Arduino MATLAB Interface

 ربط الأردوينو مع الماتلاب

سنعرض في هذا المشرع كيفية ربط الأردوينو مع الماتلاب مع جميع الخطوات اللازمة لذلك؛ فالأردوينو مُفضل لدى الصُّناع والهواة، وبالمقابل فإنَّ الماتلاب هو أداة حسابية عددية احترافية يستخدمها المهندسون والعلماء، وبالتّالي فإنّ الربط بين الأداتين السّابقتين هو شيء مُثير للاهتمام؛ حيث أن أحدهما يستهدف شريحة المُستخدمين من الهواة بينما الآخر هو أداة معقدة يستخدمها المحترفون.

كيف تعمل واجهة الأردوينو ضمن برنامج الماتلاب Arduino MATLAB Interface   ؟

تُستخدم بيئة البرمجة الـ Arduino IDE بشكل اعتيادي لكتابة البرامج وحقنها بلوحة التطوير المدمجة (الأردوينو)، لكن إذا أردنا رسم البيانات التي يتم الحصول عليها من الحساسات عندها يأتي دور البرمجة.
يعالج الماتلاب العديد من مشاكل برمجة الأردوينو من خلال نوعين من العمليات:

  • قراءة، كتابة، وتحليل البيانات من الحساسات.
  • تطوير الخوارزميات التي تعمل كبرنامج مستقل على الأردوينو Arduino .

نحتاج من أجل تحقيق ذلك إلى حزمة ماتلاب إضافية Package تُسمى (MATLAB Support Package Arduino)، وهي متاحة بشكل مجاني على الموقع

تثبيت حزمة الماتلاب لدعم الأردوينو:

نقوم أولاً بتشغيل تطبيق الماتلاب MATLAB وضمن علامة التبويب RESOURCES ننتقل إلى Add-ons ثم نحدد خيار الحصول على حزم دعم الأجهزة Hardware Support Package كما هو موضَّح في الصورة:

RESOURCES > Add-ons > Hardware Support Package

سنحصل بعد تهيئة الوظيفة الإضافية على خيارات حول كيفية تثبيت الحزمة، ويتم ذلك إما عن طريق الإنترنت أو من خلال ملف مُسبَق التنزيل، نحصل بعد ذلك على قائمة تحتوي جميع حزم الدّعم المتاحة، نحدد خيار Arduino ونتحقق من حزمة دعم الماتلاب MATLAB Support Package، كما هو موضّح:

يطلب تطبيق الماتلاب بعد ذلك تسجيل الدخول في حساب MathWorks؛ في حال وجود الحساب نستخدم بيانات الاعتماد هذه ونقوم بتسجيل الدخول، وفي حال عدم توفر حساب، يمكننا إنشاء واحداً أثناء التّثبيت، ثم قبول شروط الترخيص والمتابعة بتنزيل الحزمة، سيقوم ماتلاب يتنزيل وتثبيت الحزم المحددة.

ربط الأردوينو Arduino مع الماتلاب MATLAB واختبار حزم الدعم:

بعد تثبيت حزمة دعم الماتلاب للأردوينو؛ نقوم بتوصيل لوحة الأردوينو بالحاسوب المُتضمّن لبرنامج الماتلاب ومن ثم فتح تطبيق الماتلاب، ثُم نكتب ضمن نافذة الـ Command Window مايلي ()a = arduino    ونضغط enter:
تُنشِئ هذه الخطوة اتصالاً بين الأردوينو والماتلاب، وتظهر خصائص لوحة الأردوينو مثل منفذ COM، الاسم..الخ على نافذة الـ Command windowكما موضح بالصورة التالية:

في حال وجود أكثر من لوحة أردوينو متصلة بالحاسوب ويلزمنا الاتصال بلوحة معينة، نستخدم الأمر التالي:
(‘a = arduino (‘com8’,’Mega2560
ملاحظة: يتم مسح المتغير’a’ باستخدام أمر المسح ‘clear a’ .

برمجة الأردوينو باستخدام الماتلاب:

للقيام بذلك سيتم استخدام لوحة اردوينو من نوع (Arduino Mega) يحتوي على led متصل بالمنفذ الرقمي 13، سيتم كتابة برنامج ماتلاب من أجل إضاءة led عشر مرات لمدة ثانية واحدة وفيما يلي رسم تخطيطي يبين ذلك:

ضمن علامة تبويب الملف ننتقل إلى خيار New ونحدد script؛ يتم فتح محرر فارغ وبعدها لصق الكود التالي ذكره ثم حفظ الملف، حيث يتم حفظ الملف بامتداد .m وهو امتداد برنامج ماتلاب.
بعد حفظ الملف ننقر على خيار Run، فيتصل برنامج الماتلاب مع لوحة الأردوينو ويتم تشغيل الخيار المطلوب.
علينا الانتباه إلى أنه لا يتم تحميل البرنامج إلى لوحة الأردوينو؛ وبالتالي سيتم فقدان البرنامج إذا قمنا بإعادة تشغيل لللوحة ونحتاج عندها لإعادة تنفيذ الخطوات السابقة.

الكود :

% create an arduino object
a = arduino(‘com8’, ‘Mega2560’);
% start the loop to blink led for 10 seconds
for i = 1:5
writeDigitalPin(a, ‘D13’, 1);
pause(1);
writeDigitalPin(a, ‘D13’, 0);
pause(1);
end
%end communication with arduino
clear a

خلاصة ربط الأردوينو ببرنامج الماتلاب:

  • تحميل وتثبيت حزمة دعم الماتلاب للأردوينو.
  • وصل لوحة الأردوينو مع الحاسوب المتضمّن برنامج الماتلاب والتحقق من إمكانية التوصيل.
  • إنشاء دارة بسيطة لإضاءة لد متصل بأحد منافذ الأردوينو الرقمية.
  • كتبة برنامج ماتلاب يقوم بإضاءة لد وحفظ الملف كامتداد .m .
  • تنفيذ البرنامج وينبغي بعد ذلك أن يبدأ اللد بالومض وفقاً للبرنامج المكتوب.

المصدر: 

هنا 

إعداد: سارة خضر

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *