آموزش مقدماتی میکروکنترلر ARM

توانایی ها پس از پایان این دوره

در پایان این دوره،با میکروکنترلر ARM  شرکت  ST و معماری آن آشنا شده و بخشهایی اصلی همانند کار با پورت ها ،وقفه ، مبدل آنالوگ به دیجیتال و پورت سریال را فراگرفته و با راه اندازی انواع ماژول ها با استفاده از میکروکنترلر آشنا شده اید. همچنین چند پروژه کاربردی و عملی را انجام داده اید.

و همچنین به صورت کامل معماری میکروکنترلر ARM با هسته Cortex-M3 و کامپایلر Keil و IAR و زبان برنامه نویسی C/C++  را فراخواهید گرفت.

_ ?_  چرا باید کلاس های اموزشی نامینیک را برای اموزش میکروکنترلرARM  انتخاب بکنیم ؟

• برگزاری کلاس با ظرفین حداکثر 6 نفر برای افزایش راندمان و کیفیت  اموزش
• آموزش ها به صورت پروژه محور (16عدد پروژه در هر دوره)
• ارائه مدرک شرکت در دوره
• برد آموزشی رایگان (طراحی شده توسط مهندسین شرکت نامینیک)
• کار با ده ها ماژول کاربردی به همراه مثال های متنوع و کاربردی
• آمادگی دانشجویان برای ورود به بازار کار
• استفاده از اساتید با تجربه که خودشان در این حوضه فعالیت میکنند .
• آموزش و کار با پر کاربردترین سنسورها و صفحه نمایش ها و IC ها ی مورد استفاده در صنعت

پیشنیاز این دوره

• آشنایی اولیه به معماری و چگونگی عملکرد میکروکنترلر ها
• آشنایی اولیه به زبان برنامه نویسی  C

روش آموزشی

شیوه ی اموزش به صورت پروژه محور میباشد و به این صورت است که  اموزش ها در قالب  13پروژه  به دانشجویان اموزش داده می شود و دانشجویان به کمک استاد پروژه ها  را به همراه ده ها ماژول و مثال اماده راه اندازی می کنند .

فهرست  اموزش ها

جلسه ی اول

در این جلسه آموزش های مقدماتی و پیش نیاز آموزش داده می شود که شامل :

• آشنایی با معماری پردازنده های ARM
• آشنایی با ساختار میکروکنترلر های 32  بیتی ARM  و تفاوت آن با میکروکنترلر های 8 بیتی
• آشنایی با کامپایلر های موجود برای میکروکنترلر ARM
• آشنایی با کامپایلر Keil
• آشنایی با پروگرامرهای  میکروکنترلر های ARM مانند ST-LINK و J-LINK
• آشنایی با زبان برنامه نویسی C و C++ و آموزش آن همراه با چند مثال .
• آشنایی با کمپانی ST
• آشنایی با میکروکنترلرهای STM32 و خانواده های مختلف آن
• آشنایی با برد آموزشی STM32F107 شرکت نامینیک
• آشنایی با کتابخانه های CMSIS
• آموزش نصب نرم افزار های مورد نیاز (Keil,STM32CubeMX,ST-LINK,Drivers)

در این جلسه به تمامی سوالات دانشجویان به صورت کامل پاسخ داده می شود و با مفاهیم اولیه اشنا می شوند تا بتوانند از جلسه ی دوم به بعد به صورت عملی کار بکنند.

جلسه ی دوم

در این جلسه دانشجویان به صورت عملی به کمک برد اموزشی (STM32F107)  که به صورت رایگان در اختیارشان قرار گرفته است  با میکروکنترلرARM  کار میکنند.

در این جلسه دانشجویان با این مباحث کار خواهند کرد :

• مروی بر مباحث گذشته و پاسخ به سوالات دانشجویان
• ساخت یک پروژه در محیط نرم افزار keil و انجام تنظیمات مربوط به پروگرامرو کامپایلر
• اشنایی با فایل Startup میکروکنترلر
• اشنایی با منابع کلاک میکروکنتلر های ARM STM32     که یکی از مهمترین بخش های میکروکنترلر به شمار می رود.
• راه اندازی  پورت های ورودی و خروجی و کلاک میکروکنترلر(GPIO ,CLOCK)
• ساخت یک برنامه ی چشمک زن (LED Blinking)
• آشنایی با واحد کنترلر  وقفه در میکروکنترلر ARM و بررسی مزایا آن نسبت به سایر میکروکنترلر ها (EXTI AND NVIC)
• راه  اندازی کلید  به کمک واحد وقفه ی میکروکنترلر (KEY)
• کار با وقفه ی Systick
• کار با  LCD  کاراکتری

پروژه ی اول :

برنامه ای بنویسید که چهار عدد LED  که بر روی برد اموزشی قرار دارند هر یک ثانیه یکبار روشن و خاموش شوند . (برای درست کردن زمان یک ثانیه از واحد Systick timer  میکرو استفاده بکنید)

پروژه ی دوم:

برنامه ای بنویسید که وضعیت چهار عدد کلید را خوانده و با فشار دادن هر کدام از کلید ها یکی از LED  ها روشن شود .

پروژه ی سوم :

برنامه ای بنویسد که با استفاده از سیستم کنترلر وقفه های خارجی (EXTI) و واحد کنترلر وقفه (NVIC) در میکروکنترلر وضعیت هر کدام از کلید ها را خوانده و مانند پروژه ی اول هر کدام از کلید ها را روشن بکند.

پروژه ی چهارم :

برنامه ای بنویسید که مقدار Welcome  روی  LCD  کاراکتری نمایش داده شود و بعد LCD  پاک شود و با فشار دادن هر کدام از کلید ها بر روی  LCD  نشان داده شود که کدام کلید زده شده است .

جلسه ی سوم

در این جلسه دانشجویان با این مباحث کار خواهند کرد :

• مروی بر مباحث گذشته و پاسخ به سوالات دانشجویان
• راه اندازی  واسط سریال میکروکنترلر (USART)
• اموزشی تنضیم Parity  میکرو برای تصحیح خطا در محیط های پر نویز
• نحوه ی تنظیم پرتکیل سریال برای ارسال دیتا با سرعت بالا تا 4.5Mbps
• اشنایی با پرتکل صنعتی RS232  برای کار در فاصله های بیشتر .  

پروژه ی اول :

برنامه ای بنویسد که از طریق پورت سریال مقدار welcome  را به کامپیوتر ارسال بکنید و ان را روی Terminal  کامپیوتر نمایش دهید .

پروژه ی دوم :

برنامه ای بنویسی که داخل حلقه ای while  منتظر دریافت دریافت دیتا از پورت سریال بماند و زمانیکه که دیتا دریافت شد ان را بر روی LCD   کاراکتری  نمایش دهد.

پروژه ی سوم :

برنامه ای بنویسید که از طریق کامپیوتر و پرتکل سریال (USART) چهار LED  که بر روی برد اموزشی است را کنترل شود . (به طور مثال اگر LED1   از طریق کامپیوتر به میکرو ارسال شد LED1  میکرو روشن شود).

• برای دریافت دیتا از طریق پورت سریال از تکنیک دریافت به صورت وقفه ( (NNIC استفاده بکنید.

پروژه ی چهارم  :

با استفاده از پرتکل سریال با سرعت 1Mbps دیتا به کامپیوتر ارسال بکنید.

جلسه ی چهارم

در این جلسه دانشجویان چند پروژه ی عملی انجام می دهند و با مفاهیم زیر آشنا خواهند شد که شامل:

• اشنای  با مبدل انالوگ به دیجیتال (ADC)  
• اشنایی با امکانات مبدل انالوگ به دیجیتال میکروکنترلر های ARM STM32
• اشنایی مد های مختلف ADC
• راه اندازی 7-Segment  و نمایش دمای محیط بر روی آن

پروژه ی اول :

برنامه ای بنویسی که مقدار انالوگ که به کانال 8 میکروکنترلر متصل شده است را اندازگیری کند و ان را با استفاده از پرتکل سریال به کامپیوتر ارسال و داخل Terminal  سریال نمایش دهید .

پروژه ی دوم :

برنامه ای بنویسی که به صورت همزمان  مقدار انالوگ چهار کانال که به میکرو متصل شده اند را اندازه گیری کرده و ان را بر روی  LCD  کاراکتری نمایش دهید .

پروژه ی سوم:

برنامه ای بنویسد که مقدار ولتاژ Reference  داخلی و سنسور دمای میکروکنترلر را اندازه گیری کرده و ان بر روی LCD نمایش دهد.

پروژه ی چهارم:

برنامه ای بنویسید که مقدار سنسور دمای داخلی میکروکنترلر بر روی 7-Segment  نمایش دهد .

پروژه ی نهایی این جلسه: یک ترموستار دیجیتال  طراحی بکنید که دمای محیط رو بر روی 7-Segment نمایش دهد و اگر دمای محیط از محدوده ی  +40) تا (+30  کمتر و یا بیشتر شد هشدار دهد و همزمان دما را از طریق پرتکل سریال به کامپیوتر ارسال نمایید.

• می توانید  از سنسور دمای LM35 استفاده نمایید (LM35).