در این پروژه پیرامون طراحی نرم افزار ساخت یک قفل الکترونیکی با استفاده از میکرو کنترلر AVR(ATMEGA8) مطالبی چند به میان آمده است این قفل توانایی این را دارد که توسط سه نفر و با سه رمز رقمی متفاوت مورد استفاده قرار گیرد .
میکرو AVR رمز را از یک صفحه کلید ماتریسی دریافت می کند و پس از نمایش برروی صفحه نمایشگر LCD پس از مقایسه با رمز موجود در حافظه در صورت صحیح بودن رله ای را برای یک ثانیه فعال می کند و قفل باز می گردد هر یک از این کاربرها به راحتی
می توانند رمز مورد نظر خود را تغییر دهند و رمز دیگری را جایگزین آن کنند .
یک رمز 5 رقمی نیز به عنوان رمز SUPERVISER تعریف شده است که در صورتی که یکی از کاربرها رمز خود را فراموش کرد می تواند با وارد کردن آن سه رمز دیگر را صفر کند و کاربرها می توانند با مراجعه دوباره رمز مورد نظر خود را وارد کنند و پیغام های میکرو نیز در هر مرحله با توجه به کلید فشار داده شده بر روی صفحه نمایشگر LCD نمایش داده
می شود .
در این پروژه در معرفی به نحوه کار با میکرو کنترلر AVR پرداخته شده است و سپس طراحی مدار و نرم افزار قفل آمده است که در آن نحوه عملکرد مدار ، نقشه شماتیک مدار معرفی زیر برنامه ها و در نهایت مجموعه متن نرم افزار بیان گردیده است .
ر این پایان نامه به بررسی کاربردهای میکروکنترلرها و میکروپروسسور در سیستم های قدرت نظیر ترانسفورماتور قدرت (درجه حرارت سیم پیچ ها، درجه حرارت روغن، رله های نصب شده و تپ چنجر) و انواع رله های میکروپروسسوری مدیریت و حفاظت موتور های الکتریکی (رله SR239 – رله SR269 – رله SR369 – رلهSR469) و نمونه آزمایشگاهی رله و حفاظت (رله جریانی، ولتاژی، فرکانسی، دیستانس) و فلوچارت آنها پرداختیم.
اولین ریز پردازنده یک تراشه ای ریز پردازنده Intel4004 بود که توانست دو عدد چهار بیتی دودویی را جمع کند و عملیات متعدد دیگری را انجام دهد. ۴۰۰۴با معیارهای امروزی یک وسیله کاملا ابتدایی بود که می توانست ۴۰۹۶ مکان مختلف از حافظه را آدرس دهد.
ریز پردازنده ها اغلب به عنوان CPU در سیستم های میکروکامپیوتری به کار می روند. این کاربرد دلیل طراحی آن ها و جایی است که می توانند توان خود را به نمایش بگذارند. با وجود میکروکنترلرها در طراحی های کوچک با کمترین اجزا ممکن که فعالیت های کنترل را انجام می دهند نیز یافت می شوند.
دانلود پایان نامه آماده
دانلود پایان نامه رشته کامپیوتر سخت افزار بررسی میکروپرسسور و میکروکنترلر8051 با فرمت ورد و قابل ویرایش تعدادصفحات 110
مقدمه
دراین بخش اتبدا به اعضای مختلف خانواده میکروکنترلر 8051 و ویژگی های آنها نگاه می کنیم . به علاوه خواهیم دید که سازندگان 8051 چه کسانی هستندوچه نوع محصولی ارائه می دهند .
تاریخچه مختصری از 8051
درسال 1981 شرکت Intel میکروکنترلربه نام 8051 را معرفی کرد . این میکروکنترلردارای 128 بایت 4k , RAM بایت ROM دو تایمر ، یک پورت سریال وچهار پورت موازی ( هریک 8 بیت ) بود که همه آنها دریک تراشه تعبیه شده بودند . زمانی به آن سیستم در یک تراشه می گفتند . 8051 یک پروسسور 8 بیت است ، یعنی CPU هر بار می تواند فقط روی 8بیت داده کار کند . داده های بزرگتر از 8 بیت باید به قطعات 8 بیت بشکنند وسپس بوسیلهCPU پردازش شوند . 8051 کلا دارای چهار پورت I/O با عرض 8 بیت است . شکل 2-1 را ملاحظه کنید گرچه 8051 می تواندحداکثر 64K حافظه ROM درتراشه داشته باشد ، بسیاری از سازندگان فقط 4K بایت را درتراشه کار گذاشته اند .این مطلب بعدا بطور مفصل بحث شده است .
پس از آنکه Intel بشرط حفظ سازگاری با 8051 اجازه تولید را به دیگر سازندگان داد تراشه مذکور بسیار مورد توجه قرار گرفت .این توافق منجر به تولید انواع 8051 با سرعت های متفاوت مقداری ROM در تراشه بوسیله نیم دو جین سازنده شد . ما بعضی از آنها را بعدا بررسی خواهیم کرد . آنچه اهمیت دارداین است که گرچه انواع مختلف 8051 با سرعت ومقدار ROM متفاوت در تراشه موجودند ولی همه آنها با 8051 اصلی از نظر دستورات سازگارند . این بدان معنی است که اگرشما برنامه ای برای یکی بنویسید ، مستقل از سازنده روی دیگری هم قابل اجرا ست .
میکروکنترلر 8051
8051 عضواصلی خانواده 8051 است Intel آن را MCS-51 می نامد . جدول 1-1 امکانات اصلی 8051 را نشان می دهد .
جدول 1-1 امکانات 8051
Quantity Feature
4K bytes ROM
128 bytes RAM
2 Timer
32 I/O Pins
1 Serial port
6 Interrupt sources
توجه : مقدار ROM د رتراشه حجم برنامه را نشان می دهد .
دیگر اعضای خانواده 8051
دو عضو دیگر از میکروکنترلهای خانواده 8051 با نام 8052 و 8031 نیز وجود دارند .
میکروکنترلر 8052
8052 عضوی دیگر از خانواده 8051 است این کنترلر همه امکانات 8051 بعلاوه 128 بایت RAM ویک تایمر اضافی را دارد به بیان دیگر ، 8052 دارای 256 بایت RAM و 3تایمر است این کنترلر بجای 8K,4K حافظه ROM را در تراشه داراست .جدول 2-1 ملاحظه شود .
میکروکنترلرها و پردازنده های درونی
همانطور که از جدول 4-1 ملاحظه می شود ، 8051 زیر مجموعه ای از 8052 است بنابراین همه برنامه های نوشته شده برای 8051 قابل اجرا بر روی 8052 نیز هستند ولی عکس آن صحیح نیست .
میکروکنترلر 8053
دیگر عضو خانواده 8051 تراشه 8053 است .این تراشه اغلب بنام 8051 بی ROM خوانده می شود زیرا دارای OK بایت حافظه ROM است .برای استفاده از این تراشه باید یک ROM خارجی به آن اضافه کرد این ROM خارجی حاوی برنامه ای است که باید برداشته شده واجرا شود .این تراشه را با 8051 مقایسه کنید که در آن ROM درونی حاوی برنامه مشابهی برای برداشت و اجرا می تواند باشد ولی به 4K بایت کد محدود است .
ROM متصل به 8031 می تواند تا 64K باید باشد .درروند افزایش ROM خارجی به 8031 دو پورت را از دست می دهید .بنابراین دو پورت I/O برای کاربر باقی می ماند . برای حل این مشکل ، می توان دو I/Oخارجی به 8031 اضافه کرد . اتصال 8031 به حافظه وپورت های I/O همچون تراشه 8255 در فصل 14 بحث شده است .همچنین انواع 8031 با سرعت های مختلف بوسیله کمپانی های متفاوت در دسترسند .
پیشگفتار:
در بسیاری از مدارات دیجیتالی ( میکروکنترلی ) که با برق و باطری کار می کنند با دو مشکل مواجه می باشیم :
1-2- مراحل انجام پروژه :
در این پروژه جهت بررسی و حل این دو مشکل یک مدار میکرو کنترلی مثل ساعت دیجیتالی طراحی شده است و به حل مشکلات فوق پرداخته شده است این ساعت باید از نمایشگر 5 ولت استفاده کند و بتواند حداکثر به مدت 5000 ساعت در صورت استفاده از باطری 6/3 ولتی و 2/1 آمپر ساعتی در حالت قطع برق به کار خود ادامه دهد.
در طراحی این مدار برای حل مشکل اول سعی شده است که برای تامین ولتاژ 5 ولت LCD از تبدیل ولتاژ DC به کمک یک مبدل DC/DC استفاده کنیم تا زمانی که ولتاژ ما 6/3 ولت است با یک آ ی سی Admbbo ولتاژ 2/7 تولید کنیم ( در ادامه خواهیم دید این آ ی سی یک دوبل کننده ولتاژ است) و بعد باکمک زنریک ولتاژ 5 ولت تحویل LCD می دهیم و برای حل مشکل دوم سعی شده است که تا زمانی که LCD از تغذیه اصلی استفاده نمیکند از خازن پشتیبان تغذیه شود و بعد از مدت زمانی که تعریف می کنیم ( در نرم افزار سیستم بررسی می شود) میکرو از طریق یک Mosfet از باطری استفاده میکند که توسط مبدل DC/DC و زنر به ولتاژ 5 ولت تبدیل شده است.
فصل 2 - تئوری ای مرتبط با پروژه
2-1- مقدمه :
تئوری هایی که در مورد پروژه وجود دارد به چندین بخش تقسیم می شوند یکی از این بخشها دستورات میکروکنترلرAVR است که بطور نسبتاً مشروح بیان شده اند البته در این قسمت توجه شود که از مبانی مربوط به تایمرها ، وقفه ها ، کار با پورتها و ... بیشتر استفاده شده است و برخی مسائل نیز جهت آشنایی کامل تر خواننده با این میکروکنترلر آورده شده است. در مورد تئوری های مربوط به نرم افزار سیستم نیز مطالبی به طور کلی در این فصل آورده شده است اما توضیحات دقیق تر مربوط به نرم افزار ( صرف نظر از مطالب کلی ) در جای خود در فصل های آینده بررسی شده است . خلاصه مطلب آنکه نکات تئوری مطرح شده در این فصل کلیات تئوری سیستم هستند و نکات ریز در فصل های مربوط به خود بحث شده اند.
فصل 3- بررسی سخت افزار سیستم
3-1-مقدمه :
در این قسمت ابتدا یک بلوک دیاگرام کلی از سیستم ارائه می دهیم که در آن سخت افزار سیستم به طور کلی و به صورت بلوکی رسم شده است بعد از رسم این بلوک و توضیحات مربوط به آن نقشه کامل مدار و توضیحات مربوط به نقشه به طور کامل بیان شده است. در آن قسمت برخی جزئیات که در بلوک دیاگرام قابل مشاهده نمی باشد به طور کامل مورد بررسی قرار می گیرد . در این قسمت توضیحات مربوط شامل نیازهای مدار و دلایل به کار بردن هر قطعه می باشد . البته در لابلای توضیحات سخت افزار نکات دیگری که در هنگام بستن مدار مطرح شده بررسی می شود مثلا استفاده از زنر برای ساختن رگولاتور به جای آی سی رگولاتور و یا مثلا استفاده از یک مقاومت به خصوصی در مسیر مدار رگولاتور و مواردی از این قبیل که تا اندازه ای که باعث طولانی شدن مطلب نشود بحث و بررسی می شود.
75 صفحه فایل ورد قابل ویرایش
فهرست مطالب:
فصل اول- توصیف کامل پروژه
1-1- ضرورت ها و نیازها
1-1-2- مراحل انجام پروژه
فصل دوم تئوری مرتبط با پروژه
2-1- مقدمه
2-2- بررسی دستورات میکرو کنترلر
فصل سوم- بررسی سخت افزار سیستم
3-1- مقدمه
3-2- بلوک دیاگرام سیستم
3-3- توضیح بلوک دیاگرام سیستم
3-4-نقشه کامل مدار توضیحات مربوطه
فصل چهار - نرم افزار
4-1- مقدمه:بررسی نرم افزارمورداستفاده وکامپایلربکاررفته
4-2فلوچارت برنامه اصلی و فرعی
4-3- توضیحات نرم افزار
فصل پنجم - نکات پایانی
5-1- ضمایم
5-2- مراجع
دانلود پروژه میکروکنترلر
فهرست مطالب
عنوان صفحه
مقدمه 1
سیر تکاملی میکروکنترلرها 4
معماری داخلی میکروکنترلرها 5
خانواده 8051 7
پیکر بندی پایه ها 12
تایمر 20
جریان و مقاومت در میکرو کنترلرها 29
عملکرد تابلو روان 31
نحوه نمایش در تابلو به صورت ثابت 31
روش جاروب کردن 33
روش شیفت دادن 36
بررسی چگونگی نمایش بر روی دات ماتریکس 38
LED های دورنگ 40
زمان روشن بودن 40
مقدمه
میکروکنترلر در واقع یک ریز پردازنده تک تراشه ای است که شامل حافظه داده ، حافظه برنامه ، ورودی و خروجی سریال و موازی ، تایمرها ، وقفه های بیرونی و داخلی می باشد که تمامی آنها روی یک تراشه واحد مجتمع شده اند و می توان آن را به قیمتی کمتر از 2 دلار تهیه نمود0 بر اساس تخمین های زده شده به طور متوسط تعداد 35 میکرو کنترلر در وسایل خانگی یک خانواده متوسط آمریکایی وجود دارد0 بیش از 34 درصد میکروکنترلرها در اتوماسیون اداری نظیر چاپگرهای لیزری ، دستگاه های نمابر تلفنهای هوشمند و نظایر آنها به کار برده می شوند0 بیش از یک سوم میکروکنترلرها در لوازم خانگی الکترونیکی به کار برده شده اند0 در این دسته بندی تولیداتی نظیرCD player ، تجهیزات صوتی hi-fi ، بازیهای ویدیویی ، ماشین لباسشویی ، دستگاههای پخت و پز و نظایر آنها قرار دارند0
بازار تجهیزات مخابراتی ،ادوات نظامی و تجهیزات مربوط به اتومبیل ها بخش باقیمانده از سهم کاربرد میکروکنترلرها را به خود اختصاص داده اند0
میکروکنترلرها به طور معمول با استفاده از زبان اسمبلی مربوطه ، برنامه ریزی می شده اند0 میکروکنترلرهای ساخت تولید کنندگان مختلف ، زبانهای اسمبلی متفاوتی دارند0 زبان اسمبلی شامل عبارتهای کوتاهی برای دستورالعمل ها است به خاطر سپردن این عبارتها مشکل است ونیز برنامه های تهیه شده برای یک میکروکنترلر برای سایر انواع دیگر میکروکنترلرها قابل استفاده نمی باشد0 سختی کار با زبان اسمبلی به خصوص در پیاده سازی پروژه های پیچیده ، متداولترین شکایتی است که در رابطه با برنامه ریزی میکروکنترلرها مطرح می شود0 راه حل این مسئله ، استفاده از زبانهای سطح بالا میباشد0 با این کار ، عملیات برنامه ریزی ساده تر گشته ، برنامه خواناتر و انعطاف پذیرتر شده و پشتیبانی از آن نیز ساده تر می گردد0 برای اغلب میکرو کنترلرها کامپایلرهای C و BASIC متفاوتی موجود می باشند0 کامپایلرهای BASIC معمولاً به صورت مفسر بوده و کدهای حاصل از آنها کند می باشند
قابل ویرایش میباشد