پایان نامه مقطع کارشناسی رشته کامپیوتر با فرمت ورد word
( دانلود متن کامل پایان نامه )
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.
معایب و مزایای میکروکنترلر های مختلف نسبت به هم
از آن جای که 6811 و z8 خیلی کمتر استفاده میشوند به معرفی سه نوع دیگر میپردازم.
1) : اول از 8051 که اولین میکروکنترلری بود که به دست بشر ساخته شد شروع میکنیم . همانطور که در مقاله قبلی گفته شد ابتدا این میکروکنترلر توسط شرکت بزرگ intel ساخته شد .اما بعدا intel این امکان را به دیگر شرکت ها داد که این میکروکنترلر را تولید کنند و شرکت هایی مانند ATMEL , PHILIPS , SIEMENS , DALLAS و… به تولید این میکروکنترلر پرداختنند یکی از شرکت هایی که به صورت گسترده به تولید این تراشه پرداخت ATMEL بود که مدل های مختلف میکروکنترلر ساخت این شرکت در سرار جهان و در ایران به خوبی یافت می شود. اما اگربخواهیم به صورت کلی سیر پیشرفت این نوع میکروکنترلر رو در نظر بگیریم اولین میکروکنترلر هایی که ساخته شد با جدیدترین میکروکنترلرهای 8051 که الان تولید میشود با توجه به این پیشرفت شگفت در تمام زمینه ها که صنایع دیگر در دنیا دارند پیشرفت زیادی ندارد به طور مثال AT89S5X که میکروکنترلر 8051 جدید ساخت ATMEL است نسبت به مدل های اولیه 8051 پیشرفت آنچنانی ندارد . امکانات این میکرو نسبت به AVR و PIC قابل مقایسه نیست . به صورتی که که همین مدل جدید 8051 تقریبا حافظه ای برابر یک صدم (0.001 ) میکروکنترلر های AVR را دارد و سرعتش 4 برابر کمتر از میکروکنترلر های PIC و 12 بار کمتر از میکروکنترلر های AVR است . از لحاظ امکانات دیگر هم چنین ضعفی احساس میشود. اما برای کارهای ساده تر که پیچیدگی زیادی در آن نباشد به خاطر قیمت بسیار پایینی که این میکروکنترلر دارد بسیار مناسب است . قیمت همین مدل جدید AT89S5X حول و حوش 1000 تومان است که قیمت بسیار مناسبی است.
این میکرو کنترلر از زبان اسمبلی و C پشتیبانی میکند که زبان برنامه نویسی اصلی آن اسمبلی است که واقعا نوشتن با این زبان برنامه نویسی نسبت به زبان های برنامه نویسی دیگر هم مشکل تر و هم طولانی تر است. در کل این میکروکنترلر امروزه دیگر توانای رقابت با AVR و PIC رو ندارد و امروزه رقابت اصلی بین این دو میکروکنترلر است.
2) میکروکنترلر PIC
واقعا میکروکنترلر خیلی قوی است که بر اساس بعضی آمار ها بیشترین کاربر را به خود اختصاص داده است البته متذکر شوم که در ایران این آمار به نفع AVR است. این میکروکنترلر ساخت شرکت میکرو چیپ است که PIC رو در مدل های خیلی زیادی با امکانات مختلف برای کارهای مختلف میسازد . این میکروکنترلر با مدل های مختلفPIC16XXX و PIC12XXXX که به جای X دوم از چپ به راست حروف C ,X,E,F قرار میگره که هر کدام مفهوم خاصی داره که چون بحث ما آموزش AVR است از روی اون سریع میگزریم X های بعدی هم اعدادی هستنند که نشان دهنده مدل های مختلف هستنند.
3)میکروکنترلر AVR
به میکروکنترلر AVR میرسیم که به نظر من و خیلی از دیگر بهترین میکروکنترلر موجود در بازار است البته خود من با 8051 و AVR بخصوص AVR خیلی کار کردم ولی تجربه ای با PIC ندارم و قضاوت من ممکنه یه طرفه باشه ولی این نظر بسیاری از کسانی است که با AVR کار کرده اند .به دلایلی…..
اول از همه سرعت این میکروکنترلر بسیار بالاست و به قولی دستوراتی که بهش داده میشه در یک سیکل کلاک انجام میده در صورتی که این سیکل کلاک برای 8051 باید تقسیم بر12شودو برای PIC باید تقسیم بر 4 بنابراین AVR سریعترین میکروکنترلر موجود در بازار است . AVR از زبان های برنامه نویسی سطح بالا یا به اصطلاح (HIGH LEVEL LANGUAGE) HLL پشتیبانی میکند که باعث تولید کدهای بیشتری میشود که در کل برنامه نوشته شده نسبت به برنامه هایی که برای 8051 و PIC نوشته میشود کوتاهتر است. امکانات جانبی این میکروکنترلر بسیار مناسب است و شما را از خرید بعضی لوازم جانبی مانند چیپ های آنالوگ به دیجیتال (ADC) , مقایسه گر آنالوگ و… راحت میکند .در ضمن AVR از بسیاری از استاندارد های ارتباطی مانند SPI,UART,12C,JTAG پشتیبانی میکند که به راحتی میتوان این میکروکنترلر را با میکروکنترلر دیگر یا و سایل دیگر وصل کرد و با وسایل دیگر به راحتی ارتباط برقرار کند. قیمت این میکروکنترلر هم به نسبت امکانات فراوانی که داره بسیار پایین است به طوری که یک میکروکنترلر AVR تقریبا پیشرفته رو با قیمت حول و حوش 3 تا 4 هزار تومان خرید .
خلاصه من که خیلی با این میکرو ور رفتم و پروژه های خیلی زیاد و پیچیده ای رو باهاش اجرا کردم بسیار راضی هستم و هیچ مشکلی باهاش نداشتم.اگر هم مشکلی بوده از جانب من بوده نه میکروکنترلر . خلاصه اگر برنامه نویسی و کار با این میکروکنترلر رو خوب یاد بگیرید هر کاری رو میتونید باهاش انجام بدید.
متن کامل را می توانید دانلود کنید چون فقط تکه هایی از متن این پایان نامه در این صفحه درج شده است (به طور نمونه)
ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه
همراه با تمام ضمائم با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند
موجود است
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:89
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
مقدمه 1 چارت اصلی پروژه 3
فصل 1- ایده اصلی 4
فصل 2 سختافزار 7
1-2 میکروکنترلر 7
2-2 ماژولهای فرستنده و گیرنده 18
3-2 LCD گرافیکی 29
4-2 تاچ LCD : (صفحه لمسی) 29
فصل 3 نرمافزار 32
1-3 تعریف میکرو 36
2-3 تعیین فرکانس 37
3-3 پیکرهبندی LCD گرافیکی 38
4-3 ADC و پیکره بندی آن 46
5-3 تایمر و پیکره بندی آن 55
6-3 ارتباط با پورت سریال 59
7-3 فعال سازی ها 67
8-3 بدنه اصلی برنامه 68
89PCB و Protel 99se فصل4 توضیحاتی درباره
منابع
مقدمه
ازخداوند متعال سپاسگزارم که همیشه و در همه حالات زندگیام مرا یاری فرموده و به من این قدرت را اعتا نموده تا بتوانم این پروژه را انجام دهم و به خوانندة این اثر کمک کنم تا در انجام پروژههای خود از تجربیات اینجانب استفاده کنند و پروژههای خود را در سطحی بالاتر از من به انجام برسانند.
در مورد این پایاننامه لازم به تذکر است که اینجانب از توضیحات بیمورد که به بحث ما مربوط نمیشود جدا خودداری کردهام تا خواننده سرگرم نشود و حدالمقدور سعی شده با متنی ساده و راحت مطالب خود رابیان کنم به بیان دیگر این پایاننامه مانند یک خودآموز میباشد که با خواندن هر مرحله میتوان به صورت عملی از آن بهره برد.
فصل 1- ایده اصلی
در جهان الکترونیک و کنترل امروز نیاز بسیار زیادی برای ارتباط میان دستگاهها وجود دارد از طرفی این ارتباط به دو نوع میـواند صورت گیرد: 1- به صورت با سیم 2- به صورت بیسیم
در نوع اول که به صورت باسیم میباشد این ارتباط از چند پرتوکل اساسی پیروی میکند یعنی Rs-232 و Rs-485 که در مورد Rs-232 این موضوع را باید بدانیم که این استاندار سازگار با TTL نمیباشد و برای تبدیل سطح ولتاژ Rs-232 به سطح ولتاژ TTL یا بالعکس از تراشه MAX 232 یا MAX 233 استفاده میشود.
میکروهای AVR دارای USART یا UART دو پایه دارند که برای ارسال و دریافت داده سریال به کار میروند. این دو پایه TXD و RXD نامیده میشوند. پایه TXD برای ارسال و پایه RXD برای دریافت داده سریال استفاده میشود.
(شکل)
تراشه MAX232
چون منطق RS-232 با میکروهای AVR سازگار نیست از تراشه MAX232 برای تبدیل سطوح ولتاژ استفاده میشود. یکی از مزایای این تراشه این است که از منبع تغذیه 5 ولت استفاده میکند.
MAX232 دارای دو مجموعه راهانداز برای ارسال و دریافت داده است. MAX232 به چهار خازن 1 تا نیاز دارد که بیشترین نوع مصرفی خازن است.
تراشه MAX233
تراشه MAX233 هم مانند MAX232 عمل مینماید با این تفاوت که دیگر نیازی به خازنهای خارجی نیست.
مبدل ترانزیستوری منطق TTL و RS-232 به یکدیگر
از مدارهای ساده صفحه بعد میتوانید برای فاصلههای نه چندان طولانی به جای تراشهةای MAX استفاده نمایید. از ترانزیستور BC107 میتوانید به جای BC547 استفاده نمایید.
در موردنوع اول این تذکر لازم به ذکر است هرچند که با این فنآوری میتوان دستگاهها را به هم مرتبط کرد ولی در آخر باز هم باید از سیم ارتباطی برای این کار استفاده کنیم و همانطور که میدانید در یک پروسه صنعتی به کاربردن سیم مشکلات زیادی را از جمله نگهداری، در نظرگرفتن جای عبور سیم و محدودیت در طول سیم و اثرات نویز محیطی بر روی سیم به وجودمیآورد و ما را مجاب می کند تا بیشتر به نوع دوم یعنی ارتباط به صورت بیسیم توجه کنیم.
نوع دوم ارتباط بیسیم
از مزیتهای این روش در هم حد کبس است که میتوان با آن چندین دستگاه را به صورت همزمان و بدون تداخل تا فواصل طولانی در حدود چندکیلومتر و به راحتی کنترل کرد پس اینجانب نیز درصدد برآمدم تا این روش را در پروژهام به صورت کارآمد اجرا کنم تا بتوان از این ایده در فعالیتهای صنعتی بهرهبردای کنم.
فصل 2 سختافزار 1-2 میکروکنترلر
در این پروژه بعد از بررسی تعداد ورودی و خروجیها و سرعت کار به این نتیجه رسیدیم که ATMEGA32 بهترین کنترلر برای این کار است. مشخصات این IC در زیر آمده است.
خصوصیات ATmega32 و ATmega32L
از معماری AVR RISC استفاده میکند.
حافظه، برنامه و داده غیرفرار
پایداری حافظه FLASH: قابلیت 10,000 بار نوشتن و پاککردن (WRITE/ERASE)
پایداری حافظه EEPROM: قابلیت 100,000 بار نوشتن و پاککردن (WRITE/ERASE)
قابلیت ارتباط (IEEE Std.) JTAGخصوصیات جانبیدارای دو کانال تفاضلی با کنترل گین 1x، 10x و 200x. خصوصیات ویژه میکروکنترلر ولتاژهای عملیاتی (کاری)فرکانسهای کاری
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:104
فهرست مطالب:
فصل اول : میکروکنترلر 8051 …...................................................................1
دیگر اعضای خانواده 8051 ...............................................................................................3
انواع میکروکنترلر 8051 ...................................................................................................5
میکرو کنترلر 8751 ................................................................................................................6
نوع OTPاز 8051 ….......................................................................................................11
2-1 توصیف پایه های 8051 ............................................................................................11
پورت 1..................................................................................................................................19
پورت 2.................................................................................................................................19
نقش دوگانه پورت 2…...................................................................................................20
پورت 3 ...............................................................................................................................21
برنامه ریزی I/O دستکاری بیتی ............................................................................... 23
قابلیت آدرس دهی تک بیتی پورت ها .......................................................................25
4-1 برنامه نویسی تایمرهای 8051….......................................................................27
ثبات های اساسی تایمر ...............................................................................................27
ثبات های تایمر 0..........................................................................................................28
برنامه نویسی مد 1…...................................................................................................32
یافتن اعدادی که باید در حلقه بار شوند ............................................................................35
تولید زمان تاخیر طولانی ............................................................................................35
برنامه نویسی مد 2 …................................................................................................37
ثبات TCON. ..................................................................................................................40
فصل دوم : تبادل اطلاعات سریال در 8051
1-2 استانداردهای RS232 ..............................................................................................41
2-2- پایه های RS232 ............................................................................................42
3-2 : بررسی سیگنال دست دهی RS232...............................................................44
پورت های COM درIBM PC وسازگار به آنها..............................................47
4-2 : اتصال 8051 به RS232..................................................................................48
پایه های TxD, RxD در 8051 ...............................................................................48
MAX232 ..................................................................................................................49
بخش 3-10 برنامه نویسی تبادل اطلاعات سریال در 8051 …...........................51
میزان باد در8051 .....................................................................................................52
ثبات SBUF ...............................................................................................................53
ثبات کنترل سریال SCON …................................................................................53
اهمیت پرچم TI...............................................................................................................61
برنامه نویسی 8051 برای دریافت سریال داده ....................................................62
دو برابر کردن میزان باود در 8051 …....................................................................65
فصل سوم :
اتصال ADC و سنسورها به 8051….....................................................................68
وسایل ADC…..........................................................................................................68
تراشه ADC804 .........................................................................................................69
زمین آنالوگ و زمین دیجیتال .....................................................................................73
1-3 : اتصال سنسور حرارت به 8051 .....................................................................74
سنسورهای دما LM35,LM34 ...............................................................................75
فصل چهارم : کنترولر :
4-1 مختصری راجع به انواع کنترولرها : ................................................................80
2-4 کنترولر PID دیجیتال : ........................................................................................85
فصل پنجم : تعیین پارامترهای کنترلر ......................................................................88
1-1-5- روش منحنی واکنش ( Reaction Curve Method) ..........................88
2-5 روشهای تعیین پارامترهای کنترلر براساس پاسخ مدار بسته سیستم ........94
1-2-5 روش حدس وخطا ( Trial & Error Method) .....................................94
2-2-5- روش نوسانات دائم ( Oscillation Method) .....................................95
-3-2-5 ( Quarter Decay Method Quarter Decay) ...............................96
فصل ششم :
سخت افزار کنترلر : ...................................................................................................98
فصل هفتم :
نرم افزار کنترلر : ........................................................................................................102
فصل اول : میکروکنترلر 8051
1-1 دراین بخش ابتدا 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 .
فرمت فایل : word(قابل ویرایش)
تعداد صفحات:39
فهرست مطالب:
تأثیرات خستگی در میکرو ساختار چدن داکتیل آستمپر شده ۲
نتایج ۱-۳ میکروساختار. ۱۲
۴-۳: طبقه بندی با استفاده از : ۱۷
۴- بحث و یا محاسبه. ۲۶
۲-۴: اثر ارتباط ماشین کاری در میکروساختار. ۲۹
۱-۲-۴ پیش بینی استحکام و سختی در کافنس.. ۲۹
۲-۲-۴: مقاومت به انتشار ترک خستگی کمتر و بیشتر. ۳۰
۳-۲-۴ ویژگی آشنایی مکانها ۳۴
۵- نتایج خلاصه شده ۳۹
شناسایی. ۳۹
همراه با اشکال
در طرحهای محور بادامک موتور ماشینهای نوین و امروزی لازم است که خواصی از قبیل سختی و مقاومت مد نظر بوده و همچنین بصورت ضد خستگی و دارای استحکام بالا و نشکن باشد.
تا به حال برای این قبیل کاربردها از فولادهای عملیاتی حرارتی شده و (آهنگری شده) استفاده می شد، که امروزه برای ساختن این قطعات کاربردی از چدن دالکتیل ریختگی آستمپر شده و به چدن تبدیل شده استفاده می شود. که چدن برای کاربردهای ویژه و مخصوص استفاده دارد، در نتیجه مبنا و ملاک استفاده از چدن خواص مکانیکیشان می باشد.
برای بدست آوردن چدن داکتیل ( ) آستمپر شده، مبنا و ملاک، فراهم کردن سلسله ترکیبات وسیع آن می باشد. در نتیجه این ترکیبات وسیع باعث تغییرات در میکرو ساختار و بخشهای عمده فازهای بنیت ، فریت ، آستنیت کربن بالا و میزان و تعداد گرافیت می شود، که امکان وجود مارتزیت، فریت و دیگر کاربیدهای آلیاژی نیز هست، میکرو ساختار وابسته و تابع هر دو پارامتر ۱- ترکیب ۲- ریخته گری دقیق و درست چدن هست.
مراحل مختلف تولید و فرآوری در چهار پارامتر صورت می گیرد:
– مراحل تولید و فراوری چدن داکتیل ریخته گری شده که شامل:آستنیته کردن تا دمای حدود ۹۵۰ تا ۸۰۰ درجه سانتیگراد و سپس کاهش دادن دما تا درجه حرارت ۴۰۰ تا ۲۵۰ درجه سانتیگراد. که این عمل باعث می شود آستنیت موجود بصورت مناسب به فاز بعدی دگرگون و تغییر شکل یابد، و سپس تا دمای اتاق سرد می کنیم. در مراحل عملیات حرارتی آستمپرینگ افزایش عملیاتی حرارتی آستنیته کردن دارای اهمیت بوده و عامل مؤثری در تعیین و رخ دادن میکروساختار دقیق حاصل شده می باشد. در مراحل اولیه عملیاتی آستمپرینگ، آستنیت بصورت تدریجی پیشرفت می کند، که بصورت ناپایدار می باشد، در نتیجه به ترکیبی از فازهای بنیت، فریت، آستنیت کربن بالا دگرگون می شود.
چنانچه دمای آستمپرینگ بالا باشد تأثیری در ساختار بنیت و فریت خواهد گذاشت. بنابراین برای دسترسی به یک برد و یا یک رنج مناسب در فرآیند آستمپرینگ دما باید بصورت مناسب و دقیق باشد. که در غیر این صورت بنیت با کاربید آزاد ایجاد می شود (بنیت بالایی در فولادها) و با در نظر گرفتن دمای پایین، بنیت تغییر شکل یافته همراه با رسوبات کاربید می باشد (بنیت پایینی در فولادها) که در نتیجه ترکیبی از فازهای بنیت، فریت و آستنیت کربن بالا می باشد.
سرانجام تجزیه و ترکیب، آستنیت کربن بالا می باشد. فاز فریت و کاربید دارای پایداری حرارتی شده در نتیجه پایدار می شوند، و در عملیات طولانی تر خواهد شد که در این مدت مرحله دوم واکنش صورت می گیرد. که پس از این مدت زمان ساختار پایدار به بینیت، فریت و آستینت کربن بالا وابسته است. بعضی مواقع فریت زمینه ما بین مرحله اول و دوم واکنش است. با اضافه کردن المنتهای آلیاژی می توانیم اثر زیادی از ترمودینامیکها را به حرکت در آوریم و شکل فاز چدنهای ریخته گری را به اندازه موجود در آوریم. بنابراین وظیفه این فرآیند ظرفیت آلیاژ را در بر می گیرد، و در نتیجه از روی هم افتادن میانگین این دو واکنش به پایان روزنه فرآیند می رسیم. یک فاکتور مهم در تعیین قابلیت ماشین کاری نهایی به غلظت کربن و همچنین وجود ترکیباتی مانند فریت، آستنیت، بنیت که در قطعه ریختگی وجود دارد وابسته است. سختی عموماً باعث کاهش استحکام VF و افزایش RA می شود (در بنیت پایینی).
فرمت فایل : word(قابل ویرایش) , PDF همراه با sematic Signal ، PROGRAM، DATASHEET
تعداد صفحات:30
فهرست مطالب:
عنوان صفحه
مقدمه……………………………………………………………………… 3
چکیده مطالب....................................................................................................... 3
فصل اول
- مشخصات و محدوده مدار...………………………………..………………………5
- خلاصه ای از مدار................................................................................................... 5
- ایجاد موج مثلثی و مربعی.......................................................................................... 6
- محاسبات مدار....................................................................................................... 8-7
- موج سینوسی و محاسبه.........................................................................................12-9
- کنترل خروجی......................................................................................................... 12
فصل دوم
- میکرو کنترلر.................................................................................................... 16-13
- ساختار برنامه..........................................................................................................17
- فلوچارت برنامه..................................................................................................20-18
- برنامه میکرو..................................................................................................30-210
- نتیجه گیری............................................................................................................31
مقدمه :
سیگنال ژنراتور( مولد پالس) وسیله ای است برای تولید انواع موجهای سینوسی، مربّعی و مثلثی که معمولا در در آزمایشگاههای الکترونیکی به عنوان منبع سیگنال برای مدارهای الکترونیکی ازآن استفاده می کنند. با توجه به عنوان پروژه ،کنترل این مدار به وسیله یک میکروکنترولر که واسط بین کاربر و سیستم می باشد صورت میگیرد.
چکیده مطالب:
در این پروژه از آی سی های مولد این سه پالس استفاده نشده است و میبایست مدار داخلی این آی سی ها شبیه سازی می شد. بدین منظوراز آمپ امپها برای تولید امواج مربعی و مثلثی و از یک مدارشامل مقاومت و دیودها برای تولید موج مثلثی استفاده شده است که کنترل دامنه و فرکانس و نوع موج بوسیله یک میکرو صورت میگیرد. در فصل اول مشخصات و خلاصه ای از مدار و قطعات استفاده شده و نحوه و مدار مولد پالس مربعی ومثلثی و پالس سینوسی و محاسبات مدار و نحوه کنترل مدار بوسیله میکرو مورد نظر آورده شده است و در فصل دوم فلوچارت برنامه و برنامه میکرو که به زبان C نوشته شده و نتیجه پروژه تهیه شده و در آخر پروژه ،DATA SHEET قطعات استفاده شده آورده شده است.