آشنایی با سیستم‌های نهفته

آیا به دنبال یادگیری عمیق و کاربردی در حوزه سیستم‌های نهفته هستید؟ دوره مقدماتی سیستم‌های نهفته با تدریس امیر حسین باغجری، فرصتی بی‌نظیر برای شماست!​​​​​​​

ثبت نام

کارگاه عملی 

به صورت حضوری  

مدت زمان دوره 

30 ساعت 

وضعیت دوره 

به صورت حضوری  

درصد تکمیل دوره

امیرحسین باغجری  | مدرس دوره

مشاهده پروفایل من

​​-تیم لید Embeded System در شرکت رامونا اینترنت اشیا

-مدرس دوره های کوتاه مدت سیستم های نهفته در دانشگاه فردوسی 
​​​​​​​
-برگزار کننده کارگاه های آموزشی در حوزه سیستم های نهفته در جهاد دانشگاهی 

ساختار دوره​​​​​​​:

این دوره آموزش برنامه‌نویسی میکروکنترلرها در محیط آردوینو، سفری هیجان‌انگیز به دنیای الکترونیک، هوشمندسازی و رباتیک را برای شما فراهم می‌کند. در طول این دوره، با مفاهیم پایه الکترونیک آشنا شده و یاد می‌گیرید چگونه از قطعات ساده‌ای مانند LED، دکمه و سنسورهای ابتدایی استفاده کنید. با ترکیب این قطعات و نوشتن کدهای جذاب در محیط آردوینو، قدم به قدم وارد دنیای شگفت‌انگیز برنامه‌نویسی میکروکنترلرها می‌شوید.​​​​​​​

در پایان این دوره، شما قادر خواهید بود:
پیاده‌سازی پروژه‌های هوشمند
ایجاد سیستم‌های هوشمند مانند در بازکن کارت‌خوان، رقص نور با LED و ربات‌های خودکار
این دوره برای علاقه‌مندان به الکترونیک، برنامه‌نویسی آردوینو و رباتیک طراحی شده و نیازی به پیش‌زمینه قبلی ندارد.​​​​​​​

پایان دوره​​​​​​​:

محتوای آموزشی​​​​​​​:

در این دوره، موارد زیر را خواهید آموخت:
1. آموزش الکترونیک
استفاده از قطعات ساده
نوشتن کدهای ابتدایی در آردوینو

2. آشنایی با ESP32
قابلیت‌های بلوتوث و وای‌فای
سنسورهای داخلی و پروژه‌های اینترنت اشیا

3. مفاهیم پیشرفته‌تر
رشته‌ها و کاراکترها در برنامه‌نویسی
پردازش و توکنایز کردن داده‌ها از ورودی‌های سریال

4. کار با نمایشگرها
LCD کاراکتری، دات ماتریس و OLED
پیاده‌سازی پروژه‌های نمایش اطلاعات و دما

5. احراز هویت
شناسایی از طریق اثر انگشت و کارت‌های RFID
ایجاد سیستم‌های امنیتی مانند در بازکن کارتی

6. موتورهای الکتریکی
انواع موتورهای دی‌سی، سروو، استپر و براشلس
راه‌اندازی موتورها و استفاده در پروژه‌ها

7. پروتکل‌های ارتباطی
آشنایی با I2C، SPI و UART
اتصال و انتقال داده‌ها میان میکروکنترلرها، سنسورها و ماژول‌ها
​​​​​​​
8. مباحث رباتیک
ساخت ربات‌های هوشمند ساده​​​​​​​

این دوره شامل ۲۰ جلسه آموزشی است که هر جلسه به یک مفهوم خاص می‌پردازد:
مفاهیم الکترونیک و دیتاشیت‌خوانی
برنامه‌نویسی به زبان C/C++
آشنایی با ESP32 و امکانات پیشرفته‌اش​​​​​​​

ویژگی های بیشتر

پروژه نهایی​​​​​​​:

در سه جلسه پایانی دوره، فرصتی ویژه خواهید داشت تا با توجه به آموخته‌هایتان، یک پروژه کامل را به انتخاب خودتان و با کمک هم‌کلاسی‌هایتان اجرا کنید. از میان پروژه‌هایی چون ایستگاه هواشناسی هوشمند، بازوی رباتیک و خانه هوشمند یا پروژه پیشنهادی شما، یکی از پروژه‌ها انتخاب شده و در این سه جلسه پایانی به‌طور عملی روی پیاده‌سازی آن کار خواهید کرد.

​​سرفصل های دوره 

آشنایی با مفاهیم پایه الکترونیک و برنامه نویسی​​​​​​​

1- تعریف مفاهیم کلی
2- اشنایی با اردوینو
3- آشنایی با برنامه نویسی
4- معرفی روش های ساخت مدار
5- معرفی قطعات الکترونیکی پایه
6- معرفی کلی سنسور ها

7- تمرینات عملی
8- معرفی میکروکنترلر و جانبی‌های داخلی
9- نصب نرم افزار اردوینو
10-معرفی نرم افزار های دیگر
11-ساختار کلی برنامه نویسی اردوینو
12-نوشتن اجزای اولیه کد سنسور دما​​​​​​​

آموزش برنامه نویسی c/c++ مقدماتی​​​​​​​

1- معرفی متغیر ها و کاربرد ان در برنامه نویسی
2- معرفی دستورات شرطی
3- معرفی حلفه ها
4- نوشتن الگوریتم‌های ساده برای کنترل LED‌ها
5- چالش‌های کدنویسی و حل تمرین‌ها
6- معرفی توابع و ساختار آن‌ها
7- ورودی و خروجی توابع

8- مبانی رشته‌ها و کاراکترها 
9- ساخت منوهای کنترلی در سریال مانیتور
10- پیاده‌سازی ماشین حساب با استفاده از رشته‌ها و توکن‌ها
11- تبدیل الگوریتم‌های LED به توابع
12- شکل موج PWM و ولتاژ موثر (RMS)
13- تمرین و چالش‌های عملی​​​​​​​

آموزش مقدماتی میکروکنترلر​​​​​​​

1- معرفی کلیدها و ورودی‌های دیجیتال
2- روش‌های سرکشی و اینتراپت برای ورودی کلیدها
3- روش‌های دیبانس (نرم‌افزاری و سخت‌افزاری)
4- پروژه‌های عملی با کلیدها
5- معرفی ورودی‌های آنالوگ و ADC

6- مفاهیم پایه‌ای تقسیم ولتاژ (Voltage Divider)
7-آشنایی با سریال مانیتور و ارسال و دریافت داده
8- معرفی کلی پروتکل‌های ارتباطی 
9- ارتباط سریال در آردوینو

آموزش انواع سنسور ها و ماژول ها​​​​​​​

1.معرفی سنسورهای آنالوگ 
2.سنسور نور LDR و کاربرد در تشخیص نور
3.پتاسیومتر به عنوان تقسیم ولتاژ متغیر
4.سنسور دما LM35 و دقت آن در اندازه‌گیری دما
5.پروژه‌های عملی - خواندن مقادیر سنسورها
6.خواندن مقدار پتاسیومتر و نمایش در سریال مانیتور

7.راه‌اندازی سنسور نور LDR و نمایش نور محیط
8.خواندن دمای محیط با سنسور LM35 و 9.نمایش روی سریال مانیتور
10.معرفی سنسورهای گازی
11.سنسور فشار آنالوگ (مثل MPX5010) برای اندازه‌گیری فشار
12.سنسور رطوبت خاک برای کشاورزی

آشنایی با اینترنت اشیا و سخت افزار ESP32​​​​​​​

بخش 1: آشنایی با ESP32
​​​​​​​

  •  بررسی ویژگی‌های اصلی ESP32: پردازنده دو هسته‌ای، حافظه، سرعت کلاک

  •  قابلیت‌های وای‌فای و بلوتوث: بررسی کاربردها و نحوه‌ی اتصال در پروژه‌های IoT

  •  GPIOهای ESP32 و تفاوت‌های آن با آردوینو

  •  سیستم انرژی و حالت‌های مصرف کم (Deep Sleep و Light Sleep)

  •  PWM و ADC در ESP32 و کاربرد آن‌ها در پروژه‌های پیشرفته

بخش 2: آماده‌سازی محیط توسعه برای ESP32

  • نحوه نصب کتابخانه‌ها و برد ESP32 در محیط آردوینو

  •  معرفی گزینه‌های توسعه ESP32، مانند ESP-IDF و MicroPython

  •  اجرای یک نمونه‌کد ساده برای راه‌اندازی و بررسی ارتباط سریال

بخش 3: پروژه عملی - نمایش اطلاعات روی OLED با ESP32

  •  اتصال نمایشگر OLED به ESP32 از طریق ارتباط I2C

  •  نوشتن برنامه برای نمایش اطلاعات اولیه مانند دما، تاریخ و زمان روی OLED

  •  استفاده از کتابخانه‌های گرافیکی برای ایجاد نمایش ساده و جذاب

  •  گسترش پروژه با افزودن داده‌های سنسور و نمایش آن‌ها روی صفحه

بخش 4: مرور پروژه و رفع اشکالات
​​​​​​​

  • تحلیل مسائل رایج در پروژه قبلی و راهکارهای بهبود

  • بررسی خطاهای احتمالی و روش‌های عیب‌یابی در ESP32 و OLED

  •  بازبینی کد و بهینه‌سازی بخش‌های مختلف

بخش 5: آشنایی با سنسورهای داخلی ESP32
​​​​​​​

  • توضیح ویژگی‌ها و کاربردهای سنسورهای داخلی: سنسور دما، حسگر لمسی، و سنسور Hall

  •  بررسی نحوه استفاده از سنسورهای داخلی ESP32 و راه‌اندازی آن‌ها در آردوینو

  •  مثال‌های کدنویسی برای نمایش اطلاعات سنسورهای داخلی روی OLED

بخش 6: گسترش پروژه عملی با سنسورهای داخلی

  • ادغام سنسورهای داخلی ESP32 با پروژه OLED

  • کدنویسی برای نمایش دما، اطلاعات سنسور Hall، و تست حسگر لمسی

  •  ایجاد یک منوی ساده برای سوئیچ کردن بین داده‌های مختلف سنسورها روی نمایشگر

آشنایی با سیستم عامل های بلادرنگ​​​​​​​

1.مقدمه‌ای بر سیستم‌عامل‌های بی‌درنگ
​​​​​​​

  •  معرفی سیستم‌عامل‌های بی‌درنگ (RTOS) و تفاوت آنها با سیستم‌عامل‌های دیگر

  • توضیح کاربردهای RTOS در صنعت و پروژه‌های هوشمند

  • معرفی ویژگی‌های کلیدی RTOS مانند مدیریت وظایف و زمان‌بندی

۴. مثال عملی راه‌اندازی FreeRTOS
​​​​​​​

  •  نوشتن یک مثال ساده با FreeRTOS در Arduino IDE و اجرای چند وظیفه با ESP32

  •  ایجاد یک پروژه ساده کنترل LED با دو وظیفه مجزا، با استفاده از زمان‌بندی وظایف برای ایجاد هماهنگی بین آنها.

3- مفاهیم اصلی FreeRTOS: وظایف، صف‌ها و زمان‌بندی

  •  تعریف وظایف (Tasks) و چگونگی تقسیم برنامه به بخش‌های کوچک

  •  توضیح صف‌ها (Queues) و روش انتقال داده‌ها بین وظایف

  • آشنایی با زمان‌بندی و اولویت‌بندی وظایف برای مدیریت صحیح پردازش‌ها.

 
2.معرفی FreeRTOS
​​​​​​​

  • • معرفی FreeRTOS و کاربرد آن در میکروکنترلرها.

  • •توضیح معماری FreeRTOS به زبان ساده و اجزای اصلی آن

  • • بررسی مزایای استفاده از FreeRTOS در پروژه‌های Arduino و ESP32.

۵. کاربردهای FreeRTOS در پروژه‌های پیچیده‌تر
​​​​​​​

  •  بحثی کوتاه در مورد چگونگی استفاده از FreeRTOS در پروژه‌های واقعی مثل خانه هوشمند یا ربات‌های کنترل از راه دور

  • پرسش و پاسخ برای رفع ابهام‌ها و بررسی ایده‌های مختلف استفاده از FreeRTOS

آشنایی با هوش مصنوعی در سیستم های نهفته​​​​​​​

1.آشنایی با هوش مصنوعی در میکروکنترلرها
​​​​​​​

  • آشنایی با مفهوم هوش مصنوعی و کاربردهای آن در میکروکنترلرها

  • مرور کتابخانه‌های مهم برای پیاده‌سازی مدل‌های هوش مصنوعی بر روی سخت‌افزارهای محدود، مانند TensorFlow Lite برای میکروکنترلرها

2.معرفی کتابخانه‌های هوش مصنوعی برای ESP32 و Arduino

  • توضیح و نصب TensorFlow Lite در ESP32

  • بررسی قابلیت‌های دیگر کتابخانه‌های هوش مصنوعی، مانند Edge Impulse و TinyML، برای پیاده‌سازی شبکه‌های عصبی ساده بر روی بردها

3.پروژه عملی: تشخیص حرکات ساده با سنسور ژیروسکوپ یا شتاب‌سنج

  •  استفاده از مدل‌های آماده TensorFlow برای تشخیص حرکات یا الگوها با سنسورهای مختلف

  •  پیاده‌سازی یک مثال ساده از تشخیص حرکت با استفاده از ESP32 و سنسور، و نمایش نتایج از طریق OLED

آشنایی با انواع موتور ها (DC) و روش راه اندازی انها​​​​​​​

1. آشنایی با انواع موتور
​​​​​​​

  • معرفی موتورهای DC 

  • موتور DC ساده (Brushed DC Motor) 

  • موتور DC گریبکس‌دار (Gearbox DC Motor) 

  • موتور DC بدون جاروبک (Brushless DC Motor - BLDC) 

  • معرفی موتورهای استپر و براشلس 

  • موتور استپر و کاربردهای آن در پروژه‌های دقیق 

  • موتور براشلس و استفاده‌های آن در پروژه‌های پیشرفته 

  • مقایسه انواع موتور در کاربردهای مختلف و نحوه انتخاب موتور مناسب 

2. آشنایی با موتور سروو و کاربردهای آن
​​​​​​​

  • تعریف موتور سروو و نحوه عملکرد آن 

  • موتور سروو ۱۸۰ درجه (Standard Servo) 

  • موتور سروو ۳۶۰ درجه (Continuous Servo) 

  • پارامترهای موتور سروو: 

  • گشتاور، ولتاژ، دقت موقعیت‌دهی، کنترل سرعت 

  • انواع مدل‌ها و برندهای مختلف موتور سروو 

  • کاربردهای موتور سروو در پروژه‌های مختلف 

  • استفاده در رباتیک، سیستم‌های خودکار، کنترل موقعیت دقیق 

  • روش‌های کنترل موتور سروو با استفاده از پالس PWM 

  • معرفی کتابخانه Servo.h در Arduino برای کنترل موتور سروو 

 
3. پروژه عملی با موتور سروو و جوی‌استیک
​​​​​​​

  • معرفی قطعه جوی‌استیک و نحوه استفاده آن در پروژه‌های کنترل 

  • نحوه اتصال جوی‌استیک به Arduino 

  • خواندن داده‌های جوی‌استیک و تغییر وضعیت

4.پروژه عملی
​​​​​​​

  •  راه‌اندازی موتور سروو با استفاده از جوی‌استیک 

  •  کدنویسی برای کنترل موقعیت موتور سروو با جوی‌استیک 

  •  ایجاد یک پروژه کنترل دقیق موقعیت با موتور سروو و جوی‌استیک 

(تشخیص چهره – اثر انگشت – کارت و تگ و رمز)​​​​​​​

آشنایی با انواع روش های احراز هویت 

1. معرفی روش‌های احراز هویت و ماژول‌های مختلف
​​​​​​​

  • آشنایی با روش‌های مختلف احراز هویت 

  • اثر انگشت (Fingerprint Recognition) 

  • کارت و تگ (RFID) 

  • تشخیص چهره (Face Recognition) 

  • تشخیص صدا (Voice Recognition)
    (در صورت نیاز) 

  • معرفی کاربردهای مختلف احراز هویت در سیستم‌های امنیتی و کنترل دسترسی 

  • مقایسه روش‌های مختلف از نظر دقت، سرعت و هزینه 

2- معرفی ماژول RC522 و نحوه استفاده
​​​​​​​

  • توضیحات در مورد نحوه کار ماژول RFID 

  • معرفی کارت‌ها و تگ‌های RFID 

  • روش‌های ارتباطی ماژول RC522 با Arduino 

  • نحوه خواندن اطلاعات از کارت یا تگ RFID 

  • کدنویسی برای شناسایی کارت و تگ‌ها 

  • ذخیره و استفاده از شناسه‌های RFID در پروژه‌ها 

3. پروژه عملی:
​​​​​​​

  • دربازکن کارتی با صفحه نمایش کاراکتری، کیپد و قفل برقی ۱۲ ولت

سبد خرید