آموزش محیط برنامه نویسی BASECOMA AVR || انجام پروژه های رباتیک و الکترونیک گروه روبونا

مسابقه رباتیک,دانشجویی,دانش آموزی,ربات جنگجو,ربات مسیریاب,ربات فوتبالیست,ربات امدادگر,پروژه ربات ,پروژه رباتیک,پروژه الکترونیک,ساخت ربات,خرید ربات,فروش ربات

انواع متنوعی از کامپایلرهای AVR عرضه شده اند که در این میان کامپایلرهای

BASECOME
CODEVISION
FASTAVR
AVR STUDIO

از اهمیت و اعتبار بیشتری برخوردار هستند.در اینجا قصد داریم به معرفی یکی از قویترین آنها به نام BASECOME AVR بپردازیم.

نرم افزار BASECOME تمامی میکروهای AVR را حمایت کرده و از زبان بیسیک برای برنامه نویسی میکرو ها استفاده میکند.

یکی از قابلیت های بسیار ارزنده BASE COME داشتن تحلیل گر یا به عبارتی SIMULATOR داخلی است که برای یادگیری برنامه نویسی AVR بسیار کارامد است.

ورودی سیگنال آنالوگADC مقایسه کننده آنالوگ
ایجاد پالس بر روی پایه های خاص
صفحه کلید ۴ در ۴
LCD
ایجاد تمام وقت ها به صورت اختیاری
نوشتن و خواندن حافظه EEPROM
SRAM
رویت تمام رجیسترها و متغیر های محلی و سراسری برنامه
اجرای برنامه به صورت خط به خط
مشاهده ۰ یا ۱ بودن تمام پایه ها توسط LED
تغییر منطق پایه دلخواه و بسیاری از امکانات دیگر توسط محیط تحلیل گر SIMULATOR

و از همه مهمتر برنامه‌نویسی ساده باعث شده است که این کامپایلر در کنار دیگر کامپایلر های معروف مورد تایید استفاده برنامه نویسان قرار گیرد.

معرفی منوهای محیط BASECOME:

منوی FILE:

FILE NEW:ایجاد فایل جدید
FILE OPEN : باز کردن فایل
FILE CLOSE : بستن فایل
FILE SAVE: ذخیره فایل
FILE SAVE AS : ذخیره کردن بعنوان
FILE PRINT PREVIEW : نمایش پرینت فایل
FILE PRINT : پرینت فایل
FILE EXIT : خروج از فایل

منوی EDIT:

EDIT UNDO : دستکاری اخیرتان را از بین ببرید.
EDIT REDO : دستکاری اخیرتان را که از بین برده اید دوباره برگردانید.
EDIT CUT : متن انتخاب شده را بریده و به محل جدیدی انتقال دهید.
EDIT COPY : متن مورد نظر را کپی کنید.
EDIT PAST : متن کپی یا کات شده را در محل مورد نظر بچسبانید.
EDIT FIND : متنی را در برنامه جستجو کنید.
EDIT FIND NEXT : متن جستجو شده را دوباره جستجو کنید.
EDIT REPLASE : متنی را جایگزین متن دیگر کنید
EDIT GOTO : میتوانید به سرعت به خط مورد نظر پرش کنید.
EDIT TOGGLE BOOKMAR : میتوانید در جاهای خاصی از برنامه نشانه گذاری کنید و به انها توسط دستور زیر دسترسی پیدا کنید.
EDIT GOTO BOOKMARK : با این گزینه میتوانید به نشانه هایی که قبلا گذاشته اید پرش نمایید.
EDIT IDENT BLOCK :با این گزینه میتوانید متن انتخاب شده را به اندازه یک TAB به سمت راست منتقل کنید.
EDIT UNIDENT BLOCK :با این گزینه میتوانید متن انتخاب شده را به اندازه یک TAB به سمت چپ منتقل کنید.

منوی PROGRAM

PROGRAM COMPILE: با این گزینه یا کلید F7 شما قادر به ترجمه برنامه به زبان ماشین (COMPILE)خواهید بود.برنامه شما با انتخاب این گزینه پیش از COMPILE ذخیره خواهد شد و فایلهای زیر بسته به انتخاب شما در قسمت OPTION COMPILE SETTING ایجاد خواهد شد.

XX.BIN : فایل باینری که میتواند در میکروکنترولر PROGRAM شود.

XX.DBG :فایل DEBUG که برای نرم افزار شبیه سازی BASECOME مورد نیاز است .

XX.OBJ : فایل OBJECT که برای نرم افزار AVR STUDIO مورد نیاز است.

XX.RPT : فایل گزارشی

XX.HEX : فایل هگزدسیمال اینتل که برای بعضی از انواع PROGRAMER ها مورد نیاز است.

XX.ERR : فایل خطا که فقط در هنگام بروز خطا ایجاد می شود.

XX.EEP : داده هایی که باید در EEPROM برنامه ریزی شوند در این فایل نگه داری میگردند.

اگر خطایی در برنامه موجود باشد شما پیغلم خطا را در یک کادر محاوره ای دریافت خواهید کرد و کامپایل متوقف میشود.با کلیک بر روی هر کدام از انها به خطی که خطا در ان رخ داده است پرش خواهید کرد و علامت E در اول خط خطا قرار میگیرد.

PRIGRAM SYNTEX CHECK: بوسیله ی این گزینه برنامه شما برای نداشتن خطا املایی چک میشودو اگر خطایی وجود داشته باشد هیچ فایلی ایجاد نمیشود.
PROGRAM SHOW RESULT:برای دیدن نتیجه کامپایل استفاده میشود.
PROGRAM SIMULATOR: با فشردن کلید F2 یا این گزینه از منو PROGRAM شبیه ساز داخلی فعال خواهد شد.شما در برنامه با نوشتن دستور $SIM قادر به شبیه سازی سریعتر برنامه میباشید.

در صورت تمایل شما میتوانید از شبیه سازهای دیگری مانند AVR STUDIO نیز استفاده کنید.برای شبیه سازی باید فایلهای DBG و OBJ ایجاد شده باشند.فایل OBJ در برنماه شبیه سازی AVR STUDIO و فایل DBG برای شبیه ساز داخلی استفاده میشود.

SEND TO CHIP: توسط این گزینه یا کلید F4 پنجره محیط برنامه ریزی ظاهر خواهد شد شما توسط این گزینه میکرو را PROGRAM میکنید.

منوی TOOLS

TERMINAL EMULATOR : توسط این گزینه یا کلیدهای CTRL+T با بالا اوردن TERMINAL EMULATOR میتوانید از این محیط برای نمایش داده های ارسالی و دریافتی در ارتباط سریال RS-232 بین میکرو و کامپیوتر استفاده نمایید.

LCD DESIGNER : توسط این گزینه میتوانید کارکترها دلخواه خود را طراحی کنید و بر روی LCD نمایش دهید با کلیک این دکمه پنجره ی زیر ظاهر میشود:

ماتریس LCD برای هر حرف دارای ۸*۵ پیکسل میباشد که شما میتوانید با کلیک چپ هر کدام از مربع ها راانتخاب و با کلیک دوباره آن را از حالت انتخاب خارج کنید.

دکمه SET ALL همه نقاط را انتخاب و CLEAR ALL همه را از حالت انتخاب خارج میکند .پس از طراحی کلید OK را کلیک کنید با این کار یک خط شامل تعدادی عدد مانند عبارات زیر به برنامه شما اضافه میشود:

DEFLCDCHAR?,14,21,21,27,27,21,21,14

شما تنها میتوانید هشت کارکتر جدید را برای LCD تعریف کنید.پس به جای ؟ میتوانید یک عدد بین ۰ تا ۷ جایگزین کنید.کارکتر طراحی شده را میتوان توسط دستور LCDCHAR(?) بعد از دستور CLS بر روی LCD نمایش دهید.

GRAPHIC CONVERTOR : با کلیک بر روی این منو پنجره محیط GRAPHIC CONVERTOR برای تبدیل تصویر با پسوند BMP به تصویری با پسوند BGF که قابل نمایش بر روی LCD گرافیکی است ظاهر میشود.

فایل دلخواه خود را با پسوندBMP توسط دکمه LOAD وارد کرده و سپس با دکمه SAVE ان را در کنار برنامه خود با پسوند BGF(BASCOM GRAPHIC FILE ذخیره کنید.فایل تبدیل شده به صورت سیاه و سفید دوباره نمایش داده میشود و با کلیک بر روی دکمه OK میتوان از محیط خارج شد.

فایل ذخیره شده با فراخوانی در برنامه قابل نمایش بر روی LCD گرافیکی است.انتخاب نوع LCD توسط قسمت LCD TYPE انجام میگیرد.فونت نوشتاری نیز میتواند ۶*۸ یا ۸*۸ پیکسل باشد.

رنگهایی غیر از رنگ سفید در طی تبدیل به رنگ سیاه تبدیل خواهد شد.

منوی OPTIONS

OPTION COMPILE : با این منو شما میتوانید گزینه های مختلف کامپایلر را طبق زیر اصلاح نمایید
OPTION COMPILER CHIP : انتخاب میکرو برای برنامه ریزی توسط این گزینه انجام میشود.در صورتی که از دستور $REGFILE در برنامه استفاده کرده اید دیگر نیازی به انتخاب میکرو توسط این گزینه نیست.

OPTION COMPILER OUTPUT : این گزینه برای تعیین اینکه پس از کامپایل , کدام فایلها باید ایجاد شوند استفاده میشود.با انتخاب گزینه SIZE WARNING زمانی که حجم CODE از مقدار حافظه FLASH ROM تجاوز کرد کامپایلر تولید WARNING میکند.فایهایی که محتوای انها قابل مشاهده اند REPORT و ERROR میباشند.

OPTION COMPILER COMMUNICATION : نرخ انتقال (BAUD RATE) ارتباط سریال توسط این گزینه تعیین میشود که میتوان یک نرخ جدید نیز تایپ کرد.گزینه FREQUENCY برای انتخاب فرکانس کریستال استفاده شده است که میتواند فرکنس اختیاری نیز باشند.

OPTION COMPILER 12C,SPI,1WIRE : توسط این گزینه میتوان پایه های مربوط به ارتباطات I2C,SPI,1WIRE را برای میکرو تعیین کرد .

OPTION COMPILER LCD : در قسمت LCD TYPE نوع LCD را مشخص میکنیم.گزینه BUS MODE مشخص میکند که LCD به صورت ۸ بیتی یا ۴ بیتی کار کند.توسط گزینه DAT MODE تعیین میکنیم LCD به صورت PIN کار کند یا BUS و گزینه LCD ADDRESS مشخص کننده ادرس ال سی دی در مد BUS است.

OPTIONS PROGRAMMER : در این منو شما میتوانید PROGRAMMER مورد نظر خود را انتخاب کنید در صورتی که بخواهید از پروگرامر انتهای این بخش استفاده نمایید بایستی نوع STK200/300 را برای این منو انتخاب کنید.

در صورت پیکربندی هر یک از این امکانات فوق در برنامه نرم افزاری نیاز به تنظیم کردن آنها در منو نیست.

* معرفی محیط شبیه سازی SIMULATOR *

با اجرای محیط شبیه سازی پنجره ی زیر ظاهر میشود :

توضیح کلیدهای این بخش:

RUN: با کلیک کردن شبیه سازی شروع میشود.
PAUSE:شبیه سازی متوقف میشود و با کلیک کردن RUN ادامه داده میشود.
STOP : توقف کامل شبیه سازی
STEP INTO CODE: شما میتوانید برنامه را خط به خط اجرا کنید و میتوان هنگام فراخوانی توابع به برنامه مربوطه رفته و مراحل اجرای آنها را بررسی کرد.این کار با فشردن کلید F8 نیز میتوانید انجام دهید.بعد از اجرای این دستور شبیه سازی به حالت PAUSE میرود.
STEP OVER: شبیه دکمه ی قبلی است با این تفاوت که در هنگام فراخوانی توابع به داخل SUB ROUTINE نخواهید رفت.این کار را میتوانید با فشردن SHIFT F8 انجام دهید.
RUN TO: شبیه سازی را تا خط انتخاب شده ادامه میدهد .

*** شبیه ساز سخت افزاری THE HARDWARE SIMULATOR

در زیر محیط شبیه سازی سخت افزاری را مشاهده میکنید:

قسمت بالایی یک LCD مجازی میباشد که برای نشان دادن داده های ارسال شده به LCD استفاده میشود .

نوار LED های قرمز رنگ پایین خروجی پورتها را نشان میدهد که روشن شدن هر یک به منزله یک شدن خروجی پایه پورت مربوطه است.با کلیک بر روی هر یک از LED های سبز رنگ که به عنوان ورودی هستند وضعیت معکوس میشود و روشن شدن LED به منزله یک کردن پایه پورت است.

یک صفحه کلید نیز تعبیه شده است که با دستور GETKBD() در برنامه قابل خواندن است .در ضمن مقدار انالوگ نیز هم برای مقایسه کننده آنالوگ و هم برای کانال های ADC قابل اعمال است.

REGISTERES : این دکمه پنجره ریجسترها را با مقادیر فعلی نمایش میدهد.مقدارهای ننمایش داده شده در این بخش هگزار دسیمال میباشد که برای تغییر هر کدام از انها روی خانه مربوطه کلیک کرده و مقدار جدید را وارد کنید.( شماره ریجسترها R0-R31)

I/O REGISTERES : دکمه IO که برای نمایش ریجترهای I/O استفاده میشود که مانند R قابل مقدار دهی است :

گزینه VARIABLES :

با انتخاب این منو پنجره ی زیر باز میشود سپس قادر به انتخاب متغیر با دوبار کلیک کردن در ستون variables میباشیذ

با زدن دکمه enter شما قادر به مشاهده مقدار جدید متغیر در هنگام اجرای برنامه هستید.همچنین میتوانید مقدار هر متغیر را توسط value تغییر دهید. برای تماشای مقدار یک متغیر آرایه ای شما میتوانید نام متغیر همراه با اندیس آن را تایپ کنید و برای حذف هر سطر میتوانید دکمه CTRL+DEL را بزنید.

گزینه LOCALE:

پنجره LOCAL متغیرهای محلی موجود در SUB یا FUNCTION را نشان میدهد.شما نمیتوانید متغیری را اضافه نمایید.

گزینه WATCH :

پنجره WATCH میتواند برای وارد کردن وضعیتی که قرار است در خلال شبیه سازی ارزیابی شود مورد استفاده قرار گیرد و هنگامی که وضعیت مورد نظر صحیح شد شبیه سازی در حالت PAUSE قرار خواهد گرفت.

حالت مورد نظر را در مکان متن تایپ نموده و دکمه ADD را کلیک کنید.هنگامی که دکمه MODIFY کلیک شود وضعیت مورد نظر را مورد بازنگری قرار میدهد و میتوان ارزش آن را تغییر داد.برای حذف هر وضعیت شما باید آن را انتخاب کرده و دکمه REMOVE را کلیک دهید.

گزینه UP :

این گزینه وضعیت ریجستر وضعیت(STATUS REG) را نشان میدهد.FLAG ها (پرچمها)را میتوان توسط کلیک بر روی CHECK BOX ها تغییر وضعیت داد.

گزینه INTERRUPTS :

این گزینه منابع وقفه را نشان میدهد.هنگامی که هیچ ISR(INTERRUPTS SERVICE ROUTIN برنامه نویسی نشده باشد همه دکمه ها غیر فعال خواهند بود و اگر ISR نوشته شود دکمه مربوط به آن فعال میشود و با کلیک بر روی هر کدام از این دکمه ها مثلا INT0 برنامه وقفه مربوطه اجرا میشود.در ضمن شما میتوانید روی یک پایه خاص پالس نیز ایجاد نمایید.

معرفی محیط برنامه ریزی STK200/300 :

پنجره ارسال برنامه به میکرو هنگامی که RUN PROGRAMMER انتخاب میشود ظاهر میشود.با کلیک بر روی این منو و یا فشردن کلید F4 پنجره نشان داده شده در پنجره زیر نمایان خواهد شد.

در این بخش قصد داریم به معرفی منوهای محیط برنامه ریزی بپردازیم در صورتی که کامپایلر نتواند میکرو متصل به PROGRAMMER را شناسایی کند پنجره زیر نشان داده میشود:

زمانی که میکرو متصل شده به PROGRAMMER با میکرو که برای برنمه نوشته شده است مطابقت نداشته باشد پنجره زیر نمایش داده میشود:

منوی FILE :

TEST : با این گزینه میتوانید پایه های پورت LPT را یک کنید.این گزینه فقط برای زمانی که شما از SAMPLE ELECTRONIC PROGRAMMER استفاده میکنید به کار برده میشود.

منوی BUFFER :

BUFFER CLEAR : بافر FLASHROM را پاک میکند.
LOAD FROM FILE :بافر را با فایلی دلخواه پر کرد و ان را در حافظه میکرو برنامه ریزی .رد.
SAVE TO FILE : بافر را در فایلی دلخواه ذخیره کرد .بافر میتواند محتوای حافظه میکرو باشد.

منوی CHIP :

CHIP IDENTIFY : میتوان میکرو متصل به پروگرامر را شناسایی کرد.
WRITE BUFFER TO CHIP : محتوای بافر را در حافظه ROM یا EEPROM مکرو برنامه ریزی کرد.
READ CHIPCODE INTO BUFFER : میتوان حافظه FLASHROM میکرو را خواند و در بافر قرار داد.
BLANK CHECK : خالی بودن حافظه FLASH میکرو را مشخص میکند.
ERASE :محتوای حافظه برنامه و داده EEPROM را پاک میکند.
VERIFY :محتوای بافر و انچه که در میکرو برنامه ریزی شده است را مقایسه میکند و در صورت تساوی پیغام VERIFY OK نمایش داده میشود.
AUTO PROGRAM : حافظه میکرو را پاک کرده و برنامه مورد نظر را در حافظه FLASH برنامه ریزی میکند و سپس عمل VERIFY را به صورت خودکار انجام میدهد.
RESET : میکرو متصل به پروگرامر را ریست میکند.

نواز زیر نیز به ترتیب بافر حافظه های FLASHROM,EEPROM و بیت های LOCK AND FUSE را نشان میدهد:

FLASHROM : با انتخاب این گزینه بافر مربوط به حافظه ROM که شامل فایل BIN برنامه است نشان داده میشود که توسط منوهای شرح داده شده میتوان ان را در حافظه ROM میکرو برنامه ریزی کرد.
EEPROM : بافر مربوط به حافظه EEPROM که شامل فایل EEP برنماه است نشان داده میشود که توسط منوهای شرح داده شده میتوان آن را در حافظه EEPROM میکرو برنامه ریزی کرد.
LOCK AND FUSE BITS : با این گزینه میتوانید در صورت سالم بودن میکرو بیتهای قفل و فیوز بیت ها را برنامه ریزی کنید توسط دکمه فرمان WRITE LBمیتوان LOCK BITS را برنامه ریزی کرد.توسط کلیدهای WRITE FS,WRRITE FSH,WRITE FSE به ترتیب میتوان LOW BYTE FUSE BITS ,HIGH BITS,FUSE BITS,EXTENDED BYTE FUSE BITS را برنامه ریزی کرد.

معرفی محیط TERMINAL EMULATOR

از این گزینه میتوانید برای نمایش داده ارسالی و دریافتی در ارتباط سریال RS-232 بین میکرو و کامپیوتر استفاده کرد:

اطلاعاتی که شما در این محیط تایپ میکنید به میکرو ارسال و اطلاعاتی که از پورت کامپیوتر دریافت میشود در این پنجره نمایش داده میشود .هنگامی که شما در برنامه از SERIAL IN و یا SERIAL OUT استفاده میکنید میتوانید پس از پروگرم کردن میکرو و اتصال ان به پورت سریال PC داده های ارسالی توسط UART میکرو به بیرون را دریافت کرده و نمایش داد و از صحت و سقم انها اطلاع یافت.

همچنین اگر از دستوری مانند INKEY در برنامه استفاده کرده اید میتوانید داده سریال خود را از طریق پنجره TERMINAL EMULATOR به میکرو بفرستید.توجه داشته باشید که شما باید از نرخ انتقال BAUD مشابه در میکرو و کامپیوتر استفاده نمایید .

به طور مثال اگر از BAUD برابر ۹۶۰۰ استفاده میکنید بایستی در گزینه COMMUNICTION DETTING نیز BAUD برابر با ۹۶۰۰ را انتخاب کنید.همچنین نرخ انتقال را در فایل REPORT نیز میتوان مشاهده کرد.

منوهای محیط TERMINAL EMULATOR

FILE UPLOAD : برنامه جاری در فرمت HEX را UPLOAD میکند.
FILE ESCAPE : صرف نظر کردن از اپلود فایل
FILE EXIT : خروج از برنامه
TERMINAL CLEAR : محتوای پنجره ترمینال را پاک میکند
TERMINAL OPEN LOG : فایل LOG را باز یا بسته میکند .هنگامی که فایل LOG وجود نداشته باشد از شما درخواست نامی برای باز کردن فایل گزارش میکند.تمام اطلاعاتی که در پنجره TERMINUL پرینت میشود داخل فایل LOG ثبت میشود.
SETTING : توسط این منو میتوانید تنظیمات پورت COM و دیگر OPTION ها را انجام دهید.

ساخت STK200/300 PROGRAMMER :

در این بخش قصد داریم به ساخت چند نوع STK200/300 PROGRAMMER توسط بافر ۷۴HC244 بپردازیم .این نوع پروگرامر از ارتباط SPI برای برنامه ریزی میکرو استفاده میکند در نتیجه میکروهایی که قابلیت ارتباط SPI را دارا هستند میتوان با ان برنامه ریزی کرد.

همانطور که در شکل زیر نمایش داده شده خروجی بافر به پایه های

VCC
RESET
MISO
MOSI
SCK
GND

از میکرو وصل میشوند .

مدار شکل بالایی را میتوان به صورت مدار زیر بهینه کرد:

و یا به صورت زیر ساده کرد (این مدار به دلیل نداشتن امنیت برای پورت کاپیوتر توصیه نمیشود.)

در میکروهای نوع ATMEGA64 وATMEGA128 و ATMEGA103 بایستی MISO از پروگرامر را به پایه TXD0 و MOSI از پروگرامر را به RXD0 از میکرو متصل کرد و بقیه پایه ها همانند بقیه میکروها به پایه مربوطه اتصال یابد.