برنامه نویسی بردهای آردوینو با نرم افزار متلب Matlab For Arduino

نرم افزار متلب Matlab محاسباتی قدرتمند در زمینه ریاضی و فضایی ارایه می‌دهد. همچنین پردازش تصویر و هزاران کاربرد دیگری دارد. متلب Matlab در بیشتر رشته‌های مهندسی کاربرد دارد. شرکت Mathworks اخیرا قابلیت برنامه نویسی بردهای منطقی از جمله Arduino و raspberry pi را به صورت حرفه‌ای اضافه نموده است. توجه داشته باشید تمامی پروژه‌های برد آردوینو علاوه بر محیط Arduino IDE ، با نرم افزار متلب هم قابل برنامه نویسی می‌باشند. در این پست روش نصب پکیج آردوینو و برنامه نویسی آردوینو در مطلب را آموزش می‌دهم. در ادامه این آموزش با مرجع تخصصی آردوینو به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

آردوینو در متلب Matlab

نرم افزار متلب برای ایجاد پروژه‌های ساده مانند LED Blink توسط آردوینو به روز رسانی نشده است. یا ایجاد پروژه نورپردازی و فرمان به موتور و… بلکه هدف بزرگتری پیش رو است. نرم افزار متلب Matlab این قابلیت را اضافه کرده تا دیتای سنسورها به صورت مستقیم جهت پردازش به نرم افزار وارد شود. در این روش می‌توانیم به صورت مستقیم روی آن تغییرات لازم را اجرا کنیم. مثلا فرض کنید می‌خواهیم تاثیر تغییر سرعت یک موتور DC را روی یک ماژول یا یک سنسور مورد بررسی قرار دهیم. با نرم افزار متلب Matlab می‌توانیم سریعا سرعت موتور را تغییر داده و تغییرات در یک الگوریتم پردازشی به سرعت انجام شود. در این آموزش نحوه اتصال برد آردوینو به متلب و راه اندازی آن، سپس نحوه نوشتن یک پروژه چشمک زن ساده در محیط متلب خواهیم پرداخت.

نصب پکیج آردوینو در متلب Matlab

پکیج آردوینو به صورت پیشفرض در نرم افزار متلب نصب نمی‌باشد. در ابتدا باید این پکیج را دانلود و نصب کنید. برای این کار ابتدا وارد نرم افزار متلب شوید. سپس در منو Home بر روی add one کلیک کنید. مطابق شکل زیر بر روی Get hardware support packages کلیک کنید.

در مرحله بعد پنجره زیر باز می‌شود. با توجه به ورژن نرم افزار متلب Matlab این پنجره ممکن است متفاوت باشد.

در تصویر بالا گزینه install from internet به صورت مستقیم فایل‌ها را از سایت متلب دانلود و نصب می‌کند. ولی در صورتی که دانلود از اینترنت را انتخاب کنید فقط فایل‌ها را دانلود می‌کند و نصب آن بر عهده شما می‌باشد. حال گزینه install from internet را انتخاب کرده و روی Next کلیک کنید. در این مرحله با یک خطا روبرو می‌شوید. متن خطا عبارتست از «یا اینترنت شما وصل نیست یا تنظیمات پروکسی شما به درستی انجام نشده» ولی هر دو مورد درست است. دلیل این آن است که ما با IP ایران نمی‌توانیم به سرورهای سایت MathWorks دسترسی پیدا کنیم. برای حل این مشکل دو راه وجود دارد. راه اول این است که یک نرم افزار عبور از سایت‌ها را باز کرده… یا این که از پروکسی استفاده کنیم، برای استفاده از پروکسی در متلب از منو Home بر روی preferences مطابق تصویر زیر کلیک کنید.

حال از منو سمت چپ بر روی WEB کلیک کرده و تیک استفاده از پروکسی را انتخاب کنید. تنظیمات پروکسی را وارد کرده و مجددا وارد Get hardware support packages می‌شویم. البته راه اول بسیار ساده‌تر می‌باشد. وارد مرورگر خود شده و سایت Mathwork را باز کنید اگر این سایت باز شد بدین معناست که پروکسی شما با موفقیت کار می‌کند. پس می‌توانید به مرحله دانلود پکیج بروید. در این مرحله صفحه‌ای مانند صفحه زیر باز خواهد شد.

سپس با نوشتن عبارت Arduino در قسمت جستجو، تصویری مانند زیر مشاهده خواهید کرد.

روی گزینه MATLAB Support Package for Arduino Hardware کلیک کنید. بعد از آن پجره‌ای باز می‌شود که شما باید برای دانلود این فایل‌ها یک اکانت در سایت متلب بسازید. روی ساخت اکانت کلیک کرده و یک اکانت بسازید. هر سوالی در ضمینه ساخت حساب کاربری دارید، از قسمت نظرات مطرح کنید. البته ساخت اکانت ممکن است زمانبر باشد. بعد از ساخت اکانت بر روی Install کلیک کرده بعد از دانلود فایل‌ها و نصب خودکار توسط نرم افزار متلب، امکان برنامه نویسی آردوینو Arduino را خواهید داشت. ساخت اکانت و دانلود پکیج‌ها ممکن است در ابتدا برای شما مشکل باشد. بعد از دانلود و نصب پکیج‌ها توسط نرم افزار متلب Matlab برد آردوینو را به کامپیوتر وصل کرده، در این پروژه یک LED به صورت زیر به پایه ۱۳ آن وصل میکنیم.

برنامه نویسی آردوینو در متلب Matlab

برای این که با برد آردوینو Arduino از طریق نرم افزار متلب Matlab ارتباط برقرار کنیم؛ باید مشابه برنامه نویسی شی گرا یک شی را به آن اختصاص دهیم. در این جا ما مثلا MyArduino را به آن اختصاص می‌دهیم. به صورت زیر در این جا مشاهده می‌کنید که برد چشمک می‌زند و این اطلاعات را به شما می‌دهد.

مشاهده می‌کنید نرم افزار متلب Matlab تشخیص داده که به کدام پورت و چه نوع بردی متصل شده است. همچنین پین‌هایی که در دستررس هستند نشان داده شده است. در نهایت کتابخانه‌های I2C SPI ,Servo است. فقط بردهای آردوینو Arduino را می‌توان استفاده کرد که پردازنده اصلی آن‌ها از خانواده Atmel باشد.

کدهای آردوینو در متلب Matlab

%% DigiSpark

a=arduin('COM4','UNO');
for i = 1:1000

writeDigitalPin(a,'D13',1);

pause(0.5);

writeDigitalPin(a,'D13',0);

pause(0.5);
   
end

در کد بالا ابتدا آردوینو با حرف a تعریف شده سپس با یک حلقه تکرار که ۱۰۰۰ بار طی می شود دستور های ۰ و ۱ کردن به پین ۱۳ داده شده است. از دستور pause برای تاخیر دادن به فرایند استفاده می شود.

چند دستور کد نویسی آردوینو در متلب

a=arduino ' شماره پورتی که آردوینو به آن وصل می شود ',' نوع برد '

writeDigitalPin 'نامی که برای برد موجود اختصاص داده اید ','شماره پایه ای که می خواهید روی آن عملیات انجام دهید ','  صفر یا یک بود پایه'

دستور pause برای توقف اجرای عملیات به اندازه دلخواه است و واحد آن ثانیه می باشد.  در آردوینو IDE به جای این دستور از دستور delay  استفاده میکنیم.

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.

پروژه و دریافت بن ارسال رایگان

برای دریافت بن خرید از دانشجو کیت، کاربران بایستی با استفاده از وسایل این آموزش، پروژه را اجرا کرده و یا حتی مدار جدیدی تعریف کنید. سپس از اجرای کار فیلم گرفته و در شبکه‌های اجتماعی از جمله آپارات و اینستگرام، با هشتگ‌های دیجی_اسپارک   دانشجوکیت    digispark    daneshjookit منتشر کنند. سپس از طریق بخش نظرات در ادامه همین آموزش، جهت دریافت بن خرید ارسال رایگان به ارزش ۱۰۳۰۰ تومان از دانشجو کیت، لینک را زیر همین پست ارسال کنید.

در پایان نظرات و پیشنهادات خود را با ما درمیان بگذارید و با اشتراک گذاری این آموزش در شبکه های اجتماعی , از وبسایت دیجی اسپارک حمایت کنید.