آموزش میکرو کنترلر به صورت جامع و تخصصی

میکرو کنترلر (Microcontroller) یک چیپ الکترونیکی برنامه‌پذیر است که برای کنترل دستگاه‌های دیگر به کار می‌رود. این تراشه، ROM، RAM و پورت‌های ورودی و خروجی دارد و به همین دلیل امکان برنامه نویسی و ذخیره برنامه در آن وجود دارد. میکروکنترلرها، انواع و کاربردهای گوناگونی دارند. میکروکنترلر AVR، میکروکنترلر STM32 یا ARM، تنها چند مدل از میکروکنترلرهای موجود در بازار است. آموزش میکرو کنترلر مزایا و منافع فراوانی برای علاقه‌مندان به دنیای الکترونیک، آی‌تی و سخت‌افزار دارد و همین مزایاست که افراد بسیاری را به یادگیری مطالب و مفاهیم مربوط به ریزکنترل‌گرها مشتاق و علاقه‌مند کرده است.

آشنایی با اجزای مختلف میکروکنترلرها

میکروکنترلرها اجزای مختلفی دارند که در ادامه با مهم‌ترین اجزای این چیپ‌های الکترونیکی آشنا خواهیم شد:

• پردازنده یا CPU: این بخش مسئولیت اجرای برنامه‌های میکروکنترلر و انجام محاسبات را بر عهده دارد.
• حافظه برنامه (EEPROM): این بخش، محل ذخیره برنامه‌های میکروکنترلر است.
• حافظه داده (RAM): این بخش همان‌طور که از اسمش مشخص است، داده‌های مربوط به میکروکنترلر را در خود ذخیره می‌کند.
• پورت‌های ورودی و خروجی: پورت‌های ورودی و خروجی با هدف دریافت ورودی از دستگاه‌های خارجی و یا ارسال خروجی به دستگاه‌های خارجی به کار می‌روند.
• تایمر یا شمارشگر: این بخش برای کنترل زمان‌بندی یا شمارش رویدادهای خارجی استفاده می‌شود.
• کنترلرهای جانبی: این بخش برای اجرای وظایف خاصی مثل کنترل موتورها و ارتباط USB در میکروکنترلرها به کار می‌رود.

آشنایی با انواع میکروکنترلرها

میکروکنترلرها با توجه به کاربرد و ساختار خود به دسته‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. در ادامه با چند مورد از رایج‌ترین مدل‌ها و انواع میکرو کنترلرها آشنا خواهیم شد:

• میکروکنترلر AVR: این میکروکنترلرها از پردازنده‌های 8 بیتی استفاده می‌کنند و به خاطر سرعت پردازنده بالا، قیمت مناسب و مصرف انرژی پایین، معروف هستند. مزایای این میکروکنترلر سبب شده است که بسیاری از افراد به درک عملکرد و آموزش AVR علاقه‌مند شوند.
• میکروکنترلر ARM: پردازنده این نوع میکروکنترلر، 32 بیتی است و به خاطر عملکرد بالا، مصرف انرژی پایین و انعطاف‌پذیری عالی معروف هستند. میکرو کنترلر معروف ARN STM32 یکی از انواع همین میکروکنترلرهاست.
• میکروکنترلر PIC: یکی از معروف‌ترین مدل‌های میکروکنترلر، میکروکنترلر PIC است که از پردازنده‌های 8 یا 16 بیتی استفاده می‌کند و قیمت مناسب، عملکرد عالی و قابلیت برنامه‌نویسی آسانی دارد.
• میکروکنترلر 8051: این میکروکنترلرهای دارای پردازنده 8 بیتی را شرکت اینتل روانه بازار می‌کند و ویژگی‌های مختلفی مثل قیمت مناسب و قابلیت برنامه‌نویسی آسان دارد.
• میکروکنترلر ATMEGA: این نوع از میکروکنترلرها هم از پردازنده‌های 8 بیتی و معماری AVR استفاده می‌کنند. سرعت پردازنده این نوع میکروکنترلر، واقعاً بالاست و در عین حال قیمت مناسب و قابلیت انعطاف‌پذیری خوبی دارد.

کاربرد میکرو کنترلرها

میکروکنترلرها کاربردهای مختلفی دارند و در لوازم و وسایل گوناگونی به کار می‌روند. چند مورد از متداول‌ترین کاربردهای میکرو کنترلرها عبارت است از:

• لوازم الکترونیکی مصرفی مثل تلویزیون، یخچال، ماشین لباس‌شویی، تبلت و موبایل
• تجهیزات صنعتی مانند ماشین‌آلات صنعتی، تجهیزات پزشکی و تجهیزات آزمایشگاهی
• وسایل نقلیه مانند خودروها، هواپیماها و کشتی‌ها
• دستگاه‌های پزشکی مانند دستگاه‌های قلبی و عروقی، دستگاه‌های تنفس مصنوعی و دستگاه‌های آزمایشگاهی
• سیستم‌های کنترلی مانند سیستم‌های کنترل دما، سیستم‌های کنترل فرایند و سیستم‌های کنترل صنعتی

برنامه نویسی میکروکنترلر چیست؟

آموزش برنامه نویسی میکروکنترلر، فرایند نوشتن برنامه‌هایی برای میکرو کنترلرهاست؛ برنامه‌هایی که به میکروکنترلرها می‌گویند که باید چه کارهایی انجام دهند. برای برنامه نویسی میکرو کنترلر، زبان‌های مختلفی به کار می‌رود که از جمله آن‌ها می‌توان به زبان‌های C، C++، پایتون و Assembly اشاره کرد؛ از این رو برای آموزش برنامه نویسی میکروکنترلر، عموماً زبان‌های برنامه‌نویسی مختلفی را تدریس می‌کنند.

مزایای آموزش میکرو کنترلر

یادگیری و آموزش میکرو کنترلر، مزایا و فواید مختلفی دارد که در ادامه به چند مورد از این مزایا اشاره خواهیم کرد:

1. درک بهتر سخت‌افزارها و دستگاه‌های الکترونیکی

یکی از مهم‌ترین مزایا و فواید آشنایی با میکروکنترلرها، درک سخت‌افزار و ساختار خود ریزکنترل‌گرها و سایر دستگاه‌ها و وسایل الکترونیکی است. از آن‌جا که میکروکنترلرها در تجهیزات الکترونیکی و صنعتی مختلف کاربرد دارند، وقتی با ساختار و عملکرد آن‌ها آشنا شوید، می‌توانید ساختار سایر سخت‌افزار و تجهیزات الکترونیکی را هم بهتر و عمیق‌تر درک کنید.

2. توانایی ساخت محصولات و تجهیزات جدید با خلاقیت و نوآوری

اگر در زمینه آی‌تی، سخت‌افزار و الکترونیک تخصص دارید، آموزش میکرو کنترلر می‌تواند مزایا و فواید مختلفی برای شما داشته باشد. به عنوان مثال می‌توانید دانش میکرو کنترلر را با دانش قبلی خود از الکترونیک یا سخت‌‎افزار ترکیب کنید و با تکیه بر نوآوری و خلاقیت، تجهیز یا ابزار جدیدی طراحی کنید و به صنایع مختلف بفروشید. این کار می‌تواند درآمد چشمگیر و رضایت‌بخشی را برای شما رقم بزند. البته چنین کاری به تفکر، ایده‌پردازی، مطالعه و تلاش فراوانی نیاز دارد.

3. تقویت مهارت برنامه نویسی با آموزش برنامه نویسی میکروکنترلر

در صورت درک میکروکنترلرها و شرکت در دوره‌های آموزش برنامه نویسی میکروکنترلر، می‌توانید مهارت‌های خود را در زمینه برنامه‌نویسی، تقویت کنید و بهبود ببخشید. این مهارت‌های برنامه‌نویسی می‌تواند در سایر ابعاد زندگی هم موثر باشد و مهارت‌های حل مسئله و تفکر انتقادی را در شما پرورش دهد.

4. امکان همکاری با شرکت‌ها و فعالیت در صنایع گوناگون

دامنه کاربرد میکروکنترلرها، بسیار وسیع است و صنایع گوناگونی را در برمی‌گیرد؛ از این رو اگر بتوانید با میکروکنترلرها آشنا شوید، شیوه استفاده از آن‌ها را بیاموزید و برنامه‌نویسی آن‌ها را یاد بگیرید، می‌توانید با شرکت‌های مختلفی همکاری کنید و در صنایع مختلف و متنوعی مشغول به کار شوید.

روش‌های مختلف آموزش میکرو کنترلر

روش‌های مختلف و متنوعی برای یادگیری و آموزش میکرو کنترلر وجود دارد. در ادامه، چند مورد از روش‌های رایج آموزش میکرو کنترلر را در کنار هم مرور و بررسی خواهیم کرد:

1. آموزش رایگان میکروکنترلر از طریق گذراندن دوره کارآموزی

نخستین راه برای آموزش میکرو کنترلر، کارآموزی نزد یک متخصص یا کارشناس حوزه میکروکنترلر است. در حال حاضر شرکت‌های فراوانی با میکروکنترلرها سروکار دارند و در صورتی که شما بتوانند برای کارآموزی به یک شرکت حرفه‌ای بروید، می‌توانید کار با میکروکنترلرها را به صورت تخصصی بیاموزید. همچنین می‌توانید از طریق کارآموزی در شرکت‌های معتبر، آموزش رایگان برنامه نویسی AVR را پشت سر بگذارید.

مشکل اصلی آموزش رایگان میکروکنترلر از طریق گذراندن دوره کارآموزی این است که در پایان دوره، هیچ مدرک معتبری در اختیار شما قرار نمی‌گیرد تا بتوانید در سایر صنایع و شرکت‌ها مشغول به کار شوید. انتخاب مناسب در چنین مواقعی این است که در همان شرکت محل کارآموزی خود استخدام شوید، کار کنید و به درآمد برسید.

2. آموزش میکرو کنترلر از طریق شرکت در دوره‌های آموزشی حضوری

یکی دیگر از روش‌های مرسوم و متداول برای یادگیری و آموزش میکرو کنترلر، شرکت در دوره‌های آموزش حضوری است. این دوره‌ها در زمان و مکان مشخصی برگزار می‌شود و به دلیل حضوری بودن، افراد می‌توانند کاربردهای میکروکنترلرهای را به صورت کاملاً عملی مشاهده کنند. در صورتی که به آموزش میکروکنترلر ARM و سایر مدل‌های میکروکنترلر علاقه‌مند هستید، می‌توانید در این دوره‌های حضوری شرکت کنید.

عیب اصلی دوره‌های حضوری آموزش میکروکنترلر این است که در ساعت و مکان معینی برگزار می‌شود و به همین سبب بسیاری از افراد توانایی لازم برای شرکت در این دوره‌ها را ندارند. از طرفی اگر کسی در یک جلسه از کلاس شرکت نکند، امکان مشاهده ویدیوهای دوره را ندارد و در واقع آن جلسه را از دست داده است.

مزیت اصلی کلاس‌های حضوری این است که دانشجویان می‌توانند پرسش‌های خود را از استاد دوره بپرسند و فوراً جواب بگیرند. در واقع در دوره‌های حضوری، ابهام افراد خیلی سریع و فوری حل می‌شود. به عنوان مثال اگر در دوره آموزش AVR با کدویژن شرکت کنید و در طول دوره، سوالی برایتان پیش آمد، می‌توانید همان موقع پرسش خود را مطرح و پاسخ خود را دریافت کنید.

3. آموزش تخصصی میکروکنترلر از طریق شرکت در دوره‌های آموزشی آنلاین

روشی که بسیاری از افراد برای یادگیری و آموزش میکرو کنترلر در پیش می‌گیرند و اکثراً از آن رضایت دارند، روش آموزش آنلاین است. در این روش، افراد از سراسر جهان می‌توانند در دوره ثبت نام کنند و در هر ساعت از شبانه‌روز که تمایل دارند، ویدیوهای دوره را تماشا کنند. در این روش، هیچ محدودیت زمانی و مکانی، دامن‌گیر افراد نیست.

از طرفی اگر افراد یک بار ویدیوهای دوره را مشاهده کردند و متوجه درس نشدند، می‌توانند ویدیوها را هر چند بار که خواستند، تماشا کنند. اگر باز هم به ابهام یا پرسشی برخوردند، می‌توانند از طریق بخش پشتیبانی سایت، سوالات خود را از استاد دوره بپرسند و در سریع‌ترین زمان ممکن جواب بگیرند. در صورتی که در یک دوره آموزشی حرفه‌ای و معتبر شرکت کنید، می‌توانید تمرین‌هایی که استاد در طول دوره به شما می‌دهد را برای او ارسال کنید و مدرک معتبر دوره را بگیرید. با استفاده از این مدرک معتبر می‌توانید در شرکت‌های مختلفی استخدام شوید و شروع به کار کنید.

آموزش میکرو کنترلر با مکتب‌خونه

کاربرد فراوان و گسترده میکروکنترلر‌های در کسب و کارها و صنایع مختلف سبب شده است که افراد بسیاری، در پی یادگیری و آموزش میکروکنترلر باشند. از طرفی محدودیت‌های زمانی و مشغله‌های فراوان افراد، آن‌ها را به شرکت در دوره‌های آموزش آنلاین میکروکنترلر علاقه‌مند کرده است. در صورتی که شما هم به شرکت در دوره‌های آموزش میکرو کنترلر به صورت آنلاین علاقه‌مند هستید، پیشنهاد می‌شود که مرکزی معتبر و استادی حرفه‌ای بیابید و در دوره‌های آموزشی چنین مراکزی شرکت کنید.

مکتب‌خونه، یکی از پلتفرم‌های آموزشی معتبری است که دوره‌های آنلاین آموزش میکروکنترلر را در اختیار متقاضیان و علاقه‌مندان قرار داده است. در صورتی که شما هم تمایل دارید با کلیات، جزئیات و قوانین حاکم بر میکروکنترلرها و برنامه‌نویسی آن‌ها آشنا شوید، در دوره‌های آموزش میکروکنترلر مکتب‌خونه شرکت کنید.