پروژه رشته کامپیوتر گرایش سخت افزار با عنوان دیمر دیجیتال

اختصاصی از یارا فایل پروژه رشته کامپیوتر گرایش سخت افزار با عنوان دیمر دیجیتال دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:71

فهرست مطالب:
عنوان     صفحه
فصل اول
مقدمه    1
1-1 مشخصات کلی، ساختار داخلی و پایه‌های میکروکنترلر    2
خصوصیات ویژه میکروکنترلرهای ATmeg16    5
پایه‌های مختلف ATmeg16    7
بررسی اجمالی ساختار هسته مرکزی ATmega16    12
1- 2  وقفه‌های داخلی ATmega16    16
1- 3  وقفه های خارجی ATmega16     18
1- 4 اتصال LCD به PC    23
طرز کار LCD    23
توصیف پایه‌های LCD    24
ارسال فرمان به LCD ها    28
ارسال داده‌ها به LCD    30
برگه اطلاعات LCD    33
1- 5  ساختار داخلی Timer/Counter2    38
7- 6 مدهای کاری Timer/Counter2    41
مد‌ Normal    41
مد CTC    42
مد Fast PWM    45
1-    7 شکل سخت‌افزاری شماتیک برنامه
1- 8 توضیحات سخت‌افزاری برنامه
فصل دوم
2- 1 کلیات    47
2- 2 نرم افزار Code vision AVR و روشهای مختلف تولید کدهای برنامه    49
کارکردن و ایجاد فایلها در نرم افزار Code vision AVR    49
کارکردن با پروژه‌ها و تنظیمات مختلف کمپایلر    50
2- 3 توضیحات نرم افزاری    60
2- 4 نرم افزار پروژه    67
2- 5 نتیجه‌گیری    70
2- 6 منابع و مآخذ    71

چکیده
مدار کنترلر روشنایی لامپ با استفاده از قانون دیوتی سایکل میزان روشنایی را کم یا زیاد می‌کند. به این طریق که یک پالس با دامنه 5v یا 12v تولید می‌شود. و یا با تغییر زمان on, off این پالس میزان روشنایی تغییر می‌کند. علاوه بر آن عدد دیوتی سایکل که عددی بین 0-250 می‌باشد روی LCD کاراکتری نشان داده می‌شود.

مقدمه

پیشرفت علم الکترونیک در طراحی و ساخت مدارهای مجتمع در طول چند دهه اخیر، منجر به ساخت قطعات دیجیتالی پیشرفته و میکروپروسسورها شده است. میکروکنترلرهایی نظیر خانواده 8X51 که بیشتر مورد استفاده قرار می‌گیرند،‌دارای کمبودهایی بودند که از آن جمله می‌توان به عدم وجود wathchdog، نداشتن رابطهایی نظیر TWI و عدم تنوع زیاد این خانواده از میکروکنترلرها اشاره نمود از آنجایی که در کاربردهای صنعتی،‌کاربر تمایل دارد میکروکنترلر را بر حسب نیاز خود انتخاب نماید و میکرو کنترلرهای خانواده 8X51 امکان watchdog و یک سری امکانات دیگر را ندارند،‌این خانواده از میکرو کنترلرهای در حال جایگزین شدن با میکرو کنترلرهای خانواده AVR و PIC هستند میکروکنترلرهای AVR علاوه بر اینکه امکانات تمامی میکروکنترلرهای قبلی را دارا هستند،‌مشکلات آنها را رفع کرده و امکانات جالبی را نیز فراهم کرده‌اند. این مجموعه گرد آوری شده دو فصل دارد. در فصل اول سخت افزار میکروکنترلر ATmega16 که یکی از میکروکنترلرهای خانواده AVR است،‌توضیح داده شده است و مختصری نیز در مورد LCD گفته شده است. در فصل دوم به بررسی نرم افزار میکروکنترلرهای AVR پرداخته است و برنامه پروژه توضیح داده است.

فصل اول

1-1

مشخصات کلی،‌ساختار داخلی و پایه‌های میکروکنترلر Atmega16

این میکروکنترلهای هشت بیتی دارای توان مصرفی پایینی بوده،‌در معماری آنها از ساختار پیشرفته Risc (کم کردن دستورالعملهای میکروکنترلرها) بهره گرفته شده است. به عبارت دیگر این میکروکنترلرها دارای صد و سی و یک دستورالعمل ساده هستند که اغلب آنها در یک پالس ساعت اجرا می‌شود. اجرا شدن دستورالعملها در یک سیکل باعث افزایش سرعت این میکروکنترلرها گردیده است. همچنین ATmega16 دارای سی و دو رجیستر همه منظوره هشت بیتی است و قابلیت اجرای حداکثر شانزده میلیون دستورالعمل در ثانیه را دارد. این قابلیت یکی دیگر از دلایل افزایش سرعت این میکروکنترلرهاست.

ATmega16 دارای 16KByte حافظه flashبا قابلیت خواندن و نوشتن تا ده هزار مرتبه،‌152Byte حافظه EEPROM با قابلیت خواندن و نوشتن تا صد هزار بار و 1KByte حافظه داخلی SRAM می‌باشد.

برای برنامه‌‌ریزی میکروکنترلرهای AVR می‌توان از استاندارد JTAG استفاده نمود. این استاندارد برای برنامه‌ریزی Flash ، EEPROM ، فیوزها و LockBit ها از طریق رابطه JTAG به کار برده می‌شود.

یکی دیگر از مزیتهای میکروکنترلرهای AVR دارا بودن تجهیزات جانبی مختلف مورد نیاز است. این تجهیزات که دارای کاربردهای متنوعی هستند ،‌به شرح زیر می‌باشند.

• دارای دو شمارنده هشت بیتی و یک شمارنده شانزده بیتی است. فرکانس کار این شمارنده‌ها به‌طور جداگانه تنظیم می‌شود. این شمارنده‌ها دارای واحد مقایسه هستند که برای ایجاد شکل موجهای PWM در مدهای مختلف به کار برده می‌شود.
• این میکروکنترلر دارای یک مبدل ADC باهشت کانال ده بیتی است. هشت ورودی مبدل ADC با استفاده از مالتی پلکس داخلی اتنخاب و به این مبدل اعمال می‌شوند. انتخاب ورودیهای مختلف و ولتاژ مرجع با برنامه‌نویسی انجام می‌شود. از طرف دیگر اگر ورودیهای single Ended به این پایه‌ها اعمال شود، می‌توان هر هشت کانال را به‌طور جداگانه به کار گرفت. حالت single Ended زمانی است که ورودیها دارای زمین مشترک باشند. در حالت دیفرانسیلی که ورودیها دارای پلاریته هستند ( به عنوان مثال ولتاژ دو سر یک مقاومت در داخل یک مدار) نوع TQFP، هفت کانال ورودی برای مبدل دارد و نوع PDIP آن که دارای چهل پایه است، دو کانال ورودی ADC در اختیار قرار می‌دهد. همچنین در حالت PDIP می‌توان بهره را به مقدارهای10 و20 و 1 نیز تنظیم نمود.
• دارای رابط سریال TWI است که اتصال چندین میکروکنترلر را توسط دو باس دیتا و پالس فراهم می‌کند.
• قابلیت ارتباط سریال USART از دیگر مشخصات این میکروکنترلرهاست. توضیح اینکه ارتباط با استفاده از پورت سریال USART به دو صورت سنکرون و آسنکرون صورت می‌گیرد. در حالت سنکرون از یک پالس ساعت برای همزمانی استفاده می‌شود. در حالت آسنکرون میکروکنترلر ورود و خروج اطلاعات را کنترل کرده و برنامه‌ریزی در این حالت ساده‌تر است.
• دارای رابط سریال SPI است که در دو مد Master/Slave به کار گرفته می‌شود.
• شمارنده Watchdoge با اسیلاتور جداگانه ،‌که برای جلوگیری از هنگ کردن میکروکنترلر به کار می‌رود، یکی دیگر از قسمتهای جانبی این میکروکنترلرهاست. در صورتی که تنظیمات لازم برای فعال شدن این شمارنده انجام شده باشد،‌با شروع به کار میکروکنترلر، این شمارنده شروع به کار می‌کند. برنامه‌نویس با توجه به مدت زمان اجرای دستورالعملها ،‌در زمان مشخصی قبل از رسیدن شمارنده به انتهای سیکل کاری خود ، با استفاده از دستور WDR شمارنده را Reset می‌‌کند.حال اگر میکروکنترلر به دلایلی از کار افتاده باشد، دستور WDRاجرا نشده، شمارنده Resetنمی‌شود. در نتیجه Watchdoge تا انتهای سیکل کاری خود شمارش کرده و میکروکنترلر را Reset نموده، خود از ابتدا شروع به شمارش می‌کند.
• مقایسه کننده آنالوگ داخلی یکی دیگر از تجهیزات جانبی این میکروکنترلرهاست. ورودیهای این مقایسه‌کننده از پورت B تأمین می‌شود.

خصوصیات ویژه میکروکنترلرهای ATmega 16

• به محض روشن شدن، این میکروکنترلرها Reset شده، دارای قابلیت تشخیص برنامه‌ریزی شده افت و ولتاژ تغذیه نیز هستند. در صورت افت ولتاژ فرکانس کاری این میکروکنترلر تا حد خاصی از کاهش ولتاژ، کاهش یافته و از ولتاژ خاص به بعد از کار می‌افتند.
• دارای یک اسیلاتور RC کالیبره شده است که در داخل میکروکنترلر تعبیه شده است و با انجام تنظیمات مختلف می‌تواند تا فرکانس 16 MHZ مورد استفاده قرار گیرد.
• پشتیبانی از منابع متعدد وقفه داخلی و خارجی
• دارای شش مد Sleep می‌باشد که هر کدام در شرایط خاص وبه منظورهای گوناگون استفاده می‌گردد. به عنوان مثال، به منظور جلوگیری از تاثیر نویز میکرو بر روی مبدل ADC ، از مد ADC Noise Reduction استفاده می‌شود.

این میکروکنترلرها دارای چهار کانال هشت بیتی پورت I/O می‌باشد. بسته Pinout میکروکنترلر، تعداد پایه‌های این میکروکنترلرها متفاوت است. نوع 40-PIN DIP مستطیلی شکل بوده و دارای چهل پایه است. نوع TQFP دارای چهل و چهار پایه است و بر روی برد لحیم می‌شود نوع MLF دارای چهل و چهار پایه است و برروی Socket نصب می‌شود. در این نوع تعدادی از پایه‌ها به دلایل طراحی Layout میکروکنترلر تکرار شده‌اند. اغلب میکروکنترلرهای ATmega دارای دو نوع L و معمولی هستند که ولتاژ کار آنها به شرح زیر است.

For ATmega16L                      2.7-5.5V

For ATmega16                       4.5-5.5v 

چنانچه قبلا بیان شد، با افت ولتاژ تغذیه حداکثر فرکانس این میکروکنترلر‌ها کاهش می‌یابد. برای این میکروکنترلرها، در صورتی که ولتاژ تغذیه در حد نرمال باشد نوع ATmega 16L دارای حداکثر سرعت 8MHZ و نوع ATmega 16 دارای سرعت 16MHZ است.

• تلفات توان میکروکنترلر ATmega16 در فرکانس 1MHZ، ولتاژ تغذیه 3V و دمای 250Cبه شرح زیر است.

-Active: 1.1 mA

- Idle Mode: 0.35 mA

- Power-down Mode:<1A

چنانچه دیده می‌شود این میکروکنترلرها دارای توان تلفاتی پایینی هستد.