پاورپوینت میکرو کنترلر

منظور از یک میکروپروسسور(CPU)، میکروپروسسور هایی از خانواده x86 اینتل مثل 8086، 80286، 80386، 68020، 68030، 68040 و یا خانواده­هایی از این قبیل است. این میکروپروسسورها فاقد RAM، ROM و پورتهای I/O در درون خود تراشه هستند

286(1-2MHz) – 386(4-16MHz) – 486(16-133MHz) – 586(Pentium)

یک میکروکنترلر دارای یک CPU (30MHZ) به همراه مقدار ثابتی از RAM، ROM و پورتهای I/O و تایمر در درون خود می باشد البته با استفاده از حافظه جانبی و تراشه های دیگر می­توان مقدار RAM، ROM و تعداد پورتهای I/O را در یک میکروکنترلر افزایش داد

تعداد اسلاید آن18اسلاید آماده و ظاهری زیبا می باشد

 چیزی که این مقالات را متمایز کرده است آماده بودن مقالات و ظاهر زیبای اسلایدها می باشد تا خریدار از خرید خود راضی باشد
مقالات را با ورژن  office2010  به بالا باز کنید

مقاله آشنایی کامل با ریزپردازنده ها و میکروکنترلر ها

فرمت فایل : word (قابل ویرایش) تعداد صفحات : 19 صفحه

مقدمه:

ریز پردازنده ها و میکروکنترلرها در طراحی سیستمهای کنترل برای طیف وسیعی از وسایل و کاربرد ها استفاده می شود. پیشرفتی که در این زمینه پدید آمده است.

نگرشی همه جانبه را از طرف متخصصین و علاقمندان  به این شاخه می طلبد. در این زمینه PLC یا کنترل گر منطقی برنامه پذیر از جایگاه خاصی برخوردار است. از ساده ترین فرآیندهایی که می توان بصورت توابع منطقی پیاده سازی کرد تا پیچیده ترین فرایندهای صنعتی، قابل پیاده سازی با PLC ها می باشند.

تاریخچه:

نخستین OLC در سال 1969 پدید آمد. اکنون این وسایل کاربرد وسعی دارند و از واحدهای کوچک برای استفاده با 20ورودی/ خروجی دیجیتال تا سیستمهای کاملی که می توانند برای تعداد زیادی از ورودی/خروجیها، دیجیتال یا آنالوگ، بکار روند؛ توسعه یافته اند و همچنین می توانند حالات کنترلی نسبت -انتگرال- مشتق را برآورده سازند.

کنترل گرها:

یک سیستم کنترل ممکن است چه وظیفه ای داشته باشد؟ ممکن است به کنترل مجموعه ای از وقایع یا نگهداری برخی مقادیر ثابت یا پیگیری برخی تغییرات از پیش تعیین شده نیازمند باشد. برای مثال، سیستم کنترل برای ماشین مته کاری خودکار(شکل 1-1 الف) ممکن است به موارد زیر نیازمند باشد:

شروع به چرخش مته هنگامی که قطعه کار در محل خود میباشد ، اغاز مته کاری هنگامی که مته به سطح قطعه کار می رسد توقف مته کاری هنگامی که مته به عمق مورد نظر برسد، عقب کشیدن مته و خاموش کردن آن و انتظار برای قرار گرفتن قطعه کار بعدی پیش از تکرار اعمال فوق.

پایان نامه بررسی میکرو کنترلر وقابلیتهای سخت افزاری ونرم افزاری آنavr

فرمت فایل:word  (قابل ویرایش)

تعداد صفحات :94

فهرست مطالب :

میکروکنترلر چیست
* کلمه میکروکنترلر
* حالا چرا این کلمات ؟
* حالا نحوه انجام دادن کار میکروکنترلر را به صورت کلی بررسی میکنیم
* ساختمان دخلی میکروکنترلر
* تفاوت میکروپروسسور و میکروکنترلر
* آیا میکروکنترلر چیز جدیدی را با خود آورده است ؟
* عیب میکروکنترلر
* خب حالا این میکروکنترلر را با این همه کاربرد کی ساخته؟
* معایب و مزایای میکروکنترلر های مختلف نسبت به هم
* ۱) اول از ۸۰۵۱ که اولین میکروکنترلری بود که به دست بشر ساخته شد شروع میکنیم
* ۲) میکروکنترلر PIC
* ۳)میکروکنترلر AVR
* پروگرام میکروکنترلر
* معایب و مزایای میکروکنترلر های مختلف
* ۲)میکروکنترلرPIC
* AVR Microcontroller Quick Reference Guide
* مقدمه ای بر میکروکنترلرهای AVR
* بهره های کلیدی AVR
* واژگان کلیدی AVR
* خانواده های محصولات AVR
* Tiny AVR
* Mega AVR
* LCD AVR
* توان مصرفی پایین
* AVR های مدل tiny
* نکات کلیدی و سودمند مدل Tiny
* AVR های مدل Mega
* نکات کلیدی و سودمند مدل Mega
* AVR های مدل LCD
* نکات کلیدی وسودمند مدل LCD
* نکات کلیدی و سودمند حافظه ی فلش خود برنامه ریز
* موازی یا Parallel
* ISP
* واسطه JTAG
* نرم افزار ارائه شده توسط شرکتATMEL به نام AVR Studio 4
* انواع برنامه نویسها که AVR Studio 4 با آنها سازگار است
* برنامه ریزی میکرو کنترلر
* آشنایی با برنامه CodeVision
* تنظیمات اولیه میکرو
* برنامه میکرو کنترلر
* برنامه ریزی میکرو کنترلر
* کنترولرAVR
* توان مصرفی پایین
* نکات کلیدی و سودمند حافظه ی فلش خود برنامه ریز
* راههای مختلف برای عمل برنامه ریزی
* خود برنامه ریزی توسط هر اتصال فیزیکی
* ISP
* واسطه JTAG
* مختصری راجع به میکرو کنترلر AVR
* AVR انواع میکرو کنترلرهای
* خصوصیات ATMEGA32
* خصوصیات ATMEGA32
* خصوصیات ATMEGA32
* خصوصیات ATMEGA32
* خصوصیات ATMEGA32
* فیوز بیت های ATMEG32
* توضیح فیوز بیت ها(FUSE HIGH BYTE)
* توضیح فیوز بیت ها (FUSE LOW BYTE)
* توضیح فیوز بیت ها (FUSE LOW BYTE)
* BODENبرای فعال کردن عملکرد مدار BROWN-OUT این
* بیت بایستی برنامه ریزی شده باشد
* Clock Distribution
* توزیع کلاکATMEG32
* منابع کلاک ATMEG32
* اسیلاتور کریستالی
* تعیین محدوده خازن ها برای نوسانگر سرامیکی
* تعیین زمان آغاز(START-UP) توسط فیوز بیت CKSEL0,SUT1…۰
* برای کلاک اسیلاتورکریستالی
* جدول مدهای عملیاتی اسیلاتور RC کالیبره شده داخلی
* اسیلاتور تایمر/ کانتر
* خصوصیات مبدل آنالوگ به دیجیتال
* پیکره بندی ADC در محیط BASCOM
* مقایسه کننده آنالوگ
* پیکره بندی مقایسه کننده آنالوگ در محیط BASCOM
* خصوصیات ارتباط سریال SPI
* نحوه کار ارتباط سریال SPI
* ارتباطSPI و رجیسترهای مربوطه
* رجیستر کنترلی [SPI CONTROL REGISTER]SPCR-SPI
* جدول انتخاب مد های ارتباطی SPI با توجه به دو بیت CPOL و CPHA
* جدول انتخاب فرکانس کلاک با توجه به فرکانس OSC
* رجیستروضعیت [SPI STATUS REGISTER]SPSR-SPI
* پیکره بندیSPIدر محیط BASCOM
* وقفه ها
* حافظه EEPROM داخلی میکرو
* ۳ مدPOWER- DOWN
* مدPOWER- SAVE
* مدSTANDBY
* ۶ مدEXTENDED-STANDBY
* اسکن صفحه کلید ۴*۴ در محیط BASCOM
* ادامه منوی FILE
* منوی EDIT
* منوی PROGRAM
* منوی OPTION
* معرفی محیط شبیه سازی (SIMULATOR)
* میکروکنترلرهایِ AVR
* نوار ابزار در این محیط
* دستورات و توابع محیط برنامه نویسی BASCOM
* بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM معرفی میکرو
* بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM معرفی میکرو
بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM کریستال
بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM اسمبلی و بیسیک ( اختیاری)
* بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM اسمبلی و بیسیک ( اختیاری)
* بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM یادداشت ( اختیاری)
* بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM آدرس شروع برنامه ریزی حافظه FLASH ( اختیاری)
چکیده:
میکروکنترلر چیست :
قطعه ای که این روزها دارد جای خود را در خیلی از وسایل الکتریکی باز میکند .از تلفن گرفته تا موبایل از ماوس لیزری که الان دستتان روی آن است و دارین باهاش کامپیوتر رو کنترل میکنید تا هر وسیله ای که بتوان پیچیدگی رو در اون دید میتونید یک میکروکنترلر رو ببینید .
کلمه میکروکنترلر:
این کلمه از دو کلمه 1- میکرو 2-کنترلر تشکیل شده
1-میکرو : میدونین که این یک واحد یونانی است و برابر با 10 به توان منفی 6 متر است. یعنی یک ملیونیوم متر واحده خیلی کوچیکیه نه….ولی واحدهای خیلی کوچیکتر از این هم داریم که در الکترونیک مورد استفاده قرار میگیرند در قسمتهای بعدی توضیحیهاتی راجع به این واحد ها و موارد استفاده آنها داده میشه.
2-کنترلر : که همه معنی و مفهومشو میدونین . یعنی کنترل کننده به تعبیری یعنی “مغز ” البته بدون تفکر فقط دستوراتی که به اون داده میشه به نحو احسن انجام میده.
حالا چرا این کلمات ؟
به نظر من کلمه میکرو به دو منظور استفاده شده منظور اول و مهم سرعت عمل میکروکنترلر است که میتواند تا یک ملیونیوم ثانیه باشد و دستوارتی که به اون میدیم با این سرعت انجام بده به همین خاطر واژه میکرو رو به اون اختصاص دادن البته معنی دوم آن شاید کوچیکی این قطعه باشد که تا یک ملیونیوم متر کوچیک شده شاید باور کردنی نباشه ولی در یک تراشه ممکنه بیش از یک ملیون تراتزیستور به کار رفته باشه. این کلمه وقتی اهمیتش کامل میشه که با واژه کنترلر عجین بشه تا معنیش کامل بشود .
(البته من این تعاریف رو بر مبنای نظر خودم از میکرو گفتم و خودم اونو تو هیچ جایی ندیدم شاید اصلا این کلمه به خاطر چیز دیگست اگر دوستان میدونن لطف کنن خوشحال میشم)
حالا نحوه انجام دادن کار میکروکنترلر را به صورت کلی بررسی میکنیم :
تا حالا همه شما با ماشین حساب کار کردین تا حالا به نحوه کار کردنش فکر کردین شما اطلاعاتتون را که همون عملیات ریاضی هست به وسیله صفحه کلید به اون میدید بعد ماشین حساب این اطلاعات رو بر مبنای دستوراتی که قبلا به اون داده شده پردازش میکند و جواب را رویlcd نمایش میدهد. در واقع یک میکروکنترلر برنامه ریزی شده به عنوان مغز ماشین حساب این اطلاعات یا داده رو از صفحه کلید میگیره روشون پردازش انجام میده و بعد بر روی lcd نمایش میده.
کار میکروکنترلر دقیقا مشابه این است میکرو کنترلر بر مبنای یک سری ورودی که به اون داده میشه مثلا این ورودی از یک سنسور دما باشه که درجه حرارت رو میگه یا از هر چیز دیگه مثل صفحه کلید بر مبنای این ورودی ها و برنامه ای که قبلا ما به اون دادیم خروجیشو تنظیم میکنه که ممکنه خروجیش یک موتور باشه یا یک lcd یا هر چیز دیگری که با الکتریسیته کار بکند. حالت دیگری هم میتونه باشه که فقط میکروکنترلر بر مبنای برنامه ای که به اون دادیم عمل کند و خروجیش رو فقط بر اساس برنامه بگیرد.
ساختمان دخلی میکروکنترلر:
کامپیوتری که الان بر روی اون دارین کار انجام میدین دارای یک پردازنده مرکزیه به نام cpu که از کنار هم قرار گرفتن چندین ملیون ترانزیستور تشکیل شده و بر روی اطلاعات پرداژش انجام میده . میکرو کنترلر هم عینا دارای یک پردازنده مرکزی به نام cpu است که دقیقا کار cpu کامپیوتر رو انجام میده با این تفاوت که قدرت و سرعت پردازشش از cpu کمتره که به اون میکروپرسسور میگن در بخش بعدی فرق میکرو پرسسور و میکروکنترلر را بررسی میکنیم. میکروکنترلر علاوه بر cpu دارای حافظه است که ما برنامه ای که بهش میدیم در اون قرار بگیره در کنار حافظه در میکروکنترلرهای امروزی تایمرها برای تنظیم زمان کانتر ها برای شمردن کانال های آنالوگ به دیجیتال پورت های برای گرفتن و دادن اطلاعات و امکاناتی دیگر که بعدا مفصل راجع به هر کدام توضیح داده میشه تشکیل شده و همه اینها در یک چیپ قرار گرفته که تنکنولوژی جدید اونو تو یک تراشه به اندازه یک سکه قرار داده.
تفاوت میکروپروسسور و میکروکنترلر:
میکروپرسسور همانطور که گفته شد یک پردازنده است و برای کار باید به آن چیپ های حافظه و چیز های دیگری را به اون اضافه کرد این امکان به درد این میخورد که بر حسب کارمان حافظه مناسب و دیگر قطعات را مانند تایمرها و غیره به صورت بیشتری استفاده کنیم ولی مدار خیلی پیچیده میشود و از لحاظ هزینه هم هزینه بیشتر میشود به همین دلیل امروزه از میکروپرسسورها کمتر استفاده میشود اما این روزها میکرو کنترلر های جدید با حافظه های زیاد تعداد تایمر زیاد پورت های زیاد و تنوع بسیار زیاد انها بر حسب این امکانات دست ما را باز گذاشته است تا دیگر میکروپرسسورها را فراموش کنیم.
آیا میکروکنترلر چیز جدیدی را با خود آورده است ؟
جواب منفی است تمام کارهایی که ما با میکروکنترلر میتوانیم انجام بدهیم با قطعات دیگر هم میتوانیم انجام بدهیم چون ما قبلا هم تایمر داشتیم هم کانتر هم حافظه هم پردازنده و… . در واقع میکروکنترلر قطعه ای است با تمام این امکانات که به صورت یک آی سی آماده شده است و هزینه پیچیدگی و حجم را به نحوه قابل ملاحضه ای کاهش میدهد.
عیب میکروکنترلر:
میکروکنترلر با این همه مزایا که گفتیم دارای یک عیب کوچیک است .و آن سرعت پایین ! است آیا سرعتی معادل یک ملیونیوم ثانیه سرعت کمی است ؟ سرعت کمی نیست ولی یک مثال شاید بحثو بهتر باز کند
یک گیت منطقی رو در نظر بگیرین که با توجه به ورودی خروجیشو تنظیم مکنه سرعت عمل این گیت منطقی 10 به توان منفی 9 ثانیه است یعنی نانو ثانیه ولی اگر ما بخواهیم این گیت رو با میکروکنترلر کار کنیم سرعتی معادل میکرو ثانیه داریم پس از لحاظ سرعت برای کاربردهای خیلی محدودی میکروکنترلر مناسب نیست.
اگر کسی از دوستان عیب دیگری از میکروکنترلر میدونه لطف کنه ممنون میشم.
خب حالا این میکروکنترلر را با این همه کاربرد کی ساخته؟
حدود 4 دهه پیش در سال 1971 میلادی شرکت اینتل اولین میکروکنترلر را ساخت و اولین میکروکنترلر را با نام 8080 در اوایل سال 1980 روانه بازار کرد .همین شرکت اینتلی که الان در ساخت cpu یکه تاز دنیاست .اما بعدا این امتیاز رو به شرکت های دیگری واگذار کرد و شرکت های زیادی در حال حاضر میکروکنترلر های مختلف تولید میکنند
معرفی انواع میکروکنترلر
تمام میکروکنترلرها جزء این 5 قسمت هستنند:
1) 8051
2) Pic
3) Avr
4) 6811
5) Z8
البته مدل های 6811 ساخت شرکت موتورلا و z8 ساخت شرکت زایلوگ حداقل در ایران خیلی کم استفاده می شوند و رقابت اصلی بین سه نوع دیگر است.
تا به امروز هر میکروکنترلری که ساخته شده زیر مجموعه یکی از این5 نوع است. البته کارخانه های خیلی زیادی با مارک های مختلف میکرو کنترلر تولید میکنند ولی همه اونها زیر مجموعه یکی از این 5 قسمت هستنند .شما برای هر کدام از این5 نوع میکروکنترلر میتوانید میکروکنترلر های مختلفی از شرکت های مختلفی را پیدا کنید.(البته در بازار ایرن کمی با مشکل).
اما خوشبختانه همه میکروکنترلر هایی که جزء هر کدام از 5 نوع بالا باشند از یک برنامه پیروی میکنند. بدین معنا که اگر شما کار با یکی از مدل های آن میکرو را یاد گرفته باشید مثل اینکه کار با تمام میکروکنترلرهای آن نوع را یاد گرفته اید.مثلا شما اگر با یکی از مدل های میکروکنترلر avr مثلا atmega8 را یاد گرفته باشید دیگر با صد ها مدل دیگر میکروکنترلر avr مشکلی ندارید وتقریبا بدون هیچ مشکلی میتوانید با دیگر مدل های این میکرو کار کنید.
اما یه مشکل که در میکروکنترلر ها وجود دارد این است که این5 نوع از لحاظ برنامه نویسی به هیچ وجه با هم دیگر سازگاری ندارند . به طور مثال اگر شما میکروکنترلر های avr و 8051 را کامل یاد گرفته باشید حتی ساده ترین برنامه رو روی یک میکروکنترلر pic نمیتوانید اجرا کنید. واین یکی از بزرگترین عیب و مشکل برای یاد گیری میکرو است .بنابراین از همون اول باید یک انتخاب درست داشته باشید و میکروکنترلر مناسب را برگزینید تا با یادگیری آن میکروکنترلر بتوانید بعدا به سادگی پروژه های خود را اجرا کنید . البته بسیاری از دوستان هستنند که کار با چند میکروکنترلر را میدونند و حتما این هم از هوش بالای ایرانی هاست. ولی اگر به صورت خیلی حرفه ای نخواهید وارد این بحث بشوید باید یکی از این میکروکنترلرها را انتخاب کنید و کار با آن را آغاز کنید. در قسمت بعدی شما را برای این انتخاب کمک خواهم کرد.

پایان نامه بررسی میکرو کنترلر وقابلیتهای سخت افزاری ونرم افزاری آنavr

فرمت فایل:word  (قابل ویرایش)

تعداد صفحات :94

فهرست مطالب :

میکروکنترلر چیست
* کلمه میکروکنترلر
* حالا چرا این کلمات ؟
* حالا نحوه انجام دادن کار میکروکنترلر را به صورت کلی بررسی میکنیم
* ساختمان دخلی میکروکنترلر
* تفاوت میکروپروسسور و میکروکنترلر
* آیا میکروکنترلر چیز جدیدی را با خود آورده است ؟
* عیب میکروکنترلر
* خب حالا این میکروکنترلر را با این همه کاربرد کی ساخته؟
* معایب و مزایای میکروکنترلر های مختلف نسبت به هم
* ۱) اول از ۸۰۵۱ که اولین میکروکنترلری بود که به دست بشر ساخته شد شروع میکنیم
* ۲) میکروکنترلر PIC
* ۳)میکروکنترلر AVR
* پروگرام میکروکنترلر
* معایب و مزایای میکروکنترلر های مختلف
* ۲)میکروکنترلرPIC
* AVR Microcontroller Quick Reference Guide
* مقدمه ای بر میکروکنترلرهای AVR
* بهره های کلیدی AVR
* واژگان کلیدی AVR
* خانواده های محصولات AVR
* Tiny AVR
* Mega AVR
* LCD AVR
* توان مصرفی پایین
* AVR های مدل tiny
* نکات کلیدی و سودمند مدل Tiny
* AVR های مدل Mega
* نکات کلیدی و سودمند مدل Mega
* AVR های مدل LCD
* نکات کلیدی وسودمند مدل LCD
* نکات کلیدی و سودمند حافظه ی فلش خود برنامه ریز
* موازی یا Parallel
* ISP
* واسطه JTAG
* نرم افزار ارائه شده توسط شرکتATMEL به نام AVR Studio 4
* انواع برنامه نویسها که AVR Studio 4 با آنها سازگار است
* برنامه ریزی میکرو کنترلر
* آشنایی با برنامه CodeVision
* تنظیمات اولیه میکرو
* برنامه میکرو کنترلر
* برنامه ریزی میکرو کنترلر
* کنترولرAVR
* توان مصرفی پایین
* نکات کلیدی و سودمند حافظه ی فلش خود برنامه ریز
* راههای مختلف برای عمل برنامه ریزی
* خود برنامه ریزی توسط هر اتصال فیزیکی
* ISP
* واسطه JTAG
* مختصری راجع به میکرو کنترلر AVR
* AVR انواع میکرو کنترلرهای
* خصوصیات ATMEGA32
* خصوصیات ATMEGA32
* خصوصیات ATMEGA32
* خصوصیات ATMEGA32
* خصوصیات ATMEGA32
* فیوز بیت های ATMEG32
* توضیح فیوز بیت ها(FUSE HIGH BYTE)
* توضیح فیوز بیت ها (FUSE LOW BYTE)
* توضیح فیوز بیت ها (FUSE LOW BYTE)
* BODENبرای فعال کردن عملکرد مدار BROWN-OUT این
* بیت بایستی برنامه ریزی شده باشد
* Clock Distribution
* توزیع کلاکATMEG32
* منابع کلاک ATMEG32
* اسیلاتور کریستالی
* تعیین محدوده خازن ها برای نوسانگر سرامیکی
* تعیین زمان آغاز(START-UP) توسط فیوز بیت CKSEL0,SUT1…۰
* برای کلاک اسیلاتورکریستالی
* جدول مدهای عملیاتی اسیلاتور RC کالیبره شده داخلی
* اسیلاتور تایمر/ کانتر
* خصوصیات مبدل آنالوگ به دیجیتال
* پیکره بندی ADC در محیط BASCOM
* مقایسه کننده آنالوگ
* پیکره بندی مقایسه کننده آنالوگ در محیط BASCOM
* خصوصیات ارتباط سریال SPI
* نحوه کار ارتباط سریال SPI
* ارتباطSPI و رجیسترهای مربوطه
* رجیستر کنترلی [SPI CONTROL REGISTER]SPCR-SPI
* جدول انتخاب مد های ارتباطی SPI با توجه به دو بیت CPOL و CPHA
* جدول انتخاب فرکانس کلاک با توجه به فرکانس OSC
* رجیستروضعیت [SPI STATUS REGISTER]SPSR-SPI
* پیکره بندیSPIدر محیط BASCOM
* وقفه ها
* حافظه EEPROM داخلی میکرو
* ۳ مدPOWER- DOWN
* مدPOWER- SAVE
* مدSTANDBY
* ۶ مدEXTENDED-STANDBY
* اسکن صفحه کلید ۴*۴ در محیط BASCOM
* ادامه منوی FILE
* منوی EDIT
* منوی PROGRAM
* منوی OPTION
* معرفی محیط شبیه سازی (SIMULATOR)
* میکروکنترلرهایِ AVR
* نوار ابزار در این محیط
* دستورات و توابع محیط برنامه نویسی BASCOM
* بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM معرفی میکرو
* بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM معرفی میکرو
بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM کریستال
بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM اسمبلی و بیسیک ( اختیاری)
* بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM اسمبلی و بیسیک ( اختیاری)
* بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM یادداشت ( اختیاری)
* بدنه یک برنامه درمحیطBASCOM آدرس شروع برنامه ریزی حافظه FLASH ( اختیاری)
چکیده:
میکروکنترلر چیست :
قطعه ای که این روزها دارد جای خود را در خیلی از وسایل الکتریکی باز میکند .از تلفن گرفته تا موبایل از ماوس لیزری که الان دستتان روی آن است و دارین باهاش کامپیوتر رو کنترل میکنید تا هر وسیله ای که بتوان پیچیدگی رو در اون دید میتونید یک میکروکنترلر رو ببینید .
کلمه میکروکنترلر:
این کلمه از دو کلمه 1- میکرو 2-کنترلر تشکیل شده
1-میکرو : میدونین که این یک واحد یونانی است و برابر با 10 به توان منفی 6 متر است. یعنی یک ملیونیوم متر واحده خیلی کوچیکیه نه….ولی واحدهای خیلی کوچیکتر از این هم داریم که در الکترونیک مورد استفاده قرار میگیرند در قسمتهای بعدی توضیحیهاتی راجع به این واحد ها و موارد استفاده آنها داده میشه.
2-کنترلر : که همه معنی و مفهومشو میدونین . یعنی کنترل کننده به تعبیری یعنی “مغز ” البته بدون تفکر فقط دستوراتی که به اون داده میشه به نحو احسن انجام میده.
حالا چرا این کلمات ؟
به نظر من کلمه میکرو به دو منظور استفاده شده منظور اول و مهم سرعت عمل میکروکنترلر است که میتواند تا یک ملیونیوم ثانیه باشد و دستوارتی که به اون میدیم با این سرعت انجام بده به همین خاطر واژه میکرو رو به اون اختصاص دادن البته معنی دوم آن شاید کوچیکی این قطعه باشد که تا یک ملیونیوم متر کوچیک شده شاید باور کردنی نباشه ولی در یک تراشه ممکنه بیش از یک ملیون تراتزیستور به کار رفته باشه. این کلمه وقتی اهمیتش کامل میشه که با واژه کنترلر عجین بشه تا معنیش کامل بشود .
(البته من این تعاریف رو بر مبنای نظر خودم از میکرو گفتم و خودم اونو تو هیچ جایی ندیدم شاید اصلا این کلمه به خاطر چیز دیگست اگر دوستان میدونن لطف کنن خوشحال میشم)
حالا نحوه انجام دادن کار میکروکنترلر را به صورت کلی بررسی میکنیم :
تا حالا همه شما با ماشین حساب کار کردین تا حالا به نحوه کار کردنش فکر کردین شما اطلاعاتتون را که همون عملیات ریاضی هست به وسیله صفحه کلید به اون میدید بعد ماشین حساب این اطلاعات رو بر مبنای دستوراتی که قبلا به اون داده شده پردازش میکند و جواب را رویlcd نمایش میدهد. در واقع یک میکروکنترلر برنامه ریزی شده به عنوان مغز ماشین حساب این اطلاعات یا داده رو از صفحه کلید میگیره روشون پردازش انجام میده و بعد بر روی lcd نمایش میده.
کار میکروکنترلر دقیقا مشابه این است میکرو کنترلر بر مبنای یک سری ورودی که به اون داده میشه مثلا این ورودی از یک سنسور دما باشه که درجه حرارت رو میگه یا از هر چیز دیگه مثل صفحه کلید بر مبنای این ورودی ها و برنامه ای که قبلا ما به اون دادیم خروجیشو تنظیم میکنه که ممکنه خروجیش یک موتور باشه یا یک lcd یا هر چیز دیگری که با الکتریسیته کار بکند. حالت دیگری هم میتونه باشه که فقط میکروکنترلر بر مبنای برنامه ای که به اون دادیم عمل کند و خروجیش رو فقط بر اساس برنامه بگیرد.
ساختمان دخلی میکروکنترلر:
کامپیوتری که الان بر روی اون دارین کار انجام میدین دارای یک پردازنده مرکزیه به نام cpu که از کنار هم قرار گرفتن چندین ملیون ترانزیستور تشکیل شده و بر روی اطلاعات پرداژش انجام میده . میکرو کنترلر هم عینا دارای یک پردازنده مرکزی به نام cpu است که دقیقا کار cpu کامپیوتر رو انجام میده با این تفاوت که قدرت و سرعت پردازشش از cpu کمتره که به اون میکروپرسسور میگن در بخش بعدی فرق میکرو پرسسور و میکروکنترلر را بررسی میکنیم. میکروکنترلر علاوه بر cpu دارای حافظه است که ما برنامه ای که بهش میدیم در اون قرار بگیره در کنار حافظه در میکروکنترلرهای امروزی تایمرها برای تنظیم زمان کانتر ها برای شمردن کانال های آنالوگ به دیجیتال پورت های برای گرفتن و دادن اطلاعات و امکاناتی دیگر که بعدا مفصل راجع به هر کدام توضیح داده میشه تشکیل شده و همه اینها در یک چیپ قرار گرفته که تنکنولوژی جدید اونو تو یک تراشه به اندازه یک سکه قرار داده.
تفاوت میکروپروسسور و میکروکنترلر:
میکروپرسسور همانطور که گفته شد یک پردازنده است و برای کار باید به آن چیپ های حافظه و چیز های دیگری را به اون اضافه کرد این امکان به درد این میخورد که بر حسب کارمان حافظه مناسب و دیگر قطعات را مانند تایمرها و غیره به صورت بیشتری استفاده کنیم ولی مدار خیلی پیچیده میشود و از لحاظ هزینه هم هزینه بیشتر میشود به همین دلیل امروزه از میکروپرسسورها کمتر استفاده میشود اما این روزها میکرو کنترلر های جدید با حافظه های زیاد تعداد تایمر زیاد پورت های زیاد و تنوع بسیار زیاد انها بر حسب این امکانات دست ما را باز گذاشته است تا دیگر میکروپرسسورها را فراموش کنیم.
آیا میکروکنترلر چیز جدیدی را با خود آورده است ؟
جواب منفی است تمام کارهایی که ما با میکروکنترلر میتوانیم انجام بدهیم با قطعات دیگر هم میتوانیم انجام بدهیم چون ما قبلا هم تایمر داشتیم هم کانتر هم حافظه هم پردازنده و… . در واقع میکروکنترلر قطعه ای است با تمام این امکانات که به صورت یک آی سی آماده شده است و هزینه پیچیدگی و حجم را به نحوه قابل ملاحضه ای کاهش میدهد.
عیب میکروکنترلر:
میکروکنترلر با این همه مزایا که گفتیم دارای یک عیب کوچیک است .و آن سرعت پایین ! است آیا سرعتی معادل یک ملیونیوم ثانیه سرعت کمی است ؟ سرعت کمی نیست ولی یک مثال شاید بحثو بهتر باز کند
یک گیت منطقی رو در نظر بگیرین که با توجه به ورودی خروجیشو تنظیم مکنه سرعت عمل این گیت منطقی 10 به توان منفی 9 ثانیه است یعنی نانو ثانیه ولی اگر ما بخواهیم این گیت رو با میکروکنترلر کار کنیم سرعتی معادل میکرو ثانیه داریم پس از لحاظ سرعت برای کاربردهای خیلی محدودی میکروکنترلر مناسب نیست.
اگر کسی از دوستان عیب دیگری از میکروکنترلر میدونه لطف کنه ممنون میشم.
خب حالا این میکروکنترلر را با این همه کاربرد کی ساخته؟
حدود 4 دهه پیش در سال 1971 میلادی شرکت اینتل اولین میکروکنترلر را ساخت و اولین میکروکنترلر را با نام 8080 در اوایل سال 1980 روانه بازار کرد .همین شرکت اینتلی که الان در ساخت cpu یکه تاز دنیاست .اما بعدا این امتیاز رو به شرکت های دیگری واگذار کرد و شرکت های زیادی در حال حاضر میکروکنترلر های مختلف تولید میکنند
معرفی انواع میکروکنترلر
تمام میکروکنترلرها جزء این 5 قسمت هستنند:
1) 8051
2) Pic
3) Avr
4) 6811
5) Z8
البته مدل های 6811 ساخت شرکت موتورلا و z8 ساخت شرکت زایلوگ حداقل در ایران خیلی کم استفاده می شوند و رقابت اصلی بین سه نوع دیگر است.
تا به امروز هر میکروکنترلری که ساخته شده زیر مجموعه یکی از این5 نوع است. البته کارخانه های خیلی زیادی با مارک های مختلف میکرو کنترلر تولید میکنند ولی همه اونها زیر مجموعه یکی از این 5 قسمت هستنند .شما برای هر کدام از این5 نوع میکروکنترلر میتوانید میکروکنترلر های مختلفی از شرکت های مختلفی را پیدا کنید.(البته در بازار ایرن کمی با مشکل).
اما خوشبختانه همه میکروکنترلر هایی که جزء هر کدام از 5 نوع بالا باشند از یک برنامه پیروی میکنند. بدین معنا که اگر شما کار با یکی از مدل های آن میکرو را یاد گرفته باشید مثل اینکه کار با تمام میکروکنترلرهای آن نوع را یاد گرفته اید.مثلا شما اگر با یکی از مدل های میکروکنترلر avr مثلا atmega8 را یاد گرفته باشید دیگر با صد ها مدل دیگر میکروکنترلر avr مشکلی ندارید وتقریبا بدون هیچ مشکلی میتوانید با دیگر مدل های این میکرو کار کنید.
اما یه مشکل که در میکروکنترلر ها وجود دارد این است که این5 نوع از لحاظ برنامه نویسی به هیچ وجه با هم دیگر سازگاری ندارند . به طور مثال اگر شما میکروکنترلر های avr و 8051 را کامل یاد گرفته باشید حتی ساده ترین برنامه رو روی یک میکروکنترلر pic نمیتوانید اجرا کنید. واین یکی از بزرگترین عیب و مشکل برای یاد گیری میکرو است .بنابراین از همون اول باید یک انتخاب درست داشته باشید و میکروکنترلر مناسب را برگزینید تا با یادگیری آن میکروکنترلر بتوانید بعدا به سادگی پروژه های خود را اجرا کنید . البته بسیاری از دوستان هستنند که کار با چند میکروکنترلر را میدونند و حتما این هم از هوش بالای ایرانی هاست. ولی اگر به صورت خیلی حرفه ای نخواهید وارد این بحث بشوید باید یکی از این میکروکنترلرها را انتخاب کنید و کار با آن را آغاز کنید. در قسمت بعدی شما را برای این انتخاب کمک خواهم کرد.

مقاله در مورد رباتیک

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:52

 فهرست مطالب

      مقدمه ای بر رباتیک

-1مقدمه

    2- تعریف ربات

    3- دسته بندی رباتها

    2-3- دسته بندی مؤسسه رباتیک آمریکا

    3-3- دسته بندی اتحادیه فرانسوی رباتهای صنعتی

    4- اجزاء اصلی یک ربات

    1-4- بازوی مکانیکی ماهر(Mechanical Manipulator)

    2-4- سنسورها

    3-4- کنترلر

    4-4- واحد تبدیل توان

     5-4- محرک مفاصل

    5- طبقه بندی رباتها

    1-5- طبقه بندی رباتها از نقطه نظر کاربرد

   2-1-5- رباتهای شخصی و علمی

    3-1-5- رباتهای نظامی

    2-5- طبقه بندی از نقطه نظر استراتژی کنترل در نسلهای ربات

    1-2-5- نسل اول

    3-2-5- نسل سوم

    4-2-5- نسل چهارم

    3-5- طبقه بندی از نقطه نظر محرک مفصلها

    1-3-5- سیستمهای الکتریکی

    1-1-3-5- موتورهایDC 

    2-1-3-5- مقایسه موتورهای DC

5-3-1-3- موتورهای AC

1مقدمه

    اتوماسیون در بخشهای مختلف صنعت و کارهای تولیدی در چند دهه اخیر ظهور پیدا کرده است و روز به روز نیز در حال توسعه می باشد. بیش از چند دهه از ظهور کارخانجات کاملاً مکانیزه که در آنها تمامی پروسه ها اتوماتیک بوده و نیروی انسانی در آن نقش اجرائی ندارد، نمی گذرد. اما در چند ساله اخیر شاهد بوجود آمدن کارخانجات مکانیزه ای بوده ایم که طراحی، ساخت و نحوه کار آنها واقعاً حیرت انگیز است. ایده و دانش کنترل اتوماتیک و استفاده از سیستمهای مکانیزه در کارخانجات به جنگ جهانی دوم می رسد. ما تحولات عظیم و چشمگیر آن در سالهای اخیر بوقوع پیوسته است.

رباتها جدیدترین مرحله تلاش انسان جهت صنایع اتوماتیک به شمار می روند. رباتها آن دسته از ماشینهای ساخت بشر هستند که لزوماً حرکتهایی شبیه انسان ندارند ولی توان تصمیم گیری و ایجاد و کنترل فعالیتهای از پیش تعیین شده را دارند.

شکل 1 : نمونه ای از استفاده از ربات در صنعت

    2- تعریف ربات

    دو تعریف موجود در رابطه با کلمه ربات از قرار زیر می باشند[9] :

    1- تعریفــی که توسطConcise Oxford Dic.  صورت گرفتــه است؛ ماشینی مکانیکی با ظاهر یک انسان که باهوش و مطیع بوده ولی فاقد شخصیت است. این تعریف چندان دقیق نیست، زیرا تمام رباتهای موجود دارای ظاهری انسانی نبوده و تمایل به چنین امری نیز وجود ندارد.

    2- تعریفی که توسط مؤسسه ربات آمریکا صورت گرفته است؛ وسیله ای با دقت عمل زیاد که قابل برنامه ریزی مجدد بوده و توانایی انجام چند کار را دارد و برای حمل مواد، قطعات، ابزارها یا سیستم های تخصصی طراحی شده و دارای حرکات مختلف برنامه ریزی شده است و هدف از ساخت آن انجام وظایف گوناگون می باشد.

    3- دسته بندی رباتها

    رباتها در سطوح مختلف دو خاصیت مشخص را دارا می باشند :

    1- تنوع در عملکرد

    2- قابلیت تطبیق خودکار با محیط

به منظور دسته بندی رباتها لازم است که قادر به تعریف و تشخیص انواع مختلف آنــــــها باشیم. سه

 دسته بندی مختلف در مورد رباتها وجود دارد. دسته بندی اتحادیــــــه رباتهای ژاپنی، دسته بندی

 مؤسسه رباتیک آمریکا و دسته بندی اتحادیه فرانسوی رباتهای صنعتی.[9]

   1-3-دسته بندی اتحادیه رباتهای ژاپنی

    انجمن رباتهای صنعتی ژاپن، رباتها را به شش گروه زیر تقسیم می کند :

    1- یک دست مکانیکی که توسط اپراتور کار می کند : وسیله ای است که دارای درجات آزادی متعدد بوده و توسط عامل انسانی کار می کند.

    2- ربات با ترکیبات ثابت : این دسته رباتها با ترکیبات ثابت طراحی می شوند. در این حالت یک دست مکانیکی کارهای مکانیکی را با قدمهای متوالی تعریف شده انجام می دهد و به سادگی ترتیب کارها قابل تغییر نیست.

    3- ربات با ترکیبات متغیر : یک دست مکانیکی که کارهای تکراری را با قدمهای متوالی و با ترتیب تعریف شده، انجام می دهد و این ترتیب به سادگی قابل تغییر است.

    4- ربات قابل آموزش : اپراتور در ابتدای امر به صورت دستی با هدایت یا کنترل ربات کاری را که باید انجام شود، انجام می دهد و ربات مراحل انجام وظیفه را در حافظه ضبط می کند. هر وقت که لازم باشد، می توان اطلاعات ضبط شده را از ربات درخواست نمود و ربات وظیفه درخواست شده را بصورت خودکار انجام می دهد.

    5- ربات با کنترل عددی : اپراتور وظیفه ربات را توسط یک برنامه کامپیوتری به او تفهیم می نماید و نیازی به هدایت دستی ربات نیست. درواقع ربات با کنترل عددی، رباتی است که با برنامه کامپیوتری کار می کند.

    6- ربات باهوش : این ربات درک از محیط و استعداد انجام کار با توجه به تغییر در شرایط و محدوده عمل کار را دارد.

    2-3- دسته بندی مؤسسه رباتیک آمریکا

    انستیتوی رباتیک آمریکا تنها موارد 3 و 4 و 5 و 6 را به عنوان ربات پذیرفته است.