کتاب صوتی آشنایی با وقفه‌ها در Raspberry Pi Pico W با MicroPython

🎓 دوره آموزشی جامع

📚 اطلاعات دوره

عنوان دوره: دوره آشنایی با وقفه‌ها در Raspberry Pi Pico W با MicroPython

موضوع کلی: الکترونیک و میکروکنترلرها

موضوع میانی: برنامه‌نویسی میکروکنترلرها با MicroPython

📋 سرفصل‌های دوره

• 1. مقدمه‌ای بر الکترونیک دیجیتال و میکروکنترلرها
• 2. آشنایی با معماری Raspberry Pi Pico W
• 3. تفاوت میکروکنترلرها و ریزپردازنده‌ها
• 4. کاربرد میکروکنترلرها در سیستم‌های تعبیه‌شده
• 5. معرفی زبان برنامه‌نویسی MicroPython
• 6. نصب و راه‌اندازی محیط توسعه MicroPython
• 7. مفاهیم پایه در MicroPython: متغیرها، انواع داده، عملگرها
• 8. ساختارهای کنترلی در MicroPython: شرط‌ها و حلقه‌ها
• 9. توابع در MicroPython: تعریف، فراخوانی و پارامترها
• 10. ماژول‌ها در MicroPython: وارد کردن و استفاده
• 11. مقدمه‌ای بر GPIO (ورودی/خروجی همه‌منظوره)
• 12. پیکربندی پین‌های GPIO در Raspberry Pi Pico W
• 13. خروجی‌های دیجیتال: روشن و خاموش کردن LED
• 14. ورودی‌های دیجیتال: خواندن وضعیت کلید فشاری
• 15. استفاده از مقاومت‌های Pull-up و Pull-down
• 16. ارتباطات سریال: UART
• 17. پیکربندی UART برای ارتباط با دستگاه‌های دیگر
• 18. ارسال و دریافت داده از طریق UART
• 19. ارتباط I2C: اصول و کاربردها
• 20. پیکربندی I2C برای ارتباط با سنسورها
• 21. خواندن داده از سنسورهای دما و رطوبت با I2C
• 22. ارتباط SPI: اصول و کاربردها
• 23. پیکربندی SPI برای ارتباط با نمایشگرها
• 24. کنترل نمایشگرهای OLED با SPI
• 25. مقدمه‌ای بر وقفه‌ها (Interrupts)
• 26. اهمیت وقفه‌ها در پردازش رویدادها
• 27. انواع وقفه‌ها در میکروکنترلرها
• 28. نحوه عملکرد وقفه‌ها
• 29. ثبت‌کننده‌های مربوط به وقفه‌ها در Raspberry Pi Pico W
• 30. فعال‌سازی و غیرفعال‌سازی وقفه‌ها
• 31. مدیریت وقفه‌های خارجی
• 32. وقفه‌های مبتنی بر لبه (Edge-triggered)
• 33. وقفه‌های مبتنی بر سطح (Level-triggered)
• 34. پیکربندی وقفه‌های خارجی در MicroPython
• 35. نوشتن کد برای مدیریت وقفه‌های خارجی
• 36. کاربرد وقفه‌های خارجی در خواندن وضعیت کلیدها
• 37. استفاده از وقفه‌ها برای شمارش رویدادها
• 38. وقفه‌های داخلی تایمر
• 39. پیکربندی تایمر برای تولید وقفه‌های دوره‌ای
• 40. استفاده از وقفه‌های تایمر برای وظایف زمان‌بندی شده
• 41. وقفه‌های مربوط به مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC)
• 42. فعال‌سازی وقفه‌های ADC
• 43. پردازش داده‌های ADC از طریق وقفه‌ها
• 44. وقفه‌های مربوط به مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC)
• 45. کاربرد وقفه‌های DAC
• 46. مدیریت وقفه‌های ارتباطی (UART, SPI, I2C)
• 47. نوشتن روتین‌های سرویس وقفه (ISR)
• 48. بهینه‌سازی کد وقفه‌ها
• 49. اشکال‌زدایی (Debugging) در سیستم‌های مبتنی بر وقفه
• 50. مثال‌های کاربردی از وقفه‌ها: کنترل موتور با وقفه‌ها
• 51. مثال‌های کاربردی: سیستم هشدار با وقفه‌ها
• 52. مثال‌های کاربردی: جمع‌آوری داده با وقفه‌های سنسور
• 53. مقدمه‌ای بر سیستم‌عامل‌های بلادرنگ (RTOS)
• 54. مفهوم وظیفه (Task) در RTOS
• 55. زمان‌بندی وظایف در RTOS
• 56. ارتباط بین وظایف (Inter-task Communication)
• 57. استفاده از صف پیام (Message Queue)
• 58. استفاده از سِمافور (Semaphore)
• 59. استفاده از Mutex
• 60. معرفی FreeRTOS برای میکروکنترلرها
• 61. نصب و پیکربندی FreeRTOS بر روی Raspberry Pi Pico W
• 62. نوشتن اولین برنامه با FreeRTOS
• 63. مدیریت وظایف در FreeRTOS
• 64. همگام‌سازی وظایف با استفاده از وقفه‌ها و ابزارهای FreeRTOS
• 65. مدیریت حافظه در FreeRTOS
• 66. طراحی سیستم‌های بلادرنگ با استفاده از وقفه‌ها و FreeRTOS
• 67. مباحث پیشرفته در وقفه‌ها
• 68. بهینه‌سازی عملکرد سیستم با استفاده از وقفه‌ها
• 69. نکات امنیتی در برنامه‌نویسی میکروکنترلرها
• 70. ملاحظات سخت‌افزاری در طراحی سیستم‌های تعبیه‌شده
• 71. مقدمه‌ای بر شبکه‌های حسگر بی‌سیم
• 72. پروتکل‌های ارتباطی بی‌سیم (Wi-Fi, Bluetooth)
• 73. استفاده از Wi-Fi در Raspberry Pi Pico W
• 74. اتصال به شبکه‌های Wi-Fi
• 75. ارسال و دریافت داده از طریق پروتکل HTTP
• 76. مقدمه‌ای بر MQTT برای اینترنت اشیاء (IoT)
• 77. پیاده‌سازی کلاینت MQTT با MicroPython
• 78. ارسال داده‌های سنسور به سرور MQTT
• 79. دریافت دستورات از سرور MQTT
• 80. امنیت در ارتباطات IoT
• 81. فریم‌ورک‌های پیشرفته برای MicroPython
• 82. استفاده از کتابخانه‌های خارجی در MicroPython
• 83. نوشتن کتابخانه‌های سفارشی
• 84. مفاهیم پایه‌ای پایگاه داده در سیستم‌های تعبیه‌شده
• 85. ذخیره‌سازی داده‌ها بر روی حافظه فلش
• 86. ملاحظات مربوط به مصرف انرژی
• 87. بهینه‌سازی مصرف انرژی در پروژه‌های میکروکنترلری
• 88. مقدمه‌ای بر تست واحد (Unit Testing) در MicroPython
• 89. اصول تست واحد برای کدهای میکروکنترلر
• 90. کاربرد وقفه‌ها در تست واحد
• 91. جمع‌بندی و پروژه‌های عملی