פרויקט אורח: לוח תוצאות אלקטרוני

הפרויקט השני שאני מתכבד לארח כאן בבלוג הוא לוח התוצאות האלקטרוני של עומר פוקס, אדם שחושב בגדול. כמה גדול? פשוט תסתכלו על התמונה הבאה: כל השחור הזה הוא לא משטח העבודה, אלא הצד האחורי של הפרויקט!

הצד האחורי של לוח התוצאות האלקטרוני
הצד האחורי של לוח התוצאות האלקטרוני

להמשיך לקרוא פרויקט אורח: לוח תוצאות אלקטרוני

שיעור בצניעות (ובחלוקת מתח)

תוספת מאוחרת: את הפוסט זה כתבתי אי-שם בתחילת הדרך. לפוסט מעודכן ומפוקס יותר על מחלקי מתח, ראו בקישור הזה.

כל הגורואים של האלקטרוניקה אומרים שכדי ללמוד את הנושא כמו שצריך, חייבים להיכשל בדרך ולעשות טעויות. זה מספיק גרוע כשזה קורה לך תוך כדי עבודה לבד, בבית, אבל כשכותבים בלוג והטעות מופיעה לעיני כל העולם הרבה לפני שעלית עליה… 🙂

בפוסט זה, אם כן, אנסה לתקן טעות מושגית מהותית שעשיתי בעבר. אפרופו, כשדיברתי בזמנו עם אוריאל על Boozo the Smile, הפרויקט שלו שהוצג כאן, הנושא הועלה על ידו ובצורה שהייתי אמור לקלוט על המקום – אבל כנראה נגזר עליי לתפוס את העניין שרק אחרי שאביך את עצמי בפומבי. בקיצור, הפעם נדבר על ההבדל הקריטי בין נגד Pull-down לבין מחלק מתח.

להמשיך לקרוא שיעור בצניעות (ובחלוקת מתח)

פרויקט ארדואינו: נר אלקטרוני

כשהתחלתי לחשוב על פרויקט ארדואינו שיאזין לאותות בקוד מורס ויפענח אותם, ידעתי שהבעיה הקשה מבחינתי תהיה קליטת הצליל: אני לא מכיר את תחום המיקרופונים, והשרטוטים של מעגלי האודיו שמצאתי ברשת – גם אם היה בא לי להרכיב משהו שאינני מבין – הצריכו הזמנה של רכיבים והמתנה ממושכת…

עם זאת, במהלך החיפוש אחר חומרים לטור שלי ב-ynet, גיליתי התקן שעושה שימוש פרימיטיבי אך יעיל במיקרופון: נר אלקטרוני. בלי מגברים ובלי מעגלים אנלוגיים מסובכים, עם מיקרופון קטן ומיקרו-בקר בלבד (כך לפחות זה נראה), הנר מצליח להבחין בין שקט יחסי לבין נשיפה ישירה על המיקרופון, ולהדליק או לכבות את נורית ה-LED המובנית. בנוסף, בלי קשר למיקרופון, הנורית מהבהבת מדי פעם באקראי כדי לחקות את אפקט ההבהוב של להבת נר אמתי. מפה לשם, מצאתי את עצמי בתוך פרויקט קטן חדש: נר אלקטרוני משלי, שלא רק כבה ונדלק כשנושפים עליו חזק, אלא גם מהבהב חזק יותר בנשיפה חלשה, כפי שעושים נרות בעולם האמתי. הסרטון הבא הוא ללא סאונד, כדי לחסוך מכם את הרעש הנוראי של הנשיפות שנקלט במצלמה. במקום זה שמתי ליד ה"נר" דגל ניילון קטן שמציין את עוצמת הרוח.

להמשיך לקרוא פרויקט ארדואינו: נר אלקטרוני

שפת C למתחילים: ביטים, חלק ב'

אם זה יהיה במקום קרוב ויביאו פיצות, אגיע למפגש של קהילת הארדואינו הישראלית.

במשפט לעיל הצבתי שני תנאים להגעתי למפגש. ו' החיבור ביניהם פירושה ששני התנאים גם יחד חייבים להתקיים. אם רק אחד מהם יתקיים, לא אגיע. נשים את המידע הזה בטבלה מסודרת שמכסה את כל התרחישים האפשריים:

טבלת אמת לשני תנאים שחייבים להתקיים
ושיהיו מפיצריה נורמלית, לא מפיצה-סלמונלה-הכל-בשקל

להמשיך לקרוא שפת C למתחילים: ביטים, חלק ב'

שפת C למתחילים: ביטים, חלק א'

זיכרון של מחשבים, ושל מיקרו-בקרים, הוא למעשה רצף אחד ארוך של ביטים: "תאים" זעירים שכל אחד מהם יכול להיות באחד משני מצבים מוגדרים מראש (מצבים אותם אנחנו מכנים "0" ו-"1"). כל משתנה, כל ערך שאנחנו מציינים בתוכנה שלנו הוא בסופו של דבר קטע קצר על פני הרצף הזה. רוב שפות התכנות המודרניות עושות מאמצים להסתיר את העובדה הזאת מאיתנו, וזה בסדר גמור – אבל לא כשאנחנו עובדים עם מיקרו-בקרים. מגבלות החומרה והארגון הפנימי של המיקרו-בקר מחייבים כל מתכנת ראוי לשמו לעבוד גם ברמת הביטים, וזהו הנושא שנתחיל לכסות בפוסט הנוכחי.

נושא הביטים מתחלק לשני תת-נושאים עיקריים: ייצוג בינארי, ולוגיקה בוליאנית שבה נעסוק בפוסט הבא. שניהם טכניים למדי ועשויים להיראות לכם יבשים. אף על פי כן, מבין כל הפוסטים בסדרת "שפת C למתחילים", שניים אלה הם כנראה הפוסטים הכי קריטיים. אתם חייבים להבין כל מה שכתוב בהם בצורה מושלמת, ולהיות מסוגלים לחזור על זה גם אם יעירו אתכם באמצע הלילה. בלי המידע הזה לעולם לא תוכלו לתכנת מיקרו-בקרים. הדגשתי מספיק מילים? המסר עבר? אז קדימה, לעבודה…

להמשיך לקרוא שפת C למתחילים: ביטים, חלק א'

תקשורת אלחוטית עם ארדואינו ו-VirtualWire

תחום ה-RF (ראשי תיבות של Radio Frequency – תדר רדיו, כשהכוונה בדרך כלל לתקשורת אלחוטית באמצעות גלי רדיו) הוא תחום מסובך. לא שכל תחומי האלקטרוניקה האחרים הם טיול בשכונה, כמו שאומרים – ואף על פי כן, הסביבה הפיזית שלנו רוויה בכל כך הרבה הפרעות ומכשולים לגלי רדיו, שנדרש מאמץ רציני כדי לשלוח ולקלוט מידע בעזרתם ללא שגיאות ובקצב סביר.

מבחר התקני ה-RF שעומדים לרשותנו (חובבי הארדואינו) גדול, וגם הביקוש להם גדול: זו הדרך הפרקטית היחידה שלנו לשלוח מידע, למשל, מחדר לחדר בבית. עם זאת, היעילות והטווח של ההתקנים הללו תלויה בעוצמה ובתחכום של מעגלי העיבוד שלהם, וזה מתבטא במחיר. קחו לדוגמה את הקיטים הבסיסיים של RF, צמד משדר+מקלט שאפשר להשיג תמורת חמישה-שישה דולרים בלבד. לכאורה עסקה מצוינת, אבל מי שינסה לעבוד איתם בצורתם הגולמית (כפי שעשיתי במחסום הצעצוע) יגלה במהרה שאפילו משימה צנועה כמו זיהוי של אות פשוט ("יש/אין") היא קריעת ים סוף. האם נגזר עלינו לוותר על RF, או לחלופין להיפרד מעשרות רבות של דולרים עבור התקני Zigbee, בלוטות' ודומיהם?

להמשיך לקרוא תקשורת אלחוטית עם ארדואינו ו-VirtualWire

שפת C למתחילים: כמה זה x = 3?

בדוגמאות הקוד בפוסט הקודם בסדרה נתתי ערכים למשתנים, וגם שיניתי את הערכים הללו, בעזרת ביטויים כמו-

x = 1;
x = x + 2;

הביטויים האלה נראים כל-כך מובנים מאליהם, שאף אחד לא תהה מה בעצם קורה שם; אך מאחורי הקלעים של הקוד הזה עומד מנגנון מתוחכם ורב-עוצמה, שמהווה את אחת מאבני היסוד של התכנות בכלל – וגם מאפשר לנו, ספציפית בשפת C, לבצע טריקים שימושיים מאד ואפילו מרהיבים מכל מיני סוגים. בפוסט הנוכחי נגרד את קצה הקרחון של המנגנון הזה, וגם נפתור את התעלומה כמה זה x = 3. מוכנים?

להמשיך לקרוא שפת C למתחילים: כמה זה x = 3?

פוסט קצר: לתכנת דרך הדפדפן עם ideone

אלה מכם שקראו את הטור שלי בנענע10, "לפרק את הבייט", אולי יזכרו את האייטם הזה. לאחרים ולמי ששכח, אני מציג שוב את ideone – אתר שמאפשר לכם לתכנת בכל אחת מעשרות שפות תכנות שונות ישירות בדפדפן, בלי להתקין שום דבר על המחשב האישי. הקלט והפלט הם, כמובן, טקסטואליים בלבד והכי בסיסיים שאפשר, אך זהו עדיין כלי מעולה ללמידה. עם התאמות ספורות של הקוד, תוכלו להשתמש ב-ideone גם כדי ללמוד את שפת C לתכנות מיקרו-בקרים. מומלץ לפתוח שם חשבון, כדי שתוכלו לשמור קטעי קוד לשימוש חוזר.

אם יהיה ביקוש (בתגובות), אציג מדריך מפורט לשימוש באתר הזה, אם כי אני סבור שעם קצת משחק והתנסות תוכלו לגלות את כל התכונות החשובות לבד.

והערה אדמיניסטרטיבית: התקנתי בבלוג תוסף שאמור לאפשר לכם לקבל עדכונים במייל על תגובות חדשות, תגובות לתגובות שלכם וכאלה. תרגמתי את הטקסטים של התוסף לעברית בעצמי, ועדיין לא בדקתי אותו ביסודיות. אתם מוזמנים לנסות ולספר לי איך זה הולך!

שפת C למתחילים: בלוקים של קוד

בואו נסתכל על התוכנית הכי פשוטה ובסיסית שאפשר להעלות ללוח ארדואינו מסביבת הפיתוח שלו:

void setup() {
}

void loop() {
}

מה שיש לנו כאן זה בעצם הגדרה של שתי פונקציות, אחת בשם setup ואחת בשם loop.  בהמשך, כשאדבר על פונקציות, אסביר את המשמעות של המילה void ואת הסוגריים הרגילים. בינתיים, נתמקד בסוגריים המסולסלים – } ו-{. בשפת C, סוגריים מסולסלים יוצרים "בלוק" של קוד, מבנה שמכיל פקודות. כמו שאפשר לראות בתוכנית למעלה, המבנה הזה יכול להיות ריק לגמרי. כמו כן, בלוק קוד יכול להכיל בלוקים אחרים, מה שאומר שהתוכנית הבאה לגיטימית לגמרי – אפילו שהיא מטופשת לחלוטין…

להמשיך לקרוא שפת C למתחילים: בלוקים של קוד

הארדואינו-על-מטריצה הראשון שלי

מכיוון שכבר היה לי ביד ג'וק ATMega328-PU חופשי עם Bootloader של ארדואינו, החלטתי ללכת עד הסוף ולהרכיב אותו על מטריצה, כפי שמתואר כאן. העברה של מיקרו-בקר מלוח הארדואינו למטריצה היא שלב נוסף בדרך ל"עצמאות" – שחרור מהסטנדרטים והמגבלות של עולם הארדואינו ומעבר לתכנון מעגלים יעודיים, בהתאמה מדויקת לצרכים הספציפיים של כל פרויקט. שלא יהיה ספק, הארדואינו הוא דבר מדהים ואפשר לעשות איתו אינספור דברים מדהימים לא פחות גם במסגרת המגבלות הקיימות – ובכל זאת, גם בקטע של עלויות וגם בקטע של למידה, אף פעם לא מזיק לפתוח את הראש גם לכיוונים אחרים. אז הנה לפניכם ההתרשמות שלי מההרכבה הזו – מיד אחרי התמונה.

ATMega328 על מטריצה, מהבהב בנורית LED
ATMega328 על מטריצה, מהבהב בנורית LED ירוקה

להמשיך לקרוא הארדואינו-על-מטריצה הראשון שלי

תכנות, מיקרו-בקרים וטכנולוגיה