آموزش برد میکروبیت BBC micro:bit بخش اول: معرفی و راه اندازی

برد آموزشی میکروبیت توسط کمپانی BBC در دو ورژن تولید شد. ورژن ۱ در تاریخ ۱۰ فوریه ۲۰۱۶ و ورژن ۲ در تاریخ ۱۳ اکتبر ۲۰۲۰ معرفی و تولید شده است. برد میکروبیت یک کامپیوتر بسیار کوچک Pocket sized است که با هدف یادگیری کار کردن سخت افزار و نرم افزار با یکدیگر تولید شده است. در ادامه با مرجع تخصصی برد میکروبیت micro:bit به زبان فارسی، دیجی اسپارک همراه باشید.

BBC micro:bit

برد میکروبیت BBC micro:bit یک کامپیوتر کوچک اندازه یک کارت اعتباری است که با هدف یادگیری سخت افزار و نرم افزار با یکدیگر طراحی و تولید شده است. میکروبیت دارای ال ای دی، کلید، سنسور و پایه های ورودی و خروجی است که قابلیت برنامه نویسی دارد و پس از برنامه پذیری قابلیت ارتباط با دنیا را خواهد داشت. برد میکروبیت جدید از میکروفن و اسپیکر هم تشکیل شده است. برنامه برنامه نویسی برد و انتقال کد نوشته شده از کامپیوتر به میکروبیت از کابل micro usb استفاده می‌شود. این برد هرکاری را که شما بخواهید از طریق برنامه نویسی برای شما انجام میدهد. روش های مختلفی برای برنامه نویسی برد وجود دارد. با استفاده از Make Code که برنامه نویسی به صورت بلوکی است میتوانید کدنویسی را انجام دهید. روش دوم استفاده از text editor و روش سوم استفاده از Python based text editor است. برای تازه کاران قطعا استفاده از Maker Code انتخاب مناسبی است و با بلوک کشیدن به درک صحیحی از برنامه نویسی و چرایی اجرا خواهند رسید. ورژن جدید میکروبیت در مقایسه با ورژن قبلی آپشن های جدیدتری اضافه کرده است. به میکروفن سنسور صدا اضافه شده است. یک ال ای دی در بالای برد تعبیه شده است که در زمان تشخیص صدا از سنسور و دریافت ورودی  ال ای دی روشن می‌شود. اسپیکر به شما اجازه اضافه کردن صدای خروجی به پروژه را فراهم می‌کند. در بالای برد سنسور تاچ داخلی به عنوان ورودی قرار گرفته شده است که به روش های مختلفی قابل اجرا است. برای خاموش کردن برد کافیست انگشت خود را بر روی کلید ریست نگه دارید تا خاموش شود و سپس برای روشن شدن مجدد کلید را نگه دارید.

نیازمندی‌های شروع برد میکروبیت

برای شروع کار با برد میکروبیت به چی نیاز دارم؟

1.  باتری ۲ AAA به همراه جاباتری
2. کامپیوتر، مویابل و یا تبلت با قابلیت اتصال به اینترنت برای دسترسی به Microsoft Make Code و یا Python
3. در صورتی که از کامپیوتر استفاده می‌کنید، به کابل میکرو یو اس بی Micro usb برای انتقال برنامه نیاز دارید.
4. کامیپوتر PC شخصی برای برنامه نویسی

یادگیری کامپیوتر با میکروبیت

میکروبیت یه شما کمک می‌کند روش کار با سیستم کامپیوترها را یاد بگیرید. زمانی که با کامپیوتر تایپ می‌کنید و یا از سیسم های تاچ استفاده می‌کنیم، در واقع از ورودی های دیوایس ها استفاده می‌کنیم. ورودی ها امکان ارتباط با دیوایس ها را فراهم کرده و ارتباط ما با دنیا آغاز می‌شود. برد میکروبیت از چندین ورودی و خروجی داخلی تشکیل شده است.

ورودی های میکروبیت

•  کلیدهای قرار گرفته شده بر روی میکروبیت نقش ورودی دارد.
• سنسور لایت Light Sensor
• سنسور دما Temperature
• سنسور شتاب Acceleration
• سنسور مغناطیسی Magnetism

خروجی میکروبیت

• نمایشگر ال ای دی

 ورودی و خروجی همزمان

• ارسال و دریافت دیتا با رادیو

پردازنده Processor

پردازنده یکی از بخش های سخت افزار در کامپیوتر است که در واقع مغز کامپیوتر شناخته می‌شود. پردازنده ورودی را دریافت کرده، برنامه را اجرا و سپس خروجی میدهد. برد میکروبیت از یک مایکرو پروسسور ساخته شده است که به همین دلیل در ابعاد کوچک تولید شده و قابلیت تغذیه از طریق باتری را دارد. پردازنده ی میکروبیت کدی را که برای میکروبیت نوشته اید، اجرا می‌کند. تمامی ورودی ها و خروجی های قرار گرفته شده بر روی میکروبیت از پردازنده فرمان میگیرند و وظایف خود را انجام میدهند. از کلید گرفته تا سنسور ورودی تاچ، سنسور دما و خروجی ال ای دی همه تحت تاثیر پردازنده خواهند بود.

معرفی ورودی و خروجی

ورودی های میکروبیت به ترتیب زیر است.

Buttons – کلیدها

 کلیدها در میکروکنترلرها به عنوان ورودی مشترک است. برد میکروبیت دارای دو ورودی کلید است که میتوانید برنامه نویسی و یا به عنوان ریست استفاده کنید.

Accelerometer – شتاب سنج

شتاب سنج یک سنسور حرکتی است که حرکت را تشخیص میدهد. میکروبیت زمانیکه به سمت راست، چپ، بالا و یا پایین حرکت داده شود، شتاب را تشخیص میدهد.

Temperature sensor – سنسور دما

سنسور دما در داخل پردازنده میکروبیت قرار گرفته شده است و دمای آن را نمایش میدهد.

Light sensor – سنسور نور

سنسور نوری سطح نور محیط را اندازه گیری می‌کند.

Compass – سنسور مغناطیسی

سنسور مغناطیسی امواج مغناطیسی را تشخیص میدهد.

Touch logo – new – سنسور تاچ

اگر از جدیدترین برد میکروبیت استفاده می‌کنید، از سنسور تاچ به عنوان ورودی استفاده می‌شود.

ویژگی های bbc micro bit

ویژگی های micro bit V2

• دارای ۲۵ ردیف ال ای دی برای نمایش متن و تصویر
• دارای شتاب برای تشخیص حرکت و تیلت
• دارای کامپس برای مغناطیس
• دارای بلوتوث
• دارای دو کلید ورودی
• دارای کانکشن Micro USB برای اتصال به PC برای برنامه نویسی
• دارای پورت برای اتصال باتری
• پردازنده ARM Cortex-M4 CPU
• دارای اسپیکر و میکروفن داخلی
• دارای ۲۰ پایه

جمع بندی لیدی پای

برد میکروبیت از تراشه قدرتمند nRF52833 ساخته شده و پردازنده اصلی برد ۶۴MHz Arm Cortex-M4 + FPU است. فرکانس پردازنده مرکزی برد ۶۴MHz است و حافظه فلش ۵۱۲KB , حافظه رم ۱۲۸KB است. برد میکروبیت دارای ۲۰ پایه است. بر روی برد از دو کلید در نقش ورودی استفاده شده و دارای ردیف ۵X5 ال ای دی است که برای نمایش متن و تصویر استفاده می‌شود. در ردیف بالای برد پاور ورودی برای باتری، ورودی میکرو یو اس بی برای برنامه نویسی و کلید ریست قرار گرفته شده است. برد میکروبیت دارای تراشه بلوتوث همراه با قابلیت اتصال به موبایل را دارد. سنسورهای کاربردی به صورت داخلی برای برد طراحی و جاسازی شده است که برد را متمایز با بسیاری از میکروکنترلرهای مناسب برای برنامه نویسی میکروپایتون کرده است. 

چنانچه در مراحل راه اندازی برد میکروبیت 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.