو براتون انجام میده، به همین راحتی.

وقتی یک پروژه جدید ایجاد می کنید یا یک پروژه که قبلا وجود داشته را باز می کنید، نوبت به کدنویسی میرسه.

برنامه نویسی در این نرم افزار سه بخش اصلی داره، بخش A برای اضافه کردن کتابخانه ها، تعریف شی ها، تعریف متغیرهای عمومی و تعریف ثوابت، بخش B برای پیکربندی های لازم قطعات و کدهایی که یک مرتبه فقط اجرا میشن و بخش C برای کدهایی که قراره مرتب اجرا بشن، هر وقت به آخرین خط کد در بخش C برسیم مجدد برمیگرده و از اول این بخش را تکرار میکنه و این عملیات بی نهایت بار تکرار میشه.

زبان برنامه نویسی در Arduino IDE زبان C و C++ هست.

بررسی کد از نظر برنامه نویسی یا Verify کردن کاریه که خیلی وقتا انجام دادنش خیلی هم ضروری نیست چون وقتی دستور آپلود کد روی برد رو اعمال میکنید عملیات Verify هم باهاش انجام میشه. ولی خب لازمه که عملیات تکیش را هم بلد باشید، این کار هم به سادگی فشردن آیکون تیک روی سربرگ نرم افزار هست.

حالا که برنامه رو نوشتید و چک هم کردید نوبت فرآیند ریختن کد روی برد هست، این فرآیند با انتخاب نوع برد شروع میشه، پس اول بردی که باهاش کار می کنید رو از منوی Tools انتخاب کنید.

بعد درگاه ارتباطی بین برد و کامپیوترتون رو باید انتخاب کنید، اگه برد رو به کامپیوتر وصل کنید درگاه جدید در بخش port از منوی Tools ظاهر میشه و باید انتخابش کنید.

حالا همه چی آماده هست تا کد روی برد آپلود بشه فقط کافیه آیکون آپلود در سربرگ نرم افزار یا میانبر Ctrl + U رو بزنید تا فرآیند آپلود شروع بشه.

بعد که آپلود تموم شد این پیام رو مشاهده میکنید.

اگه موقع آپلود با خطا مواجه شدید ، دلیلش اکثر مواقع از سه حالت خارج نیست یا درگاه ارتباطیتون رو انتخاب نکردید که ممکنه بعلت درست متصل نشدن برد به کامپیوتر باشه، یا برد هدفتون رو درست انتخاب نکردید و یا اینکه خطای برنامه نویسی داخل کدتون وجود داره.

یکی از مزیت های خیلی بزرگ آردوینو وجود مثال های فراوون برای این دسته از بردهاست، خود نرم افزار یکسری مثال پیشفرض داره و با اضافه کردن هر کتابخونه که در بخش بعد یاد می گیرید هم معمولا چندتا مثال بهش اضافه میشه که کار رو برای ما خیلی ساده میکنه، اما این مثالا کجاست؟ در منوی File بخش Example.

اضافه کردن کتابخانه به Arduino IDE

یکی از بخش های خیلی خیلی مهم در کدهایی که برای آردوینو مینویسید، کتابخانه ها هستند. کتابخانه ها با ظاهر آشنای #include به برنامه اضافه میشن و کلی کار ما رو برای برنامه نویسی ساده می کنن، اصلا یکی از مزایای خییل بزرگ آردینو وجود کتابخانه های فراوان برای این خانواده هست. وقتی نرم افزار Arduino IDE رو نصب میکنید، یکسری کتابخانه بصورت پیشفرض براتون نصب میشه که میتونید اونارو در این قسمت ببینید.

اما سوال اصلی اینه چجوری کتابخانه های جدید رو به نرم افزار اضافه کنیم؟ برای این کار سه روش وجود داره که به ترتیب از آسون به سخت میریم سراغشون.

روش اول) جستجوی کتابخانه از داخل نرم افزار: این روش ساده ترین روش اضافه کردن کتابخانه هست، برای این کار طبق تصاویر زیر عمل کنید:

روش دوم) اضافه کردن فایل زیپ به برنامه: در این روش اول باید فایل زیپ کتابخانه مدنظرتون از هر منبعی مثل گیتهاب و … رو دانلود کنید،  بعد از اینکه دانلود تموم شد طبق مراحل زیر عمل کنید:

روش سوم) اضافه کردن کتابخانه به پوشه کتابخانه ها: در این روش هم مثل قبل اول باید فایل زیپ کتابخانه رو دانلود بکنید، بعد باید فایل زیپ رو Extract کنید و محتویاتش رو به پوشه کتابخانه ها منتقل کنید، این پوشه در این آدرس قرار داره: C:\Users\your computer name\Documents\Arduino\libraries

در این روش بعد از کپی کردن فایل کتابخانه در آدرسی که گفته شد باید یک بار نرم افزار Arduino IDE رو ببنیدید و مجدد باز کنید.

سایر قسمت های Arduino IDE

الان شما همه کارایی که باید از این نرم افزار بلد باشید رو بلدید، فقط یکسری خورده ریزه می مونه که دونستنشون خالی از لطف نیست.

همیشه مرتب نوشتن کد و رعایت قواعد تورفتگی ها باعث میشه هرکی کدتون رو ببینه فکر کنه یک برنامه نویس حرفه ای این کد رو نوشته، این کار در Arduino IDE خیای ساده هست و کافیه کلید میانبر Ctrl+T رو بزنید تا خودکار کد رو مرتب کنه.

از منوی File بخش preferences میتونید اندازه فونت کدتون رو تغییر بدید و یکسری تنظیمات شخصی سازی دیگه انجام بدید.

نرم افزار Arduino IDE علاوه بر خانواده آردوینو از خیلی بردهای دیگه هم مثل خانواده ESP، بعضی بردهای STM، برد میکروبیت و … پشتیبانی میکنه، اما بصورت پیشفرض این بوردها روی نرم افزار نصب نیستند که نحوه نصب هربورد رو در آموزش خودش خدمتتون آموزش میدیم پس اصلا نگران نباشید.

نتیجه گیری

شما در این آموزش نرم افزار Arduino IDE رو کامل یاد گرفتید و الان دیگه هیچ بهونه ای برای ورود به دنیای جذاب برد های آردوینو و سایر بردهایی که با این نرم افزار سازگار هستند نمونده. پس اگر هنوز نرم افزار رو نصب نکردید، اونو نصب کنید و برید سراغ آموزش های جذاب آریو.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *