پایان نامه کنترل اتوماتیک فشارخون با استفاده از کنترلر PID و تنظیم پارامتر آن توسط الگوریتم ژنتیک

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه کنترل اتوماتیک فشارخون با استفاده از کنترلر PID و تنظیم پارامتر آن توسط الگوریتم ژنتیک دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

تعداد صفحات پایان نامه: 120 صفحه

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی با فرمت ورد word

کنترل اتوماتیک فشارخون با استفاده از کنترلر PID و تنظیم پارامترهای آن توسط الگوریتم ژنتیک

فشارخون بالا زمانی ایجاد می شود که فشارخون در دیواره رگ ها بیش از حد معمول بالا رود که این وضعیت بسیار خطرناک است چون گاهی اوقات تاْثیرات مخرب آن در مرور زمان افزایش می یابد ، پس ثابت نگه داشتن سطح فشارخون در حالت نرمال حائز اهمیت است . کنترل PID به دلیل سادگی و مقاوم بودن آن تا کنون در کنترل بسیاری از پروسه های صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است. معمولا در کاربردهای صنعتی، پارامترهای کنترلر PID به صورت دستی و با سعی و خطا تنظیم می شود. تنظیم پارامترهای کنترلر به صورت دستی، کارایی آن را به ویژه در شرایطی که زمان اهمیت دارد و نیز در مواردی که پارامترهای پلانت از قبل مشخص نباشد، کاهش می دهد. لذا در سالهای اخیر کار تحقیقاتی زیادی در زمینه تنظیم اتوماتیک پارامترهای کنترلر PID انجام گرفته و از بسیاری از تکنیک های هوشمند مانند الگوریتم های ژنتیک، بهینه سازی انبوه ذرات و … برای تنظیم پارامترهای این کنترلر استفاده شده است.

در این پایان نامه، از الگوریتم ژنتیک جهت تنظیم پارامترهای کنترلر PID استفاده شده است. تنظیم اتوماتیک پارامترهای کنترلر توسط الگوریتم ژنتیک، دقت و سرعت کنترلر را به طرز قابل توجهی بهبود بخشیده و انعطاف کنترلر را برای برخورد با سیستمهای مختلف افزایش می دهد. کنترلر PID-GA پیشنهادی ، جهت تنظیم نرخ تزریق دارو به منظور کنترل فشار خون بیمار مورد استفاده قرار گرفته است. نتایج شبیه سازی ها نشان می دهد که این کنترلر با دقت و سرعت مناسب، سطح فشار خون بیمار را به حالت نرمال برمی گرداند و تغییر پارامترهای بیمار نیز در کارایی کنترلر تاثیری نخواهد داشت.

فصل اول : مقدمه

امروزه کنترل اتوماتیک ، نقش مهمی در پزشکی مدرن ایفا می نماید . از کاربردهای کنترل در پزشکی ، سیستم های تزریق انسولین[1،2] ، کنترل تنفس[3،4] ، قلب مصنوعی[5،6] و کنترل اندام های مصنوعی[7] را میتوان نام برد.

از دیگر کاربردهای مهم و حیاتی کنترل در پزشکی ، کنترل فشار خون است . بطور ساده می توان گفت ، فشار خون متناسب با برون ده قلبی و مقاومت رگ ها است ، لذا برای کاهش فشار خون در فشار خون بالا می توان ، برون ده قلبی و یا مقاومت رگی را کاهش داد.[8] روش معمول برای کاهش فشار خون ، کم کردن مقاومت رگی ، از طریق تزریق داروهای بازکننده رگ است .

داروی کاهنده فشار خون مورد استفاده در این پایان نامه ، داروی سدیم نیترو پروساید است که از طریق مهار پیام عصبی از گره های سمپاتیک و پاراسمپاتیک فشارخون را کاهش می دهد . [9،10]

می توان گفت ، یکی از مهمترین عوامل در عمل جراحی کنترل فشارخون است .[11] زیرا در این حالت افزایش فشارخون ممکن است ، به خونریزی شدید و حتی مرگ بیمار منجر گردد . به طور کلی ،    می توان کنترل فشار خون در عمل جراحی را به دو دسته کلی کنترل فشار در حین عمل جراحی و بعد از عمل جراحی تقسیم بندی نمود .

کنترل فشار خون بعد از عمل جراحی ، معمولاً در بیماران قلبی که عمل بای پس عروق کرونری داشته اند انجام می گیرد ،[12،13] زیرا در این بیماران خطر افزایش فشار خون وجود دارد .کنترل فشار خون در حین عمل جراحی از اهمیت ویژه ای برخوردار است ، از دلایل آن می توان به کاهش خون ریزی داخلی ، آشکارسازی جزئیات ساختارهای آناتومی بدن که ممکن است توسط خونریزی محو شده باشند و همچنین تسریع و تسهیل در عمل جراحی ، اشاره کرد .[14]

محققین زیادی در رابطه با کنترل فشار خون به تحقیق پرداخته اند . در اواخر دهه ۱٩٧٠ سیستم های کنترل فشارخون گسترش زیادی یافتند . شپارد [15] یک کنترل کننده PID را برای کنترل فشار خون بکار برد ، ولی این کنترل کننده نتوانست نسبت به اختلافات جزئی پاسخ به داروهای هایپوتنسیو عملکرد خوبی داشته باشد . استفاده از کنترل تطبیقی توسط ویدرو [16] ، آنسپارگر و همکارانش[17] بررسی شد ، ولی این روش نیز نسبت به اغتشاشهای موجود ، کارایی خوبی نداشت . کویوو [18]، سیستم کنترل فشار خونی را در یک سطح پایین نگه می داشت ولی محدوده فشارخونی که می تواست به عنوان مرجع در نظر گرفته شود ، کم بود . فوکوی و ماسوزاوا [19] از منطق فازی برای کنترل فشار خون استفاده کردند ، بطوریکه فشار خون را در یک سطح بالا ، برای بعضی کاربردهای پزشکی ، کنترل می نمودند ولی نوسانات به سادگی در پاسخ ظاهر می شدند ، زیرا وجود زمان مرده در پاسخ را در مرحله طراحی در نظر نگرفته بودند .[47]

الگوریتم ژنتیک ، یک روش بهینه سازی تصادفی است که ایده اولیه آن از مکانیسم انتخاب طبیعی و ژنتیک تکاملی گرفته شده است ،[20] این روش بهینه سازی با روش جستجوی موازی از مؤثرترین روش های بهینه سازی است .

در این پروژه ، با استفاده از الگوریتم ژنتیک و الگوریتم های هم تکاملی هم کارانه ، کنترل کننده PID بهینه برای کنترل فشارخون حین عمل جراحی طراحی گردیده است . با استفاده از این روش ، می توان سطح فشار خون را در سطح دلخواه با خطای حالت ماندگار صفر تنظیم نمود .

در فصل دوم این پایان نامه ، در رابطه با فشار خون و روش های درمان پزشکی آن صحبت خواهد شد . فصل سوم به بررسی کنترلر PID و الگوریتم ژنتیک و مدل های ریاضی موجود برای سیستم فشارخون و همچنین تنظیم پارامترهای کنترلر PID با استفاده از الگوریتم ژنتیک ، اختصاص داده می شود . در فصل چهارم الگوریتم های هم تکاملی هم کارانه و استفاده از آن ها برای تنظیم پارامترهای کنترلر PID مورد بحث قرار خواهد گرفت . در فصل پنجم نتایج به دست آمده از شبیه سازی سیستم فشار خون و طراحی کنترلر آن مورد مطالعه قرار گرفته و در نهایت در فصل ششم ، نتایج بدست آمده از این تحقیق بیان شده و پیشنهاداتی برای مطالعات آینده ارائه خواهد گردید .

فصل دوم : بیماری فشارخون و روش های درمان پزشکی

2-1 مقدمه

در فصل قبل اهمیت ویژه کنترل اتوماتیک فشارخون در حین عمل جراحی و همچنین تحقیقاتی را که در این رابطه محققین زیادی انجام داده اند اشاره شد ، حال می خواهیم در مورد بیماری فشار خون مفصل تر بحث کنیم .

دستگاه قلب و عروق بدن انسان از یک پمپ با عنوان قلب و کیلومتر ها راه ارتباطی بین اعضا سراسر بدن با عنوان عروق تشکیل شده است.[25]

خون تصفیه شده توسط یک رگ بزرگ با عنوان آئورت از قلب خارج می شود، در مسیر خود به قسمت های کوچکتر تقسیم شده و پس از چندین تقسیم سر انجام به مویرگ های کوچکی تبدیل می شود که به خاطر داشتن منافذ ریز در مسیر خود، کار تبادل مواد و انرژی را با بافت ها انجام می دهند.

این مویرگ های کوچک خود مجددا بزرگ و بزرگتر شده و سرانجام از به هم پیوستن همه ی آنها دو سیاهرگ فوقانی و تحتانی بزرگ بوجود آمده که خون را به قلب وارد می کنند. این خون توسط شریان ریوی به ریه ها برده شده و پس از تصفیه مجددا به قلب بر می گردد تا همان طور که در ابتدا گفته شد توسط شریان آئورت از قلب خارج گردد.

به طور تقریبی کل خونی که در دستگاه قلب و عروق جریان دارد، چیزی حدود 5 لیتر است و تمام این 5 لیتر در طول یک دقیقه به قلب وارد شده و از آن خارج می شود. برای آنکه خون بتواند در بدن و در درون رگ ها گردش داشته باشد لازم است که همواره دارای فشار باشد، این فشار را قلب تامین می کند، یعنی با استفاده از قدرت عضلانی خود باز و بسته شده و خون را به گردش در می آورد.

در انتهای هر بار باز شدن، چیزی حدود 100 میلی لیتر خون در قلب وجود دارد که وقتی بسته می شود حدود 80-70 درصد آن وارد ابتدای آئورت می کند. وقتی این خون وارد ابتدای آئورت، می شود، فشاری ایجاد می کند که به آن فشار ماکزیمم گفته می شود، حالا قلب شروع به باز شدن می کند تا خون را از ریه ها و همچنین از قسمت های مختلف بدن وارد خود کند. اکنون دریچه ای که در ابتدای آئورت وجود دارد بسته می شود و خون راهی ندارد جز اینکه در مسیر آئورت به راه خود ادامه دهد. خونی که وارد ابتدای آئورت شده بود و فشار ماکزیمم را ایجاد می کرد اکنون به تدریج کم می شود و بدنبال آن طبیعی است که فشار آن هم کم شود اما این فشار به صفر نمی رسد زیرا در مسیر تخلیه آئورت زمانی می رسد که قلب پر شده و مجددا می خواهد خون خود را تخلیه کند. فشار درون شریان آئورت، قبل از باز شدن مجدد دریچه، فشار مینیمم نامیده می شود. از آنجایی که دیواره ی عروق بزرگ و از جمله آئورت خاصیت الاستیسیته دارند ، این فشار ها در مسیر رگ های بزرگ بدن قابل انتقال و همچنین قابل اندازه گیری هستند. . فشار خون سرخرگ ها بوسیله میزان تلاش قلب و سلامتی عروقی خونی مشخص می شود. فشار خون بالا یا هیپرتاسیون زمانی رخ می دهد که این فشار افزایش یابد.

با توجه به آنچه گفته شد فشار خون در قسمت های مختلف بدن، قابل اندازه گیری است اما بر اساس تجربه بهترین محل اندازه گیری فشار خون، قسمت فوقانی ساعد است.

برای اندازه گیری هر چیزی واحدی وجود دارد و واحد اندازه گیری فشار خون یا در واقع واحد اندازه گیری فشاری که در ابتدای آئورت وجود دارد میلی متر جیوه است که البته در محاوره و در گفتگو های میان پزشک و بیمار بخاطر سهولت از واحد بزرگ تر یعنی سانتی متر جیوه استفاده می شود.

2-2 تعریف فشار خون

فشار خون از نظر همودینامیک عبارتست از نیرویی که خون بر دیواره رگ هایی که در آن جریان دارد وارد می کند. ازدیاد فشار خون از افزایش برون ده قلبی با بالا رفتن مقاومت عروقی و یا هر دو ناشی می شوند. مطالعات مختلف نشان داده که در تمام سطوح فشار خون، خطر مرگ و میر در اثر بیماری های قلبی عروقی متناسب با بالا رفتن میزان فشار خون افزایش می یابد. در واقع نمی توان مرز مشخصی را به عنوان مرز فشار خون طبیعی و فشار خون بالا تعریف کرد، چون فشار خون متغیری است که به صورت پیوسته در جامعه توزیع شده و معیار مشخصی برای طبیعی و یا غیر طبیعی بودن آن وجود ندارد. در واقع فشار خون بالا سطحی از فشار خون است که در آن فواید درمان، بیش از خطر های عدم درمان باشد. فشار خون طبیعی بر اساس فشار سیستولی پایین تر از 120mmHg و برای فشار خون دیاستولی پایین تر از 80mmHg است و فشار خون دیاستولی 80 تا 90 و سیستولی 120 تا 139 به عنوان پره هایپرتانسیون شناخته می شود. شیوع فشار خون بالا در جوامع گوناگون متفاوت بوده و از حدود 10 تا 60 درصد متغیر می باشد. هر چه فشار خون بیشتر باشد، خطر بیماری های قلبی عروقی بیشتر و امید به زندگی کمتر خواهند بود.

فشار خون بالا زمانی ایجاد می شود، که فشار خون در دیواره ی رگ ها بیش از حد معمول بالا رود. این وضعیت بسیار خطرناک است، زیرا گاهی اوقات تاثیرات مخرب آن در مرور زمان افزایش می یابد و حتی ممکن است تا زمانی که به بالاترین حد ممکن نرسیده باشد، مشخص نشود، این مسئله باعث شده است که گاهی از فشار خون به “کشنده آرام” هم یاد کنند. مخالف آن یعنی فشار خون پایین زمانی اتفاق می افتد که فشاری که خون را در رگ ها به سمت قلب و مغز و سایر اعضا داخلی بدن می رساند، بسیار کم شود که باعث سر گیجه و منگی می شود.

فشار خون طبیعی اغلب متغیر است. میزان فشار خون از فردی به فرد دیگر تغییر کرده و در هر فرد طی روز به طور طبیعی بر اساس کار قلب بالا یا پایین می رود. با افزایش سن فشار خون به آرامی بالا می رود. در یک فرد جوان طبیعی، متوسط فشار خون حدود 80/120 است. به طور ایده آل فشار خون باید زیر 85/140 باشد. اگر فشار خون به طور مداوم از این میزان بالاتر رفت و مثلا به 90/166 رسید، نیازمند درمان است. برای اندازه گیری فشار خون، دو عدد باید مورد توجه قرار بگیرد: عدد سیستولی (انقباض قلب) و عدد دیاستولی(انبساط قلب) .

عدد سیستولی: فشار خون در مقابل دیواره رگ ها وقتی قلب تازه از تلمبه زدن متوقف شده است این عدد اول یا بالایی است که خوانده می شود. معمولا روی 100 یا بالاتر از آن قرار دارد. بین 120 تا 135 حالت نرمال است.

عدد دیاستولی: فشار خون در دیواره رگ ها بین هر ضربان قلب، زمانی که قلب در حالت استراحت قرار دارد است. این عدد دوم یا پایینی است که خوانده می شود. معمولا روی 85 یا پایین تر باید باشد.[21]

2-3 انواع فشار خون

چهار نوع فشار خون وجود دارد : مطلوب ، نرمال ، بالاتر از نرمال و بالا. فشار خون بالا نیز به سه نوع تقسیم بندی می شود. در زیر انواع این فشار خون ها و راه های در مانشان بررسی شده است.

2-3-1 علائم

تا زمانیکه صدمات ایجاد شده توسط فشار خون در بدن نمایان نشده اند، هیچ نشانه یا علامتی برای آن وجود ندارد. در مراحل جدی تر فشار خون (مرحله 2 و 3) بیمار دچار سردرد، تهوع و استفراق و اختلالات بینایی می شود. با مرور زمان شدید تر شدن این عارضه ممکن است باعث مسدود، باریک و ضعیف تر کردن رگ ها شود. این مسئله باعث لخته شدن خون می شود که ممکن است به قلب و رگ ها، کلیه ها و شبکه چشم صدمه وارد کند.

2-3-2 تشخیص

پزشکان ممکن است در معاینات سالانه خود فشار خونتان را نیز اندازه گیری کنند و این زمانی است که ممکن است تازه متوجه شوید که فشار خونتان بالاتر از حد نرمال است. اگر شک دارید، می توانید همیشه با مراجعه به داروخانه ها فشار خونتان را تست کنید و اگر اعداد آن بالاتر از نرمال بود با پزشک خود تطبیق دهید تا از آن مطمئن شوید. به طور معمول، تشخیص فشار خون بالا زمانی اتفاق می افتد که به دفعات متعدد فشار خونتان بالاتر از 140 تا 190 خوانده شود.

2-3-3 درمان

فشار خون بالایی که در مراحل اولیه قرار دارد و کمی بالاتر از حد نرمال است ممکن است با تغییر روش های زندگی مثل کم کردن وزن، ترک عادات بد غذایی، مصرف کمتر نمک و روغن، ترک سیگار، عدم استفاده از مشروبات الکلی، کم کردن فشار های عصبی و ورزش کردن درمان شود. گاهی لازم است که فشار خونتان را در منزل اندازه بگیرید تا مطمئن شوید که تغییرات انجام شده نتیجه بخش بوده است یا خیر.

 متن کامل را می توانید دانلود نمائید چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

همراه با تمام ضمائم (پیوست ها) با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

پروپوزال رشته برق در مورد طراحی کنترلر

اختصاصی از یارا فایل پروپوزال رشته برق در مورد طراحی کنترلر دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

این فایل یک نمونه پروپوزال آماده و تکمیل شده در رشته برق می‌ باشد که طبق اصول و استانداردهای پروپوزال نویسی نگارش شده است.

در زیر به بخش های از این پروپوزال اشاره شده است :

عنوان پایان نامه

جدول اطلاعات مربوط به اساتید مشاور

اطلاعات مربوط به پایان نامه

تعریف مساله

بیان مساله

اهداف تحقیق

سوال های اصلی تحقیق

پیشینه تحقیق

ضروت انجام تحقیق

فرضیه های تحقیق

روش انجام تحقیق

منابع تحقیق

و ...

- مناسب جهت ارائه برای درس روش تحقیق

- مناسب برای دانشجویانی که می‌خواهند با نگارش استاندارد پروپوزال نویسی آشنا شوند.

( اگر بیش از یک پروپوزال نیاز دارید برای مشاهده لیست پروپوزال ها )

بررسی و شبیه سازی عملکرد کنترلر CAN

اختصاصی از یارا فایل بررسی و شبیه سازی عملکرد کنترلر CAN دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

بخشی از متن اصلی :

چکیده

یکی از موضوعات مطرح در اتوماسیون صنعتی و روباتیک تبادل اطلاعات بین اجزاء شبکه مانند CPU و فرستنده و گیرنده هایی است که نظارت و کنترل اجزاء یک سیستم را بعهده دارند از جمله زیر ساختهای لازم برای تبادل اطلاعات وجود شبکه ها و گذرگاه های تعریف شده و استاندارد برای اتصال اجزاء یک سیستم اتوماسیون صنعتی است شبکه کنترل محلی (CAN-Control Area Network) و گذرگاه آن مدتی است که در سیستمهای صنعتی مورد استفاده قرار گرفته است و تراشه های متعددی با عنوان کنترلر گذرگاه CAN مورد استفاده قرار می گیرد یکی از این محصولات تراشه 82527 اینتل می باشد که اخیرا مورد توجه طراحان شبکه های کنترل محلی قرار گرفته است .

از ابداعات جدید علم الکترونیک که امروزه کاربرد روزافزونی یافته است طراحی و پیاده سازی مدارهای دیجیتال و پردازنده های با کاربرد خاص بر روی تراشه های قابل برنامه ریزی FPGA است از مزایای مهم این نوع پیاده سازی طراحی مدارهای با قابلیت پیکربندی مجدد بر اساس خواست طراح است .

علاوه بر این در صورتی که تهیه یک تراشه با کاربرد خاص بنا به دلایل گوناگون از جمله عدم انتقال تکنولوژی مشکل باشد با داشتن و مشخصات کاری آن تراشه به این روش می توان تراشه مورد نظر را بر روی تراشه های قابل برنامه ریزی پیاده سازی نمود.

در این پروژه با استفاده از زبان توصیف سخت افزاری VHDL و تراشه های قابل برنامه ریزی به طراحی و پیاده سازی تراشه 82527 (کنترلر گذرگاه CAN ) اقدام شده است در عین حال اصلاحاتی نیز در عملکرد این تراشه لحاظ شده که کارایی آن را بهبود می بخشد نتایج بدست آمده موفقیت این پروژه را در طراحی ، پیاده سازی و بهبود تراشه با انجام تغییرات پیشنهادی نشان می دهد .

فهرست

فصل اول – مقدمه

1-1-      مقدمه

1-2-      معرفی CAN

1-3-      مقدمه ای بر تراشه های قابل برنامه ریزی

1-4-      مروری بر زبان های توصیف سخت افزاری

1-5-      نرم افزارهای طراحی تراشه های FPGA           1

فصل دوم – مروری بر کارهای انجام شده

2-1- مقدمه

2-2- میکروکنترلر مقاوم شده در برابر تشعشع

2-3- کانولوشن کننده های (Convolelrs) دو بعدی

2-4- فیلترهای دیجیتال

2-4-1- فیلترهای با پاسخ ضربه محدود (FIR)

2-4-2- فیلترهای با پاسخ ضربه نامحدود (IIR)

2-4-3- فیلترهای Wavelet متقارن

2-5- تبدیل کسینوسی گسسته و معکوس آن (IDCT,DCT)

2-6- مبدلهای فضای رنگی ( )

2-7- مدولاتور دیجیتال

2-8- کنترلر گذرگاه USB

2-9- کنترلر گذرگاه PCI

2-10-کد کننده گفتار ITU-T G.723.1

2-11- کد کننده ها کدفایر

2-12- پیاده سازی سخت افزاری الگوریتم های سطح بالای پردازش تصویر

با استفاده از پیکر بندی جزئی FPGA در زمان اجرا

2-13- مترجم های زبان های سطح بالا به زبان VHDL

2-14- پیاده سازی یک پردازشگر تصویر قابل پیکر بندی مجدد

2-15- جمع بندی  

فصل سوم – کنترلر گذرگاه CAN

3-1- مقدمه

3-2- پایه های تراشه کنترلر CAN

3-3- بررسی سخت افزار کنترلر CAN

3-3-1- شمارنده های خطا در کنترلر CAN

3-3-2- ثبات های کنترل

3-3-2-1- ثبات فعال کننده وقفه ها

3-3-2-2- ثبات وضعیت

3-3-2-3- ثبات واسط CPU

3-3-2-4- ثبات پیکربندی گذرگاه

3-3-2-5- ثبات CIK out

3-3-3- واحد زمان بندی بیت

3-3-3-1- سرعت نامی نرخ بیت

3-3-3-2- ثبات صفر زمان بندی بیت

3-3-3-3- ثبات یک زمان بندی بیت

3-3-4- ثبات ماسک توسعه یافته و استاندارد

3-3-5- بسته های پیام

3-3-5-1- میدان کنترل

3-3-5-2- میدان داوری یا شناسه

3-3-5-3- میدان داده

3-3-5-4- میدان ترکیب بندی

3-3-6- ثبات وقفه

3-4- دریافت و ارسال پیام

3-4-1- انواع فریم های اطلاعات قابل مبادله بین گره ها و کنترلر

3-4-1-1- فریم داده

3-4-1-2- فریم دور

3-4-1-3- فریم خطا

3-4-1-4- فریم اضافه بار

3-4-2- بررسی کدهای خطا در تبادلات کنترلرCAN

فصل چهارم – خلاصه ای از خصوصیات اصلی زبان VHDL

4-1- مقدمه

4-2- شی (object)

4-3- عملگرهای زبان VHDL

4-4- توصیف کننده های یک مولفه

4-5- ساختارهای همزمانی و ترتیبی

4-6- روشهای توصیف سخت افزار

4-6-1- روش توصیف ساختاری

4-6-2- روش توصیف فلوی داده (Data Flow)

4-6-3- روش توصیف رفتاری

4-7- کد نویسی قابل سنتز

4-8- جمع بندی     51

فصل پنجم – پیاده سازی کنترلر گذرگاه CAN

5-1- مقدمه

5-2-ثبات ارسال و دریافت پیام در کنترلر

5-3- ثبات ماسک

5-4- سیستم مقایسه شناسه ها

5-5- افزایش تعداد بسته های پیام

5-6- واحد محاسبه کننده کد CRC

5-7- دیاگرام پایه های کنترلر طراحی شده و پیاده سازی دیکودر آدرس

5-8- نرم افزار مورد استفاده در پیاده سازی کنترلر CAN

5-9- جمع بندی

فصل ششم – نتایج و جمع بندی

6-1- مقدمه

6-2- نتایج حاصل از تست وضعیتهای مختلف کنترلر

6-3- نتایج حاصل از تست واحد CRC توسعه یافته

6-4- نتایج حاصل از تست stuff bit

6-5- ارسال فریم خطا

6-6- بررسی وضعیت پایه فرکانس خروجی CLK out

6-7- بررسی عملکرد حالت Sleep , pwd

6-8- نتایج مربوط به پیاده سازی سخت افزار روی تراشه

6-9- نتیجه گیری و پیشنهادات برای ادامه کار

مراجع    74

این فایل به همراه چکیده، فهرست مطالب، متن اصلی و منابع با فرمت word و قابل ویرایش در اختیار شما قرار می گیرد.

تعداد صفحات : 86

پروژه میکرو کنترلر

اختصاصی از یارا فایل پروژه میکرو کنترلر دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

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.

• کارایی بالا و توان مصرفی کم
• دارای 131 دستورالعمل با کارایی بالا که اکثرا تنها در یک کلاک سیکل اجرا می‌شوند.
• رجیستر کاربردی
• سرعتی تا 16MIPS در فرکا نس 16MHZ
• 32K بایت حافظه FLASH داخلی قابل برنامه‌ریزی

حافظه، برنامه و داده غیرفرار

پایداری حافظه FLASH: قابلیت 10,000 بار نوشتن و پا‌ک‌کردن (WRITE/ERASE)

• 2K بایت حافظه داخلی SRAM
• 1024 بایت حافظه EEPROM داخلی قابل برنامه‌ریزی

پایداری حافظه EEPROM: قابلیت 100,000 بار نوشتن و پاک‌کردن (WRITE/ERASE)

• قفل برنامه FLASH و حفاظت داده EEPROM
• برنامه‌ریزی برنامه FLASH، EEPROM، FUSE BITS و LOCK BITS از طریق ارتباط JTAG
• دو تایمر- کانتر 8(TIMER/ COUNTER) بیتی با PRESCALER مجزا و دارای مد COMPARE.
• یک تایمر- کانتر (TIMER/COUNTER) 16 بیتی با PRESCALER مجزا و دارای مدهای COMPARE، CAPTURE.
• 4 کانال PWM
• 8 کانال مبدل آنالوگ به دیجیتال 10 بیتی
• یک مقایسه‌کننده آنالوگ داخلی
• دارای (REAL- TIME CLOCK) RTC بااسیلاتور مجزا
• WATCHDOG قابل برنامه‌ریزی با اسیلاتور داخلی
• ارتباط سریال SPI برای برنامه‌ریزی داخل مدار (IN-SYSTEM PROGRAMMING).
• قابلیت ارتباط سریال (SERIAL PERIPHERAL INTERTACE) SPI به صورت MASTER یا SLAVE.
• قالبیت ارتباط با پروتکل سریال دوسیمه (TWO- WIRE)
• USART سریال قابل برنامه‌ریزی
• POWER- ON RESET CIRCUIT
• BROWN- OUT DETECTION قابل برنامه‌ریزی
• دارای 6 حالت SLEEP (POWER- DOWN، IDLE‌، POWER-SAVE، STANDBY، EXTENDED و ADC NOISE REDUCTION)
• منابع وقفه (INTERRUPT) داخلی و خارجی
• دارای اسیلاتور RC داخلی کالیبره شده
• عملکرد کاملا ثابت
• توان مصرفی پایین و سرعت بالا توسط تکنولوژی CMOS
• 7 V تا 5.5 برای (ATmega 32L)
• 5 V تا 5.5V برای (ATmega32)
• 0MHZ تا 8MHZ برای (ATmega 32L)

قابلیت ارتباط (IEEE Std.) JTAGخصوصیات جانبیدارای دو کانال تفاضلی با کنترل گین 1x، 10x و 200x.  خصوصیات ویژه میکروکنترلر ولتاژهای عملیاتی (کاری)فرکانس‌های کاری
                   

دانلود تحقیق میکرو کنترلر

اختصاصی از یارا فایل دانلود تحقیق میکرو کنترلر دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

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 .