آموزش آردوینو بخش نهم – استفاده از توابع مهم ریاضی در برنامه نویسی آردوینو

در یادگیری آردوینو یکی از بخش های کاربردی برای محاسبه فرمول های ریاضی در ورودی و خروجی ها استفاده از توابع ریاضی است. در ادامه چندین تابع ریاضی مهم و کاربردی در برنامه نویسی آردوینو را با هم بررسی خواهیم کرد. با مرجع تخصصی آردوینو به زیان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

 

 

---

تابع ریاضی ()abs

---

 از تابع abs برای محاسبه ی قدرمطلق اعداد صحیح استفاده می‌شود. همانند دستورات ریاضی اگر آرگومان تابع عدد منفی باشد، در خروجی باز هم مثبت خواهد شد. همچنین اگر عد صفر یا مثبت باشد، در خروجی به ترتیب همان صفر و مثبت است.

روش فراخوانی 

abs(x)

X میتواند یک عدد صحیح باشد

if x =  500 then  |500| = 300, or  abs(500) == 500
if x = -500 then |-500| = 300, or abs(-500) == 500

 x = abs(-5);

    Result x is 5.

int a = -5;

    x = abs(a);

    Result x is 5.

 

---

تابع ریاضی ()map

---

توسط تابع map یک مقدار دلخواه از یک بازه به بازه دیگر نگاشت می‌شود. از این تابع برای اعمال زاویه به سرو موتور استفاده شده است. فرمول تایع map به صورت زیر است.

map(value, fromLow, fromHigh, toLow, toHigh)

• From low: حد پایین رنج فعلی
• From high: حد بالا رنج فعلی
• To low: حد پایین رنج جدید
• To high: حد بالا رنج جدید

 

نمونه کد آردوینو map

/* Map an analog value to 8 bits (0 to 255) */
void setup() {}

void loop() {
  int val = analogRead(0);
  val = map(val, 0, 1023, 0, 255);
  analogWrite(9, val);
}

 

در این کد مقادیز دخیره شده در متغیر val نگاشت map شده است. مقادیر دریافتی از ورودی آنالوگ بین بازه ۰ تا ۱۰۲۳ است که برای تبدیل به داده ی دیجیتال به عدد ۰ تا ۲۵۵ نگاشت شده است.

int led=9;

 int hold=10;

void setup() {

Serial.begin(9600);}

void loop(){

int value=analogRead(A5);

value=map(value,0,1023,0,255);

if(A5 > hold)

{

analogWrite(led, value);

Serial.println(value);

delay(10);

}}

 

---

تابع ریاضی ()max

---

برای محاسبه ی ماکزیمم بین دو عدد از تابع ریاضی max استفاده می‌کنیم.

max(x, y)


به ترتیب x و y دو عدد هستند که از هر نوع داده ای میتواند باشد

sensVal = max(sensVal, 20);

 

---

تابع ریاضی ()min

---

برای محاسبه ی مینیمم بین دو عدد از تابع ریاضی min استفاده می‌کنیم.

min(x, y)

به ترتیب x , y دو عدد با هر نوع داده اس هستند.

sensVal = min(sensVal, 100);

 

---

تابع ریاضی ()constrain

---

برای محدود کردن یک عدد در یک رنج از تابع ریاضی constrain() استفاده می‌شود.

constrain(x, a, b)


X = مقداری که قرار است محدود شود 

A= حد پایین رنج
B= جد بالا رنج

 

---

تابع ریاضی ()asin

---

تابع asin برای محاسبه آرک سینوس اعداد استفاده می‌شود.

double asin (double arg)

 

---

تابع ریاضی ()acos

---

تابع acos برای محاسبه ی آرک کسینوس اعداد استفاده می‌شود.

double acos (double arg)

 

---

تابع ریاضی ()pow

---

تابع pow توان های یک مبنا را محاسبه می‌کند. حاصل این تابع عبارت base به توان exp است. اگر مبنا صفر باشد و یا توان منفی یا صفر باشد، تابع عمل نمی‌کند. اگر مبنا منفی باشد و توان exp از نوع صحیح نباشد، نتیجه ای ندارد.

double pow (double base , double exp )

 

نمونه کد آردوینو pow

#include <math.h>  

float Value = 8.85 * pow(10,-12);

void setup()
{
 Serial.begin(9600);
}

void loop()
{
Serial.println(Value,19);
}

 

---

تابع ریاضی ()sq

---

تابع ریاضی sq مریع یک عدد را محاسبه می‌کند یعنی تعداد ضرب شده در خودش که به صورت زیر در برنامه تعریف می‌شود.

sq(x)

مقدار x یک عدد است که هر نوع داده ای میتواند باشد

int input = Serial.parseInt();  // keep other operations outside the sq function
int inputSquared = sq(input);

 

---

تابع ریاضی ()sqrt

---

تابع ریاضی sqrt جذر یک عدد مثبت را محاسبه می‌کند.

double sqrt (double num)

 

---

تابع ریاضی ()atan

---

تابع atan برای محاسبه آرک تانژانت یک عدد به کار میرود.

double atan (double arg)

 

---

تابع ریاضی ()cos

---

تابع cos برای محاسبه ی کسینوس یک زاویه بر حسب رادیان استفاده می‌شود.

double cos (double arg)

 

---

تابع ریاضی ()sin

---

تابع cos برای محاسبه ی سینوس یک زاویه بر حسب رادیان استفاده می‌شود.

double sin (double arg)

 

---

تابع ریاضی ()exp

---

تابع exp برای محاسبه ی توانی از e استفاده می‌شود.

double exp(double arg)

 

---

تابع ریاضی ()log

---

تابع log لگاریتم طبیعی یک عدد مثبت را محاسبه می‌کند.

double log (double num)

 

---

جمع بندی لیدی پای

---

تمام تلاشم را کرده ام تا کاربردی ترین توابع ریاضی وابسته به کدنویسی آردوینو در یک پست به صورت جامع آموزش دهم. کاربردی ترین تابع ریاضی در حال حاضر map است که برای سهولت در کدنویسی استفاده می‌شود. از کتابخانه ی math.h برای فراخوانی توابع ریاضی میتوانید استفاده کنید که به صورت پیش فرض در لیست کتابخانه ها قرار دارد. با نصب کتایخانه روش استفاده بسیار ساده است.

 

چنانچه در مراحل راه اندازی و انجام این پروژه با مشکل مواجه شدید، بدون هیچ نگرانی در انتهای همین پست، به صورت ثبت نظر سوالتان را مطرح کنید. من در سریع‌ترین زمان ممکن پاسخ رفع مشکل شما را خواهم داد. همچنین اگر ایرادی در کدها و یا مراحل اجرایی وجود دارند می‌توانید از همین طریق اطلاع رسانی کنید.