کتابخانه آردوینو

کلمه کلیدی: کتابخانه آردوینو

کلمه کلیدی فرعی: دانلود کتابخانه آردوینو - آموزش نصب کتابخانه آردوینو - بهترین کتابخانه آردوینو

عنوان: آموزش کامل دانلود و نصب کتابخانه‌های آردوینو

• مقدمه

دراین مقاله خواهید آموخت چگونه میتوان کتابخانه های اضافه بر کتابخانه های اصلی آردوینو را در محیط توسعه ی نرم افزاری (IDE) آردوینو نصب کرد.

زمانی که از استفاده از نرم افزار اردوینو و کتابخانه های پیش فرض آن آشنا شدین؛ برای افزایش توانایی خود در استفاده از این نرم افزار نیاز به استفاده از کتابخانه های بیش تری خواهید شد که در این مقاله نحوه ی نصب کردن آن را به طور کامل خواهید آموخت.

• کتابخانه آردوینو چیست؟

کتابخانه ها در واقع مجموعه ای از کدهای از پیش نوشته شده هستند که اتصال به یک سنسور، صفحه نمایشگر، ماژول ها و غیره را برای شما ساده می کنند. به عنوان مثال کتابخانه ی LiquidCrystal ارتباط با نمایشگر های LCD کاراکتری را ساده می کند.

هزاران کتابخانه برای دانلود مستقیم از طریق Arduino IDE موجود است و شما می توانید همه ی آن ها را در مرجع کتابخانه های آردوینو به صورت لیست شده بیابید.

درواقع کتابخانه های آردوینو کد یک عملکرد گاها طولانی (از نظر حجم کد برنامه آن عملکرد) یا پیچیده (از نظر پیاده سازی یک عملکرد چند بخشی به صورت کد) را با اراعه ی توابع به کاربر برای ما ساده می سازد. به عنوان مثال سنسور خازنی زمان بندی و تعیین پالس های پین های دیجیتالی نسبتا سختی را از نظر پیاده سازی لازم دارد و ما با داشتن کتابخانه ای که عملکرد آن را پیاده می کند و صرفا ورودی و خروجی دادن را به دست کاربر می سپارد می توانیم از سرعت بیشتری برای ساختن پروژه های بزرگ تری استفاده کنیم. همچنین استفاده از کتابخانه به ما این اطمینان را می دهد که تابعی که از آن استفاده می کنیم خروجی لازمه را به طور صحیحی به ما باز می گرداند.

به عنوان مثال تابع موجود در کتابخانه ی CapacitiveSensor (حسگر لمسی یا خازنی) به صورت زیر است:

*sOut &= ~sBit;        // set Send Pin Register low
*rReg &= ~rBit;        // set receivePin to input
*rOut &= ~rBit;        // set receivePin Register low to make sure pullups are off
*rReg |= rBit;         // set pin to OUTPUT - pin is now LOW AND OUTPUT
*rReg &= ~rBit;        // set pin to INPUT 
*sOut |= sBit;         // set send Pin High
interrupts();         // enable interrupts
while ( !(*rIn & rBit)  && (total < CS_Timeout_Millis) ) {
    total++;
}
if (total > CS_Timeout_Millis) 
   return -2;         //  total variable over timeout
// set receive pin HIGH briefly to charge up fully
noInterrupts();         // disable interrupts
*rOut  |= rBit;        // set receive pin HIGH - turns on pullup 
*rReg |= rBit;         // set pin to OUTPUT - pin is now HIGH AND OUTPUT
*rReg &= ~rBit;        // set pin to INPUT 
*rOut  &= ~rBit;       // turn off pullup
*sOut &= ~sBit;        // set send Pin LOW
interrupts();         // re-enable interrupts
while ( (*rIn & rBit) && (total < CS_Timeout_Millis) ) { 
    total++;
}
if (total >= CS_Timeout_Millis)
    return -2;     // total variable over timeout
else
    return 1;

که ما با با اضافه کردن این کد به صورت کتابخانه می توانیم به جای استفاده از کد بالا تنها از کدی مانند کد زیر استفاده کنیم:

senseReading = myCapPad.capacitiveSensor(30);

myCapPad.capacitiveSensor() این تابع در واقع مقدار خوانده شده از پد حسگر خازنی ما را در متغیر senseReading می ریزد.

• دانلود کتابخانه‌های آردوینو

برای دانلود کتابخانه های مورد نیاز خود می توانید از لینک زیر از سایت رسمی Arduino استفاده کنید:

https://www.arduinolibraries.info

• نصب کتابخانه‌های آردوینو
• نصب با استفاده از Library Manager:

برای نصب یک کتابخانه ی جدید به Arduino IDE خود، می توانید از Library Managerاستفاده کنید که نسخه ی های 1.6.2به بعد IDE های آردوینو قابل دسترسی است.

برای این کار ابتدا IDE خود را باز کرده و سپس روی منوی "Sketch" کلیک کرده و پس از آن Include Library > Manage Libraries. را مانند زیر انتخاب کنید:

سپس مدیریت کتابخانه باز خواهد شد و شما لیستی از کتابخانه هایی که نصب کرده اید یا می خواهید نصب کنید را خواهید دید. در این مثال ما کتابخانه ی Bridge را نصب خواهیم کرد. برای یافتن آن لیست را اسکرول کنید و سپس روی آن کلیک کنید. سپس ورژن کتابخانه ای را که می خواید نصب کنید را انتخاب کنید.

گاهی اوقات فقط یک ورژن از کتابخانه موجود است. اگر منوی انتخاب ورژن برای شما ظاهر نشد، طبیعی است.

در نهایت روی install کلیک کنید و منتظر بمانید تا IDE کتابخانه ی جدید را نصب کند. دانلود بسته به سرعت اتصال شما ممکن است زمان ببرد. پس از اینکه دانلود تمام شد، تگ installed باید درکنار کتابخانه یBridge نمایش داده شود. حال می توانید از library manager خارج شوید.

حال می توانید کتابخانه ی تازه افزوده شده را در بخش Sketch > Include Library menu مشاهده کنید

• نصب دستی برای ویندوز

زمانی که می خواهید یک کتابخانه را به صورت دستی اضاقه کنید، نیاز دارید تا ابتدا آن را به صورت یک زیپ فایل دانلود کنید و سپس آن را از حالت زیپ خارج کنید و آن را در مسیر مناسب قرار دهید.

فایل زیپ شامل تمام مواردی مورد نیاز شما (حاوی مثال های روش استفاده (در صورتی که نویسنده ی آن ها را اراعه داده باشد) ) است.

در واقع library managerبرای نصب اتومات این فایل زیپ طراحی شده است ( همان طور که در بخش قبل روش نصب با استفاده از آن توصیف شد). اما مواردی وجود دارد که شما می خواهید مراحل نصب را به صورت دستی طی کنید و کتابخانه را در فایل کتابخانه های طراحی خودتان قرار دهید.

در این حالت شما می توانید محل فایل کتابخانه طراحی خود را در مسیر File > Preferences > Sketchbooklocation به صورت شکل زیر پیدا کنید و در صورت نیاز آن را تفییر دهید:

به محلی که فایل زیپ کتابخانه مورد نظر را دانلود کردید بروید

فایل زیپ با تمام ساختار پوشه ی آن در یک پوشه موقت extract کنید، سپس پوشه ی اصلی را انتخاب کنید که باید نام کتابخانه را داشته باشد

آن در را پوشه "libraries" داخل فایل طراحی خود کپی کنید

برنامه ی آردوینو (IDE) را باز کنید، به مسیر Sketch > Include Library بروید. بررسی کنید که کتابخانه ای که به تازگی اضاقه کرده اید در لیست موجود باشد.

لطفا توجه داشته باشید: کتابخانه های آردوینو در سه مکان مختلف مدیریت می شوند:

1-داخل پوشه نصب IDE

2-داخل پوشه CORE

3-در پوشه کتابخانه های داخل فایل طراحی شما.

روشی که کتابخانه ها در حین کامپایل شدن انتخاب می کنند به طوری طراحی شده است که اجازه بروزرسانی کتابخانه های موجود در توزیع را فراهم می کند. این به این معنی است که قرار دادن یک کتابخانه در فایل "libraries" طراحی شما نسخه های کتابخانه های دیگر را لغو می کند.

به همین صورت برای نصب کتابخانه های اضافه موجود در core اتفاق می افتد.

همچنین مهم است که توجه داشته باشید ورژن کتابخانه ای که در طراحی خود قرار می دهید ممکن است کمتر از آن نسخه ای باشد که در ساختار اصلی یا پوشه های core وجود دارد باشد و با این وجود نسخه ای باشد که کامپایلر در حین کامپایل کردن از آن استفاده می کند. زمانی که یک core مشخص را برای برد خود انتخاب می کنید کتابخانه هایی که در پوشه های core وجود دارند به جای پوشه ای مشابه که در آن توزیع IDE وجود دارد استفاده می شوند.

• نصب دستی برای مک

در این بخش روش نصب دستی یک کتابخانه تحت سیستم عامل MAC OS X را خواهیم آموخت.

به عنوان مثال ما از کتابخانه ی Capacitive Sense برای این آموزش استفاده می کنیم.

ابتدا به صفحه ی دانلود کتابخانه ها بروید و پس از فایل زیپ کتابخانه ی مورد نظر را دانلود کنید.

در قدم بعدی لازم است که شما فایل زیپ دانلود شده را در محیط داخلی کامپیوتر شخصی خود پیدا کنید.

سپس فایل را از حالت زیپ خارج کنید (unzip کنید) و در این مرحله محتوای فایل زیپ را مطابق شکل زیر باید مشاهده کنید:

این کتابخانه ی خاص شامل کتابخانه هایی برای Basic Arduino و آردوینو پیشرفته تر Arduino Dueاست. درصورت تمایل می توانید از هر دو استفاده کنید اما برای این مثال ما فقط پوشه CapacitiveSensor را کپی و نصب می کنیم.

حال باید این پوشه را به پوشه ی کتابخانه های آردوینو اضافه کنیم.

این پوشه تا حدودی در os x پنهان است. برای رسیدن به این پوشه می توانید یکی از این دو کار را انجام دهید:

روش اول: روی نماد آردوینو واقع در Dock خود کلیک کنید. به«Options» بروید، سپس روی «Show in Finder» کلیک کنید.

روش دوم: برنامه ی آردوینو را که در پوشه ی برنامه های شما در finderقرار دارد؛ بیابید. اکنون بر روی برنامه آردوینو کلیک راست کرده و"Show Package Contents" را انتخاب کنید. هر یک از این دو روش باید شما را به این نقطه برسند.

در مسیر پوشه های 'Contents -> Resources -> Java' حرکت کنید تا به پوشه کتابخانه ها ('libraries') برسید.

نکته : اگر این فایل را نداشتید خیلی ساده خودتان ان را با همین نام در همین مسیر ایجاد کنید.

داخل پوشه libraries جایی است که می‌خواهید پوشه کتابخانه‌ای را که تازه دانلود و از حالت فشرده خارج کرده‌اید کپی کنید یا انتقال دهید.

همچنین متوجه خواهید شد که اینجا جایی است که تمام کتابخانه‌های پیش‌فرض و همچنین سایر کتابخانه‌هایی که ممکن است در گذشته نصب کرده باشید، وجود دارند.

نکته ی مهم :

در مرحله بعد، مطمئن شوید که اگر آردوینو IDE در هنگام نصب کتابخانه باز بود، مجددا آن را راه اندازی کنید.

این یک مرحله بسیار مهم است که اغلب نادیده گرفته می شود.

اگر راه‌اندازی مجدد نکنید، کتابخانه‌ای که به‌تازگی نصب کرده‌اید هنوز برای IDE در دسترس نخواهد بود.

برای تأیید اینکه کتابخانه به درستی نصب شده است، پوشه «File > Examples» را درArduino IDE باز کنید.

حال بیایید مثال اراعه شده را با کتابخانه جدیدمان باز کنیم:

• ایمپورت کردن کتابخانه آردوینو

اضافه کردن کتابخانه ها با فرمت zip :

کتابخانه ها اکثرا به صورت فایل زیپ یا فولدر توزیع می شوند. در داخل پوشه یک فایلcpp. ، یک فایل .h و اغلب یک فایل keywords.txt، پوشه نمونه‌ها و سایر فایل‌های مورد نیاز کتابخانه وجود دارد. از نسخه 1.0.5به بعد، شما می توانید کتابخانه های خارج از محیط IDE خود را در IDE نصب کنید.

کتابخانه دانلود شده را از حالت فشرده خارج نکنید، آن را همانطور که هست رها کنید.

در Arduino IDE، بهSketch > Include Library > Add .ZIP Library بروید.

در بالای لیست کشویی، گزینه «افزودن .ZIP Library» را انتخاب کنید.

از شما خواسته می شود کتابخانه ای را که می خواهید اضافه کنید انتخاب کنید. به محل فایل .zip بروید و آن را باز کنید.

به منوی Sketch > Include Library بازگردید. اکنون باید کتابخانه را در پایین منوی کشویی ببینید و برای استفاده در طراحی شما آماده است. فایل زیپ در فایل کتابخانه های در مسیر طراحی آردوینوی شما انتقال خواهد یافت

توجه: کتابخانه برای استفاده در طرح‌ها در دسترس خواهد بود، اما با نسخه‌های IDE قدیمی‌تر، نمونه‌های کتابخانه در File > Examples نمایش داده نمی‌شوند تا زمانی که IDE دوباره راه‌اندازی شود.

من برای این مقاله

برای دانلود ARDUINO IDE از لینک زیر :

https://www.arduino.cc/en/software

و برای خرید آردوینو نیز از سایت جمترونیک:

https://jamtronic.com/

استفاده کردم.