معرفی دوره: میکروکنترلرها یکی از پرکاربردترین تراشه ها در دنیای الکترونیک دیجیتال هستند. میکروکنترلرها دارای یک CPU با قدرت پردازش بالا، حافظه با گنجایش قابل توجه، پایه های ورودی/خروجی متعدد و واحدهای جانبی بسیار زیاد هستند. از این رو انجام عملیات مختلف از جمله نمونه برداری از سیگنالهای مختلف، پیاده سازی فیلترهای دیجیتال، پردازش سیگنالهای مختلف، اجرای الگوریتم های کنترلی ساده و پیچیده، اجرای فرامین مختلف، اتوماسیون صنعتی و ... با استفاده از میکروکنترلرها امکان پذیر است. علیرغم اینکه قدرت پردازشی و سایر امکانات جانبی میکروکنترلرهای مختلف با یکدیگر متفاوت است، روال کلی برنامه نویسی، راه اندازی و پروگرامینگ میکروکنترلرها تقریباً یکسان است. بدین ترتیب تسلط بر یک میکروکنترلر، مسیر برنامه نویسی و انجام پروژه با استفاده از سایر میکروکنترلرها را نیز هموار می کند. امروزه رایج ترین، ساده ترین و متنوعترین میکروکنترلرهای موجود در کشور، میکروکنترلرهای 32 بیتی شرکت STMicroelectronics هستند. از این رو، میکروکنترلرهای این شرکت به عنوان میکروکنترلر مورد استفاده در دوره آموزشی انتخاب شده اند. با توجه به نیاز کشور به تولید و خودکفائی در حوزه ساخت تجهیزات پزشکی و الکترونیکی، توانایی برنامه نویسی و اجرای پروژه با استفاده از میکروکنترلرها یک نیاز اساسی برای دانشجویان و دانش آموختگان رشته های مهندسی برق و پزشکی می باشد. از این رو در این دوره تلاش شده است تا عملیات برنامه نویسی و اجرای یک پروژه با استفاده از میکروکنترلرهای STM32 به صورت جامع، عملی و کاربردی به علاقه مندان آموزش داده شود. به منظور آشنایی بیشتر با کاربردهای عملی میکروکنترلرها، جلسات انتهایی دوره با تمرکز بر روی چند پروژه عملی برگزار می گردد که انتخاب پروژه ها براساس نیاز صنعت صورت گرفته است.
مشخصات دوره:
مدت زمان دوره: 20 ساعت
برگزارکننده دوره: مرکز تحقیقات پردازش تصاویر و سیگنالهای پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی اصفهان
مدرس دوره: محمدحسین وفائی، استادیار دانشگاه علوم پزشکی اصفهان، دانشکده فناوریهای نوین علوم پزشکی
گواهی پایان دوره: به شرکت کنندگان از سوی مرکز تحقیقات پردازش تصویر و سیگنال پزشکی گواهی تایید شده اعطا میگردد.
نرم افزارهای مورد نیاز: نرم افزارهای STM32CubeMX و IAR Embedded Workbench قابل دانلود به صورت رایگان در سایت های دانلود نرم افزار
سخت افزار مورد نیاز: به منظور درک بهتر روال برنامه نویسی، پروگرامینگ میکرو و اجرای عملی برنامه ها در طول دوره، یک بورد الکترونیکی دارای میکروکنترلر STM32 به همراه پروگرامر مورد نیاز است. با توجه به هزینه بالای خرید بورد دارای این تجهیزات، بورد آموزشی مجهز به میکروکنترلر STM32F103C8T6 توسط مرکز پردازش تصاویر و سیگنالهای پزشکی خریداری شده و به صورت رایگان در اختیار شرکت کنندگان در دوره قرار داده میشود.
مهمترین سرفصلها:
- مقایسه میکروکنترلرهای ARM 32 بیتی شرکتهای مختلف و دلایل انتخاب میکروکنترلرهای شرکت ST
- آشنایی با قابلیت های میکروکنترلرهای STM32 و کاربردهای آن
- نحوه نصب نرم افزارهای STM32CubeMX و IAR
- آشنایی با محیط نرم افزار STM32CubeMX و نحوه انجام تنظیمات اولیه یک پروژه در این نرم افزار
- آشنایی با محیط نرم افزار IAR و نحوه آماده کردن یک پروژه قابل اجرا بر روی میکروکنترلر با استفاده از این نرمافزار
- آشنایی با مفاهیم کامپایل، لینک، پروگرام و دیباگ؛ انجام این عملیات با استفاده از نرمافزار IAR
- معرفی واحد GPIO و کاربردهای آن؛ برنامه نویسی این واحد به دو صورت رجیستری و با استفاده از توابع HAL
- انجام چند پروژه مختلف با استفاده از واحد GPIO؛ استفاده از پایه ها به صورت ورودی، خروجی و حساس به لبه
- راهاندازی LED، LCD کاراکتری، رله، بازر، Opto-counter و 7 segment
- معرفی مفهوم وقفه و استفاده از آن در پروژه ها
- نحوه اضافه نمودن فایل های کتابخانه ای به یک پروژه، نحوه اضافه نمودن برنامه های از پیش نوشته شده به پروژه
- معرفی واحد تایمر و قابلیت های مختلف آن
- انجام چند پروژه مختلف با استفاده از واحد تایمر؛ استفاده از تایمر در مدهای تایمر، کانتر و کپچر
- تولید شکل موجهای مربعی با ویژگی های دلخواه توسط تایمر (تولید سیگنال PWM)
- معرفی واحد تبادل داده سریال (USART) و قابلیت های آن، معرفی انواع تبادل داده سریال
- انجام چند پروژه مختلف با استفاده از واحد USART؛ تبادل داده یک طرفه و دو طرفه به صورت polling، حساس به وقفه یا مبتنی بر DMA
- معرفی پروتکلهای RS232 و RS485
- معرفی ماژولهای GSM، GPS، Wifi و Zigbee و نحوه راه اندازی آنها با استفاده از میکروکنترلر
- معرفی ماژولهای مبدل TTL به USB؛ تبادل داده بین میکروکنترلر و نرم افزار MATLAB
- راهاندازی LCD های گرافیکی شرکت Nextion
- معرفی واحد مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) و قابلیت های آن، معرفی انواع مدهای کاری واحد ADC
- انجام چند پروژه مختلف با استفاده از واحد ADC؛ انجام تبدیل های پیوسته، گسسته، حساس به رخداد خارجی، حساس به رخداد داخلی و ...
- معرفی واحد SPI و قابلیت های آن؛ راه اندازی یک SPI Flash
- معرفی واحد I2C و قابلیت های آن؛ راه اندازی یک EEPROM
- معرفی واحد RTC و ساخت یک ساعت با استفاده از میکروکنترلر