مقدمه :
-الکترونیک در زندگی امروز
امروزه پیشرفت در الکترونیک ای امکان را به ما داده است تا بتوانیم انواع وسایل الکترونیکی مانند ماشین حساب های جیبی ، ساعت رقمی ، کامپیوتر برای کاربرد در صنعت در تحقیقات پزشکی و یا طریقه تولید کالا به طور اتوماتیک در کارخانجات و بسیاری از موارد دیگر را مستقیم یا غیر مستقیم مورد استفاده قرار دهیم .
اینها همه به خاطر آن است که فن آوری توانسته مدارهای الکترونیکی را که شامل اجزاء کوچک الکترونیکی هستند ، بر روی یک قطعه کوچک سیلیکن که شاید سطح آن به 5 میلی متر مربع بیشتر نیست ، جای دهد . فن آوری میکروالکترونیک که به مدارهای یکپارچه معروف به آی سی یا تراشه مربوط می گردد ، در بهبود زندگی بشر تاثیر به سزایی داشته و آن را بطور کلی دگرگون نموده است . تراشه ها همچنین برای مصارفی چون کنترل رباتها در کارخانجات ، یا کنترل چراغهای راهنمایی و یا وسایل خانگی مانند ماشین لباس شویی و غیره مورد استفاده قرار می گیرند . از طرفی تراشه ها را می توان مغز دستگاه هایی چون میکرو کامپیوترها و رباتها به حساب آورد .
- سیستم های الکترونیکی
پس از یک نظر اجمالی در داخل یک سیستم الکترونیکی مانند یک دستگاه رادیو ، تلویزیون و یا کامپیوتر ممکن است انسان از پیچیدگی آن و از یادگیری الکترونیک دلسرد شود ، اما در واقع آن طور که به نظر می رسند ، دشوار نیستند و این به دو دلیل است .
ا ول اینکه اگرچه سیستم های الکترونیکی اجزاو قطعات زیادی را در خود جای می دهند ، اما باید
دانست که انواع کلی این اجزا اغلب محدود و انگشت شمار هستند .
از مهم ترین گروه های این اجزا می توان مقاومت ها ، خازن ها ، القا گرها ، دیودها ، ترانزیستورها ، کلیدها و مبدل ها را نام برد . این اجزا زمانی که به صورت یکپارچه در یک تراشه قرار می گیرند ، هر یک همان وظیفه خود را به عنوان یک قطعه مجزا انجام می دهند و فقط اندازه فیزیکی آن کوچکتر شده است .
دوم اینکه انواع سیستم های الکترونیکی از تعداد محدودی مدارهای اصولی و یا بلوک هایی که وظیفه هر کدام به کاراندازی قسمتی از سیستم مثلا تقویت یا شمارش است ، تشکیل یافته اند که به منظور عملکرد کل سیستم ، آن را به یکدیگر متصل می نمایند .
- مدارهای خطی و مدارهای رقمی
بسیاری از سیستم های الکترونیکی طوری طراحی شده اند تا با دریافت یک ورودی الکتریکی و با پردازش آن ، یک خروجی الکتریکی تولید کرده تا بتوانند کار معینی را انجام دهند ( که این کار بدون سیستم مورد نظر ، به تنهایی از عهده ورودی الکتریکی مذکور ساخته نخواهد بود . )
مدارهای الکترونیکی که در سیستم ها کاربرد دارند به دو دسته مهم تقسیم می شوند : مدارهای خطی ( یا قیاسی ) و مدارهای رقمی یا دیجیتال .
مدارهای خطی ار نوع مدارهای تقویت کننده هستند که با سیگنال هایی سرو کار دارند که این سیگنال ها معرف کمیت هایی مانند تغییرات صوتی ، صدای انسان یا موسیقی و غیره هستند . در بسیاری از مدارهای خطی از ترانزیستور به عنوان تقویت کننده صوتی استفاده می کنند . مدارهای دیجیتال از نوع مدارهای کلیدزنی هستند ، که مقدار ورودی یا خروجی آنها در هر زمان فقط می تواند دارای یکی از دو حالت صفر یا یک باشد و اگر قرار است این دو حالت به هم تبدیل شوند این تبدیل حالت بسیار سریع اتفاق می افتد ، در حالی که مدارهای خطی دارای حالت مداوم بوده و این حالات به تدریج در واحد زمان قابل تغییر هستند .
مدارهای رقمی دارای فقط دو حالت هستند و ورودی و خروجی آنها به اصطلاح (high) به معنی بالا ، یعنی نزدیک به میزان ولتاژ منبع مدار و یا (low) به معنی پایین ، یعنی نزدیک صفر ولت هستند .
در این مدارها عمل کلیدزنی به وسیله ترانزیستور انجام می گیرد . دستگاه شمارش گر در واقع یک مدار رقمی است که در آن سیگنال تولید شده توسط سلول نوری ، یا در حالت صفر و یا در حالت یک قرار می گیرد و این امر بستگی به قطع شدن یا نشدن نور دارد . بنابراین مدارهای رقمی علائم الکتریکی را به صورت پالس یا ضربه با خود حمل می کنند . سیستمی که در آن یک لامپ توسط دیمر کنترل و کم و زیاد می شود ، یک سیستم حالت مداوم و سیستمی که همان لامپ را خاموش و روشن می کند یک سیستم دو حالته است ، چون که توسط آن لامپ مذکور یا کاملا روشن یا کاملا خاموش می شود .
مقدمه 1
فصل اول: فیبر مدار چاپی
انواع فیبر مدار چاپی 4
طریقه ساخت فیبر مدار چاپی 4
طریقه نصب قطعات بر روی فیبر مدارچاپی 4
رسم نقشه مربوط به خطوط پشت فیبر 4
انتقال نقشه مدار بر روی فیبر 5
فصل دوم: میکروکنترلرها
AVR 7
خصوصیات ATtiny10، ATtiny11، ATtiny12 8
میکروکنترلر AVR 10
توان مصرفی پایین 10
نکات کلیدی و سودمند حافظه فلش خود برنامه ریز 11 راههای مختلف برای عمل برنامه ریزی 11
خود برنامه ریزی توسط هر اتصال فیزیکی 11
ISP 11
فصل سوم:Bascom
معرفی کامپایلر Bascom 13
معرفی منوهای محیط Bascom 13
معرفی محیط شبیه سازی 17
معرفی محیط برنامه ریزی 19
ساخت programmer STK200/300 20
فصل چهارم:معرفی IC ATM8
معرفی پایه های IC 24
فصل پنجم: نرم افزار
بدنه یک برنامه در محیط Bascom 31
معرفی میکرو 31
کریستال 31
اسمبلی و بیسیک 32
آدرس شروع برنامه ریزی حافظه Flash 32
تعیین کلاک 32
پایان برنامه 33
اعداد و متغیرها و جداول Look up 33
دیمانسیون متغیر 33
دستور Const 34
دستور CHR 35
دستور INCR 35
دستور DECR 35
دستور CHEcksum 36
دستور Low 36
دستور High 36
دستور Rotate 36
تابع format 37
جدولLook up 38
دستور Hex 38
رجیسترها و آدرس های حافظه 39
دستور Set 39
دستور Reset 39
دستور Bitwait 39
دستور Out 40
دستور INP 40
دستورالعمل های حلقه و پرش 40
دستور GoTo و JMP 40
دستور Do-Loop 41
دستور for- Next 41
دستور f 42
دستور Case 43
فصل ششم: پیکره بندی تایمر/کانتر صفر و یک
پیکره بندی تایمر/کانتر صفر در محیط Bascom 46
پیکره بندی تایمر/کانتر یک در محیط Bascom 47
معرفی زیربرنامه 48
فصل هفتم : طراحی پروژه 50
ضمائم 60
مراجع 88
شرح مختصر : متن این پروژه براساس دیتاشیت آی سی های مربوطه و کتاب راهنمای تراشه های TTL “مجموع سه جلد” بیان شده و البته از مطالب آزاد و جزوات درس دیجیتال و آزمایشگاه دیجیتال نیز استفاده شده است .
– در این پروژه سعی شده تستر آی سی های دیجیتال به گونه ای طراحی شود، که سالم بودن آی سی را بر اساس گیت نشان دهد، یعنی ابتدا تستها را برای گیتهای آی سی دیجیتالی انجام می دهد و در انتها صحت سالم بودن و یا معیوب بودن آی سی را نشان می دهد، در صورتی که بعضی از تسترها در حالت کلی تست را انجام می دهند، یعنی نشان نمی دهند که کدام گیت خراب است، و فقط آن آی سی را سالم و یا معیوب نشان می دهند.
مزیت این تستر این است که آی سی را براساس گیت تست کرده و چنانچه چند گیت خراب باشد، برای صرفه جویی در مصرف آی سی ها مورد مصرف در آزمایشگاه می توان از گیتهای سُالم آی سی تست شده استفاده کرد؛ ” برای آشنایی با گیت آی سی ها و طریقه شماره گذاری گیت آی سی ها به متن پروژه مراجعه کنید. “
– در صورتی که بخواهید یک مدل آی سی را به تعداد زیادی تست کنید ، کافی است برای بار اول شماره آی سی را وارد کرده تا تست یک مدل صورت گیرد، حال برای دفعات بعد کافیست که کلید START کیبورد را بزنید، چرا که شماره آی سی قبلی برای نمونه در حافظه میکرو ذخیره شده است.
– این تستر، سالم بودن گیت آی سی را به صورت (+G) نمایش داده و معیوب بودن گیت آی سی را به صورت (–G)
نمایش می دهد، و در انتها سالم بودن آی سی را با پیغام (TEST IC TTL PASS) و معیوب بودن آی سی را نیز با پیغام (TEST IC TTL FAIL) نشان می دهد.
– این تستر برای آی سی های که شماره آنها 4 یا 5 رقمی می باشند طراحی شده است.
– در صورتی که شماره آی سی را اشتباه وارد کنید (منظور شماره آی سی های که تستر آنها را ساپورت نمی کند) در این حالت پیغام (NOT SUPPORT IC) نمایش داده می شود.
– در صورتی که (LED POWER) روشن نباشد، احتمالا یا برق وصل نبوده و یا فیوز ورودی دستگاه سوخته است.
– لطفا هنگامی که آی سی در حال تست بوده و LED Test روشن است، آی سی را از سوکت Zip برندارید.
– لطفا در هنگام قرار دادن آی سی مورد نظر در سوکت Zip دقت شود، آی سی را اشتباه قرار ندهید؛ چرا که باعث می شود، در مدار اتصال کوتاه رخ داده و دستگاه احتمالا خاموش شده و باید دوباره آن را راه اندازی کنید.
– این تستر نیز می تواند فلیپ فلاپ نوع D بشماره 7474 را تست و صحت و سالم بودن آن را نشان دهد.
– در صورت گم شدن آداپتور “منبع تغذیه دستگاه” باید یک مدل مشابه آن را تهیه کنید.
فهرست :
نمای کلی از مدار و PCB تستر آی سی
نمای کلی از مدار
طریقه طراحی جعبه دستگاه
Extreme Burner – AVR
خلاصه ای از مراحل انجام شده در این پروژه
شماره آی سی های قابل تست در این مدل
مشخصات آی سی NAND
مشخصات آی سی OR
مشخصات آی سی NOR
مشخصات آی سی XOR
مشخصات آی سی XNOR
مشخصات آی سی BUFFER
مشخصات آی سی FLIP FLOP D
مقدمه :
ازسال 1960 با توجه به توسعه نیمه هادی ها ، پردازش اطلاعات به صورت دیجیتال اهمیت بیشتری پیدا کرد و ساخت و استفاده از مدارهای آنالوگ روبه افول گذاشت . با پیدایش میکروپروسسورها انقلابی در زمینه پردازش دیجیتال به وقوع پیوست که تا ده سال پیش از آن حتی قابل تصور نبود .
تقریباََ تمام اطلاعات مورد پردازش پارامترهای فیزیکی ای هستند که در اصل ماهیت آنالوگ دارند ، مانند : فشار، دما ، سرعت ، شتاب ، شدت نور ، ... بنابراین درهرمورد این اطلاعات آنالوگ با استفاده از مبدلهایADC به معادل دیجیتالشان تبدیل شوند .
تبدیل آنالوگ به دیجیتال در سیستم های پردازش سیگنال :
بطور کلی فرایند تبدیلA/D یک سیگنال آنالوگ نمونه برداری شده و نگهداشته شده را به یک کلمه دیجیتال که نماینده سیگنال آنالوگ است تبدیل می کند . تاکنون چندین مبدل آنالوگ به دیجیتال ساخته شده که هریک مشخصات مربوط به خود را دارند .
مهمترین این مشخصات عبارتند از : سرعت ، صحت ، هزینه .
قبل از هر چیز باید متذکر شویم که عمل تبدیل آنالوگ به دیجیتال احتیاج به صرف زمان بیشتری از تاخیر مبدلهای D/A دارد ؛ تا وقتی که تمامی بیتهای مقدار دیجیتال به دست نیامده اند ، مقدار آنالوگ (ورودی ) نباید تغییر کند . ولی ، می دانیم که تغییرمی کند ؛ چاره این است که در فواصل زمانی معین نمونه هایی از دامنه سیگنال آنالوگ بگیریم و بدون تغییر ذخیره نماییم و پس از ارزیابی کامل نمونه را حذف و نمونه جدیدی را تهیه و ذخیره کنیم . این عمل توسط مداری به نام مدار نمونه گیر و نگهدارنده 1(S/H) انجام می گیرد . این مقدار باید قبل از مبدلهای A/D در مدار قرارگیرد . شکل یک صورت نمایشی از یک مدار S/H را نشان می دهد .
عمل نمونه گیری و نگهداری (S/H) معمولاً به وسیله یک سوئیچ برای نمونه برداری و یک خازن برای نگهداری و یک ‚‚ میانگیر،، برای جلوگیری از تخلیه خازن انجام می شود . به این ترتیب که سوئیچ S1 در لحظه خاصی بسته می شود و خازن C را در زمان کوتاهی به وسیله سیگنال آنالوگ شارژ می کند . این زمان به قدری کوتاه است که در طول آن دامنه سیگنال آنالوگ تغییر چندانی نمی کند . وقتی سوئیچ 1S باز می شود . خازن به موازات خود امپدانس بزرگی می بیند و لذا نمی تواند تخلیه شود . ضمناً ، در طرف دیگر خازن نیز میانگیر به کار گرفته شده است که با امپدانس ورودی زیاد خود مانع تخلیه خازن از آن طرف می شود . در صورتی که خازن به وسیله سیگنال نمونه ورودی شارژ کامل شود (ولتاژ آن به اندازه دامنه نمونه باشد ) ، سیگنال نمونه جدید (کمتر یا بیشتر از قبلی) دو باره آن را به اندازه جدید تغییر می دهد . ولی ، اگر عرض بالس آنقدر کم باشد و یا خاذن جمع آنقدر بزرگ باشد که فرصت شارژ کامل بدست نیاید (عرض پالس کمتر از T ) ، ولتاژ جدید روی ولتاژ قبلی در خازن جمع و ذخیره می شود ، که در نهایت این ولتاژ بستگی به ولتاژ قبلی خواهد داشت . در چنین حالتی ، باید سوئیچ 2S را به خازن اضافه کنیم تا پس از خاتمه تبدیل و قبل از نمونه برداری بعدی ، با اتصال کوتاه کردن خازن باعث تخلیه آن شود . این مدار را می توان به صورت جزء به جزء ساخت ، ولی ، ضمناً مدارهای مجتمعی به نام S/H وجود دارند که دقیقاً همین اعمال را انجام می دهند .
عمل تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال شامل چهار مرحله متوالی نمونه برداری ، نگهداری و سپس ، ارقامی کردن و رمزکردن است ، که این اعمال لزوماً به صورت جداگانه انجام نمی شود . بلکه به طور معمول عمل نمونه برداری و نگهداری به طور همزمان به وسیله یک مدار S/H و عمل تبدیل به رقم و رمز نیز به وسیله قسمت اصلی مدار A/D انجام می شود . حال چند نمونه معمول این مبدل شرح داده می شود .
شرح مختصر : با توجه به پیشرفت علم و سوق داده شدن تمامی قطعات و ابزارت صنعتی و غیر صنعتی به سمت الکترونیکی شدن و افزایش امنیت آن ها در برابر مسائل مختلف، قفل ها هم از این موضوع مستثنی نمی باشند. با توجه به جدید بودن این علم در کشورمان، بازار نسبتاً خوبی در این زمینه وجود دارد، که دراین پروژه به تشریح مراحل مختلف آن می پردازیم. بررسی تک تک قطعات موجود در سیستم سخت افزاری قفل پرداخته خواهد شد و سپس به تشریح سیستم سخت افزاری این پروژه می پردازیم, وهمچنین به نحوه انتخاب کامپایلر اشاره کرده و مزایای کامپایلر مورد نظر را بیان و سپس الگوریتم برنامه را تشریح می کنیم و در آخر برنامه اصلی و زیر برنامه ها را قرار می دهیم.
فهرست :
مقدمه
فصل اول
مقدمه
سخت افزار سیستم
بلوک دیگرام کلی سخت افزار سیستم
انتخاب میکروکنترلر
ATMega
نمایشگر
Keypad
اسکن صفحه کلید
اتصال Keypad به میکروکنترلر
رگولاتور
اعلان وضعیت(Buzzer)
توضیحات کلی مداری در این پروژه
Key pad
LCD
RELAY
نتیجه گیری
فصل دوم
نرم افزار سیستم
الگوریتم برنامه
انتخاب کامپایلر
زبان برنامه نویسیC
برنامه
حلقه اصلی برنامه
تابع ولوم
تابع کی پد
تابع پسورد
تابع پاک کردن (clear)
تابع changecode
نتیجه گیری
پیوست
فولوچارت برنامه
شماتیک مدار
بلوک دیاگرام
انواع میکروکنترلر
پایه های AT
LCD
اتصال صفحه کلید به میکرو
پایه های کی پد
رگولاتور
شماتیک مدار راه انداز
buzzer
شرح مختصر : امروزه کار با میکروکنترلرها بیش از پیش ضرورت یافته و به موازات آن طراحی آنها نیز وارد مرحله جدیدی شده است که امکان انعطاف پذیری بیشتری را فراهم میکند. یکی از این میکروکنترلرها، میکروکنترل ایویآر است که سهم عمده ای از مصرف را به خود اختصاص داده است. از موارد پر کاربرد میکروکنترلرها، میتوان انجام محاسبات، اندازهگیری کمیت ها و تبدیل مقادیر آنالوگ به دیجیتال را نام برد که در بیشتر دستگاه ها و تجهیزات الکترونیکی امروزه استفاده میشود. در اینجا نیز اگر پالسهای اعمالی به کانتر میکرو کنترلر را در یک ثانیه شمارش کنیم، پالس شمارش شده بر حسب هرتز همان فرکانس پالس مورد نظر است. پس از اندازه گیری تعداد پالسها، مقدار فرکانس سیگنال ورودی را بر روی نمایشگر ال سی دی نمایش می دهیم. برای جمعآوری این تحقیق، از کتابها و پروژه های دانشگاهی متعددی در زمینهی ، ایویآر و برنامهنویسی سی مطالعه شده است و همچنین پروژههای متنوعی که از امکان مبدل دیجیتال به آنالوگ ایویآر استفاده میکنند، مورد بررسی قرار گرفته است.
فهرست :
فصل اول: مقاومت
کمیت مقاومت الکتریکی
عنصر مقاومت الکتریکی
انواع مقاومت های الکتریکی
مقاومت های ثابت
مقاومت های کربنی(ترکیبی)
مقاومت های سیمی
مقاومت های لایه ای
مقاومت های متغیر
مقاومت های قابل تنظیم
پتانسیومتر
رئوستا
مقاومت های وابسته
مقاومت های تایع حرارت
مقاومت های تابع نور
مقاومت های تابع ولتاژ
مقاومت های تابع میدان مغناطیسی
فصل دوم: میکروکنترلر
آشنایی با ای وی آر
امکانات کلی یک ای وی آر
پروگرام کردن ای وی آر
فیوزبیت
منابع کلاک
اسیلاتور آرسی کالیبره شده ی داخلی
مبدل آنالوگ به دیجیتال
رجیسترهای واحد ای دی سی
نحوه اتصال ال سی دی به میکروکنترلر
فصل سوم: برنامه نویسی
محیط برنامه نویسی کدویژن
کدویزارد
زبان برنامه نویسی سی، دستورات و توابع
انواع داده ها (متغیرها)
آرایه ها
رشته ها
رهنمودهای پیش پردازنده
اینکلاد
دی فاین
توابع کتابخانه ای
تابع ال سی دی کلیر
تابع ال سی دی گوتو
تابع ال سی دی پوتس اف
اس تی دیواچ
اس تی دی ال آی بیاچ
دیلیاچ
پوتس
دستورات کنترلی
حلقه های کنترلی فور
دستور کانتی نیو بریک
حلقه های کنترلی وایل
حلقه دو وایل
دستور کنترلی سوییچ کیس
دستور شرطی ایف
فصل چهارم: فرکانس متر
فرکانس متر چیست
کاربردهای فرکانس متر
طراحی فرکانس متر متر دیجیتال
منبع تغذیه
ساختار طراحی فرکانس متر
برنامه نویسی تراشه ای وی آر
برنامه نویسی تراشه ای وی آر
جمع بندی
منابع و مراجع