PDA

توجه ! این یک نسخه آرشیو شده میباشد و در این حالت شما عکسی را مشاهده نمیکنید برای مشاهده کامل متن و عکسها بر روی لینک مقابل کلیک کنید : آموزش ساده رباتیک از ابتدا تا حرکت ربات!!!


ehsankia
29th January 2010, 06:40 PM
رباتیک چیست؟

رشد روز افزون دانش بشری انسانها را با دست آوردها و علوم جدیدی آشنا می‌سازد که قبل از آن شاید تنها ریشه در تخیل داشت رباتیک یکی از تخیلات انسانی است که کم کم پا به عرصه واقعیت نهاده و زندگی بشری را دست خوش تغییرات شگرفی خواهد کرد.

[Only registered and activated users can see links]

قوانین رباتیک:

کلمه ربات اولین بار توسط Karel Capek نویسنده نمایشنامه R.U.R روبات‌های جهانی روسیه در سال 1921 ابداع شد. ریشه این کلمه، کلمه چک اسلواکی (robotnic) به معنی کارگر می‌باشد.

در نمایشنامه وی نمونه ماشین، بعد از انسان بودن و دارا بودن نقاط ضعف و قوت یک انسان معمولی ، یک انسان دارای قدرت بسیار زیادی بود که در پایان نمایش نامه برای مبارزه علیه سازندگان خود استفاده شد البته لازم به ذکر است که پیش از آن یونانیان نیز مجسمه متحرکی ساخته بودند که نمونه اولیه ماشینی بوده که ما امروزه ان را ربات می‌نامیم.

تعریف امروزه ربات از نظر عوام مردم وسیله ای است که اعمالی هوشمند شبیه انسان انجام می‌دهد در حالی که فرهنگ وبستر ربات را این‌گونه تعریف می‌کند:"یک دستگاه یا وسیله خودکاری که قادر به انجام اعمالی است که معمولا به انسان‌ها نسبت داده می شود و یا مجهز به قابلیتی است که شبیه هوش بشری است".

در این راستا دانشمندان سعی بر آن دارند ربات‌هایی بسازند که به طرق مختلف نیاز ‌های انسان‌ را براورده سازند و در نهایت به رباتی با قابلیت ‌های کامل یک انسان برسند.

------------------------------------------------------------------
قوانین رباتیک مطرح شده توسط آسیموف چنین است:

• ربات ها نباید هیچگاه به انسانها صدمه بزنند.

• رباتهاباید دستورات انسانها را بدون سرپیجی از قانون اوّل اجرا کنند.

• رباتها باید بدون نقض قانون اوّل و دوم از خود محافظت کنند.
---------------------------------------------------------------------

ربات‌ها دارای سه قسمت اصلی هستند:

• مغز که معمولاً یک کامپیوتر است

• محرک و بخش مکانیکی شامل موتور، پیستون، تسمه، چرخ‌ها، چرخ دنده‌ها و …

• سنسور که می‌تواند از انواع بینایی، صوتی، تعیین دما، تشخیص نور، تماسی یا حرکتی باشد.



بر اساس این سه قانون و سه قسمت ذکر شده به معرفی انواع ربات‌ها ، بررسی عملکرد آنها ، اخبار مسابقات ، تحلیل پیشرفت و آموزش آنها خواهیم پرداخت.

ehsankia
29th January 2010, 06:41 PM
از کجا شروع کنیم؟؟

[Only registered and activated users can see links]

به نظر بنده ورود به عرصه رباتیک مشکل ترین مرحله می باشد به طور کلی رباتیک رشته ای میان رشته ای است با ترکیبی از رشته های مهندسی برق گرایشات الکترونیک و کنترل ، مهندسی مکانیک گرایش طراحی جامدات و مهندسی کامپیوتر گرایش نرم افزار.

در ایران این رشته در مقطع کارشناسی ارشد، مکاترونیک نام دارد که معمولا مورد توجه دانشجویان رشته برق ، کامپیوتر و مکانیک قرار می گیرد.

رشته رباتیک قبل از رشته مکاترونیک تدرس خود را شروع کرده به طوری که رشته مهندسی رباتیک در سال 1381 در مقطع کارشناسی توسط دانشگاه صنعتی شاهرود وارد ایران شد. اما آموزش رشته مکاترونیک از سال 1383 در ایران شروع شد.

برای اطلاعات بیشتر در زمینه رشته رباتیک، دانشگاه ها، دروس و... به لینک زیر (بخشی از سایت تخصصی مهندسی رباتیک) مراجعه فرمایید:

آشنایی با رشته ی مهندسی رباتیک ([Only registered and activated users can see links])

و مقاله "رباتیک و جایگاه آن در ایران" نوشته شده توسط آقای محسن جعفر زاده:

مهندسی رباتیک - رباتیک و جایگاه آن در ایران ([Only registered and activated users can see links])

واضح است زمانی که می خواهید به مقوله رباتیک بپردازید باید به بخش هایی از این 3 رشته بپردازیم در حالت کلی رباتیک را به 2 بخش شبیه سازی (Simulation)، و ربات حقیقی (Real) تقسیم بندی می کنند. در شبیه‌سازی در حقیقت رباتی به صورت فیزیکی ساخته نمی‌شود و ساخت ربات در یک محیط مجازی شبیه سازی شده که در آن بعضی از قوانین دنیای واقعی وجود دارد صورت می‌گیرد هدف از برگزاری و کار بر روی این قسمت بیشتر کار بر روی هوش ربات ( یا همان مقوله هوش مصنوعی) می باشد. در این بخش مسابقاتی در رشته های «شبیه سازی امداد و نجات» (Rescue Simulation) و «شبیه سازی فوتبال» (Soccer Simulation) و... هرسال در جهان برگزار می‌شود. در بخش Real مسابقات بسیار متنوعتری نسبت به Simulation وجود دارد زیرا شما با ربات های حقیقی سر و کار دارید که مهم‌ترین آنها عبارتند از: ربات‌های فوتبالیست(در چندین سطح مختلف)، ربات‌های امدادگر، ربات‌های مسیریاب (Path Finder)، ربات‌های آتش نشان (Fire Fighter)، ربات های مین یاب (Deminer)، ربات‌های لابیرنت، ربات‌های انسان نما (Humanoid)، سگها (Four legged Robot)، ربات های خانگی(At home) و... البته واضح است که ساخت ربات واقعی علاوه بر مشکلات متعددی که داراست دارای هزینه های بالاتری نیز می باشد.

ما در اینجا با بخش شبیه سازی و نیازهای اولیه ساخت ربات همچون آموزش برنامه نویسی به زبان #C و آموزش نرم افزار متلب را آغاز کرده و سپس به ساخت ربات های سخت افزاری ساده همچون ربات خط یاب خواهیم پرداخت.

ehsankia
29th January 2010, 06:41 PM
اتوماسیون (Automation)

انجام کارهای دستی همچون ساخت ربات برای بیشتر افراد فرح بخش است مگر زمانی که کارها به صورت یکنواخت و تکراری در آمده باشد.

[Only registered and activated users can see links]

در دنیای امروز نیاز به کارهای یکنواخت به علت نیاز بازار به تولید انبوه و مرغوبیت کالا وجود دارد که استفاده از دستگاه های مجهز به وسایل خودکار کامپیوتری یا اتوماسیون کامپیوتری به جای استفاده از نیروی کار انسانی مطرح می گردد به علت تغییرناپذیری و گرانی دستگاه های اتوماسیون که به اتوماسیون سخت (Hard Automation) معروفند، باعث شده که ربات ها در خط تولید محصولات مختلف به کار روند همین امر سبب می گردد که در زمینه های مختلف رباتیک مانند:



• حرکت شناسی یا سینماتیک (Kinematics)

• دینامیک (Dynamics)

• برنامه نویسی (Programming Language)

• برنامه ریزی (Planning System)

• کنترل (ِControl)

• حس تشخیص (Sensing)

• هوشمندی ماشین (Machine Intelligence)

تحقیقات وسیعی اتفاق بیفتد معمولا زمانی که می خواهیم یک ربات را بسنجیم قابلیت های همچون خصوصیات مکانیکی مانند قابلیت تکرار کار یا حداکثر قدرت جابه جایی بار یا سرعت و شتاب ربات را در نظر می گیریم اما علاوه بر این خصوصیات عنوان شده دو خصوصیت حرکت شناسی و دینامیک ربات هم باید به خوبی بررسی شود تا ربات به سادگی قابل کنترل باشد

در حالت کلی اتوماسیون بر 2 نوع است :

1. اتوماسیون سخت (Hard Automation) : به نوعی از اتوماسیون گفته می شود که با استفاده از سیستم های الکتریکی ، الکترونیکی و یا مکانیکی انجام می گیرد

2. اتوماسیون نرم (soft Automation) : به نوعی گفته می شود که در کنترل آن از برنامه نویسی سطح بالا یا سطح پایین استفاده می شود (High or low level programming language)

اگر بخواهید مزایای استفاده از ربات ها را بر شماریم خواهیم دید که:

1. ربات نسبت به اتوماسیون سخت دارای قابلیت تغییر پذیری بالایی است

2. از رباتها می توان در محیط های کاری خطرناک استفاده نمود

3. بالا بودن سطح تولید از مزایای دیگر آن است

4. کیفیت تولید یکنواخت است

5. نیاز به کاربران کمتر و همین طور عدم نیاز به کارگر کم تجربه

در مباحث بعدی به کاربردهای این اتوماسیون ها در صنعت و ربات ها خواهیم پرداخت

ehsankia
29th January 2010, 06:42 PM
نحوه کنترل ربات

[Only registered and activated users can see links]

یک نوع دیگر از تقسیم بندی ربات جهت کنترل که بسیار متداول تر می باشد:

1. کنترل غیر قابل بازخورد یا فیدبک(Non-Servo control) این نوع از کنترل ساده ترین نوع کنترل است که در حقیقت فیدبکی از خروجی به ورودی برگردانده نمی شود یک مثال خیلی ساده از مدار و یا سیستم بدون فیدبک می توان به ماشین لباسشویی اشاره کرد که تمیز یا کثیف بودن لباس ها چک نمی شود و تنها سیستم یک عمل خاص را در یک زمان خاص انجام می دهد

کنترل غیر قابل فیدبک خود بر دو نوع است

• کنترل ایست مکانیکی(Mechanical stop control): در این روش حرکت ربات توسط مانعی که آن را ایست (stop) می نامند معین می شود

• کنترل نقطه به نقطه (Point-to- point Control): در این روش که در رباتهای هیدرولیک به کار می رود بدین صورت است که با کنترل کردن مقدار روغن داخل پمپ در بازوی ربات به اندازه ای که خواسته شده ربات حرکت می کند و کنترل می شود

2. کنترل قابل بازخورد یا فیدبک (Servo-Control): در این نوع از کنترل ما می توانیم بدون استفاده از ایست مکانیک ها ربات را متوقف کنیم این مدار یک مدار بسته است اگر بخواهیم مثالی از آنچه در زندگی روزمره با آن سر و کار داریم داشته باشیم می توان به کنترل کننده های دما اشاره کرد که مثلا شما در تابستان دما را بر روی 35 درجه قرار می دهید زمانی که دما بالای 35 درجه برود کولر روشن شده و دما را کاهش می دهد زمانی که دما زیر 35 درجه رفت خاموش می شود این یک سیستم مدار بسته است که ورودی بازخورد خروجی است که ( خروجی دمای بیرون است) البته این روش دارای ایرادی است که آن خاموش و روشن شدن مرتب فن می باشدچون ممکن است مثلا پس از 3 دقیقه روشن شدن فن دما پایین آید پس هر 3 دقیقه یکبار فن روشن و خاموش می شود برای جلوگیری از این مشکل که سبب استهلاک و خرابی زودرس دستگاه ها می شود یک بازه تعریف میکنند مثلا دما اگر زیر 30 بود فن خاموش شود و زمانی که بالای 37 بود روشن گردد

کنترل با فیدبک نیز به دو صورت اتفاق می افتد

• کنترل نقطه به نقطه (Point-to- point Control)

• کنترل مسیر پیوسته(Continue path control)

که به توضیح مفصل هر بخش خواهیم پرداخت

ehsankia
29th January 2010, 06:42 PM
ساختمان ربات

[Only registered and activated users can see links]

1. اندام های مکانیکی ربات: که شامل بازوهای پیوسته که به صورت لولا به هم متصلند و این مفصل ها به دو صورت عمل می کنند

• دورانی (Revolute )

• منشوری (Prismatic)

هر مفصل و بازو یک درجه آزادی را تشکیل می دهند (Degree of freedom)

در نتیجه اگر شما مثلا n مفصل و n‌ بازو داشته باشیم n‌ درجه آزادی خواهیم داشت این بازوها به بازویی که ربات به وسیله آن به جایی نصب شده متصلند این بازو به بازوی صفر مشهور است و جزء بازو های ربات محسوب نمی شود و در حرکت ربات تاثیری ندارند و به جایی مثلا زمین متصل هستند و توسط این پایه است که مختصات اولیه ربات را می سنجیم این مختصات اولیه به مختصات جهانی معروف است (World coordinate) نحوه شماره گذاری بازوها از بازوی پایه آغاز می شود تا به بازوی انتهایی ادامه می یابد نکته حائز اهمیت آن است که هیچگاه یک ربات یک مدار بسته را تشکیل نمی دهد

2. نیرو محرکه یا راه انداز(Actuator): تولید کننده قدرت و نیروی ربات است که توسط یک کنترل کننده دقیق به کنترل مفصل ها و بازوهای ربات می پردازد که خود شامل 3 نوع می باشد:

• پنوماتیک یا سیستم بادی ( Pneumatic system):

• هیدرولیک یا سیستم روغنی (Hydraulic System)

• سیستم برقی یا الکترونیک سیستم (Electronic System)

هر یک از این سه قسمت به طور مفطل توضیح داده خواهند شد

3. سیستم انتقال نیرو (Transmission system): واسطه ای بین سیستم اندام های مکانیکی و نیرو محرکه است که از محل تولید آن را به یکی از اندام ها منتقل می کند

4. سنسور یا حسگر(Sensor): حکم چشم ربات را دارند که شامل انواع برقی و نوری و .... می باشند

5. دستگاه کنترل یا کامپیوتر ربات (The robot Controller or computer) : در واقع برتری یک ربات از روی سیستم کنترل و میزان هوشمندی آن قابل ارزیابی است



در ادامه به بررسی هر بخش از ربات خواهیم پرداخت

ehsankia
29th January 2010, 06:42 PM
کنترل نقطه به نقطه (PTP Control)

PTP control یا کنترل نقطه به نقطه معمولا زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که مسیر حرکت حائز اهمیت نباشد در این روش ربات را به روشی برنامه ریزی می کنند که تنها رسیدن به مقصد مورد اهمیت است

[Only registered and activated users can see links]

چنانچه در مقاله نحوه کنترل روبات عنوان شد دو نوع کنترل برای ربات وجود دارد:

کنترل غیر قابل بازخورد یا فیدبک(Non-Servo control)

کنترل قابل بازخورد یا فیدبک (Servo-Control) که شامل:

• کنترل نقطه به نقطه (Point-to- point Control)

• کنترل مسیر پیوسته(Continue path control)

می شدند توضیح مختصری دادیم

از بین این دو نوع کنترل، کنترل با فیدبک حائز اهمیت زیادی است زیرا با توجه به خروجی می توان میزان عملکرد و کارایی ورودی را محک زد

در این مقاله به بررسی اجمالی از نوع کنترل نقطه به نقطه (point-to- point control) خواهیم پرداخت PTP control معمولا زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که مسیر حرکت حائز اهمیت نباشد در این روش ربات را به روشی برنامه ریزی می کنند که تنها رسیدن به مقصد مورد اهمیت باشد مسیری که ربات در این حالت طی می کند به سینماتیک ربات یا نوع حرکت شناسی ربات مرتبط است که در مورد حرکت شناسی ربات به طور کامل بحث خواهیم کرد کنترل PTP دارای دقت و قدرت تکرار زیادی برخوردار است و از کاربرد های آن می توان به

• جوشکاری نقطه ای (Spot Welding)

• انتقال و جابه جایی قطعات (مخصوصا زمانی که لازم است ماشین فاصله های طولانی را در کند مورد استفاده قرار می گیرد)

اشاره کرد

سه نوع کنترل PTP وجود دارد که شامل موارد زیر می باشند:

1. کنترل نقطه به نقطه متوالی (Sequential PTP control) : در این نوع از کنترل هر یک از محور های ربات به طور جداگانه و به نوبت حرکت می کنند و معمولا زمانی از این روش استفاده می گردد که نوع موتور استفاده شده در ربات از نوع Stepper motor یا موتور پله ای باشد در این روش کنترل توسط یک Single-Micro اتفاق می افتد در حقیقت این میکرو در هر لحظه تنها یک محور را حرکت می دهد و این سبب می شود که کنترل در این روش بسیار آسان باشد ولی در عین حال سرعت پایینی دارد


2. کنترل نقطه به نقطه ناهماهنگ (Uncoordinated PTP Control) : این نوع کنترل معمولا زمانی مورد استفاده قرار می گیرد که موتور استفاده شده در ربات موتور DC باشد در این نوع سرعت بالاست زیرا تمامی محورها و مفصل ها با هم می توانند حرکت کنند و هر یک از موتور ها دارا ی کنترل مکانی هستند در این روش هر یک از نیرو محرکه ها محور خود را به مقصد می رسانند ولی زمان قابل پیش بینی نیست چون هر یک به طور جداگانه این کار را انجام می دهند سرعت ربات در این نوع بستگی به سرعت کمترین نیرو محرکه دارد

3. کنترل نقطه به نقطه هماهنگ متوالی ( Terminally Coordinate PTP Control) : سرعت این نوع کنترل شبیه سرعت کنترل نقطه به نقطه ناهماهنگ است با این تفاوت که در این روش به علت آنکه نیرو محرکه ها هماهنگ هستند از میتوان از کنترل سرعت استفاده نمود.

[Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:42 PM
روش های برنامه ریزی ربات

4 روش مختلف در مورد نحوه برنامه ریزی ربات مطرح می شود

[Only registered and activated users can see links]

ربات شامل بخش های مختلفی مثلا سنسور هاست که این بخش ها ورودی های ربات هستند و قطعا باید در جایی پردازش شوند و مورد بررسی قرار گیرند تا در پروسه کنترل استفاده گردند 4 روش مختلف در مورد نحوه برنامه ریزی ربات مطرح می شود که شامل:

• برنامه ریزی دستی (Manual Programming)

• برنامه ریزی هدایت مستقیم(Lead through Programming)

• برنامه ربزی مسیر حرکت ربات (Walk through Programming)

• برنامه ریزی ربات خارج از خط (Off- Line Programming)

می شود

در برنامه ریزی دستی اپراتور با استفاده از کلید (مثلا کلیدهای قطع و وصل و متوقف کننده)برنامه مورد نظر را بر روی ربات انجام می دهد این نحوه برنامه ریزی در کارهای خیلی ساده مورد بررسی قرار می گیرد مانند گذاشتن یا برداشتن قطعات (Pick-and-Place)

در برنامه ریزی هدایت مستقیم اپراتور از Interface یا Teach Pendant استفاده می کند بدین معنی که میزان تغییر مفصل ها و یا بازوهای ربات در حافظه کنترلر ربات ضبط می شود این روش زمانی استفاده می گردد که از نظر ریاضی مشخص کردن مسیر حرکت برای ربات مشکل است ولی به راحتی می توان مسیر حرکت را توسط اپراتور نشان داد این روش می تواند مناسب ترین روش برای برنامه ریزی ربات ها باشد

برنامه ریزی مسیر حرکت ربات متداول ترین روش در رنگرزی، جوشکاری و کارهایی از این قبیل می باشد در این روش اپراتور Grip Handle ربات را در دست می گیرد و مثلا عمل رنگ کردن جسم مورد نظر را انجام می دهد ربات تمامی مراحل کار را در حافظه می سپارد و سپس می تواند آن را مجددا بار ها و بار ها تکرار نماید کارهایی چون روشن و خاموش کردن اسپری و کنترل ورود و خروج ، سرعت و غیره را می توان با استفاده از Teach Pendant نیز برنامه ریزی نمود.


روش چهارم که کمی مفصل تر است و همچنین مشکلات روش های مطرح شده را در مقاله بعد بحث خواهیم کرد

ehsankia
29th January 2010, 06:43 PM
حرکت شناسی ربات

موقعیت ساختمانی ربات به دو قسمت تقسیم می شود یکی حرکت شناسی یا سینماتیک (Robot Cinematic) و دیگری دینامیک (Robot Dynamic)

[Only registered and activated users can see links]

منظور از حرکت ربات: تحلیلی است از حرکت هندسی (Geometry) ربات نسبت به یک محور ثابت بدون در نظر گرفتن اثر نیرو که سبب حرکت ربات می شود.

برای حرکت شناسی ربات از دو روش استفاده می شود:

• روش مثلثاتی (Trigonometric)

• روش ماتریسی (Matrix)


هر دوی این روش ها رابطه بین حرکت مفصل ها و بازوها را فرموله می کند

روش ماتریسی بسیار مناسب تر و متداول تر از روش مثلثاتی می باشد

روش مثلثاتی دارای یک تئوری اولیه است که لازم است ابتدا به بررسی این تئوری که به تئوری روش حرکت شناسی مثلثاتی یا Trigonometric Kinematics Theoryمشهور است پردازیم این روش به دو بخش تقسیم می شود

• موقعیت فضایی: در این روش عنوان می گردد که موقعیت هر جسم در یک سطح را می توان به تنهایی نسبت به مکان x , y و نقطه مرجع P و جهت زاویه Q به مختصات x2 , Y2 منتقل کرد که (x , y , Q) را موقعیت جسم و تمامی موقعیت های موجود را موقعیت فضایی نامند پس به راحتی می توان موقعیت یک بازو را در یک مجموعه بازوی مکانیکی سنجید

• حرکت شناسی مستقیم : اگر مختصات داخلی بازویی را که به مرکز یا اولین محور نزدیک است به عنوان مرجع محور مختصات در نظر بگیریم و محور های مختصات بازوی 1 و 2 ر به ترتیب x1 , y1 , x2 , y2 در نظر بگیریم می توان به راحتی رابطه نقاط بیان شده را با یک ضرب ماتریسی به دست آورد


در مقاله بعدی به مثالی کاربردی از این روش که هم اکنون کمی گنگ به نظر می رسد و البته کمی تخصصی است خواهیم پرداخت

ehsankia
29th January 2010, 06:43 PM
معرفی آی سی!!!

------------------------------------------
سلام. تعجب نکنید همونطور که گفتم که این مجموعه از صفر شروع میکند و هیچ چیز را برای حرفه ای شدن شما از قلم نمی اندازد و در پست های بعدی هم با میکروکنترلر، حسگر (Sensor)، حسگرهای مافوق صوت، تقویت کننده عملیاتی (OpAmp)، آی سی 555، ترانزیستورها، رادار تصویری، 8051، AVR، نرم افزارهای شبیه سازی روبات (مانند: Microsoft Robotics)، موتورهای القایی AC، نرم افزارهای شبیه سازی صنعتی، نرم افزار متلب، استپرموتورها، FPGA، فرستنده ویدیویی، انواع موتورهای القایی، موتورهای القایی فازشکسته و... آشنا میشویم.

-------------------------------------------
IC از دو کلمه انگلیسی (integrated circuit) گرفته شده که به معنی مدارهای مجتمع می باشند

[Only registered and activated users can see links]

مدارهای الکتریکی ازتعداد زیادی قطعه یا المان الکتریکی تشکیل شده اند که فضای زیادی را اشغال می کنند اختراع مدارهای مجتمع این مشکل مدارات الکتریکی و نیز کا هش توان الکتریکی بالای آنها را جبران کرد از دیگر مزایای مدارات مجتمع سرعت بالای آن نسبت به مدارات الکتریکی است حال برای آشنایی بیشتر به بررسی یکی از این IC ها که دارای کاربرد زیادی نیز می باشد خواهیم پرداخت

IC Timer 555 یكی از پركاربردترین آی سی هایی است كه برای مصارف متعددی مورداستفاده قرار می گیرد و دارای دقت فوق العاده زیاد و خطای كم می باشد بیشترین کاربرد آن در مدارات ایجاد پالس با فرکانس های متفاوت است و از دیگر کاربردهای آن کنترل پهنای پالس، مدارات تایمر و فرستنده و گیرنده وغیره.... هم می توان اشاره کرد مشخصات کامل پایه های آن در شکل آمده است که در دو حالت آستابل و مونو آستابل کار می کند.

[Only registered and activated users can see links]

در حالت مونو استابل تولید و شکل پالس توسط پایه شماره 2 قابل کنترل است و اما در حالت آستابل در صورتی که تغذیه مثبت و منفی آن که مطابق شکل در پایه های 1و4و8 (ولتاژ تغذیه این آی سی چیزی بین 5 تا 15 ولت و حداکثر 18 ولت است) واتصال خازن و مقاومت درپایه های 2و6و7 صورت پذیرد به طور خودکار و بدون تحریک پالسهای ثابتی را ایجاد می کند خروجی ای سی که می توان پالس را از آن دریافت کرد در هر دو صورت پایه شماره 3 می باشد.

در هفته آینده توسط این آی سی به معرفی چند نمونه از اصطلاحات الکترونیکی خواهیم پرداخت.

ehsankia
29th January 2010, 06:43 PM
میکرو کنترلر (Microcontroller)

کلمه میکروکنترلر از دو کلمه میکرو و کنترلر تشکیل شده است که میکرو یک واحد یونانی است و برابر با 10 به توان منفی 6 متر است. یعنی یک ملیونیوم متر کنترلر نیز به معنای کنترل کننده است.

[Only registered and activated users can see links]

میکرو کنترلر به دو صورت می تواند عمل کند

بر مبنای ورودی هایی که به آن داده می شود خروجی خود را تنظیم می کند.

یا اینکه ورودی تعریف نشود و تنها بر اساس برنامه عمل کند و خروجی فقط بر اساس برنامه باشد.

به آی سی هایی که قابل برنامه ریزی می باشد و عملکرد آنها از قبل تعیین شده میکروکنترلرگویند میکرو کنترلر ها دارای ورودی - خروجی و قدرت پردازش می باشد که از بخش های مختلفی چون

Cpu (واحد پردازش)

Alu (واحد محاسبات)

I /O (ورودی ها و خروجی ها)

Ram حافظه اصلی میکرو

Rom حافظه ای که برنامه روی آن ذخیره می گردد

Timer برای کنترل زمان ها

می باشد. علاوه برآن میکروکنترلرها دارای خانواده های مختلفی چون PIC - AVR – 8051 ها می شوند که به بررسی تک تک آنها خواهیم پرداخت از قابلیت های فوق العاده میکرو کنترلر ها و مزیت آنها قابلیت برنامه ریزی آنها می باشد و دارای کامپایلرهای خاصی می باشند که با زبان های Assembly basic, c می توان برای آنها برنامه نوشت سپس برنامه نوشته شده را توسط دستگاهی به نام programmer که در این دستگاه ای سی قرار می گیرد و توسط یک کابل که قابلیت اتصال به یکی از پورت های کامپیوتر را دارد برنامه نوشته شده روی آی سی انتقال پیدا می کند و در Rom (حافظه) آن ذخیره می شود این آی سی ها حکم یک کامپیوتر در ابعاد کوچک و قدرت کمتر را دارند و بیشتربرای کنترل استفاده می شود و طبق الگوریتم برنامه آن عمل می شود این آی سی ها برای کنترل ربات ها تا استفاده در کارخانه صنعتی کاربرد دارند. برای شروع کار با یک میکروکنترلر که در رباتیک کاربردهای فراوانی از آن را خواهید دید در ابتدا لازم است یک زبان برنامه نویسی مانند C , Basic را بیاموزید. (ترجیحا C)

ehsankia
29th January 2010, 06:44 PM
معرفی میکروکنترلر 8051

همانطور که در مقاله قبلی به توضیح مختصری از میکرو کنترلر ها پرداختیم سه نمونه معروف و پرکاربرد از میکرو کنترلر ها می توان به8051 و PIC و AVR اشاره نمود که در این مقاله به بررسی یکی از آنها که اولین میکرو نیز می باشد می پردازیم.

8051

[Only registered and activated users can see links]

اولین میکروکنترلر ساخت دست بشر است که در ابتدا 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... که از بزرگ ترین شرکت های دنیا هستند به تولید این میکروکنترلر پرداختند یکی از شرکت هایی که به صورت گسترده به تولید این تراشه پرداخت ATMEL بود که مدل های مختلف میکروکنترلر را ساخت و محصلات آن در سراسر جهان و در ایران یافت می شود. اما زمانی که ما به صورت کلی سیر پیشرفت این نوع میکروکنترلر را در نظر می گیریم متوجه می شویم اولین میکروکنترلر هایی که ساخته شد با جدیدترین میکروکنترلرهای 8051 که الان تولید می شود 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 می شود. 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 می کند که زبان برنامه نویسی اصلی آن اسمبلی است که 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 توان رقابت با AVR و PIC را دارا نیست و رقابت اصلی بین این دو میکروکنترلر است.

ehsankia
29th January 2010, 06:44 PM
رگولاتور چیست؟

رگولاتور قطعه ای است که در ساخت مدارات الکترونیکی کاربردهای فراوانی دارد در حقیقت رگولاتورهای ولتاژ، نوعی از نیمه رساناها هستند که برای تنظیم ولتاژ طراحی شده اند

[Only registered and activated users can see links]

رگولاتورها در یک دسته بندی کلی به 3 بخش زیر تقسیم می شوند:

1. رگولاتورهای ولتاژ خروجی ثابت مثبت: که خروجی انها یک عدد ثابت و غیر قابل تغییر + می باشد که نام گذاری آنها نیز به صورت 78XX یا L78XX یا M78XX می باشد.2 رقم سمت راست که به صورت XX نشان داده شده نشان دهنده ولتاژ خروجی است. مثلاً ولتاژ خروجی رگولاتور 7805 ، 5 ولت می باشد و همچنین L یا M هم نشان دهنده حداکثر جریان دهی آن است

(L= تا 1 آمپر ،=M تا 1.5 آمپر)

2. رگولاتورهای ولتاژ خروجی ثابت منفی: که خروجی آنها یک عدد ثابت منفی و غیر قابل تغییر – می باشد که نامگذاری انها به صورت 79XX می باشد.

3. رگولاتورهای ولتاژ خروجی متغیر: به وسیله این رگولاتورها می توان ولتاژ خروجی را کنترل کرد. معروف ترین و پر کاربردترین نوع خروجی + آنها LM317 و LM138 وLM338 و خروجی – آنهاLM337 می باشد. این قطعه برای ره اندازی نیاز به یک مدار جانبی مختصر دارد.

این رگولاتورها 3 پایه دارند. مثبت + ، خروجی، زمین یا - ( قطب – منبع تغذیه را زمین نیز می گوییم(Gnd))

در رگولاتورهای سری 78XX ولتاژ ورودی باید حداقل دو یا سه ولت بیشتر از خروجی آنها باشد. حداقل ولتاژ ورودی و همچنین ولتاژ خروجی آنها در زیر به طور مختصر آمده است:

حداقل ولتاژ ورودی----------------------- ولتاژ خروجی -----------------------شماره مدل

7.3---------------------------------------------5------------------------------------7805

11.5-------------------------------------------9------------------------------------7809

14.6-------------------------------------------12-----------------------------------7812

21---------------------------------------------18-----------------------------------7818

27.1------------------------------------------21------------------------------------7824

ehsankia
29th January 2010, 06:44 PM
حسگرهای مافوق صوت

یكی از مسائل مطرح در رباتیك ایجاد درك نسبت به محیط خارجی برای جلوگیری از برخورد نامطلوب به اشیاء موجود در محیط حركت است.

[Only registered and activated users can see links]

از سوی دیگر ممكن است نیاز داشته باشیم كه ربات بتواند دركی از فاصله ها بدون تماس فیزیكی داشته باشد. برای این منظور از سنسورهای مافوق صوت یا Ultrasonic استفاده می كنند.

فركانسهای این محدوده را می توان بین 40 كیلو هرتز تا چندین مگا هرتز در نظر گرفت.امواجی با این فركانسها كاربردهایی چون سنجش میزان فاصله،سنجش میزان عمق یك مخزن و ....را دارند.

جهت استفاده از این امواج یك سری سنسورهای مخصوص طراحی شده كه می توان این سنسورها را به دو دسته صنعتی و غیر صنعتی تقسیم بندی كرد.سنسورهای غیر صنعتی در فركانسهایی در حدود 40 كیلو هرتز كار می كنند و در بازار با قیمتهای پایین در دسترس هستند. در این سنسورها دقت كار بالا نبوده و فقط در حد تشخیص یك فاصله یا عمق یك مایع می توان از آنها استفاده كرد.اما بلعکس در سنسورهای صنعتی كه در فركانسهای در حد مگا هرتز كار می كنند و به دلیل همین فركانس بالا ما دقت زیادی را خواهیم داشت

مكانیزم كلی كار این سنسورها ، فرستادن یك بیم و دریافت انعكاس آن و متعاقبا محاسبه زمان رفت و برگشت است. بدین ترتیب می توان فواصل را نیز براحتی با در نظر گرفتن سرعت صوت در دما و فشار محیط ، محاسبه كرد به همین دلیل این سنسور به صورت دو pack مجزای گیرنده و فرستنده موجود می باشد.

اگرچه به صورت یک پک هم یافت می شود که هر دو سنسور را در خود جای دهد

همانند تمامی دستگاه های دیگر این نوع سنسور ها دارای خطا نیز می باشند

یكی از مهمترین خطاهایی كه درآنها مشاهده می شود ، خطای بالقوه در فواصل زیاد است. همانطور كه میدانید امواج مافوق صوت را نمی توان همانند یك بیم لیزر تاباند و انعكاس آن را ثبت كرد. بعنوان مثال در فاصله حدودا 4.5 متری و با زاویه تابش 75 درجه حدود 250 میلیمتر خطا ممكن است پیش آید.

[Only registered and activated users can see links]



در ادامه بحث به ساختار داخلی و بررسی دقیق خطا خواهیم پرداخت

ehsankia
29th January 2010, 06:44 PM
معرفی آپ امپ (Op-Amp)

تقویت کننده های عملیاتی به اختصار آپ امپ نامیده می شو ندو به صورت مدار مجتمع در دسترس قرار می گیرند.

[Only registered and activated users can see links]

این تقویت کننده ها از پایداری بالایی برخوردارند.، و با اتصال ترکیب مناسبی از عناصر خارجی مثل مقاومت،خازن،دیود و غیره به آنها،می توان انواع عملیات خطی و غیر خطی را انجام داد.

از ویژگیهای اختصاصی تقویت کننده های عملیا تی ورودی تفاضلی و بهره بسیار زیاد انهاست

این المان الکترونیکی اختلاف میان ولتاژهای ورودی در پای های مثبت و منفی را در خروجی با تقویت بسیار بالایی آشکار می سازد.حتی اگر این اختلاف ولتاژ کوچک نیز باشد.،آن را به سطح قابل قبولی از ولتاژ‌ در خروجی تبدیل می کند.

Op-Amp همواره دارای دو پایه مثبت و منفی در ورودی است که این دو پایه ورودی مستلزم یک پایه در خروجی هستند.

پایه ورودی مثبت را در اصطلاح لاتین noninverting و پایه منفی را inverting می گویند.

اگر inverting > noninverting باشد.خروجی به سمت منفی VSS اشباع می شود.منظور از منفی VSS مقدار منفی ولتاژ تغذیه آی سی است. مثلا اگر ولتاژ ورودی 5 ولت باشد و ورودی پایه منفی دارای ولتاژی بزرگتر از ورودی پایه مثبت باشد.خروجی به سمت منفی 5 ولت به اشباع می رود. و برعکس اگر inverting < noninverting باشد.خروجی به سمت مثبت VSS اشباع می شود.مثلا اگر تغذیه آی سی 5 ولت باشد و ورودی پایه مثبت دارای ولتاژی بزرگتر از پایه منفی باشد خروجی به سمت مثبت 5 ولت به اشباع می رود بدون قرار دادن فیدبک از خروجی به ورودی، ماکزیمم اشباع در خروجی با کمترین اختلاف ولتاژ‌ در پایه های مثبت و منفی ورودی بوجود می آید.در این حالت مدار شما بسیار نویز پذیر است.

در مقاله بعدی به بررسی op-Amp با فیدبک خواهیم پرداخت

ehsankia
29th January 2010, 06:45 PM
مختصری در مورد آی سی 555

در پست " معرفی آی سی" مختصری در مورد آی سی ها و آی سی 555 صحبت کردیم و عنوان کردیم که با بررسی این آی سی به بیان چند مورد از اصطلاحات الکترونیکی خواهیم پرداخت:

[Only registered and activated users can see links]

آی سی 555 دارای 8 پایه است و همانطور که بیان شد به آی سی تایمر مشهور است در مدار داخلی این آی سی فلیپ فلاپ به کار رفته است که

با توضیح مختصری از فلیپ فلاپ به بررسی آن می پردازیم

در مدارات الکترونیک و کامپیوتر، فلیپ فلاپ ( Flip Flop ) یک نوع آی سی یا تراشه ( IC ) یا مدار مجتمع دیجیتال است که می تواند به عنوان یک بیت حافظه عمل کند. یک فلیپ فلاپ می تواند شامل دو سیگنال ورودی، صفر یا یک در پایه یا پایه های ورودی باشد. ضمنا یک فلیپ فلاپ دارای یک پایه زمانی ( clock ) و یک خروجی ( out put ) و دو پایه set و reset می باشد. فلیپ فلاپ ها معمولا دارای یک خروجی معکوس خروجی اصلی هم هستند. یعنی از نظر منطقی خروجی معکوس یا متمم ، برعکس خروجی اصلی است و اگر خروجی اصلی مثلا دارای سطح منطقی یک ( مثلا 5 ولت ) باشد خروجی متمم ( مکمل هم می گویند ) به صورت معکوس خروجی اصلی (در این مثال صفر منطقی ) خواهد بود. آن را آلاکلنگ نامیده اند چون خروجی آن بین صفر و یک تغییر می کند. حال با این توضیح به 2 اصطلاح تریگر و ترشولد می پردازیم

3.تریگر: چنانچه ولتاژ پایه 2 از VCC/3 کمتر شود ،با توجه به ورودی های مقایسه کننده آنالوگ دوم خروجی این مقایسه کننده بالا رفته و باعث ست شدن فلیپ فلاپ Q=1 ( که با لبه بالا رونده کار می کند) می گردد.یعنی خروجی فلیپ فلاپ یا خروجی خود IC در این حالت بالا می رود و حتی اگر ولتاژ پایه 2 باز هم از VCC/3 بیشتر شود و خروجی مقایسه کننده پایین بیاید تغییری در خروجی مشاهده نمی شود.

4.ترشولد: چنانچه ولتاژ پایه 6 از 2/3VCC یا ولتاژ 5 بیشتر شود ، با توجه به ورودی های مقایسه کننده اول ،خروجی مقایسه کننده High شده و فلیپ فلاپ را Reset و خروجی IC را صفر می کند.

5.دشارژ: از این عمل بیشتر برای تخلیه خازن و رفتن به سیکل بعدی تایمینگ استفاده می شود ولی بسته به نوع مدار و نظر طراح ، می تواند استفاده های دیگری هم داشته باشد .

در مقالات بعدی به ارائه دار داخلی خواهیم پرداخت که چنانچه مطلب گنگ به نظر می رسد واضح تر گردد

ehsankia
29th January 2010, 06:45 PM
گذشته ربات ها

محققان بر این باورند که ایده ساخت ربات بسیار قدیمی تر از آنچه که ما تصور می کنیم بوده است

[Only registered and activated users can see links]

270قبل از میلاد: زمانی که یونانیان به ساخت مجسمه های متحرک می پرداختند را اولین قدم برای ساخت ربات ها بیان شد

حدود سال 1250 م : بیشاپ آلبرتوس ماگنوس (Bishop Albertus Magnus) ضیافتی ترتیب داد که درآن ، میزبانان آهنی از مهمانان پذیرایی می کردند . سنت توماس آکویناس (Thomas Aquinas) برآشفته شد میزبان آهنی را تکه تکه کرد و بیشاپ را ساحر خواند.

سال 1640 م : دکارت ماشین خودکاری ساخت و آن را "Ma fille Francine " می نامید . این ماشین که دکارت را در یک سفر دریایی همراهی می کرد ، توسط کاپیتان کشتی به آب پرتاب شد چرا که وی تصور می کرد این موجود ساخته شیطان است.

سال 1738 م : ژاک دواکانسن (Jacques de Vaucanson) یک اردک مکانیکی ساخت که از بیش از 4000 قطعه تشکیل شده بود . ین اردک می توانست از خود صدا تولید کند ، شنا کند ، آب بنوشد ، دانه بخورد و آن را هضم و سپس دفع کند . امروزه در مورد محل نگهداری این اردک اطلاعی در دست نیست.

قرن 18 م : یک مدل ساده از ربات کهKarakuri Ningyo نامیده می شد در ژاپن به وجود آمد . این عروسک در مراسم چای ژاپنی مورد استفاده قرار گرفت و از چوب ساخته می شد. هنگامی که یک فنجان در سینی قرار می گرفت , یک استوپر توسط فنری که به بازوی عروسک متصل شده بود آزاد شده و با برداشتن فنجان از سینی مجدداً به جای خود بازمی گشت. وقتی دوباره فنجان در جای خود قرار می گیرد وزن فنجان مجداً استوپر را تحریک می کرد و این حرکت دوباره استوپر را آزاد می نمود که این کار دستگیره را فشار می داد و باعث می شد عروسک با یک حرکت U دوباره به وضعیت اولیه خود باز گردد

تا اینجا گذشته ربات ها از سال 270 قبل از میلاد تا قرن 18 را بیان کردیم ......

[Only registered and activated users can see links]

پس از قرن 18 و ساخت عروسکی جهت برگزاری مراسم چای ژاپنی

سال 1805 میلادی : عروسکی توسط میلاردت (Maillardet) ساخته شد که می توانست به زبان انگلیسی و فرانسوی بنویسد و مناظری را نقاشی کند.

سال 1923 میلادی: کارل چاپک (Karel Capek) برای اولین بار از کلمه ربات (robot) در نمایشنامه خود به عنوان آدم مصنوعی استفاده کرد . کلمه ربات از کلمه چک robota گرفته شده است که به معنی برده و کارگر مزدور است . موضوع نمایشنامه چاپک ، کنترل انسانها توسط رباتها بود .

ولی او هرگونه امکان جایگزینی انسان با ربات و یا اینکه رباتها از احساس برخوردار شوند ، عاشق شوند ، یا تنفر پیدا کنند را رد می کرد.

سال 1940 میلادی: شرکت وستینگهاوس (Westinghouse Co.) سگی به نام اسپارکو (Sparko) ساخت که هم از قطعات مکانیکی و هم الکتریکی در ساخب آن استفاده شده بود. این اولین باری بود که از قطعات الکتریکی نیز همراه با قطعات مکانیکی استفاده می شد.

سال 1942 میلادی: کلمه رباتیک (robatics) اولین بار توسط ایزاک آسیموف در یک داستان کوتاه ارائه شد. ایزاک آسیموف (1920-1992) نویسنده کتابهای توصیفی درباره علوم و داستانهای علمی تخیلی است .

دهه 1950 میلادی: تکنولوژی کامپیوتر پیشرفت کرد و صنعت کنترل متحول شد. سؤلاتی مطرح شدند. مثلاً : آیا کامپیوتر یک ربات غیر متحرک است ؟

سال 1954 میلادی: عصر ربات ها با ارائه اولین ربات آدم نما توسط جرج دوول (Georg Devol) شروع شد.

امروزه،90% رباتها، رباتهای صنعتی هستند، یعنی رباتهایی که در کارخانه ها، آزمایشگاهها، انبارها، نیروگاهها، بیمارستانها، و بخشهای مشابه به کارگرفته می شوند.در سالهای قبل، اکثر رباتهای صنعتی در کارخانه های خودروسازی به کارگرفته می شدند، ولی امروزه تنها حدود نیمی از رباتهای موجود در دنیا در کارخانه های خودروسازی به کار گرفته می شوند. مصارف رباتها در همه ابعاد زندگی انسان به سرعت در حال گسترش است تا کارهای سخت و خطرناک را به جای انسان انجام دهند . برای مثال امروزه برای بررسی وضعیت داخلی رآکتورها از ربات استفاده می شود تا تشعشعات رادیواکتیو به انسانها صدمه نزند.

[Only registered and activated users can see links]

سال 1956 میلادی: پس از توسعه فعالیت های تکنولوژی که بعد از جنگ جهانی دوم اتفاق افتاد ، یک ملاقات تاریخی بین جورج سی.دوول(George C.Devol) مخترع و کارآفرین صاحب نام ، و ژوزف اف . انگلبرگر (Joseph F.Engelberger) که یک مهندس با سابقه بود ، صورت گرفت . در این ملاقات آنها به بحث در مورد داستان آسیموف پرداختند . ایشان سپس به موفقیتهای اساسی در تولید رباتها دست یافتند و با تأسیس شرکتهای تجاری ، به تولید ربات مشغول شدند. انگلبرگر شرکت Unimate برگرفته از Universal Automation را برای تولید ربات پایه گذاری کرد . نخستین رباتهای این شرکت در کارخانه جنرال موتورز (General Motors) برای انجام کارهای دشوار در خودروسازی به کار گرفته شد . انگلبرگر را پدر رباتیک نامیده اند .

دهه 1960 میلادی : رباتهای صنعتی زیادی ساخته شدند . انجمن صنایع رباتیک این تعریف را برای ربات صنعتی ارائه کرد :

ربات صنعتی یک وسیلة چند کاره و با قابلیت برنامه ریزی چند باره است که برای جابجایی قطعات ، مواد ، ابزارها یا وسایل خاص بوسیلة حرکات برنامه ریزی شده، برای انجام کارهای متنوع استفاده می شود .

سال 1962 میلادی : شرکت خودروسازی جنرال موتورز نخستین ربات Unimate را در خط مونتاژ خود به کار گرفت .

سال 1967 میلادی : رالف موزر (Ralph Moser) از شرکت جنرال الکتریک (General Electeric) نخستین ربات چهارپا را اختراع کرد .

سال 1983 میلادی : شرکت Odetics یک ربات شش پا ارائه کرد که می توانست از موانع عبور کند و بارهای سنگینی را نیز با خود حمل کند .

سال 1985 میلادی : نخستین رباتی که به تنهایی توانایی راه رفتن داشت در دانشگاه ایالتی اهایو (Ohio State Uneversity) ساخته شد .

سال 1996 میلادی : شرکت ژاپنی هندا ( Honda ) نخستین ربات انسان نما را ارائه کرد که با دو دست و دو پا طوری طراحی شده بود که می توانست راه برود، از پله بالا برود، روی صندلی بنشیند و بلند شود و بارهایی به وزن 5 کیلوگرم را حمل کند .

رباتها روز به روز هوشمندتر می شوند تا هرچه بیشتر در کارهای سخت و پر خطر به یاری انسانها بیایند و ساخت ربات با سرعت زیادی رو به رشد است به طوری که در سال 2005 در مسابقات ربوکاپ ژاپن رباتی با قابلیت های فوق العاده یک انسان و نمایی شبیه یک انسان ارائه گردید که در پست های آتی به توضیح آن خواهیم پرداخت. [Only registered and activated users can see links]




(برگرفته از مقاله "مقدمه ای بر ربات")

ehsankia
29th January 2010, 06:46 PM
شبیه سازی فوتبال

سالانه مسابقاتی تحت عنوان ربوکاپ در یکی از کشورهای جهان بر اساس درخواست آن کشور و پذیرش فدراسیون روبوکاپ جهان برگزار می گردد که شامل دو بخش ربات های شبیه سازی شده و ربات های واقعی است.

[Only registered and activated users can see links]

در بخش شبیه سازی می توان از شبیه سازی نجات، شبیه سازی فوتبال دوبعدی و سه بعدی و شبیه سازی ربات های مجازی (Virtual Robots) نام برد.(عکس رو به رو شبیه سازی فوتبال دوبعدی است)

یکی از سوالاتی که معمولا مطرح می شود آن است که دلیل شبیه سازی (Simule کردن) ربات ها چیست؟ یکی از مهمترین دلایل آن تمرین هوش مصنوعی، شبیه سازی شبکه های عصبی و منطق فازی است که در مورد هر یک توضیح خواهیم داد

هدف بلند مدت این مسابقات برد تیم ربات ها در مقابل تیم فوتبال منتخب دنیا(انسان ها) در سال 2050 است و چون سخت افزار ربات ها زیاد پیشرفت نکرده است در حال حاضر بر روی تصمیم گیری ربات ها به صورت جداگانه کار می شود.

اصولا برنامه های شبیه سازی که در این مسابقات مرسوم هستند از دو بخش تشکیل می شوند.

بخش سرور که قوانین محیط در آن قرار دارد و بخش کلاینت که قادر به تغییر قوانین نیست و تنها قادر است که بر اساس فرمان هایی که صادر می کند و اختیاراتی که داراست دستورات لازم را ارسال نماید.

مثلا در شبیه سازی زلزله سرور محیط بعد از زلزله را شبیه سازی می کند، بعضی مکان ها آتش می گیرد یا یعضی از راه ها بسته می شود و حتی جهت باد یا وضعیت افراد مجروح را تعیین می کند و بخش کلاینت بخشی است که در حقیقت تعیین کننده نحوه عملکرد آتش نشان ها، پلیس ها و آمبولانس ها است رقابت تیم ها در نوشتن برنامه مناسب برای آتش نشان ها ، آمبولانس ها و پلیس هاست که با کمترین خسارت بتوانند محیط را کنترل کنند

شبیه سازی فوتبال هم به همین شکل اتفاق می افتد که سرور ، زمین فوتبال و جهت باد و تغییر موقعیت توپ و قوانین فیزیکی و ... را شبیه سازی کرده و کلاینت دستور می دهد که بازیکن ها و Coach چطور بازی کنند در این بخش نیز نوشتن برنامه بخش کلاینت ، بخش رقابتی مسابقه است در مقالات بعدی به توضیح مفصل تری خواهیم پرداخت.

ehsankia
29th January 2010, 06:46 PM
انواع ربات ها

رباتهای امروزی که شامل قطعات الکترونیکی و مکانیکی هستند در ابتدا به صورت بازوهای مکانیکی برای جابجایی قطعات و یا کارهای ساده و تکراری که موجب خستگی و عدم تمرکز کارگر و افت بازده می شوند بوجود آمدند.

این گونه رباتها جابجاگر (manipulator) نام دارند . جابجاگرها معمولا در نقطه ثابت و در فضای کاملا کنترل شده در کارخانه نصب می شوند و به غیر از وظیفه ای که به خاطر آن طراحی شده اند قادر به انجام کار دیگری نیستند . این وظیفه می تواند در حد بسته بندی تولیدات , کنترل کیفیت و جدا کردن تولیدات بی کیفیت , و یا کارهای پیچیده تری همچون جوشکاری و رنگزنی با دقت بالا باشد .

نوع دیگر رباتها که امروزه مورد توجه بیشتری است رباتهای متحرک هستند که مانند رباتهای جابجا کننده در محیط ثابت و شرایط کنترل شده کار نمی کنند . بلکه همانند موجودات زنده در دنیای واقعی و با شرایط واقعی زندگی میکنند و سیر اتفاقاتی که ربات باید با انها روبرو شود از قبل مشخص نیست . در این نوع ربات هاست که تکنیک های هوش مصنوعی باید در کنترلر ربات (مغز ربات) به کار گرفته شود .

رباتهای متحرک به دسته های زیر تقسیم بندی میشوند :

1 : رباتهای چرخ دار

با انواع چرخ عادی

و یا شنی تانک

و با پیکربندی های مختلف یک, دو یا چند قسمتی

[Only registered and activated users can see links]

2 : رباتهای پادار مثل سگ اسباب بازی AIBO ساخت سونی یا ربات ASIMO ساخت شرکت هوندا

[Only registered and activated users can see links]

3 : رباتهای پرنده

[Only registered and activated users can see links]

4 : رباتهای چند گانه ( هایبرید ) که ترکیبی از رباتهای بالا یا ترکیب با جابجاگرها هستند .

[Only registered and activated users can see links]

و ...

ehsankia
29th January 2010, 06:46 PM
یک سوال مهم!!!

یكی از جالب‌ترین و هیجان‌انگیزترین پرسش‌هایی كه تاكنون تاریخ فلسفه به خود دیده...

[Only registered and activated users can see links]

پرسشی است كه آلن تورینگ، فیلسوف و ریاضیدان انگلیسی در سال 1950 طی مقاله‌ای به نام Computing Machinery and Intelligence یا <ماشین محاسباتی و هوشمندی> مطرح كرد. او پرسید: <آیا ماشین می‌تواند فكر كند؟>

این پرسش به گونه ای شروع تفکر در مورد ساخت ربات های هوشمند را ایجاد کرد

وی برای این‌كه ذهن مخاطب را از پریشانی درباره ماهیت این ماشین دربیاورد، توضیح داد كه منظور او از ماشین، یك كامپیوتر است؛ ماشینی كه قادر به انجام محاسبات نرم‌افزاری است. به این ترتیب برای اولین بار این پرسش در ذهن نوع بشر پدید آمد كه: <آیا كامپیوتر می‌تواند فكر كند؟>

خود تورینگ پاسخ قطعی این پرسش را پیدا نکرد، اما برای یافتن پاسخ مناسب در آینده، یك راهبرد خلاقانه پیشنهاد كرد. او آزمونی طراحی كرد كه خود آن را <بازی تقلید> نامید. تورینگ پرسید: <آیا یك ماشین، یعنی یك كامپیوتر، می‌تواند آزمون تقلید را با موفقیت پشت سربگذارد؟> آیا یك كامپیوتر می‌تواند با یك انسان چنان گفت‌وگو كند كه او فریب خورده و تصور كند در حال گفت‌وگو با یك انسان است؟

او آزمون بازی تقلید را چنین شرح داد: یك پرسشگر - یك انسان - همزمان در حال گفت‌وگو با دو نفر است. هر یك از این دو نفر در اتاق‌های جداگانه‌ای قرارگرفته‌اند و پرسشگر نمی‌تواند هیچ‌یك از آن‌ها را ببیند. یكی از این دو نفر یك انسان است و دیگری یك ماشین؛ یعنی یك كامپیوتر. پرسشگر باید با این دو نفر شروع به گفت‌وگو كند و بكوشد بفهمد كدام‌یك از این دو انسان است و كدام‌یك ماشین. اگر كامپیوتر بتواند طوری جواب دهد كه پرسشگر نتواند انسان را از ماشین تمیز دهد، آنگاه می‌توان ادعا كرد كه این ماشین هوشمند است.

تورینگ برای آسان‌تركردن شرایط این آزمون و پرهیز از پیچیدگی‌های اضافی، آن را به محاوره‌ای متنی و روی كاغذ محدود كرد تا مجبور به درگیر شدن با مسائل انحرافی مانند تبدیل متن به گفتار شفاهی و تنظیم تُن صدا و لهجه نباشد. او همچنین براساس یك سری محاسبات، پیش‌بینی كرد كه پنجاه سال بعد، یعنی در سال 2000 انسان قادر خواهد بود كامپیوترهایی بسازد كه در یك گفت‌وگوی پنج دقیقه‌ای، فقط هفتاد درصد پرسشگرها بتوانند كشف كنند كه در حال گفت‌وگو با یك انسان هستند یا یك ماشین. او برخورداری از یك میلیارد بیت حافظه (125 میلیون بایت - حدود 120 مگابایت) را یكی از مشخصه‌های اصلی این كامپیوتر دانست.

کسی تصور نمی کرد که روزی این ماشین قادر باشد با انسان بازی فکری شطرنج را نیز انجام دهد و پیروز گردد

ادامه دارد........ [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:47 PM
معایب و مزایای ربات ها

در این نوشتار در نظر داریم به طور بسیار اجمالی به تعدادی از معایب و مزایای ربات ها اشاره کنیم

مزایای رباتها :

رباتیک و اتوماسیون در بسیاری از موارد می توانند ایمنی ، میزان تولید ، بهره و کیفیت محصولات را افزایش دهند .

رباتها می توانند در موقعیت های خطرناک کار کنند و با این کار جان هزاران انسان را نجات دهند. که از تمیز کردن تیر چراغ برق تا استفاده در جنگ ها می توان اشاره کرد

رباتها به راحتی محیط اطراف خود توجه ندارند و نیازهای انسانی برای آنها مفهومی ندارد . رباتها هیچگاه خسته نمی شوند .

دقت رباتها خیلی بیشتر از انسانها است آنها در حد میلی یا حتی میکرو متر دقت دارند .

رباتها می توانند در یک لحظه چند کار را با هم انجام دهند.

کاهش هزینه در بخش تولید از دیگر مزایای ربات است

حضور ربات ها سبب می گردد که انسان ها مجبور باشند کمتر به کارهای فیزیکی پرداخته و از نیروی کار به ست نیروی کار ذهنی متمایل گردد

[Only registered and activated users can see links]

معایب رباتها :

رباتها در موقعیتهای اضطراری توانایی پاسخگویی مناسب ندارند که این مطلب می تواند بسیار خطرناک باشد .

رباتها هزینه بر هستند.

قابلیت های محدود دارند یعنی فقط کاری که برای آن ساخته شده اند را انجام می دهند و قابلیت خلاقیت در کار را ندارند

با در کنا ر هم قرار دادن این معایب و مزایا که قطعا فقط به این موارد ختم نمی شود باز می توان دید که ربات ها تا چه اندازه در زندگی انسان تاثیرگذارند که رشد آنها در تمامی جنبه های زندگی دیده می شود.

[Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:47 PM
اولین ترانزیستورها

در اولیــن ماههــای سـال 1948 نخسـتین نمـونـه از یـک ترانزیـسـتـور (Transistor) که بدنه فلزی داشت در مجموعه آزمایشگاه های Bell ساخته شد

این ترانزیستور که قرار بود جایگزین لامپهای خلاء الکترونیک شود Type A نام گرفت. Type A که کاربرد عمومی داشت و بسیار خوب کار می کرد یکسال بعد به تعداد 3700 عدد تولید انبوه شد تا در اختیار دانشگاه ها، مراکز نظامی، آزمایشگاه ها و شرکت ها برای آزمایش قرار گیرد. تصویر زیر تصویر اولین ترانزیستور است.

[Only registered and activated users can see links]

جالب است که بدانید این اختراع در زمان خود آنقدر مهم بود که هر عدد از این ترانزیستورها در بسته بندی جداگانه با شماره سریال و مشخصات کامل نگهداری می شدند. همانطور که در شکل مشاهده می شود این ترانزیستور تنها دارای دو پایه بود. Collector (کلکتور) و Emitter (امیتر) و پایه Base (بیس) به بدنه فلزی آن متصل بود.

تولید ترانزیستورهای بدنه فلزی تا سال 1950 ادامه داشت تا اینکه در این سال در آزمایشگاه های Bell اولین ترانزیستور با بدنه پلاستیکی ساخته شد. طبیعی بود که در اینحالت ترانزیستور می بایست سه پایه داشته باشد. اما به دلیل مشکلاتی که در ساخت این ترانزیستور وجود داشت تولید آن به حالت انبوه نرسید و در همان سال ترانزیستور های جدید دیگری با پوشش پلاستیکی جایگزین همیشگی آن شدند.

لازم به ذکر است که به عقیده بسیاری از دانشمندان، ترانزیستور بزرگترین اختراع بشر در قرن نوزدهم بوده که بدون آن هیچ یک از پیشرفت های امروزی در علوم مختلف امکان پذیر نبوده است. تمامی پیشرفت های بشر که در مخابرات، صنعت حمل و نقل هوایی، اینترنت، تجهیزات کامپیوتری، مهندسی پزشکی و ... روی داده است همگی مرهون این اختراع میباشد.

ترانزیستور وسیله ای است که جایگزین لامپهای خلاء - الکترونیک - شد و توانست همان خاصیت لامپها را با ولتاژهای کاری پایین تر داشته باشد. ترانزیستورها عموما" برای تقویت جریان الکتریکی و یا برای عمل کردن در حالت سوییچ بکار برده می شوند. ساختمان داخلی آنها از پیوندهایی از عناصر نیمه هادی مانند سیلیکون و ژرمانیوم تشکیل شده است.

تصویر زیر، تصویر یک ترانزیستور امروزی است که در بازار یافت می شود:

[Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:47 PM
سنسورها

سنسورها اغلب برای درک اطلاعات تماسی، تنشی، مجاورتی، بینایی و صوتی به‌کار می‌روند.

[Only registered and activated users can see links]

عملکرد سنسورها بدین‌گونه است که با توجه به تغییرات فاکتوری که نسبت به آن حساس هستند، سطوح ولتاژی ناچیزی را در پاسخ ایجاد می‌کنند، که با پردازش این سیگنال‌های الکتریکی می‌توان اطلاعات دریافتی را تفسیر کرده و برای تصمیم‌گیری‌های بعدی از آن‌ها استفاده نمود.

سنسورها را می‌توان از دیدگاه‌های مختلف به دسته‌های متفاوتی تقسیم کرد که در ذیل می‌آید:

سنسور محیطی: این سنسورها اطلاعات را از محیط خارج و وضعیت اشیای اطراف ربات، دریافت می‌نمایند.

سنسور بازخورد: این سنسور اطلاعات وضعیت ربات، از جمله موقعیت بازوها، سرعت حرکت و شتاب آن‌ها و نیروی وارد بر درایورها را دریافت می‌نمایند.

سنسور فعال: این سنسورها هم گیرنده و هم فرستنده دارند و نحوه کار آن‌ها بدین ترتیب است که سیگنالی توسط سنسور ارسال و سپس دریافت می‌شود.

سنسور غیرفعال: این سنسورها فقط گیرنده دارند و سیگنال ارسال شده از سوی منبعی خارجی را آشکار می‌کنند، به‌ ‌همین دلیل ارزان‌تر، ساده‌تر و دارای کارایی کمتر هستند.

سنسورها از لحاظ فاصله‌ای که با هدف مورد نظر باید داشته باشند به دو قسمت تقسیم می‌شوند:

1. سنسور تماسی: این نوع سنسورها در اتصالات مختلف محرک‌ها مخصوصا در عوامل نهایی یافت می‌شوند و به دو بخش قابل تفکیک‌اند.

سنسورهای تشخیص تماس

سنسورهای نیرو-فشار

2. سنسورهای مجاورتی: این گروه مشابه سنسورهای تماسی هستند، اما در این مورد برای حس کردن لازم نیست حتما با شی در تماس باشد. عموما این سنسورها از نظر ساخت از نوع پیشین دشوارترند ولی سرعت و دقت بالاتری را در اختیار سیستم قرار می‌دهند.

[Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:47 PM
رادار تصویری

رادار یك سیستم الكترومغناطیسی است كه برای تشخیص و تعیین موقعیت هدف بكار میرود .

[Only registered and activated users can see links]

با رادار می توان درون محیطی را كه برای چشم ،غیر قابل نفوذ است دید مانند تاریكی ،باران،مه.برف،غبار و غیره . اما مهمترین مزیت رادار توانایی آن درتعیین فاصله یا حدود هدف می باشد .كاربرد رادارها در اهداف زمینی ، هوایی،دریایی، فضایی و هواشناسی می باشد. ایجاد سیستمی با توانایی بالا در ردیابی پدیده ها و ایجاد تصاویر با کیفیت بالا از آنها هدف عمده ساخت رادار تصویری می باشد .

سنجش از راه دور رامی توان به دو بخش فعال وغیر فعال تقسیم کرد . گستره طول موج امواج مایکرویو نسبت به طیف مادون قرمز ومرئی سبب گردیده تا از سنجش از راه دور به وسیله امواج، از این طیف استفاده گردد .

[Only registered and activated users can see links]

عملکردسیستم های سنجش غیرفعال همانند سیستم های سنجش دما عمل می کنند .در اینگونه سیستم ها با اندازه گیری انرژی الکترومغناطیسی که هر جسم به طور طبیعی از خود ساطع می کند نتایج لازم کسب می گردد.

در سیستم های سنجش فعال از طیف موج مایکرویو برای روشن کردن هدف استفاده می شود . این سنسورها را می توان به دو بخش تقسیم کرد : سنسورهای تصویری وغیرتصویری (فاقد قابلیت تصویربرداری) .

از انواع سنسور های غیر تصویری می توان به ارتفاع سنج و اسکترومتر ها (پراکنش سنج ) اشاره کرد .کاربرد ارتفاع سنج ها در عکس برداری جغرافیایی وتعیین ارتفاع ازسطح دریا می باشد .اسکترومتر که اغلب بر روی زمین نصب میگردند میزان پراکنش امواج را ازسطوح مختلف اندازه گیری می کنند . این وسیله در مواردی همچون اندازه گیری سرعت باد در سطح دریا و کالیبراسیون تصویر رادار کابرد دارد .

معمول ترین سنسور فعال که عمل تصویربرداری را انجام می دهد رادار می باشد . رادار(radio detection and ranging) مخفف وبه معنای آشکارسازی به کمک امواج مایکرویو است .به طور کلی می توان عملکرد رادار را در چگونگی عملکرد سنسورهای آن خلاصه کرد . سنسورها سیگنال های مایکرویو را به سمت اهدف مورد نظر ارسال کرده وسپس سیگنال های بازتابیده شده از سطوح مختلف را شناسایی می کند . قدرت (میزان انرژی) سیگنالهای پراکنده شده جهت تفکیک اهداف مورد استفاده قرارمی گیرد . با اندازه گیری فاصه زمانی بین ارسال ودریافت سیگنال ها می توان فاصله تا اهداف را مشخص کرد . از مزایای شاخص رادار می توان به عملکرد رادار در شب یا روز وهمچنین قابلیت تصویربرداری درشرایط آب و هوایی مختلف اشاره کرد . امواج مایکرویو قادر به نفوذ در ابر مه ,گرد و غبار و باران می باشند.

[Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:48 PM
در مورد میکروکنترلرها بیشتر بدانیم

میکروکنترلر ها حکم یک کامپیوتر در ابعاد کوچک و قدرت کمتر را دارند

[Only registered and activated users can see links]


[Only registered and activated users can see links]

بیشتر این آی سی ها برای کنترل و تصمیم گیری استفاده می شود چون طبق الگوریتم برنامه ی آن عمل می کند این آی سی ها برای کنترل ربات ها تا استفاده در کارخانه صنعتی کار برد دارد

میکرو کنترلر ها دارای کامپایلرهای خاصی می باشد که با زبان های Assembly basic, c می توان برای آنها برنامه نوشت سپس برنامه نوشته شده را توسط دستگاهی به نام programmer که در این دستگاه ای سی قرار می گیرد و توسط یک کابل به یکی از در گاه های کامپیوتر وصل می شود برنامه نوشته شده روی آی سی انتقال پیدا میکند و در Rom ذخیره می شود

امکانات میکرو کنترلرها یکسان نیست و هر کدام امکانات خاصی را دارا می باشند و در قیمت های مختلف عرضه می شود.

در صورتی که بخواهیم میکروکنترلر را با میکروپروسسور مقایسه کنیم می توان به مورد زیر اشاره کرد

1. یک میکرو کنترلر را می توان طوری برنامه ریزی کرد که کار چندین گیت منطقی را انجام دهد.

2. تعداد آی سی هایی که در مدار به کار میرود به حداقل می رسد.

3. به راحتی می توان برنامه میکرو کنترلر را تغییر داد و تا هزاران بار میتوان روی میکرو برنامه های جدید نوشت و یا پاک کرد.

4. به راحتی می توان از روی یک مدار منطقی کپی کرد و مشابه آن را ساخت ولی در صورتی که از میکرو کنترلر استفاده شود و برنامه میکرو را قفل کرد به هیچ عنوان نمی توان از آن کپی گرفت .

ممکن است سوال دیگری مطرح گردد و آن تفاوت میکروپروسسور با میکروکنترلر است:

میکروپرسسور نیز یک پردازنده است و برای کار باید به آن چیپ های حافظه و قطعاتی را اضافه کرد این امکان زمانی مناسب است که بر حسب نیاز حافظه مناسب و قطعات دیگر مانند تایمرها و غیره به میزان بیشتری مورد استفاده باشد عین این نوع ودارات آن است که مدار خیلی پیچیده می شود و از لحاظ هزینه هم هزینه بیشتر می گردد به همین دلیل امروزه از میکروپرسسورها کمتر استفاده می شود زیرا 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.

ehsankia
29th January 2010, 06:48 PM
نرم افزار شبیه سازی ربات ها

نرم افزارهای اندکی در زمینه شبیه سازی ربات ها وجود دارد که یکی از آنها نرم افزار Microsoft robotic است که نرم افزاری با حجم زیاد و پر دردسر می باشد.

[Only registered and activated users can see links]

نرم افزار دیگر که توسط یک فرد سوئدی به نام Olivier Michel طراحی و توسعه داده شده است به نام webots است از مزایای این نرم افزار کم حجم بودن ، سرعت نصب بالا و محیطی تقریبا ساده با آزادی عمل بسیار است که فرد با آشنایی با برنامه نویسی به زبان C یا ++C یا جاوا قادر به اعمال هرگونه تغییری می باشد. همچنین می تواند با نرم افزار matlab ارتباط برقرار کند.

از ویژگی های خوب این نرم افزار دارا بودن تمام سنسورهای لازم برای طراحی ربات است و گرافیک بالا و مثال های متعدد بگونه ای که بیش از 5000 دانشگاه از این نرم افزار برای طراحی ربات استفاده می کنند .

در webots بوسیله محیط گرافیکی تک تک المانهای ربات کنار هم مفصل می شوند و هر کدام داری یک مرز مشخص خواهد بود و جرم و ویژگی های مکانیکی مشخص مانند اینرسی یا ضریب جهش الاستیسیته و سایر خواص به طوری که یک محیط کاملا نیوتنی را نخست فرد آماده می کند و سپس در این محیط ربات خود را می سازد و قرار می دهد و شروع به حرکت می کند و نتایج ان را به عینه می بیند . در صورت برخورد ربات با هر شی خارجی که دارای جرم و حجم است به مانند محیط واقعی تصادم صورت می گیرد و هر اتفاقی بسته به نیروها ممکن است بیفتد . لذا رباتی که در این نرم افزار شبیه سازی شود و با موفقیت ماموریتش را انجام بدهد در محیط طبیعی و پس از ساخت هم با همین موفقیت روبرو خواهد شد و webots یک محک بسیار عالی برای ساخت یک ربات است.

تمام الگوریتم حرکت و گریز از مانع ربات بوسیله برنامه نویسی به زبان C نوشته می شود پس از اینکه ربات در محیط توانست بایستد و شروع به حرکت متعادل کند . همه موتورها و محرکها در نهایت بوسیله برنامه کنترل ربات هدایت می شوند و محیط هم در صورت غیر هوا بودن مانند آب در رباتهای زیرآبی باید بوسیله برنامه نویسی به زبان c شبیه سازی شود و ویژگی هایش توضیح داده شود.

ehsankia
29th January 2010, 06:48 PM
انواع ترانزیستورهای 3 پایه

بصورت استاندارد دو نوع ترانزیستور بصورت PNP و NPN داریم. انتخاب نام آنها به نحوه کنار هم قرار گرفتن لایه های نیمه هادی و پلاریته آنها بستگی دارد.

[Only registered and activated users can see links]

در اوایل ساخت این وسیله الکترونیکی و جایگزینی آن ها با لامپهای خلاء، ترانزستورها اغلب از جنس ژرمانیم و بصورت PNP ساخته می شدند اما محدودیت های ساخت و فن آوری از یک طرف و تفاوت بهره دریافتی از طرف دیگر، سازندگان را مجبور کرد که بعدها بیشتر از نیمه هادیی از جنس سیلیکون و با پلاریته NPN برای ساخت ترانزیستور استفاده کنند.

تفاوت خاصی در عملکرد این دو نمونه وجود ندارد.

ترانزیستور دارای سه پایه است

این پایه ها به نامهای Base (پایه) ، Collector (جمع کننده) و Emitter (منتشر کننده) مشخص می شوند. اگر به ساختار لایه ای یک ترانزیستور دقت کنیم بنظر تفاوت خاصی میان Collector و Emitter دیده نمی شود اما واقعیت اینگونه نیست. چرا که ضخامت و بزرگی لایه Collector به مراتب از Emitter بزرگتر است و این عملا" باعث می شود که این دو لایه با وجود تشابه پلاریته ای که دارند با یکدیگر تفاوت داشته باشند. با وجود این معمولا" در شکل ها برای سهولت این دو لایه را بصورت یکسان در نظر می گیرند.

طرز کار ترانزیستور به اینصورت است، چنانچه پیوند BE را بصورت مستقیم بایاس (Bias به معنی اعمال ولتاژ و تحریک است) کنیم بطوری که این پیوند PN روشن شود (برای اینکار کافی است که به این پیوند حدود ۰.۶ تا ۰.۷ ولت با توجه به نوع ترانزیستور ولتاژ اعمال شود)، در آنصورت از مدار بسته شده میان E و C می توان جریان بسیار بالایی کشید.

در حالت عادی میان E و C هیچ مدار بازی وجود ندارد اما به محض آنکه شما پیوند BE را با پلاریته موافق بایاس کنید، این پیوند تقریبا" بصورت اتصال کوتاه عمل می کند و شما عملا" خواهید توانست از پایه های E و C جریان قابل ملاحظه ای بکشید.

بنابراین مشاهده می کنید که با برقراری یک جریان کوچک Ib شما می توانید یک جریان بزرگ Ic را داشته باشید. این مدار اساس سوئیچ های الکترونیک در مدارهای الکترونیکی است. بعنوان مثال شما می توانید در مدار کلکتور یک رله قرار دهید که با جریان مثلا" چند آمپری کار می کند و در عوض با اعمال یک جریان بسیار ضعیف در حد میلی آمپر - حتی کمتر - در مدار بیس که ممکن است از طریق یک مدار دیجیتال تهیه شود، به رله فرمان روشن یا خاموش شدن بدهید.

[Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:49 PM
نیمه رسانا با ضریب مقاومت گرمایی بالا

نیم رساناهایی که به سبب ضریب مقاومت گرمایی زیادشان بکار می‌روند، به مقاومتهای حساس به دما یا ترمیستور thermistors که از عبارت temperature sensitive resistors گرفته شده ، معروف هستند.

[Only registered and activated users can see links]

مقاومتهای حساس به دما در شاخه‌های مهندسی کاربردهای مهم و زیادی دارند:

در کنترل خودکار ، فاصله سنجی و نیز در دماسنجهای خیلی دقیق و حساس بکار برده می‌شوند.

مثلا در دماسنجهای مقاومتی یا بارترها barertte که دستگاهی است برای اندازه گیری چگالی شار تابشی.

طرز کار آن بر پایه تغییر مقاومت الکتریکی پیل حساس نیم رسانایی در موقع گرم کردن آن استوار بوده است و قبلا آنها را از فلز می‌ساختند که به سبب محدودیت گسترده کاربردشان ، مشکلات زیادی به بار می‌آوردند.

برای اینکه مقاومت بارتر را در مقایسه با مقاومت سیمهای رابط بالا ببرند، ناچار بودند بارتر را از سیم نازک و دراز بسازند. به علاوه تغییر مقاومت فلزات با دما خیلی کم است و از این اندازه گیری دما به کمک بارتر فلزی به اندازه گیری خیلی دقیق مقاومت نیاز داشت.

بارترهای نیم رسانایی (ترمیستورها) این معایب را ندارند. مقاومت ویژه الکتریکی آنها آنچنان بالاست که یک بارتر می‌تواند فقط چند میلیمتر طول داشته باشد. با چنین ابعاد کوچکی ، ترمیستور خیلی زود به دمای محیط بیرون می‌رسد. همین امر به آن امکان می‌دهد که دمای اشیای کوچک (مثلا برگ گیاهان یا ناحیه‌هایی روی پوست بدن) را اندازه بگیرد.

حساسیت ترمیستورهای امروزی چنان بالاست که تغییری به اندازه یک میلیونیم کلوین را می‌توان به کمک آنها آشکار سازی و اندازه گیری کرد. این وضع عملی بودن کاربرد آنها را در دستگاههای جدید به جای پیلهای ترموالکتریک برای اندازه گیری شدت تابش خیلی ضعیف نشان می‌دهد.

در ابتدا انرژی لازم برای آزاد شدن الکترون از حرکت گرمایی یعنی انرژی داخلی نیم رساناها ، تأمین می‌شد. ولی این انرژی را جسم می‌تواند در ضمن جذب انرژی نور به الکترون انتقال دهد. مقاومت چنین نیم رساناهایی بر اثر نور به مقدار زیادی کاهش می‌یابد.

ehsankia
29th January 2010, 06:49 PM
موتورهای القایی AC

موتورهای القایی AC عمومی ترین موتورهایی هستند كه در سامانه های كنترل حركت صنعتی و همچنین خانگی استفاده می شوند.

[Only registered and activated users can see links]

طراحی ساده و مستحكم , قیمت ارزان , هزینه نگه داری پایین و اتصال آسان و كامل به یك منبع نیروی AC امتیازات اصلی موتورهای القایی AC هستند.انواع متنوعی از موتورهای القایی AC در بازار موجود است.موتورهای مختلف برای كارهای مختلفی مناسب اند.با اینكه طراحی موتورهای القایی AC آسانتر از موتورهای DC است , ولی كنترل سرعت و گشتاور در انواع مختلف موتورهای القایی AC نیازمند دركی عمیقتر در طراحی و مشخصات در این نوع موتورهاست.

مانند بیشتر موتورها , موتورهای القایی AC نیز یك قسمت ثابت بیرونی به نام استاتور و یك روتور كه در درون آن می چرخد دارند , كه میان آن دو یك فاصله دقیق كارشناسی شده وجود دارد.به طور مجازی همه موتورهای الكتریكی از میدان مغناطیسی دوار برای گرداندن روتورشان استفاده می كنند. یك موتور سه فاز القایی AC تنها نوعی است كه در آن میدان مغناطیسی دوار به طور طبیعی بوسیله استاتور به خاطر طبیعت تغذیه گر آن تولید می شود.در حالی كه موتورهای DC به وسیله ای الكتریكی یا مكانیكی برای تولید این میدان دوار نیاز دارند یك موتور القایی AC تك فاز نیازمند یك وسیله الكتریكی خارجی برای تولید این میدان مغناطیسی چرخشی است.

در درون هر موتور دو سری آهنربای مغناطیسی تعبیه شده است.در یك موتور القایی AC یك سری از مغناطیس شونده ها به علت تغذیه AC به پیچه های استاتور متصل است. بخاطر طبیعت متناوب تغذیه ولتاژ AC بر اساس قانون لنز نیرویی الكترومغناطیسی به روتور وارد می شود (درست شبیه ولتاژی كه در ثانویه ترانسفورماتور القا می شود) بنابر این، سری دیگر از مغناطیس شونده ها خاصیت مغناطیسی پیدا می كنند. نام موتور القایی از اینجا ناشی شده است. تعامل میان این مگنت ها انرژی چرخیدن یا تورك (گشتاور) را فراهم می آورد.در نتیجه موتور در جهت گشتاو بوجود آمده چرخش می كند.

ادامه دارد...... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:49 PM
چگونه از سنسور استفاده کنیم؟

در حالت کلی دو روش عمده در استفاده از سنسورها وجود دارد

[Only registered and activated users can see links]

در مقاله "سنسورها" در مورد سنسور ها و انواع آن به صورت مختصر گفته شد حال به روش های استفاده می پردازیم:

در حالت کلی دو روش عمده در استفاده از سنسورها وجود دارد که شامل:

1. حس کردن استاتیک:در این روش محرک‌ها ثابت‌اند و حرکت‌هایی که صورت می‌گیرد بدون مراجعه لحظه‌ای به سنسورها صورت می‌گیرد. به عنوان مثال در این روش ابتدا موقعیت شی تشخیص داده می‌شود و سپس حرکت به سوی آن نقطه صورت می‌گیرد.

2. حس کردن حلقه بسته: در این روش بازوهای ربات در طول حرکت با توجه به اطلاعات سنسورها کنترل می‌شوند. اغلب سنسورها در سیستم‌های بینا این‌گونه‌اند.

لحاظ کاربردی با نمونه‌هایی از انواع سنسورها در ربات آشنا می‌شویم که شامل:

سنسورهای بدنه ، سنسور جهت‌یاب مغناطیسی ، سنسورهای فشار و تماس ، سنسورهای گرمایی ، سنسورهای بویایی ، سنسورهای موقعیت مفاصل می شوند که به چند مود اشاره داریم

سنسورهای بدنه (Body Sensors) : این سنسورها اطلاعاتی را درباره موقعیت و مکانی که ربات در آن قرار دارد فراهم می‌کنند. این اطلاعات نیز به کمک تغییر وضعیت‌هایی که در سوییچ‌ها حاصل می‌شود، به دست می‌آیند. با دریافت و پردازش اطلاعات بدست آمده ربات می‌تواند از شیب حرکت خود و این که به کدام سمت در حال حرکت است آگاه شود. در نهایت هم عکس‌العملی متناسب با ورودی دریافت شده از خود بروز می‌دهد.

سنسور جهت‌یاب مغناطیسی(Direction Magnetic Field Sensor): با بهره‌گیری از خاصیت مغناطیسی زمین و میدان مغناطیسی قوی موجود، قطب‌نمای الکترونیکی هم ساخته شده است که می‌تواند اطلاعاتی را درباره جهت‌های مغناطیسی فراهم سازد. این امکانات به یک ربات کمک می‌کند تا بتواند از جهت حرکت خود آگاه شده و برای تداوم حرکت خود در جهتی خاص تصمصم‌گیری کند.این سنسورها دارای چهار خروجی می‌باشند که هرکدام مبین یکی از جهت‌ها است. البته با استفاده از یک منطق صحیح نیز می‌توان شناخت هشت جهت مغناطیسی را امکان‌پذیر ساخت.

ادامه دارد..... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:50 PM
کدام میکرو را انتخاب می کنید؟

در پست های قبلی در مورد میکروکنترلر های 8051 اندکی صحبت کردیم حال دو میکروکنترلر PIC و AVR را مقایسه اجمالی خواهیم کرد.

[Only registered and activated users can see links]

یکی از میکروکنترلرهای قوی است که بر اساس بعضی از آمار بیشترین کاربر را به خود اختصاص داده است اگر چه به نظر می رسد در ایران آمار به نفع AVR است. میکروکنترلر PIC ساخت شرکت میکرو چیپ است که آن را در مدل های خیلی زیادی با امکانات مختلف برای کارهای مختلف می سازد . این میکروکنترلر با مدل های مختلف PIC16*** و PIC12***X که به جای X دوم از چپ به راست حروف C,X,E,F قرار می گرد که هر کدام مفهوم خاصی دارد و مورد بحث قرار خواهد گرفت، در مقابل میکروکنترلر AVR است که به نظر بنده بهترین میکروکنترلر موجود در بازار است

سرعت این میکروکنترلر بسیار بالاست و دستوراتی که به آن داده می شود در یک سیکل کلاک انجام می دهد در صورتی که این سیکل کلاک برای 8051 باید تقسیم بر12شود و 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 می کند که باعث تولید کدهای بیشتری می شود 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 فرد را از خرید بعضی لوازم جانبی مانند چیپ های آنالوگ به دیجیتال (ADC) , مقایسه گر آنالوگ و... راحت می کند.

در ضمن AVR از بسیاری از استاندارد های ارتباطی مانند SPI,UART,12C,JTAG پشتیبانی می کند که به راحتی می توان این میکروکنترلر را با میکروکنترلر دیگر یا وسایل 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 را با قیمت حدود 3 تا 4 هزار تومان می توان تهیه کرد.

ehsankia
29th January 2010, 06:50 PM
استفاده از فیدبک در آپ امپ

با استفاده از فیدبک می توانید میزان تقویت ولتاژ های ورودی در خروجی را تعیین کنید.

[Only registered and activated users can see links]

در مقاله "معرفی Op-Amp" در مورد آپ امپ صحبت مختصری نمودیم حال به بررسی آپ امپ با فیدبک می پردازیم

فیدبک می تواند.،از خروجی به هر یک از پایه های مثبت و منفی صورت گیرد.در آپ امپ اغلب فیدبک از خروجی به پایه منفی صورت می گیرد این نوع فیدبک را فیدبک منفی یا negative feedback می نامند.

میزان تقویت یا گین(gain) را در این نوع از فیدبک به راحتی محاسبه کنید.

Av=-Rf/Rin

(با تشکر از آقای ali norbakhsh به خاطر دقت بالا و پیدا کردن اشتباهات تایپی و غیر عمدی)

در فرمول فوق Rf همان مقاومت فیدبک است.که در شکل بالا با نام R2 و از خروجی به پایه منفی ورودی زده شده است.منظور از Rin نیز مقاومت ورودی است.،که در شکل بالا با نام R1 می باشد.

بنابر فرمول فوق اگر Rf برابر صفر باشد دیگر تقو یتی وجود ندارد.،و GAIN برابر یک می شود.در این حالت ولتاژ خروجی برابر ولتاژ ‌ورودی است.در این وضعیت آپ امپ تنها به صورت یک بافر مجزا کننده یا ISOLATE کننده جریان ورودی از خروجی عمل می کند.شکل زیر نشان می دهد چگونه خروجی بدون استفاده از مقاومت به پایه منفی ورودی فیدبک زده شده است.

[Only registered and activated users can see links]

در ادامه به بررسی نحوه عملکرد آپ امپ خواهیم پرداخت

ehsankia
29th January 2010, 06:50 PM
نرم افزار شبیه سازی صنعتی

Pro Engineer از جمله نرم افزارهای پیشرفته در زمینه CAD\CAM می باشد که برای طراحی ، محاسبه و تولید قطعات صنعتی بکار گرفته می شود

در رباتیک سه بخش مورد بررسی قرار می گیرد که شامل کامپیوتر ، الکترونیک و مکانیک است

[Only registered and activated users can see links]

در قسمت مکانیک از نرم افزار هایی مانند catia برای شبیه سازی استفاده می شود که زمانی که مقوله رباتیک و در حالت کلی مکانیک پا به عرصه صنعت می گذارد شبیه سازی از اهمیت بیشتری بزخوردار می شود و نرم افزار های قوی تری مورد بررسی قرار می گیرند که از جمله آنها می توان به Pro Engineer اشاره نمود

Pro Engineer از جمله نرم افزارهای پیشرفته در زمینه CAD\CAM می باشد که برای طراحی ، محاسبه و تولید قطعات صنعتی بکار گرفته می شود.این نرم افزار که از جمله نرم افزارهای Grade-A در طراحی و تولید می باشد دارای قابلیتهای مدلسازی (Solid & Surface ) بسیار قوی است و همچنین قابلیت ماشینکاری با انواع دستگاههای CNC را دارد.

از مزایای این نرم افزار می توان به موارد زیر اشاره کرد :

یکی از عمده ترین تفاوتهای این نرم افزار با نرم افزارهای مشابه در این می باشد که مدل سازی در Pro/E بر اساس مدلسازی سه بعدی صلب (solid) بنا شده است ،در صورتی که اکثر نرم افزارهای دیگر کار مدل سازی را تنها با استفاده از سطح سازی انجام می دهند. در مدل ساخته شده توسط این نرم افزار تمام ابعاد به صورت پارامتر تعریف می شوند ، بدین ترتیب اگر در ساخت مدل سه بعدی رابطه ای بین این پارامترها وجود داشته باشد به راحتی می توان با تغییر یکی از این پارامترها ، دیگر پارامترها یا ابعاد را تغییر داد .

در این نرم افزار کوچکترین تغییر در مدل طراحی شده در هر زمانی از مراحل تکاملی ساخت قطعه یا سیستم به صورت خودکار روی قسمتهای دیگر مانند اسمبلی ، نقشه دو بعدی و روی اطلاعات ساخت بصورت همزمان اعمال می گردد.

این نرم افزار قادر به تهیه هرگونه نما و برش در جهات دید مختلف با استفاده از اطلاعات مدل سه بعدی قطعه می باشد. ایجاد شیبها ، Round و پخهای مورد نیاز در سطوح جدایش. اعمال انقباض (shrinkage) در سه جهت مختصاتی . طراحی و ایجاد مدل ماهیچه ، تکیه گاه و سر ماهیچه و همچنین اعمال لقی های مورد نیاز. اضافه نمودن سیستم راهگاهی ، تغذیه و دیگر اجزای متالوژیکی مورد نیاز در ریخته گری . تست نهائی روی شیب خروجی قطعه از قالب.

ارسال مدل و مجموعه های آماده شده جهت ماشینکاری و ایجاد فایلهای حاوی مسیر حرکت ابزار برای ماشینهای مختلف CNC و همجنین استفاده از خروجی های متفاوت نسبت به دستگاههای CNC اعم از G-Code و غیره.

ProE که مخفف کلمه ProEngineer است بزرگترین رقیب نرم افزار Catia محسوب می شود که دارای مزایایی نسبت به نرم افزار فوق است



ادمه دارد.... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:50 PM
آپ امپ در حالت مقایسه گری و تقویت مستقیم

در دو مقاله گذشته در مورد آپ امپ و فیدبک در آن صحبت شد حال به بررسی اپ امپ در دو حالت مقایسه گری و تقویت کننده مستقیم می پردازیم

در این حالت مقایسه گری (Comparator) کوچکترین اختلاف بین ولتاژ های ورودی تقویت شده و در خروجی نمایان می شود.

در این وضعیت خروجی زمانی high یا سوییچ می شودکه مقدار ولتاژ‌ در پایه inverting یا منفی به سطح ولتاژ‌ در پایه noninverting یا مثبت برسد.این ولتاژ در شکل زیر برابر vref است.

[Only registered and activated users can see links]

از این نوع مدار جهت مقایسه ولتاژ های ورودی به خصوص در سنسورها استفاده می شود.

در این مدار به جای مقاومت R2 می توانید از پتانسیومتر جهت تعیین ولتاژ‌ Vref و تنظیم آن به صورت دلخواه استفاده کنید.

و در حالت تقویت کننده مستقیم (noninverting amplifier) ورودی منفی یا inverting توسط مقاومت R1 زمین می شود و فیدک نیز از خروجی توسط

مقاومت R2 به ورودی منفی فیدبک داده می شود.در این حالت خروجی کاملا هم فاز با ورودی خواهد بود.

[Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:51 PM
مختصری در مورد تراشه های FPGA

هر چه مدار بزرگتر و پیچیده تر باشد اشتباهات بیشتر و عیب یابی مشكلتر خواهد بود . اینجاست که نقش آی سی های FPGA نمایانتر می شود

[Only registered and activated users can see links]

شاید تا بحال مدارهای منطقی را بوسیله گیتهای NOT , OR , AND ساخته اید . برای ساخت چنین مدارهایی ( از قبیل شمارنده ها ، کنترل کننده ها و ... ) ابتدا باید تعریفی از مدار در دسترس باشد سپس با توجه به منطق اعداد دودویی یك جدول صحت برای مدار تشكیل می شود و حالتهای مختلف مورد بررسی قرار می گیرد سپس با توجه به جدول صحت مدار توسط گیتهای منطقی مانند NAND , NOT , OR , AND طراحی می شود.

پس از این مرحله نوبت به پیاده سازی مدار بر روی برد توسط آی سی های منطقی می رسد و همانطور که می دانید یكی از وقتگیرترین و خسته کننده ترین مرحله ساخت یك مدار همین قسمت است . بعد از این مرحله نوبت به تست مدار جهت اطلاع از درستی مراحل کار کرد مدار می رسد . اگر در یكی از مراحل قبل دجار اشتباه شده باشیم مطمئناً در مرحله تست مدار دچار مشكل می شویم . در صورت اشتباه در مراحل قبل باید تمام مراحل را از آخر به اول یك به یك چك کنیم تا بتوانیم

اشتباهات احتمالی موجود در نحوه بستن و سیم کشی مدار ، طراحی مدار از روی جدول صحت و درستی جدول صحت را برطرف کنیم . با توجه به مطالب گفته شده حتماً به این نكته اذعان خواهید داشت که بیشترین اشتباهات در مرحله سیم کشی و بستن مدار بر روی برد پیش خواهد آمد .

ممكن است سیمی در جای اصلی وصل نشده باشد و یا ممكن است یك پایه به هیچ جا متصل نباشد و یا اشتباهات مشابه اینها . . . از طرف دیگر می دانیم که هر چه مدار بزرگتر و پیچیده تر باشد اشتباهات بیشتر و عیب یابی مشكلتر خواهد بود . اینجاست که نقش آی سی های FPGA نمایانتر می شود .
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
آی سی هایی که با داشتن انواع گیتهای مختلف درون خود بسیاری از مشكلات ناشی از عیب یابی مدارهای منطقی را برطرف کرده است
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ehsankia
29th January 2010, 06:51 PM
آماری از ربات ها

در زمینه رباتیك در كشور، هرچند گروه های مختلفی در زمینه ربات کار کرده اند اما منسجم و هدفمند عمل نکرده اند.

[Only registered and activated users can see links]

درضمن آن چه در دانشگاه ها پیگیری می شود با آن چه در صنعت مورد نیاز است تفاوت دارد و به همین دلیل رباتیک دانشگاهی در ایران با رباتیک صنعتی فاصله زیادی دارد و حتی بعضی از استادان برجسته در زمینه رباتیك وجود دارند كه تا كنون سروکار زیادی با ربات های صنعتی نداشته‌اند. به علاوه در میان صنایع، بیشتر صنعت خودرو به ربات های صنعتی روی آورده است.

مدیر واحد رباتیک و اتوماسیون سیکو درباره دلایل روی آوردن به ربات در صنعت می گوید: سه دلیل اصلی برای استفاده از ربات وجود دارد، افزایش کیفیت، وجود محیط‌ های زیانبار و خطرناک برای نیروی انسانی-حتی اگر توجیه اقتصادی نداشته باشد-و سوم در شرایطی که نیاز به افزایش تیراژ تولید است و در گلوگاه ها نیروی انسانی سرعت لازم را ندارد.

دکتر کاظمی با نقل قول از نشریه IFR (مخفف International Federation of Robotics) آمار جالبی مطرح می کند و می گوید: در آمار این نشریه برای سال 2005 در شاخه رباتیک صنعتی جهش 30 درصدی در به کارگیری ربات ها رخ داده است. تعداد ربات های نصب شده در سال 2005 حدود 136 هزار و 700 ربات بوده و اگر جهان را به سه بخش آمریکا، اروپا و آسیا تقسیم کنیم، رشد سال 2005 بیشتر مربوط به آمریکا و آسیاست. چون در اروپا سال هاست که استفاده از ربات به تعادل رسیده است. این رشد بیشتر درصنعت خودرو و سایر صنایع نظیر الکترونیک، مخابرات و کامپیوتر اتفاق افتاده است. در آسیا بیشترین مصرف ربات در کشورهای ژاپن و کره است. جالب است بدانید کره در سال 2005 در زمینه به کارگیری ربات 138 درصد رشد داشته یعنی حدود 13 هزار ربات در سال 2005 مصرف کرده است. بعد از این دو کشور با فاصله نسبتاً زیادی چین قرار دارد، هند، اندونزی، مالزی، فلیپین، سنگاپور، تایوان، تایلند و ویتنام در رده‌های بعدی قرار دارند كه در مجموع رقم بسیار ناچیزی را به خود اختصاص داده اند.



ادامه دارد..... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:51 PM
مقدمه ای بر استپر موتورها

نوعی از موتورها استپر موتورها هستند که بسیار در ساخت رباتها استفاده می شوند.

[Only registered and activated users can see links]

معمولا در ربات ها زمانی که دقت حرکت از اهمیت بیشتری برخوردار است از استپرموتور ها استفاده می شود آنها توسط سیم پیچهای (Coil) درون خود در یك ترتیب و نظم خاص ، انرژی مكانیكی تولید می كنند ، یك موتور 48 مرحله یا خیلی كمتر را به طور دقیقی انجام می دهد تا یك چرخش كامل داشته باشد. اگر شما از دو موتور بر ای گرداندن چرخهای رباتتان استفاده می كنید می توانید با تنظیم مراحل موتور و نحوه گردش آن یعنی جلو یا عقب و اینكه چند درجه بچرخد كنترل مناسبی داشته باشید.

برای این منظور L293D همان درایور موتورها بسیار مناسب است این چیپ شامل دو پل ارتباطی (H-bridges) برای در ایو كردن موتورهای DC است .حال ممكن است این سوال برای شما به وجود آید که درایو كردن موتورهای DC آسان است چه لزومی دارد كه از استپر موتورها استفاده كنیم بله موتورهای DC ققط یك سیم پیچ (Coil) دارند وتوسط یك L293D می توان دو تا از آن موتورها را درایو كرد در حالی كه استپر مو تورها حداقل دو سیم پیچ (Coil) دارند كه به ترتیب عقب و جلو درایو می شوند بنابراین یك L293D می تواند فقط یك استپر موتور دو قطبی دو فاز را درایو كند ولی دقت در استپر موتور بسیار بالاتر است

استپر موتوری كه دو قطبی دو فاز (bi-polar , two –phase) است و با 5 ولت كار می كند و 800 میلی آمپر جریان می كشد را در نظر بگیرید این موتور نوع 7.5 درجه استپر و 48 استپ در هر چرخش كامل است در مورد جریان آن باید گفت كه جریان بالایی است و انتظار می رود كه چیپ گرم شود تنها راه خنك كردن آن استفاده از Heat Sink در بالای چیپ است.اگر گرمای تولید شده در چیپ خیلی زیاد بود از fan كوچكی هم روی head sink می توان استفاده کرد در ادامه به بررسی این استپر خواهیم پرداخت

ادامه دارد..... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:51 PM
اصول مدار داخلی FPLD ها

در مقاله قبلی در مورد آی سی های FPGA صحبت کردیم FPGA یک آی سی مدار مجتمع قابل برنامه ریزی است.

آی سی های قابل برنامه ریزی با نامهای FPGA یا CPLD ها با نام کلی FPLD ها شناخته می شوند FPLD ها شامل گیتهای منطقی و ابزارهایی جهت اتصال آنها در یك مدار مجتمع می باشند

[Only registered and activated users can see links]

با استفاده از نرم افزار های موجود مشخص می شود که گیتهای داخل یك device مثلا یک مدار چگونه می تواند جهت ساخت یك مدار منطقی به هم وصل شوند خروجی برنامه یك فایل باینری است که داخل FPLD , download می شود تا باعث شود FPLD مانند یك مدار منطقی عمل کند سپس FPLD برنامه ریزی شده می تواند داخل یك مدار بزرگتر قرار گیرد در واقع به زبان ساده تر ما FLDP ها را برنامه ریزی می کنیم و سپس مورد استفاده قرار می دهیم

این device در واقع از PLA ها (programmable logic Array) نتیجه شده اند ساختمان یك PLA شامل چند گیت AND چند گیت OR و inverter ها می باشد که از طریق آرایه سوئیچها به هم متصل می شوند . در یك PLA هر ورودی و معكوس شده آن توسط سیستمهای افقی از داخل یك گیت AND عبور داده می شوند . گیتهای AND ورودیها را از طریق به هم بستن سیستمهای افقی و عمودی دریافت می کنند . سیستمهای عمودی خروجیهای گیتهای AND را وارد آرایة گیتهای OR می کنند . در این قسمتها سیمهای افقی که ورودیها را به گیتهای OR می برند به این سیمهای عمودی متصل می شوند . گاهی اوقات از آرایه منطقی قابل برنامه ریزی PAL ساده تری استفاده می کنند مدارات PLA و PAL برای منطق ترکیبی موثرند ولی برای منطق ترتیبی بدون اضافه کردن فلیپ فلاپهای خارجی قابل استفاده نیستند . در FPGA ها سه LUT و دو فلیپ فلاپ و بعضی مدارهای اضافی جهت ایجاد یك CLB به هم متصل می شوند.

شاید کمی به نظر کسانی که با مدارات قابل برنامه ریزی کار نکرده باشند گنگ به نظر برسد ولی در ادامه به بررسی مفصل تر و کاربرد های این نوع مدارات خواهیم پرداخت که قابل فهم تر گردد.

ehsankia
29th January 2010, 06:51 PM
فرستنده امواج ویدئویی

این مدار نیز یک مدار مفید دیگر است.

مدار فرستنده فوق الذکر قابلیت ارسال همزمان صوت و تصویر را داراست و دارای دو ورودی مجزا برای صدا و تصویر می باشد.

شما می توانید خروجی یک دوربین را به این مدار متصل نموده و بدون نیاز به سیم اطلاعات را توسط تلویزیون دریافت نمایید .این دستگاه دارای کاربردهای زیادی است از جمله : اتصال بی سیم دستگاههای بازی به تلویزیون ، استفاده از یک ویدئو و پخش تصویر در چند تلویزیون ، ارسال تصویر ویدئو یا هر وسیله دیگر به تلویزیون در مکانهایی که امکان استفاده از سیم وجود ندارد چنانچه در سایت مقالات علمی ایران آمده است عملکرد مدار به شکل زیر است:

[Only registered and activated users can see links]

سیگنال ورودی از طریق جک شماره یک J۱ به مدار اعمال می شود ، این سیگنال از طریق خازن C۱ به دیود کلمپ D۱ داده می شود ، تا سطح dc پالسهای سینک (همزمانی) را ثابت نگهدارد تا باعث کاهش اثر شکفته شدن تصویر شود.

پتانسیومتر R۳ جهت تنظیم گین سیگنال ویدئو بکار رفته ، کار این پتانسیومتر بسیار شبیه ولوم کنتراست (درخشندگی) در تلویزیون است. پتانسیومتر R۷ جهت تنظیم سطح سیاه سیگنال تصویر بکار رفته که تمامی سطوح سیگنال را به یک اندازه جابجا میکند در واقع میزان روشنائی تصویر را می توان توسط آن تنظیم کرد.

ترانس T۱(مخصوص فرکانسهای رادیوئی) به همراه خازن داخلی خودش یک مدار تانک را تشکیل میدهند که بخشی از اسیلاتور هارتلی به حساب می آیند ، فرکانس این اسیلاتور برروی ۵.۵ مگاهرتز تنظیم شده است.سیگنال صدای ورودی در J۲ به بیس Q۳ از طریق C۲ و R۴ کوپل می شود :

سیگنال صدا بر روی حامل فرعی با فرکانسی ۵.۵ مگاهرتز بالاتر از فرکانس حامل تصویر مدوله می شود.صدای مدوله شده به صورت FM ، از طریق مقاومت R۹ و خازن C۵ به قسمت مدولاتور اعمال می گردند.

از طرفی ترانزیستورهای Q۱ , Q۲ برای تقویت سیگنال تصویر و صدا که مدوله شده است در مدار بکار رفته است .Q۴ به همراه L۴ , C۷ , C۹ تشکیل یک مدار اسیلاتور کولپیتس را داده اند که این سیگنال تولید شده جهت مدوله کردن سیگنال صدا و تصویر بکار می رود.سیگنال خروجی از اسیلاتور توسط Q۵ , Q۶ تقویت میشوند.L۱ , C۱۲ , C۱۳ تشکیل یک مدار ---------- پائین گذر و تطبیق امپدانس را می دهند ؛ مقاومت R۱۲ هم جهت انطباق سیگنال خروجی با هر نوع آنتی بکار رفته که بصورت اختیاری می باشد. [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:52 PM
الگوریتم ربات نوریاب

مقاله جالبی بود در مورد ساخت ساده یک ربات نوریاب که به توضیح آن خواهیم پرداخت

این ربات یک ربات سخت افزاری است که می تواند به جلو و عقب حرکت کند و دور بزند و ....

[Only registered and activated users can see links]

در اینجا به قسمت مکانیکی و چرخ های آن می پردازیم که در ربات های دیگر مانند لابیرنت نیز کاربرد دارد

معمولاً در ساخت روباتها برای اینکه روبات قابلیت حرکت در جهات مختلف را داشته باشد از چند روش استفاده می گردد مثلاً استفاده از چرخهای چند جهته که این روش بیشتر جهت ساخت رباتهای دقیق سرعتی از آنها استفاده می شود.

چرخ های مورد استفاده برای این رباتها چرخهای ویژه ای هستند که معمولاً سازنده ربات قیمت زیادی بابت آن ها پرداخت می کند ولی در عوض قدرت مانور روبات و همچنین دقت حرکت آن فوق العاده زیاد است

روش دیگر استفاده از دو نیروی محرکه مجزا در طرفین ربات است. در واقع اگر شما بتوانید به گونه ای سمت راست ربات را به جلو ببرید و سمت چپ ان را ثابت نگه دارید چرخ بر روی یک دایره دور خواهد زد. برای چنین کاری کافی است شما یک موتور در سمت راست ربات و یک موتور در سمت چپ ربات استفاده نمایید. در صورتی که هر دو موتور روشن باشد ربات به سمت جلو حرکت می کند و با خاموش کردن هر یک از موتورها و روشن کردن موتور مقابل ربات در جهتی چرخش خواهد نمود. اکثر سازندگان رباتهای ساده از این روش جهت کنترل ربات خود استفاده می کنند. ربات نوریاب ما نیز همینگونه طراحی شده است. شما می توانید به ابتکار خود شکل سازه ربات را تغییر دهید و تعداد چرخ های آن را کم و زیاد نمایید تنها دقت داشته باشید که یکی از موتورها در سمت راست ربات و موتور دیگر در سمت چپ آن قرار گیرد.

در این گونه ربات ها در صورتی که دقت حائز اهمیت باشد مانند مسابقات لابیرنت که ربات باید از میان دیوارها عبور کند و به آنها برخورد نکند از استپر موتور ها استفاده می شود که در مورد آنها توضیح خواهیم داد.

ادامه دارد......

ehsankia
29th January 2010, 06:52 PM
کاربرد سنسورها

در مقاله سنسورها در مورد سنسورها و انواع آنها به طور مختصر توضیحی دادیم

حال به بررسی عمکرد ان می پردازیم

[Only registered and activated users can see links]

دو روش عمده در استفاده از سنسورها وجود دارد:

1. حس کردن استاتیک: در این روش محرک‌ها ثابت‌اند و حرکت‌هایی که صورت می‌گیرد بدون مراجعه لحظه‌ای به سنسورها صورت می‌گیرد به عنوان مثال در این روش ابتدا موقعیت شی تشخیص داده می‌شود و سپس حرکت به سوی آن نقطه صورت می‌گیرد.

2. حس کردن حلقه بسته: در این روش بازوهای ربات در طول حرکت با توجه به اطلاعات سنسورها کنترل می‌شوند. اغلب سنسورها در سیستم‌های بینا این‌گونه‌اند.

از لحاظ کاربردی با نمونه‌هایی از انواع سنسورها در ربات آشنا می‌شویم:

1. سنسورهای بدنه (Body Sensors) : این سنسورها اطلاعاتی را درباره موقعیت و مکانی که ربات در آن قرار دارد فراهم می‌کنند. این اطلاعات نیز به کمک تغییر وضعیت‌هایی که در سوییچ‌ها حاصل می‌شود، به دست می‌آیند. با دریافت و پردازش اطلاعات بدست آمده ربات می‌تواند از شیب حرکت خود و این ‌که به کدام سمت در حال حرکت است آگاه شود. در نهایت هم عکس‌العملی متناسب با ورودی دریافت شده از خود بروز می‌دهد.

2. سنسور جهت‌یاب مغناطیسی(Direction Magnetic Field Sensor): با بهره‌گیری از خاصیت مغناطیسی زمین و میدان مغناطیسی قوی موجود، قطب‌نمای الکترونیکی هم ساخته شده است که می‌تواند اطلاعاتی را درباره جهت‌های مغناطیسی فراهم سازد. این امکانات به یک ربات کمک می‌کند تا بتواند از جهت حرکت خود آگاه شده و برای تداوم حرکت خود در جهتی خاص تصمصم‌گیری کند.این سنسورها دارای چهار خروجی می‌باشند که هرکدام مبین یکی از جهت‌ها است. البته با استفاده از یک منطق صحیح نیز می‌توان شناخت هشت جهت مغناطیسی را امکان‌پذیر ساخت.

3. سنسورهای فشار و تماس (Touch and Pressure Sensors) : شبیه‌سازی حس لامسه انسان کاری دشوار به نظر می‌رسد. اما سنسورهای ساده‌ای وجود دارند که برای درک لمس و فشار مورد استفاده قرار می‌گیرند. از این سنسورها در جلوگیری از تصادفات و افتادن اتومبیل‌ها در دست‌اندازها استفاده می‌شود. این سنسورها در دست‌ها و بازوهای ربات‌ هم به منظورهای مختلفی استفاده می‌شوند.مثلا برای متوقف کردن حرکت ربات در هنگام برخورد عامل نهایی با یک شی. همچنین این سنسورها به ربات‌ها برای اعمال نیروی کافی برای بلند کردن جسمی از روی زمین و قرار دادن آن در جایی مناسب نیز کمک می‌کند.

ادامه دارد.... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:52 PM
قسمت متحرک موتور (روتور)

در مقاله موتورهای القایی AC به صورت مقدمه وار به نوضیح موتورهای AC پرداختیم حال به قسمت های داخلی آن که شامل روتور و استاتور است به طور مفصل تر می پردازیم

روتور از چندین قطعه مجزای باریك فولادی كه در بین آنها میله هایی از مس یا آلومنیوم تعبیه شده ساخته شده است.

[Only registered and activated users can see links]

در رایج ترین نوع روتور (روتور قفس سنجابی) این میله ها در انتهای خود به صورت الكتریكی و مكانیكی بوسیله حلقه هایی به هم متصل شده اند. تقریبا 90 درصد از موتورهای القایی دارای روتور قفس سنجابی می باشند و این به خاطر آن است كه این نوع روتور ساختی مستحكم و ساده دارد. این روتور از هسته ای چند تكه استوانه ای با محوری كه شكافهای موازی برای جادادن رساناها درون آن دارد تشكیل شده است.هر شكاف یك میله مسی یا آلومنیومی یا آلیاژی را شامل می شود.در این میله ها به طور دائمی بوسیله حلقه های انتهایی آنها همچنان كه در شكل دو مشاهده می شود مدار كوتاه برقرار است.چون این نوع مونتاژ درست شبیه قفس سنجاب است , این نام برای آن انتخاب شده است.میله ای روتور دقیقا با محور موازی نیستند.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
در عوض به دو دلیل مهم قدری اریب نصب می شوند.

دلیل اول آنكه موتور با كاهش صوت مغناطیسی بدون صدا كاركرده و برای آنكه از هارمونیكها در شكافها كاسته شود.

دلیل دوم آن است كه گرایش روتور به هنگ كردن كمتر شود.دندانه های روتور به خاطر جذب مغناطیسی مستقیم (محض)
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

تلاش می كنند كه در مقابل دندانه های استاتور باقی بمانند.این اتفاق هنگامی می افتد كه تعداد دندانه های روتور و استاتور برابر باشند.

روتور بوسیله مهار هایی در دو انتها روی محور نصب شده است یك انتهای محور در حالت طبیعی برای انتقال نیرو بلندتر از طرف دیگر در نظر گرفته می شود. ممكن است بعضی موتورها محوری فرعی در طرف دیگر (غیر گردنده - غیر منتقل كننده نیرو) برای اتصال دستگاههای حسگر حالت (وضعیت) و سرعت داشته باشند. بین استاتور و روتور شكافی هوایی موجود است. بعلت القا انرژی از استاتور به روتور منتقل می شود. صرف نظر از روتور استفاده شده قواعد كلی برای دوران یكی است

ادامه دارد... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:52 PM
سرعت و استاتور!

در مقاله پیش در ابتدا به توضیح اجمالی در مورد روتور و موتورهای Ac پرداختیم حال در مورد تحلیل بخش غیر متحرک آن یعنی استاتور می پردازیم.

[Only registered and activated users can see links]

استاتور از چندین قطعه باریك آلومنیوم یا آهن سبك ساخته شده است این قطعات بصورت یك سیلندر تو خالی به هم منگنه و محكم شده اند سیم پیچهایی از سیم روكش دار در شیارها جاسازی شده اند. هر گروه پیچه با هسته ای كه آن را فرا گرفته یك آهنربای مغناطیسی (با دو پل) را برای كار كردن با تغذیه AC شكل می دهد. تعداد قطبهای یك موتور القایی AC به اتصال درونی پیچه های استاتور بستگی دارد. پیچه های استاتور مستقیما به منبع انرژی متصل اند. آنها به صورتی متصل اند كه با برقراری تغذیه AC یك میدان مغناطیسی چرخنده تولید می شود.

در مورد سرعت این موتور القایی نیز می توان گفت

میدان مغناطیسی ای كه در استاتور تولید میشود با سرعت سنكرون می چرخد.(Ns)

در روتور میدان مغناطیسی تولید می شود زیرا به طور طبیعی ولتاژ متناوب است.

برای كاهش سرعت نسبی نسبت به (شار) استاتور , روتور چرخش را در همان جهتی كه شار استاتور دارد آغاز می كند و تلاش می كند تا به سرعت چرخش فلاكس نایل شود. با اینحال روتور هرگز موفق نمی شود كه به سرعت میدان استاتور برسد. روتور از سرعت میدان استاتور كندتر می گردد. این سرعت Base speed نام دارد.(Nb)

تفاوتها میان Ns ها Nb Slip نام دارد.اسلیپ به مقادیر مختلف فشار (مكانیكی) بستگی دارد.هر افزایشی در فشار ، موجب كندتر كار كردن روتور و افزایش اسلیپ می شود. برعكس كاهش فشار سبب سرعت گرفتن روتور و كاهش اسلیپ می شود.

ادامه دارد..... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:52 PM
چگالی ربات ها

در مقالات قبل در مورد اماری از رباتها صحبت شد در ادامه:

[Only registered and activated users can see links]

دکتر کاظمی در باره چگالی ربات چنین توضیح می دهد: اگر تعداد ربات نسبت به تعداد کارگر را چگالی ربات بنامیم. در حال حاضر به ازای هر 10 هزار کارگر در ژاپن 352، در کره 173، در آلمان 171، ایتالیا 130، سوئد 117، فنلاند 99 و فرانسه 84 ربات وجود دارد. این چگالی برای کل صنایع است، اگر چگالی ربات در صنعت خودرو را در نظر بگیریم، در ژاپن 1710، ربات به ازای هر 10 هزار کارگر وجود دارد، این رقم برای ایتالیا 1600، آلمان 1180، فرانسه 1120، اسپانیا 950، ایالات متحده 770، انگلستان 610 است.

در مورد قیمت ربات از سال 1990 تا 2005 قیمت ربات ها تقریباً نصف شده ضمن آن که در این 15 سال کیفیت و کارایی ربات ها و تعداد اعمالی که انجام می دهند تقریباً پنج برابر شده است. البته می توان این نکته را نیز لحاظ کرد که حقوق و مزایای کارگر در سال 2005 بسیار بالاتر از سال 1990 است؛ حتی بر اساس آمارهای موجود دراین 15 سال در ایالات متحده حقوق و مزایای کارگری حدود 80 درصد افزایش داشته است.

دکتر کاظمی از ارائه این آمار به این نتیجه رسید که در ایران پتانسیل زیادی برای استفاده از ربات وجود دارد. زیرا چگالی ربات در ایران فاصله زیادی با کشورهای صنعتی دارد. در ایران آمار دقیقی وجود ندارد اما بعید است که کل ربات های صنعتی در ایران به 1000 دستگاه برسد. این که ربات جای کارگر را می گیرد یک باور اشتباه است که متأسفانه بعضی از مدیران نیز بر این باورند. ربات های صنعتی شرکت ها را نه تنها از کارگر بی نیاز نکرده بلکه موجب رشد و ارتقای دانش فنی کارگران می شود و کار را آسان و کم خطر می کند. البته هدف بالا بردن آمار بهره گرفتن از ربات نیست باید در نهایت استفاده از فناوری موجب افزایش کیفیت ، ایمنی و سلامت نیروی انسانی و افزایش سرعت کار شود. نتایج، رسیدن به این هدف را به خوبی نشان می دهد. یكی از الزامات اولیه پذیرش این باور است كه استفاده از ربات‌های صنعتی و تكنولوژی‌های نو می‌تواند در تعالی و رشد صنعتی كشور موثر واقع شود. در این راستا فرهنگ‌سازی استفاده از ربات به همراه افزایش سطح دانش و آگاهی نیروهای صنعتی كشور از مدیران ارشد گرفته تا مدیران میانی و پرسنل مهندسی و نیروهای كارگری لایه پایین می‌تواند مثمر ثمر واقع شود.

[Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:52 PM
عملکرد ترانزیستور را بدانیم

اعمال ولتاژ با پلاریته موافق باعث عبور جریان از یک پیوند PN می شود و چنانچه پلاریته ولتاژتغییر کند جریانی از مدار عبور نخواهد کرد

[Only registered and activated users can see links]

در مقاله قبلی مختصری د رمورد ترانزیستور ها صحبت کردیم

اگر ساده بخواهیم به موضوع نگاه کنیم عملکرد یک ترانزیستور را می توان تقویت جریان دانست. مدار منطقی کوچکی را در نظر بگیرید که تحت شرایط خاص در خروجی خود جریان بسیار کمی را ایجاد می کند. شما بوسیله یک ترانزیستور می توانید این جریان را تقویت کنید و سپس از این جریان قوی برای قطع و وصل کردن یک رله برقی استفاده کنید.

از لحاظ ساختاری می توان یک ترانزیستور را با دو دیود مدل کرد.

ترانزستورهای اولیه از دو پیوند نیمه هادی تشکیل شده اند و بر حسب آنکه چگونه این پیوند ها به یکدیگر متصل شده باشند می توان آنها را به دو نوع اصلی PNP یا NPN تقسیم کرد. برای درک نحوه عملکرد یک ترانزیستور ابتدا باید بدانیم که یک پیوند (Junction) نیمه هادی چگونه کار می کند.

[Only registered and activated users can see links]

در شکل اول شما یک پیوند نیمه هادی از نوع PN را مشاهده می کنید. که از اتصال دادن دو قطعه نیمه هادی P و N به یکدیگر درست شده است. نیمه هادی های نوع N دارای الکترونهای آزاد و نیمه هادی نوع P دارای تعداد زیادی حفره (Hole) آزاد می باشند. بطور ساده می توان منظور از حفره آزاد را فضایی دانست که در آن کمبود الکترون وجود دارد.

اگر به این تکه نیمه هادی از خارج ولتاژی بصورت آنچه در شکل نمایش داده می شود اعمال کنیم در مدار جریانی برقرار می شود و چنانچه جهت ولتاژ اعمال شده را تغییر دهیم جریانی از مدار عبور نخواهد کرد.

این پیوند نیمه هادی عملکرد ساده یک دیود را مدل می کند. یکی از کاربردهای دیود یکسوسازی جریان های متناوب می باشد. از آنجایی که در محل اتصال نیمه هادی نوع N به P معمولآ یک خازن تشکیل می شود پاسخ فرکانسی یک پیوند PN کاملآ به کیفیت ساخت و اندازه خازن پیوند بستگی دارد. به همین دلیل اولین دیودهای ساخته شده توانایی کار در فرکانسهای رادیویی - مثلآ برای آشکار سازی - را نداشتند.

معمولآ برای کاهش این خازن ناخاسته، سطح پیوند را کاهش داده و آنرا به حد یک نقطه می رسانند. [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:52 PM
نکاتی در مورد آپ امپ

در سیستم های الکترونیک حالتهای بسیاری وجود دارد که تغییرات سیگنال به آهستگی انجام می گیرد یا ما با مقادیرکوچک DC سروکار داریم.

[Only registered and activated users can see links]

چنانچه در مقاله معرفی Op-Amp در بعضی موارد Op-Amp ها نیاز به دو منبع تغذیه مثبت و منفی دارند.

اگر ما مایل باشیم که تنها از خروجی مثبت آپ امپ استفاده کنیم.در واقع منظور ولتاژ های مثبت در خروجی است.در این حالت می بایست منفی Vss را به زمین متصل کنیم.ولتاژ‌ مثبت را تنها به پایه تغذیه مثبت وصل کنیم.

در این حالت شما بایستی از دو باطری یا از یک منبع تغذیه دوتایی مثبت و منفی استفاده کنید.

نکته ای که در مورد آپ امپ ها حاوز اهمیت است آن است که هیچگاه تغذیه مثبت و منفی آپ و امپ را به صورت معکوس وصل نکنید،با این کار Op-Amp خواهد سوخت.

تغذیه ورودی های مثبت و منفی می بایست از مقادیر ورودی در پایه های inverting و noninverting بیشتر باشد سیگنال های ورودی و خروجی را توسط خازنهای 1.0ufتا 0.1uf زمین کنید تا از تاثیر نویز در مدار خود جلوگیری کنید.

در حالت ایده آل آپ امپ ها دارای مقاومت ورودی بالا و در نتیجه جریان ورودی در حد صفر و مقاومت خروجی صفر می باشند همچنین در این حالت ولتاژ‌ در ورودی های مثبت و منفی با یکدیگر مساوی هستند. [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:53 PM
ترانزیستور چه کاری انجام می دهد؟

در میکرو چیپ های امروزی ، که حاوی میلیونها ترانزیستور هستند که در الگو یا طرح مخصوصی چیده شده اند خروجی تقویت شده یک ترانزیستور به ورودی ترانزیستور دیگر داده می شود تا آن هم عمل تقویت کنندگی را بر روی ورودی انجام دهد و به همین ترتیب ادامه می یابد که نتیجه یک خروجی تقویت شده و پر توان می باشد.

[Only registered and activated users can see links]

چنین میکروچیپی می تواند سیگنالی بسیار ضعیفی را از آنتن بگیرد و یک صوت قوی و چهار کاناله را تحویل دهد. با ساختن چیپ ها در طراحی های مختلف می توان تایمر هایی برای ساعت یا سنسور هایی برای نشان دادن درجه حرارت و یا کنترل کننده چرخ های ماشین تا قفل نشوند (سیستمABS) ساخت.می توان ترانزیستور ها را در آرایشی دیگر در داخل چیپ قرار داد (طراحی متفاوت) و پروسسور های منطقی و محاسباتی را ساخت که باعث می شوند تا ماشین حسابها محاسبه و کامپیوتر ها پردازش کنند و یا شبکه هایی را برای انتقال مکالمات تلفنی ساخت و یا سیستمهایی را ساخت که بتوانند صدا و تصویر را انتقال دهند.

می توان ترانزیستور ها را در بسته هایی چید (گیت های منطقی) می گویند و می توانند دو عدد 1 و 1 را باهم جمع کنند و یا می توان آنها را در آرایشی خاص قرار داد تا کارهای بسیار بزرگی را با استفاده از سرعت سوئیچینگ – 100 میلیون بار بر ثانیه و بیشتر - خود انجام دهند .

البته مداراتی که در چند سال گذشته برای انجام عملی خاص به وسیله ترانزیستور ها بر روی بورد ها بسته می شدند امروزه به مدد طراحی کامپیوتری و تکنیک مدارات مجتمع بر روی یک آی سی هزاران ترانزیستور و سیم کشی های مربوطه و تمام قطعات الکترونیکی لازم قرار داده می شوند.

---------------------------------------------------------------------------------------------
شاید بتوان گفت که حجم مدارات هزاران بار کاهش یافته است.
---------------------------------------------------------------------------------------------

چیزی که باعث می شود که ترانزیستور ها روز به روز پیشرفت کنند و بهتر و ارزان تر شوند تحقیقات نیمه هادی ها است که روز به روز بهتر و کاربردی تر می شوند. [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:53 PM
ساختار ترانزیستور اثر میدانی

همانگونه که از نام این المان مشخص است، پایه کنترلی آن جریانی مصرف نمی کند و تنها با اعمال ولتاژ و ایجاد میدان درون نیمه هادی ، جریان عبوری از FET کنترل می شود

[Only registered and activated users can see links]

به همین دلیل ورودی این مدار هیچ گونه اثر بارگذاری بر روی طبقات تقویت قبلی نمی گذارد و امپدانس بسیار بالایی دارد.

در مقالات قبلی انواع ترانزیستور های 3 پایه را بررسی اجمالی کردیم فت نیز نوع دیگری از ترانزیستور ها می باشد که کاربردهای خاص خود را داراست

فت دارای سه پایه با نامهای درِین D - سورس S و گیت G است که پایه گیت ، جریان عبوری از درین به سورس را کنترل می نماید. فت ها دارای دو نوع N کانال و P کانال هستند. در فت نوع N کانال زمانی که گیت نسبت به سورس مثبت باشد جریان از درین به سورس عبور می کند . FET ها معمولاً بسیار حساس بوده و حتی با الکتریسیته ساکن بدن نیز تحریک می گردند. به همین دلیل نسبت به نویز بسیار حساس هستند.

نوع دیگر ترانزیستورهای اثر میدانی MOSFET ها هستند ( ترانزیستور اثر میدانی اکسید فلزی نیمه هادی - Metal-Oxide Semiconductor Field Effect Transistor ) یکی از اساسی ترین مزیت های ماسفت ها نویز کمتر آنها در مدار است.

فت ها در ساخت فرستنده باند اف ام رادیو نیز کاربرد فراوانی دارند. برای تست کردن فت کانال N با مالتی متر ، نخست پایه گیت را پیدا می کنیم. یعنی پایه ای که نسبت به دو پایه دیگر در یک جهت مقداری رسانایی دارد و در جهت دیگر مقاومت آن بی نهایت است. معمولاً مقاومت بین پایه درین و گیت از مقاومت پایه درین و سورس بیشتر است که از این طریق می توان پایه درین را از سورس تشخیص داد.

[Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:53 PM
سنسور های گرمایی و بویایی

در مقاله قبلی به کاربرد سنسور های بدنه ، جهت‌یاب مغناطیسی و فشار و تماس در ربات ها پرداختیم حال به دو نوع دیگر از آنها یعنی سنسور های گرمایی و بویایی می پردازیم

[Only registered and activated users can see links]

سنسورهای گرمایی (Heat Sensors) : یکی از انواع سنسورهای گرمایی ترمینستورها هستند. این سنسورها المان‌های مقاومتی پسیوی هستند که مقاومت آنها متناسب با دمایشان تغییر می‌کند. بسته به اینکه در اثر گرما مقاومتشان افزایش یا کاهش می‌یابد، برای آن‌ها به ترتیب ضریب حرارتی مثبت یا منفی را تعریف می‌کنند. نوع دیگری از سنسورهای گرمایی ترموکوپل‌ها هستند که آن‌ها نیز در اثر تغییر دمای محیط ولتاژ کوچکی را تولید می‌کنند. در استفاده از این سنسورها معمولا یک سر ترموکوپل را به دمای مرجع وصل کرده و سر دیگر را در نقطه‌ای که باید دمایش اندازه‌گیری شود، قرار می‌دهند.

2. سنسورهای بویایی (Smell Sensors):قبل از ساخت سنسور های بویایی سنسوری که موجود بود یک‌سری سنسورهای حساس برای شناسایی گازها بود که اصولا هم برای شناسایی گازهای سمی کاربرد داشتند. ساختمان این سنسورها به این صورت است که یک المان مقاومتی پسیو که از منبع تغذیه‌ای مجزا، با ولتاژ 5+ ولت تغذیه می‌شود، در کنار یک سنسور قرار دارد که با گرم شدن این المان حساسیت لازم برای پاسخ‌گویی سنسور به محرک‌های محیطی فراهم می‌شود. برای کالیبره کردن این دستگاه ابتدا مقدار ناچیزی از هر بو یا عطر دلخواه را به سیستم اعمال کرده و پاسخ آن را ثبت می‌کنند و پس از آن این پاسخ را به عنوان مرجعی برای قیاس در استفاده‌های بعدی به کار می‌‌برند. اصولا در ساختمان این سیستم چند سنسور، به طور همزمان عمل می‌کنند و سپس پاسخ‌های دریافتی از آن‌ها به شبکه‌ عصبی ربات منتقل شده و تحلیل و پردازش لازم روی آن صورت می‌گیرد. نکته مهم درباره کار این سنسورها در این است که آن‌ها نمی‌توانند یک بو یا عطر را به طور مطلق انداره‌ بگیرند. بلکه با اندازه‌گیری اختلاف بین آن‌ها به تشخیص بو می‌پردازند



ادامه دارد..... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:53 PM
انواع موتورهای القایی

عموما دسته بندی موتورهای القای براساس تعداد پیچه های استاتور است كه عبارتند از:

موتورهای القایی تك فاز

موتورهای القایی سه فاز

بیشتر از كل انواع موتورها از موتورهای القایی AC تك فاز استفاده می شود منطقی است كه باید موتورهای دارای كمترین گرانی و هزینه نگه داری بیشتر استفاده شوند، موتور القایی AC تك فاز بهترین مصداق این توصیف است آن طور كه از نام آن مشخص می شود این نوع از موتور تنها یك پیچه (پیچه اصلی) دارد و با یك منبع تغذیه تك فاز كار می كند.در تمام موتورهای القایی تك فاز روتور از نوع قفس سنجابی است.

[Only registered and activated users can see links]

موتور القایی تك فاز خود راه انداز نیست هنگامی كه موتور به یك تغذیه تك فاز متصل است پیچه اصلی دارای جریانی متناوب می شود این جریان متناوب میدان مغناطیسی ای ضربانی تولید می كند به سبب القا روتور تحریك می شود چون میدان مغناطیسی اصلی ضربانی است توركی كه برای چرخش موتور لازم است بوجود نمی آید و سبب ارتعاش روتور و نه چرخش آن می شود از این رو موتور القایی تك فاز به دستگاه آغاز گری نیاز دارد كه می تواند ضربات آغازی را برای چرخش موتور تولید كند.

دستگاه آغاز گر موتورهای القایی تك فاز اساسا پیچه ای اضافی در استاتور است (پیچه كمكی) كه در شكل نشان داده شده است.

[Only registered and activated users can see links]

پیچه استارت می تواند دارای خازنهای سری و یا سوئیچ گریز از مركز باشد هنگامی كه ولتاژ تغذیه برقرار است جریان در پیچه اصلی به سبب مقاومت پیچه اصلی ولتاژ تغذیه را افت می دهد (ولتاژ به جریان تبدیل می شود) در همین حین جریان در پیچه استارت بسته به مقاومت دستگاه استارت به افزایش ولتاژ تغذیه تبدیل می شود فعل و انفعال میان میدانهای مغناطیسی كه پیچه اصلی و دستگاه استارت می سازند میدان برایندی می سازند كه در جهتی گردش می كند موتور گردش را در جهت این میدان برایند آغاز می كند.

هنگامی كه موتور به 75 درصد دور مجاز خود می رسد یك سوئیچ گریز از مركز پیچه استارت را از مدار خارج می كند از این لحظه به بعد موتور تك فاز می تواند تورك كافی را برای ادامه كاركرد خود نگه دارد.

بجز انواع خاص دارای Capacitor start / capacitor run عموما همه موتورهای تك فاز فقط برای كاربری های بالای 3/4 hp استفاده می شوند.

ادامه دارد....

[Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:53 PM
موتور القایی AC فاز شكسته

در مقالات قبلی به انواع موتورهای القایی پرداختیم

سپس موتورهای القایی AC را مورد بررسی قرار دادیم و روتور و استاتور را بررسی کردیم.

[Only registered and activated users can see links]

حال انواع موتورهای القایی AC را بررسی میکنیم که شامل :

1- موتور القایی فاز شکسته

2- موتور القایی با استارت خازنی

3- موتورهای AC القایی با خازن دائمی اسپلیت

میباشد.

موتور القایی فاز شكسته

موتور القایی فاز شكسته همچنین به عنوان Induction start/Induction run (استارت القایی/كاركرد القایی) هم شناخته می شود كه دو پیچه دارد.

پیچه استارت از سیم نازكتر و تعداد دور كمتر نسبت به پیچه اصلی برخوردار است که دلیل آن بوجود آوردن مقاومت بیشتر است. همچنین میدان پیچه استارت در زاویه ای غیر از آنچه كه پیچه اصلی دارد قرار می گیرد كه سبب آغاز چرخش موتور می گردد. پیچه اصلی كه از سیم ضخیم تری ساخته شده است موتور را همیشه درحالت چرخش باقی نگه می دارد.

تورك آغازین كم است مثلا 100 تا 175 درصد تورك ارزیابی شده ، موتور برای استارت جریانی زیاد طلب می كند تقریبا 700 تا 1000 درصد به همین علت جریان ارزیابی شده تورك بیشینه تولید شده نیز در محدوده 250 تا 350 درصد از تورك براوردشده می باشد

كاربریهای بسیار خوبی برای موتورهای فاز شكسته وجود دارد که شامل سمباده (آسیاب) های كوچك , دمنده ها و فنهای كوچك و دیگر دستگاههایی با نیاز به تورك آغازین كم و قدرت 1/20 تا 1/3 اسب بخار است و همچنین این موتورها برای استفاده در كاربریهایی كه به دوره های خاموش و روشن و گشتاور زیاد نیازدارند مناسب نیستند.

نوع دیگر این نوع از موتورها ، موتور القایی با استارت خازنی است این نوع موتور، اصلاح شده فاز شكسته است که با وجود خازنی سری اضافه شده به آن سبب بهبود استارت می شود. همانند موتور معمولی فاز شكسته این نوع موتور یك سوئیچ گریز از مركز داشته كه هنگامی كه موتور به 75 درصد سرعت ارزیابی شده می رسد , پیچه استارت را از مدار خارج می نماید.از آنجا كه خازن با مدار استارت موازی است , گشتاور استارت بیشتری تولید می كند

ادامه دارد.... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:56 PM
موتورهای القایی با خازن

در مقاله قبلی در مورد موتورهای القایی فاز شکسته صحبت شد و همانطور که گفته شد موتور القایی با استارت خازنی همان موتور اصلاح شده فاز شكسته با خازنی سری است که معمولا در حدود 200 تا 400 درصد گشتاور ارزیابی شده را داراست و در آن جریان استارت معمولا بین 450 تا 575 درصد جریان ارزیابی شده است كه بسیار كمتر از موتور فاز شكسته و بعلت سیم ضخیم تر در مدار استارت است.

[Only registered and activated users can see links]

نوع اصلاح شده ای از موتور با استارت خازنی ، موتور با استارت مقاومتی است در این نوع موتور خازن استارت با یك مقاومت جایگزین شده است موتور استارت مقاومتی در كاربریهایی مورد استفاده قرار می گیرد كه میزان گشتاور استارتینگی كمتر از مقداری كه موتور استارت خازنی تولید می كند لازم است صرف نظر از هزینه این موتور امتیازات عمده ای نسبت به موتور استارت خازنی ندارد.

این موتورها در انواع مختلف كاربریهای پولی و تسمه ای مانند تسمه نقاله های كوچك , پمپها و دمنده های بزرگ به خوبی بسیاری از خود گردانها و كاربریهای چرخ دنده ای استفاده می شوند.

موتورهای AC القایی با خازن دائمی اسپلیت نوع دیگری است که در این نوع موتور (PSC) نوعی خازن دائما به صورت سری به پیچه استارت متصل است این عمل سبب می شود كه پیچه استارت تا زمانی كه موتور به سرعت چرخش خود برسد بصورت پیچه ای كمكی عمل كند از آنجا كه خازن عملكرد اصلی , باید برای استفاده مداوم طراحی شده باشد , نمی تواند توان استارتی معادل یك موتور استارت خازنی ایجاد نماید گشتاور استارت یك موتور (PSC) معمولا كم و در حدود 30 تا 150 درصد گشتاور ارزیابی شده است موتورهای (PSC) جریان استارتی پایین , معمولا در كمتر از 200 درصد جریان برآورد شده دارند كه آنها را برای كاربریهایی با سرعتهای دارای چرخه های خاموش روشن بالا بسیار مناسب می سازد.

موتورهای PSC امتیازات فراوانی دارند طراحی موتور براحتی برای استفاده با كنترل كننده های سرعت می تواند اصلاح شود همچنین می توانند برای بازدهی بهینه و ضریب توان بالا در فشار برآورد شده طراحی شوندآنها به عنوان قابل اطمینان ترین موتور تك فاز مطرح می شوند مخصوصا به این خاطر كه به سوئیچ گریز از مركز نیازی ندارند.

موتورهای PSC بسته به طراحیشان كاربرد بسیار متنوعی دارند كه شامل فنها , دمنده ها با نیاز به گشتاور استارت كم و چرخه های كاری غیر دائمی مانند تنظیم دستگاهها (طرز كارها) , عملگر درگاهها و بازكننده های درب گاراژها می شود.

ادامه دارد... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:57 PM
سنسور گاز

چنانچه عنوان شد در ساخت ربات ها سنسور ها بسیار مورد استفاده قرار می گیرند در مقاله قبلی به معرفی اجمالی از انواع ربات ها پرداختیم.

یکی از این سنسورها که در رباتهای سنسور که در رباتهای امداد مورد استفاده قرار میگیرد و در بازار به سنسور گاز ( TGS813) معروف است دارای حساسیت بالایی در شناسایی گازهای قابل اشتعال از جمله بوتان ، متان و پنتان دارد.

[Only registered and activated users can see links]

این سنسور دارای شش پایه است که برای استفاده از آن باید سه پایه سمت چپ یا راست خود را به مثبت پنج ولت وصل کنید هیچ فرقی نمی کند که کدام سه پایه را وصل می کنید بعد از آن سه پایه دیگر را به ترتیب پایه وسط ، زمین و دو پایه دیگر را خروجی می کنید.

برای این که بتوانید از این سنسور استفاده کنید به خروجی سنسور مقاومتی ۱.۵ کیلو اهم وصل کنید این مقاومت طوری وصل می شود که همیشه با سنسور و مدار بعدی که برای پردازش سنسور می آید به صورت موازی است ( یک پایه مقاومت به خروجی مدار و پایه دیگر به زمین متصل است)

این سنسور در حالت عادی در خروجی دارای صفر منطقی است و وقتی گاز را احساس می کند خروجی آن به صورت یک منطقی در می آید .

برای این که از سالم بودن سنسور خود مطمئن شوید سنسور را به همان آرایشی که بالا گفته شده بسته و بعد یک دیود نورانی را با یک مقاومت ۲۲۰ اهم سری کرده و با مقاومت ۱.۵ کیلو اهم موازی کنید و مدار را به برق وصل کنید در حالت عادی دیود نورانی خاموش است ولی به محض این که گازی به مشام سنسور رسید دیود روشن می شود .

قابل ذکر است که سنسور برای راه اندازی نیاز به جریان حداقل ۱۸۰ میلی آمپر دارد به همین علت نمی توان آن را با باتری راه اندازی کرد برای همین برای تغذیه سنسور از یک منبع تغذیه استفاده می شود.

همیشه یک مقاومت ۱.۵ کیلو اهم باید با خروجی سنسور موازی باشد در اصل این مقاومت یک حسن و هزارن عیب را به همراه دارد .

در اصل TGS 813 سنسوری است که خروجی آن به صورت آنالوگ با تغییرات گاز تغییر می کند و نه به صورت دیجیتال به همین علت برای این که بتوانیم کار خود را راحت کنیم خروجی را با یک مقاومت ۱.۵ کیلو موازی می کنیم که در حالت عادی خروجی را در صفر منطقی نگه دارد و وقتی که گاز مشتعل شد خروجی به یک منطقی تغییر حالت دهد البته این روش برای کارهایی که زیاد دقت لازم ندارد روش بسیار عالی و ارزان است ولی برای کارهایی که دقت بالایی را نیاز دارند روش مناسبی نیست .

ehsankia
29th January 2010, 06:57 PM
نیرو محرکه ربات نوریاب

در مقالات قبلی در مورد موتور ربات نوریاب صحبت کردیم حال به بررسی نیرو محرکه آن می پردازیم.

برای تامین نیروی محرکه ربات باید یک موتور الکتریکی کوچک که ولتاژ کاری آن بین 3 تا 6 ولت است را انتخاب نمایید

[Only registered and activated users can see links]

معمولاً این گونه موتورها قدرت چندانی ندارند و نمی توانند ربات را حرکت دهند برای رفع این مشکل باید به نحوی نیروی موتور را افزایش دهیم معمولاً برای این کار از تعدادی چرخ دنده و یا تسمه و پولی استفاده می کنیم

ما با توجه به امکانات اطراف خود می توانیم روش مناسب تر را انتخاب نماییم اگر بخواهیم یک نیروی محرکه خوب را بدون دردسرهای اضافی به دست آوریم اسباب بازی ها گزینه های مناسبی هستند معمولاً درون اسباب بازی های متحرک مثل ماشینها حداقل یک موتور به همراه مجموعه ای از چرخ دنده ها ( گریبکس ) وجود دارد البته نمونه های موتور و گریبکس سر هم در بازار موجود است که می توانیم با قیمت بیشتری ( و البته کیفیت بهتر ) تهیه نماییم پس از نصب موتور و گربکس بر روی بدنه ربات ( بدنه ربات را می توانیم از چوب یا آلومینیوم بسازی ) نوبت به اتصال چرخ ها است. اگر از موتور و گریبکس ماشینها اسباب بازی استفاده کرده ایم ، چرخ همان ماشین بهترین گزینه است در غیر اینصورت می توانید چرخ را از جنس چوب خراطی کنید یا از پلاستیک فشرده ( تفلون ) بسازید دقت کنید که قطر چرخ شما سرعت ربات را تعیین می کند که هر چقدر قطر بیشتر باشد سرعت ربات بیشتر و در عوض قدرت آن کمتر می شود معمولاً با چرخ هایی با قطر بین 5 تا 10 سانتی بهترین نتیجه حاصل می شود.

اگر ربات دو چرخ دارد ( در هر طرف یک چرخ ) باید برای حفظ تعادل آن فکری کرد. این کار را می توانیم با نصب دو چرخ هرز گرد در جلو و عقب روبات انجام دهیم اگر چرخ کوچک در دسترس نیست کافی است که یک مفتول را به صورت قلاب ( علامت سوال ) در آورده و در انتها و ابتدای ربات نصب کنید. این کار از کشیده شدن عقب و جلوی ربات بر روی زمین جلو گیری می کند اگر چه کار زیاد تمیز از آب در نمی آید

ادامه دارد.... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:57 PM
روند طراحي يك مدار قابل برنامه ريزي FPGA

قبلا در مورد مدارات FPGA مختصرا توضيحاتي داديم حال گام را کمي فراتر گذاشته و به بررسي چگونگي طراحي اين مدارات به نام XILINX Foundation مي پردازيم.

در اينجا فرض بر آن است که شما در مورد FPGA اطلاعاتي داريد در حقيقت اين مقاله کمي تخصصي براي افرادي که با الکترونيک سر و کار دارند نوشته شده است.

================================================== ===================
نرم افزار XILINX Foundation محيطي جهت ايجاد برنامه هايي براي توصيف طرح منطقي يک مدار مجتمع FPGA مي باشد.
================================================== ===================

[Only registered and activated users can see links]

روند طراحي با استفاده از نرم افزار Foundation به اين ترتيب است:

• طرحهاي ديجيتال مورد نظر ، با استفاده از اديتور شماتيک يا اديتور ماشين حالت يا اديتور متني HDL وارد مي شوند، طرح مورد نظر مي تواند توسط يکي از اين اديتورهاي ترکيبي از همه انها ايجاد شود.

• يک سيمولاتور (شبيه ساز) عملي عملکرد يک طرح کامپايل شده را چک مي کند و به شما اجازه مي دهد تا نتايج را ببينيد و صحت يا عدم صحت نتايج را بررسي کنيد. در صورت بروز هر گونه خطائي مي توان به محيط اديتوري شماتيک ، HDL يا ماشين حالت برگشته خطاها را اصلاح کنيد.

• ابزار اجراي نرم افزار Foundation، ابتدا ليست گيتها و اتصالات ايجاد شده را به يک فايل با فرمت باينري تبديل مي کند که جهت برنامه ريزيFPLD استفاده خواهد شد.در اين مرحله است که يک device خاص جهت برنامه ريزي کردن بايد مشخص شود، مانند خانواده هاي XC95108 و xc400 ،5xl . براي device هاي xc9500 ،برنامه مورد نظر طراح را داخل يک CPLD قرارمي دهيم ولي در XC4000 ، طرح داخل يک FPGA قرار مي گيرد . به اين ترتيب که گيتها داخل CLB هاي مشخص قرار مي گيرند و مسير يابي و سيم پيچي ها با استفاده از PSM ها انجام مي شوند.

• بعد از اينکه ابزار اجرائي نرم افزار FOUNDATION تاخيرهاي مربوط به گيتها و عمل مسير يابي را مشخص کردند، شبيه سازي خصوصيات زماني طرح با يک mapping مشخص در يک FPLD انجام مي شوند.

• با وارد کردن وروديها به يک برد XS95 يا XS40 از طريق کابل پورت موازي کامپيوتر عمل خطايابي انجام مي شود.

مثالي در مورد نحوه برنامه ريزي يک برد XS40 ( جمع کننده تک بيتي):

[Only registered and activated users can see links]

[Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:57 PM
رﺑﺎت ﺗﻌﻘﻴﺐ ﺧﻂ‬

آسان ترین نوع رباتی که می توان برای ورود به عرصه رباتیک ازآن آغاز کرد رﺑﺎت ﺗﻌﻘﻴﺐ ﺧﻂ است این ربات ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﺳﻨﺴﻮر هایی دارد که ﺧﻂ ﺳﻴﺎﻩ ﻳﺎ ﺳﻔﻴﺪ را ﺗﺸﺨﻴﺺ دهند. همچنین ﺑﻪ ﻳﻚ ‪ ADC‬ﻧﻴﺎز دارد.‬

ﺧﺮوﺟﻲ های ‪ ADC‬ﻧﻴﺰ ﺑﻪ ﻳﻚ ﻣﻴﻜﺮوکنترﻟﺮ ﻣﻲ روﻧﺪ و در ﻣﻴﻜﺮو کنترلر ﺗﻮﺳﻂ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﭘﺮدازش و ﺧﺮوﺟﻲ ﺑﻪ دو ﻋﺪد ﻣﻮﺗﻮر ﻣﺘﺼﻞ‬ ‫ﻣﻲ ﺷﻮد.‬

[Only registered and activated users can see links]

الف) ﺳﺨﺖ اﻓﺰار(اﻟﮑﺘﺮوﻧﻴﮑﯽ)

‫ﻗﺴﻤﺖ اﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﻜﻲ اﻳﻦ رﺑﺎت ﺷﺎﻣﻞ :‬

‫١- ﺳﻨﺴﻮرها (ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ و ﮔﻴﺮﻧﺪﻩ ها)

‫٢- ﺗﺒﺪﻳﻞ ﮔﺮ ﺁﻧﺎﻟﻮگ ﺑﻪ دﻳﺠﻴﺘﺎل‬

‫٣- ﻣﻴﻜﺮو کنترﻟﺮ‬

‫4- ﻣﻮﺗﻮرها‬

‫الف - 1) سنسورها

ﺳﻨﺴﻮر های اﻳﻦ رﺑﺎت ﺑﻪ دو دﺳﺘﻪ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ :‬ ١- ﺣﺴﺎس ﺑﻪ ﻧﻮر(اﭘﺘﻴﻚ) 2- ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ‬

1- حساس به نور (اپتیک): اﻳﻦ دﺳﺘﻪ از ﺳﻨﺴﻮرها از ﻳﻚ ‪ LED‬و ﻳﻚ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺣﺴﺎس ﺑﻪ ﻧﻮر ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻧﻮر ﺗﻮﺳﻂ ‪ LED‬ﺗﺎﺑﻴﺪﻩ ﻣﻲ ﺷﻮد و ﻧﻮر‬ﺑﺎزﺗﺎب ﺷﺪﻩ ﺑﺎﻋﺚ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻘﺎوﻣﺖ و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮ وﻟﺘﺎژ ﻣﻲ ﺷﻮد با توجه به این مساله که ﺑﺎزﺗﺎب ﺳﻄﺢ ﻣﺸﻜﻲ کمتر از ﺳﻄﺢ‬ ‫ﺳﻔﻴﺪ اﺳﺖ. اﻳﻨﮕﻮﻧﻪ از ﺳﻨﺴﻮرها ﺑﻪ دﻟﻴﻞ اﺛﺮ ﭘﺬﻳﺮی از ﻧﻮر ﻣﺤﻴﻂ ، درﺻﺪ ﺧﻄﺎی ﺑﺴﻴﺎری دارﻧﺪ .‬

‫٢- ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ:‬

اﻳﻦ ﮔﻮﻧﻪ از ﺳﻨﺴﻮر ها از ﻳﻚ ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ و ﻳﻚ ﮔﻴﺮﻧﺪ ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪﻩ اﺳﺖ. ﭘﺮﺗﻮ های ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ ﺗﻮﺳﻂ ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ‬ ﻓﺮﺳﺘﺎدﻩ ﺷﺪﻩ و ﺑﻪ ﺳﻄﺢ ﺑﺮﺧﻮرد ﻣﻲ کند و ﺑﺎزﺗﺎب ﺁن ﺗﻮﺳﻂ ﮔﻴﺮﻧﺪﻩ درﻳﺎﻓﺖ ﻣﻲ ﺷﻮد. اﻳﻨﮕﻮﻧﻪ از ﺳﻨﺴﻮرها ﺑﻪ دﻟﻴﻞ اﻳﻨﻜﻪ از‬‫ﻣﺤﻴﻂ اﺛﺮ ﻧﻤﻲ ﮔﻴﺮﻧﺪ، درﺻﺪ ﺧﻄﺎ ﺑﺴﻴﺎر ﭘﺎﻳﻴﻨﻲ دارﻧﺪ. ﺑﻨﺎﺑﺮ اﻳﻦ ﻣﺎ در ﻣﻮرد اﻳﻦ ﺳﻨﺴﻮر ها ﺻﺤﺒﺖ ﻣﻲ کنیم.

‫ﺳﻨﺴﻮر های ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ ﺑﻪ دو دﺳﺘﻪ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. دﺳﺘﻪ اول ‪ LED‬ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ و ﮔﻴﺮﻧﺪﻩ ﺟﺪا از هم اﺳﺖ. اﻳﻦ ﮔﻮﻧﻪ از‬‫ﺳﻨﺴﻮرها در دو اﻧﺪازﻩ ‪ 5mm‬و ‪ ٣mm‬ﻣﻮﺟﻮد اﺳﺖ . ﻧﻮع ‪ 3mm‬ﺑﻪ دﻟﻴﻞ اﻳﻨﻜﻪ ‪ LED‬ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ و ﮔﻴﺮﻧﺪﻩ همرﻧﮓ هستند ‫ﺗﺸﺨﻴﺺ ﺁن ها ﺳﺨﺖ اﺳﺖ و ﺑﺎﻳﺪ ﺗﻮﺳﻂ ﻣﺎﻟﺘﻲ ﻣﺘﺮ اﻧﺠﺎم ﭘﺬﻳﺮد. ﻣﺸﻜﻞ دﻳﮕﺮ اﻳﻦ ﺳﻨﺴﻮر ها اﻳﻦ اﺳﺖ که ﻧﻮع ﺗﻘﻠﺒﻲ ﺁن‬ ‫ﻧﻴﺰ ﺑﺴﻴﺎر زﻳﺎد اﺳﺖ و اﻣﻜﺎن دارد از ﺑﻴﻦ ۵ ﺳﻨﺴﻮر ١ﻳﺎ ٢ ﺗﺎ ﺧﺮاب ﺑﺎﺷﺪ.‬

ﮔﻮﻧﻪ دﻳﮕﺮ ﺳﻨﺴﻮر هﺎی ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ ﺑﻪ ﺻﻮرﺗﻲ اﺳﺖ که ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ و ﮔﻴﺮﻧﺪﻩ ﺑﺎ هم در ﻳﻚ ﺑﺴﺘﻪ ﻗﺮار دارﻧﺪ . اﻳﻦ ﮔﻮﻧﻪ از‬ ‫ﺳﻨﺴﻮر ها دارای اﻧﺪازﻩ ﺑﺴﻴﺎر کوچک و دﻗﺖ ﺧﻮﺑﻲ هستند

[Only registered and activated users can see links]

ادامه دارد.... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:58 PM
ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ‬

در مقاله قبلی در مورد ربات تعقیب خط صحبت کردیم و یکی از سنسورها ی آن را سنسور مادون قرمز معرفی کردیم

ﻳﻜﻲ از ﮔﻮﻧﻪ های ﻗﻮی ﺳﻨﺴﻮر های ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ ﺳﺮی ‪ TSL‬اﺳﺖ . ﺳﻨﺴﻮر هـﺎی اﻳـﻦ ﺳـﺮی ﺑـﺴﺘﮕﻲ ﺑـﻪ ﻧـﻮع ﺧـﻮد ﻗـﺪرت‬ ‫ﻧﺴﺒﺘﺎ زﻳﺎدی دارﻧﺪ. ‬ﻧﻮع دﻳﮕﺮی از ﺳﻨﺴﻮر های ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ ﺳﺮی ‪ RS‬اﺳﺖ .

[Only registered and activated users can see links]

اﻳﻦ ﺳﺮی دارای اﻧﺪازﻩ کوﭼﻜﻲ اﺳﺖ ﻣﺸﻜﻞ ﺑﺰرگ اﻳـﻦ ﺳﻨـﺴﻮر‬‫ها اﻳﻦ اﺳﺖ که ﺑﺴﻴﺎر ﺣﺴﺎس هستند و ﺑﺎ ﺑﺎﻻ رﻓﺘﻦ وﻟﺘﺎژ ﺑﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻲ ﺳﻮزﻧﺪ.‬

قسمت الکترونیکی که در بخش قبل معرفی نمودیم ﻣﺒﺪل ﺁﻧﺎﻟﻮگ/دﻳﺠﻴﺘﺎل‬ بود که ﺑﺮای ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺁﻧﺎﻟﻮگ ﺑﻪ دﻳﺠﻴﺘﺎل ﭼﻨﺪ راﻩ وﺟﻮد دارد :‬

‫اﺳﺘﻔﺎدﻩ از ‪Analog to Digital Converter) ADC‬‬)

‫اﺳﺘﻔﺎدﻩ از ‪ OpAmp‬ها

‫اﮔﺮ از ﻣﻴﻜﺮو کنترﻟﺮها ‪ PIC‬ﻳﺎ ‪ AVR‬اﺳﺘﻔﺎدﻩ ﻣﻲ کنید ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﻴﺪ از ﻣﺒﺪل داﺧﻠﻲ اﻳﻦ ﻣﻴﻜﺮوکنترﻟﺮ ها اﺳﺘﻔﺎدﻩ کنید.

١- ‪(Analog to Digital Converter) ADC‬‬

اﻳﻦ ﻣﺒﺪل ها ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﻨﺪ هر ﮔﻮﻧﻪ ﻣﻮج ﺳﻴﻨﻮﺳﻲ را ﺑﻪ ﻣﻮج ﻣﺮﺑﻌﻲ ﺗﺒﺪﻳﻞ کنند . ﺑﺮای ﻣﺜﺎل ﻣﻲ ﺗﻮان از CD 6104 ‬ﻧﺎم ﺑﺮد.‬

‫٢- ‪Op Amp‬‬

اﻳﻦ ﮔﻮﻧﻪ ﺁی ﺳﻲ ها ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﮔﺮ هستند و ﻋﻤﻞ ﺗﻘﻮﻳﺖ را ﻧﻴﺰ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﻨﺪ اﻧﺠﺎم دهند . ﺑـﺎ اﺳـﺘﻔﺎدﻩ از ﺧﺎﺻـﻴﺖ ﻣﻘﺎﻳـﺴﻪ ﮔـﺮی‬ اﻳﻦ ﺁی ﺳﻲ ها ﻣﻲ ﺗﻮان ﻣﻮج ﻣﺮﺑﻌﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪ کرد. ﺑﻪ اﻳﻦ ﺻﻮرت که وﻟﺘﺎژی را ﻣﻌـﻴﻦ می کنیم. اﮔـﺮ وﻟﺘـﺎژ ورودی از اﻳـﻦ وﻟﺘـﺎژ‬ کمتر ﺑﻮد ، وﻟﺘﺎژ ﺧﺮوﺟﻲ ﺻﻔﺮ و اﮔﺮ ﺑﺎﻻ ﺗﺮ ﺑﻮد وﻟﺘﺎژ ﺧﺮوﺟﻲ ۵ وﻟﺖ ﻣﻲ ﮔﺮدد. ﻣﺘﺪاول ﺗـﺮﻳﻦ ‪ ، OpAmp‬ای ﺳـﻲ LM 423 اﺳـﺖ‬ که دارای ﭼﻬﺎر واﺣﺪ ‪ OpAmp‬اﺳﺖ [Only registered and activated users can see links] ([Only registered and activated users can see links]). ﻧﻮع دﻳﮕﺮ اﻳﻦ ﺁی ﺳﻲ ، ﺁی ﺳﻲ LM 393 اﺳﺖ که دارای دو واﺣﺪ ‪ OpAmp‬اﺳﺖ.‬

[Only registered and activated users can see links]

قطعه معرفی شده بعدی ﻣﻴﻜﺮوکنترﻟﺮ ها بودند‫

ﻣﻴﻜﺮو کنترﻟﺮها در حقیقت ﻣﻐﺰ رﺑﺎت هستند. ﻣﻼك ﻤﺎ ﺑﺮای اﻧﺘﺨﺎب ﻣﻴﻜﺮوکنترﻟﺮ ﺑﺎﻳﺪ ﺗﻌﺪاد ﭘﻮرت های ورودی و ﺧﺮوﺟﻲ و اﻣﻜﺎﻧﺎت‬ ‫ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻣﺜﻞ ‪ PWM‬و ‪ ADC‬ﺑﺎﺷﺪ.‬

‫ﺳﻪ ﺧﺎﻧﻮادﻩ ﻣﻴﻜﺮو آﻨﺘﺮﻟﺮ ها ﻋﺒﺎرﺗﻨﺪ از :‬

‫١- ‪PIC‬‬

‫٢- 8051

‫٣- ‪AVR‬‬

که در قسمت بعد در مورد 8051 بحث می کنیم [Only registered and activated users can see links]

ادامه دارد.... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:58 PM
تفاوت های مقایسه کننده و آپ امپ

در مقالات قبلی در مورد Op-Amp ها صحبت کردیم و آنها را تا حدودی تحلیل نمودیم.

ﺗﻘﻮﻳﺖﻛﻨﻨﺪه ﻫﺎی ﻋﻤﻠﻴﺎﺗﻲ یا همان Op‐amp ها و ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﻫﺎ در ظاهر بسیار ﺷﺒﻴﻪ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﺑﻪ ﻧﻈﺮ ﻣﻲ رﺳﻨﺪ، آنﻫﺎ ﺣﺘﻲ ﻋﻼﺋﻢ ﺷﻤﺎﺗﻴﻜﻲ ﻣﺸﺎﺑﻪ‬ دارﻧﺪ

[Only registered and activated users can see links]

اﻳﻦ امر سبب می گردد ﻛﻪ ﺑﺴﻴﺎری از ﻃﺮاﺣﺎن ﺗﺼﻮر ﻛﻨﻨﺪ، می توان این دو را با ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﺗﻌﻮﻳﺾ کرد و از لحاظ کارایی مشابه هستند ([Only registered and activated users can see links] ([Only registered and activated users can see links])) ﻣﻌﻤﻮﻻً زﻣﺎﻧﻲ ﻛﻪ ﻳﻚ ﻳﺎ‬ ﺗﻌﺪادی از ﺑﺨﺶﻫﺎی ﻳﻚ Op‐amp‬ Mutiple ﺑﺪون اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﻣﺎﻧﺪ، ﻃﺮاح وﺳﻮﺳﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد ﺗﺎ ﺑﺮای ﻛﺎﻫﺶ ﻫﺰﻳﻨﻪ ﻫﺎ از‬ ‫آن ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻣﻘﺎﻳﺴﻪﻛﻨﻨﺪه اﺳﺘﻔﺎده ﻛﻨﺪ ‌در صورتی که این کار درست نیست از این رو برآن شدیم تا تفاوت ها و شباهت های این دو را بیان کنیم

شکل زیر شمای داخلی Op-Amp ‌ و مقایسه کننده را نشان می دهد

همان طور که ملاحظه می کنید ‫ﺻﺮفﻧﻈﺮ از ﺑﺮﺧﻲ اﺧﺘﻼﻓﺎﺗﻲ ﻛﻪ در ﺷﻤﺎره ﭘﺎﻳﻪﻫﺎ وﺟﻮد دارد، ([Only registered and activated users can see links] ([Only registered and activated users can see links])) ﻫﺮ دوی آنﻫﺎ دو ورودی ﻧﺎواروﻧﮕﺮ (+) و واروﻧﮕﺮ (-)‬ و دو ﺧﺮوﺟﻲ دارﻧﺪ. اﻣﺎ ﺑﺎ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻣﺪار داﺧﻠﻲ اﻳﻦ دو ﻗﻄﻌﻪ، اﺧﺘﻼﻓﺎت زﻳﺎدی ﻣﺸﺎﻫﺪه ﻣﻲ ﺷﻮد.

[Only registered and activated users can see links]

ﺷﻤﺎﺗﻴﻚ اﻳﻦ دو ﻋﻨﺼﺮ‬ ‫را در ﺷﻜﻞﻫﺎی زیر ﻣﻼﺣﻈﻪ ﻣﻲﻛﻨﻴﺪ

[Only registered and activated users can see links]

ﻫﻤﺎنﻃﻮر ﻛﻪ در ﺷﻜﻞ نیز ملاحظه می کنید ﻃﺒﻘﻪ ورودی هر دوی آنها ﻣﺸﺎﺑﻪ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ اﺳﺖ و ﺗﻨﻬﺎ ﺟﺎی ﺑﺮﭼﺴﺐ (+) و (-) ﺗﻐﻴﻴﺮ‬ ﻛﺮده اﺳﺖ.

[Only registered and activated users can see links]

ﻃﺒﻘﻪ ﺧﺮوﺟﻲ ‪ Op‐amp‬ ﺑﺮﺧﻼف ﻣﻘﺎﻳﺴﻪﻛﻨﻨﺪه - ﻛﻪ ﻣﻌﻤﻮﻻً ﻳﻚ ﻣﺪار ﻛﻠﻜﺘﻮرﺑﺎز اﺳﺖ - ﺗﺎ ﺣﺪودی‬ ﭘﻴﭽﻴﺪه ﺗﺮاﺳﺖ. اﻟﺒﺘﻪ ﺑﺎﻳﺪ ﺗﻮﺟﻪ ﻛﺮد ﻛﻪ ﺑﺴﻴﺎری از ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪهﻫﺎی ﺟﺪﻳﺪ دارای ﺧﺮوﺟﻲ دوﻗﻄﺒﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ ﻛﻪ در ﻇﺎﻫﺮ ‫ﺷﺒﺎﻫﺖ زﻳﺎدی ﺑﻪ ﺧﺮوﺟﻲ ‪ Op‐amp‬ دارﻧﺪ. ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ، می توان گفت اﺧﺘﻼف ﻋﻤﺪه ‪ Op‐amp‬ و ﻣﻘﺎﻳﺴﻪﻛﻨﻨﺪه در ﻃﺒﻘﻪی ﺧﺮوﺟﻲ آن می باشد. ﺧﺮوﺟﻲ ‪ Op‐amp‬ ﺑﺮای ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎی‬‫ ﺧﻄﻲ ﺑﻬﻴﻨﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ، ([Only registered and activated users can see links] ([Only registered and activated users can see links])) درﺣﺎﻟﻲ ﻛﻪ ﺧﺮوﺟﻲ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﺑﺮای اﺷﺒﺎع ﺷﺪن ﻣﻨﺎﺳﺐ اﺳﺖ. [Only registered and activated users can see links]

ادامه دارد ...... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:58 PM
ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه

ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﻳﻚ ﻣﺒﺪل آﻧﺎﻟﻮگ ﺑﻪ دﻳﺠﻴﺘﺎل ﺗﻚ ﺑﻴﺘﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ دارای ورودی ﺗﻔﺎﺿﻠﻲ و ﺧﺮوﺟﻲ دﻳﺠﻴﺘﺎل اﺳﺖ.

در ادامه بحث تفاوت مقایسه کننده و آپ امپ به بررسی مقایسه کننده می پردازیم

[Only registered and activated users can see links]

ﻣﻌﻤﻮﻻً ﺑﻪ ‬ﻧﺪرت ﭘﻴﺶ ﻣﻲآﻳﺪ ﻛﻪ ﻃﺮاح از ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﺑﻪ ﺟﺎی ‪Op‐amp‬ اﺳﺘﻔﺎده ﻛﻨﺪ، زﻳﺮا ﺑﻴﺸﺘر ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﻫﺎ ﺧﺮوﺟﻲ ‬ﻛﻠﻜﺘﻮر ﺑﺎز دارﻧﺪ. ﺗﺮاﻧﺰﻳﺴﺘﻮر ﺧﺮوﺟﻲ ﻳﻚ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﻛﻠﻜﺘﻮرﺑﺎز (ﺑﻪﻣﻨﻈﻮر راه اﻧﺪازی ﺑﺎرﻫﺎی دﻳﺠﻴﺘﺎل) دارای ‪VCE‬‬ (ولتاژ کلکتور- امیتر) ﻛﻮﭼﻜﻲ اﺳﺖ ﺳﺎﺧﺘﺎر ﻛﻠﻜﺘﻮر ﺑﺎز واﺑﺴﺘﮕﻲ ﺑﻪ ﻣﺪار ﺧﺎرﺟﻲ دارد ﻛﻪ اﺗﺼﺎل ﺑﻪ ﺗﻐﺬﻳﻪ را ﺑﺮﻗﺮار ﻛﺮده ([Only registered and activated users can see links] ([Only registered and activated users can see links])) و ﻣﺪار را ﻛﺎﻣﻞ‬ ﻣﻲ ﻛﻨﺪ. ﻫﻤﭽﻨﻴﻦ ﺑﺮﺧﻲ از ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﻫﺎ، اﻣﻴﺘﺮ را ﺑﻪ ﺻﻮرت ﻳﻚ ﭘﺎﻳﻪ IC‬ در اﺧﺘﻴﺎر ﻃﺮاح ﻗﺮار ﻣﻲدﻫﻨﺪ ﺗﺎ وی ﺑﺘﻮاﻧﺪ ﻫﺮ‬ دو اﺗﺼﺎل ﻛﻠﻜﺘﻮر و اﻣﻴﺘﺮ را ﺑﻪ ﺧﻮاﺳﺖ ﺧﻮد ﻛﺎﻣﻞ ﻛﻨﺪ. ﺳﺎﻳﺮ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﻫﺎ در ﺧﺮوﺟﻲ ﺧﻮد از ‪ FET‬ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ ﻛﻪ‬ ﺑﻪ ﺟﺎی ﻛﻠﻜﺘﻮر ﺑﺎز، ﺳﺎﺧﺘﺎر درﻳﻦ ﺑﺎز را در اﺧﺘﻴﺎر ﻣﻲ ﮔﺬارﻧﺪ. ([Only registered and activated users can see links] ([Only registered and activated users can see links])) در ﺗﻤﺎم اﻳﻦ ﻣﻮارد ﺗﺎﻛﻴﺪ ﺑﺮ راه اﻧﺪازی ﺑﺎرﻫﺎی "ﻗﻄﻊ و‬ وﺻﻠﻲ" اﺳﺖ. ‬

[Only registered and activated users can see links]

ﻛﺎرﺑﺮد اوﻟﻴﻪ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه، راه اﻧﺪازی ﺑﺎرﻫﺎی دﻳﺠﻴﺘﺎل ﺑﻮد اﻣﺎ ﺑﻌﺪﻫﺎ ﻣﺸﺨﺺ ﺷﺪ ﻛﻪ اﮔﺮ اﻳﻦ وﺳﻴﻠﻪ ﺑﻪ ﺻﻮرت‬ ﻛﻠﻜﺘﻮر- درﻳﻦ ﺑﺎز ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﻮد ([Only registered and activated users can see links] ([Only registered and activated users can see links])) ﻣﻲﺗﻮان ﺑﺎ آنﻫﺎ ﻋﻤﻠﻜﺮدﻫﺎی ﻣﻨﻄﻘﻲ ( مانند NAND‬ را ﻧﻴﺰ ﭘﻴﺎدهﺳﺎزی ﻛﺮد.) ﺑﺎ‬ اﻓﺰاﻳﺶ ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪهﻫﺎ، ﺑﺴﻴﺎری از آنﻫﺎ ﺑﺎ ﺧﺮوﺟﻲ ﺗﻮﺗﻢ ﭘﻞ (در آینده به بررسی و معرفی ساختار توتم پل خواهیم پرداخت) ﺳﺎﺧﺘﻪ ﺷﺪﻧﺪ ﻛﻪ ﺑﻪ اﻳﻦ ﺗﺮﺗﻴﺐ اﻣﻜﺎن ﺻﻔﺮ و ﻳﻚ ‫ﻛﺮدن ﺧﺮوﺟﻲ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه وﺟﻮد دارد.

‫زﻣﺎﻧﻲ ﻛﻪ از ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲﺷﻮد، ﺳﻄﺢ وﻟﺘﺎژ دو ورودی ﺑﺎ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه، ﻳﻚ ﺧﺮوﺟﻲِ‬‫ دﻳﺠﻴﺘﺎل اﻳﺠﺎد ﻣﻲ ﻛﻨﺪ ﻛﻪ ﻣﺘﻨﺎﻇﺮ ﺑﺎ ورودی ﻫﺎﺳﺖ:

‫اﮔﺮ وﻟﺘﺎژ ورودی ﻧﺎواروﻧﮕﺮ (+) ﺑﻴﺸﺘﺮ از ورودی واروﻧﮕﺮ (-) ﺑﺎﺷﺪ، در ﺻﻮرﺗﻲ ﻛﻪ ﺧﺮوﺟﻲ، ﻛﻠﻜﺘﻮر - درﻳﻦ ﺑﺎز‬‫ ﺑﺎﺷﺪ، ﺑﻪ ﺣﺎﻟﺖ اﻣﭙﺪاﻧﺲ ﭘﺎﻳﻴﻦ ﻣﻲرود و اﮔﺮ ﺧﺮوﺟﻲ ﺗﻮﺗﻢﭘﻞ ﺑﺎﺷﺪ در ﺳﻄﺢ ﻳﻚ ﻣﻨﻄﻘﻲ ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮد.

اﮔﺮ وﻟﺘﺎژ ورودی ﻧﺎواروﻧﮕﺮ (+) ﻛﻤﺘﺮ از ورودی واروﻧﮕﺮ (-) ﺑﺎﺷﺪ، در ﺻﻮرﺗﻲ ﻛﻪ ﺧﺮوﺟﻲ، ﻛﻠﻜﺘﻮر- درﻳﻦ ﺑﺎز ‬‫ﺑﺎﺷﺪ، ﺑﻪ ﺣﺎﻟﺖ اﻣﭙﺪاﻧﺲ ﺑﺎﻻ ﻣﻲرود و اﮔﺮ ﺧﺮوﺟﻲ ﺗﻮﺗﻢ ﭘﻞ ﺑﺎﺷﺪ در ﺳﻄﺢ ﺻﻔﺮ ﻣﻨﻄﻘﻲ ﻗﺮار ﻣﻲ ﮔﻴﺮد. ‬

در مقالات بعدی این توضیحات ملموس تر خواهد شد [Only registered and activated users can see links]

ادامه دارد..... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:59 PM
میکروکنترلر AVR

با توجه به اینکه در رشته رباتیک و زمینه ساخت ربات ، آموزش های مکمل مانند بعضی از میکروکنترارها همچون AVR PLC , PIC , 8051‌ مورد نیاز است، علاوه بر دیگر مطالب آموزشی انجمن، بهتر دیده شد تا آموزش AVR در رابطه با رباتیک نیز در این بخش قرار گیرد.

در مورد AVR ابتدا به توضیح چند تعریف اولیه می پردازیم :

- فیوز بیت ها

- منابع کلاک

- بازنشانی (RESET)

- وقفه های خارجی

[Only registered and activated users can see links]

• فیوز بیت ها

فیوز بیت ها قسمتی از حافظه میكروكنترلر AVR هستند كه امكاناتی را در اختیار كاربر قرار می دهند و با Erase شدن میكرو مقدار آن ها تغییر نمی كند. یك به معنی غیر فعال بودن و صفر فعال بودن هر بیت می باشد.

برای مثال :

قطعه 61 Mega که یک ای سی AVR می باشد دارای 2 بایت فیوز بیت طبق جدول زیر می باشد:

[Only registered and activated users can see links]

BOOTRST انتخاب بردار ری ست BOOT كه در حالت پیش فرض برنامه ریزی نشده است و در صورت برنامه ریزی آدرس بردار Reset طبق جدول زیر تعیین می شود.

[Only registered and activated users can see links]

در قسمت بعد به معرفی منابع کلاک می پردازیم [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:59 PM
معرفی منابع کلاک

میکرو کنترلر AVR برای راه اندازی و شروع کار با IC نیاز به کلاک دارد، دراین بخش منابع کلاک را معرفی می کنیم .

منابع کلاک شامل :

1. كلاك خارجی

2. اسیلاتورRC کالیبره شده داخلی

3. اسیلاتور RC خارجی

4. اسیلاتور کریستالی فرکانس پایین

5. اسیلاتور کریستالی

6. اسیلاتور تایمر/کانتر

می باشد که در بلوک دیاگرامی به صورت زیر نشان می دهیم و در جای خود هر کدام را توضیح می دهیم .

[Only registered and activated users can see links] ([Only registered and activated users can see links])

انتخاب منبع كلاك بوسیله فیوزبیت های CKSEL بوده و پیش فرض، اسیلاتور ،RC داخلی می باشد.

یاداوری:

اکثر IC های میکرو یک کلاک خارجی هم دارند که این کلاک وظیفه راه اندازی IC را بر عهده دارد.

کالیبره شده: تنظیم شده

اسیلاتور : نوسان ساز

كلاك خارجی: برای راه اندازی وسیله بوسیله منبع كلاك خارجی باید مطابق شكل زیر یك پالس به پین XTAL1 اعمال شود

برای قرار گرفتن در این وضعیت باید تمام بیت های CKSEL پروگرام شده (صفر شوند- [Only registered and activated users can see links] ([Only registered and activated users can see links])) و كاربر می تواند با پروگرام كردن فیوزبیت CKOPT یك خازن داخلی به ظرفیت 36 پیكوفاراد را بین ورودی وزمین قرار دهد.

[Only registered and activated users can see links]

اسیلاتور RC كالیبره شده ی داخلی: این منبع در فركانس های1،2،4،8 مگاهرتز موجود می باشد و مقدارآن در دمای 25 درجه و ولتاژ 5 ولت كالیبره شده است كه در این وضعیت ممكن است تا 3 درصد در كلاك ایجاد شده وجود داشته باشد

اسیلاتورRCخارجی: در كاربردهایی كه دقت كلاك اهمیت زیادی ندارد می توان از این منبع استفاده كرد [Only registered and activated users can see links] ([Only registered and activated users can see links]) . پیكربندی مطابق شكل زیر بوده و فركانس نوسان از رابطه ی F=1/3RC بدست می اید. حداقل مقدارC(خازن) 22پیكوفاراد است.

[Only registered and activated users can see links]

اسیلاتور كریستالی فركانس پایین: این منبع كلاك می تواند كریستال های فركانس پایین مثل كریستال ساعت با فركانس 32768 هرتز باشد. با دادن مقدار 1001 به فیوزبیت های CKSEL منبع كلاك كریستال خارجی فركانس پایین انتخاب شده [Only registered and activated users can see links] ([Only registered and activated users can see links]) و در این وضعیت پیكربندی مطابق شكل زیر می باشد.

[Only registered and activated users can see links]

اسیلاتور کریستالی: در این اسیلاتور می توان از کریستال کوارتز یا رزوناتوربین پبن هایXTAL1 و XTAL2 که به ترتیب ورودی و خروجی یك تقویت كننده ی وارونگر هستند استفاده کرد.

[Only registered and activated users can see links]

در بخش بعد به معرفی منابع RESET می پردازیم .

ادامه دارد... [Only registered and activated users can see links]

[Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:59 PM
مقایسه کننده با حلقه فیدبک

در مقاله قبلی در مورد وضعیت های کاری مقایسه کننده ها صحبت کردیم

به جز دو موردی که عنوان کردیم وﺿﻌﻴﺖ ﻛﺎری دﻳﮕﺮی ﺑﺮای ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﺗﻮﺻﻴﻪ ﻧﺸﺪه اﺳﺖ و در ﺑﺮﮔﻪ ﻫﺎی اﻃﻼﻋﺎتی (Data sheet) ﻧﻴﺰ ﺑﻪ آن اﺷﺎره ﻧﻤﻲﺷﻮد.

ﻣﻌﻤﻮﻻً‬ از اﻳﻦ وﺳﻴﻠﻪ ﺑﺮای ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻳﻚ وﻟﺘﺎژ ﻣﺮﺟﻊ ﺛﺎﺑﺖ ﺑﺎ ﻳﻚ وﻟﺘﺎژ ﻣﺘﻐﻴﺮ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد. در اﻳﻦ ﻛﺎرﺑﺮد ، ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه‬ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﺪ در وﺿﻌﻴﺖ ﻫﺎی واروﻧﮕﺮ و ﻧﺎواروﻧﮕﺮ ﺑﻪ ﻛﺎر رود

[Only registered and activated users can see links] ([Only registered and activated users can see links])

دﻗﺖ ﻛﻨﻴﺪ ﻛﻪ در ﻣﻮارد ﻓﻮق، ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﺣﻠﻘﻪ ﻓﻴﺪﺑﻚ ﻧﺪارد. ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﻫﺎ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﻨﺪ در آراﻳﺶ ﺣﻠﻘﻪ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﺎ ﻓﻴﺪﺑﻚ‬ ﻣﺜﺒﺖ ﺑﻪ ﻛﺎر روﻧﺪ. [Only registered and activated users can see links] ([Only registered and activated users can see links]). در ﺻﻮرﺗﻲ ﻛﻪ ﺧﺮوﺟﻲِ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﺑﻪ ورودی واروﻧﮕﺮ ﻓﻴﺪﺑﻚ ﺷﻮد، ﻣﺪار ﺣﺎﺻﻞ ﭘﺎﻳﺪار ﺑﻮده و ﺑﺎ ‫ﻫﻴﺴﺘﺮزﻳﺲ ﻛﺎر ﻣﻲ ﻛﻨﺪ. (ﻣﻘﺎﻳﺴﻪﻛﻨﻨﺪه ﺑﺎ ﻫﻴﺴﺘﺮزﻳﺲ)

[Only registered and activated users can see links] ([Only registered and activated users can see links])

وﻟﺘﺎژ ﻫﻴﺴﺘﺮزﻳﺲ ﺑﻮﺳﻴﻠﻪ ‪ RP‬و‪ RHﺳﺎﺧﺘﻪ ﻣﻲ ﺷﻮد ﻛﻪ اﻳﻦ دو ﻣﻘﺎوﻣﺖ، ﻳﻚ ﻣﻘﺴﻢ وﻟﺘﺎژ اﻳﺠﺎد ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ ﻣﻘﺪار وﻟﺘﺎژ ﻫﻴﺴﺘﺮزﻳﺲ‬ ﺑﺮاﺑﺮ اﺳﺖ ﺑﺎ:

Rp/(Rh+Rp) = Vh

‫ﺗﻜﻨﻴﻚ ﻫﻴﺴﺘﺮزﻳﺲ ﺑﺎﻋﺚ ﺟﻠﻮﮔﻴﺮی از ﻧﻮﺳﺎن و ﻧﺎﭘﺎﻳﺪاری ﺧﺮوﺟﻲ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه - در ﻣﻮاردی ﻛﻪ ورودی آن ﺑﻪ ﻛﻨﺪی ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻲﻛﻨﺪ - ‫ﻣﻲﺷﻮد ﺑﻬﺘﺮ اﺳﺖ داﻣﻨﻪ ﻫﻴﺴﺘﺮزﻳﺲ در ﺣﺪود 1% ﺗﺎ 2% ﺑﺎﺷﺪ و ﻣﻘﺎدﻳﺮ ﺑﻴﺸﺘﺮ ﻣﻌﻤﻮﻻً ﻣﻔﻴﺪ ﻧﻴﺴﺘﻨﺪ. ‬

همانطور که قبلا معرفی نمودیم ‫‪ Op‐amp‬ﻋﻨﺼﺮی اﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﻜﻲ اﺳﺖ ﻛﻪ ورودی آﻧﺎﻟﻮگ ﺗﻔﺎﺿﻠﻲ و ﺧﺮوﺟﻲ آﻧﺎﻟﻮگ دارد اﮔﺮ Op‐amp‬ ﺑﻪ ﺻﻮرت‬ ﺣﻠﻘﻪ ﺑﺎز اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد ﺑﻪ ﻧﻈﺮ ﻣﻲرﺳﺪ ﻛﻪ ﺧﺮوﺟﻲ آن ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﻋﻤﻞ ﻣﻲﻛﻨﺪ. [Only registered and activated users can see links] ([Only registered and activated users can see links]). ﺷﻤﺎﺗﻴﻚ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه واروﻧﮕﺮ و‬ﻧﺎواروﻧﮕﺮ ﻛﻪ ﺑﺤﺚ ﺷﺪ، در ﻣﻮرد ‪ Op‐amp‬ ﻧﻴﺰ ﻋﻤﻞ ﻣﻲﻛﻨﺪ ﺑﺎ اﻳﻦ ﺗﻔﺎوت ﻛﻪ ﺟﺎی ﻋﻼﻣﺖ (+) و (-) ‬‫ﻋﻮض ﻣﻲﺷﻮد.

در مقاله بعدی به بررسیOP-amp در کاربردهای خطی خواهیم پرداخت [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 06:59 PM
ﻛﺎرﺑﺮدﻫﺎی ﺧﻄﻲ خروجی آپ امپ
ﻫﻤﺎﻧﻄﻮر ﻛﻪ اﺷﺎره ﺷﺪ، Op‐amp ﺑﺮای ﻛﺎر در ﻧﺎﺣﻴﻪ ﺧﻄﻲ ﻃﺮاﺣﻲ و ﺑﺮای ﻛﺎرﺑﺮد ﻫﺎی ﺣﻠﻘﻪ ﺑﺎز ﺑﻬﻴﻨﻪ ﺷﺪه اﺳﺖ‬

ﺗﺮاﻧﺰﻳﺴﺘﻮرﻫﺎی آﻧﺎﻟﻮگ ﻣﻮﺟﻮد در ﺧﺮوﺟﻲ Op‐amp ﺑﺮای اﻳﺠﺎد ﺷﻜﻞ ﻣﻮج آﻧﺎﻟﻮگ ﻃﺮاﺣﻲ ﺷﺪه اﻧﺪ

[Only registered and activated users can see links]

ﺑﻨﺎﺑﺮاﻳﻦ ﻧﺎﺣﻴﻪ ﺧﻄﻲ وﺳﻴﻌﻲ دارﻧﺪ اﻳﻦ ﺗﺮاﻧﺰﻳﺴﺘﻮرﻫﺎ ﻗﺒﻞ از رﺳﻴﺪن ﺑﻪ اﺷﺒﺎع، زﻣﺎن ﻧﺴﺒﺘﺎً زﻳﺎدی را در ﻧﺎﺣﻴﻪ ﺧﻄﻲ ﺳﭙﺮی ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ ﻛﻪ‬ ‫ﺑﺎﻋﺚ ﻣﻲﺷﻮد زﻣﺎن ﺻﻌﻮد و ﻧﺰول آن ﻫﺎ ﻃﻮﻻﻧﻲ ﺑﺎﺷﺪ مثلا وﻗﺘﻲ 423LM‬ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان‬ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮد، اﮔﺮﭼﻪ ﺧﺮوﺟﻲ ‪ Op‐amp‬ اﺷﺒﺎع ﻣﻲﺷﻮد و ﺣﺪوداً ﺑﻪ وﻟﺘﺎژ ﺗﻐﺬﻳﻪ ﻣﻲ رﺳﺪ اﻣﺎ ﺑﺎﻳﺪ به این نکته ﺗﻮﺟﻪ‬ ‫داشت ﻛﻪ ﺑﺮای ﺳﻮﻳﻴﭻ ﻛﺮدن ﺧﺮوﺟﻲ اﻳﻦ ﻗﻄﻌﻪ، ﺗﻮان ﺑﺎﻻﻳﻲ ﻣﺼﺮف ﻣﻲ ﺷﻮد.‬ زﻣﺎﻧﻲ ﻛﻪ از ‪Op‐amp‬ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺣﻠﻘﻪ ﺑﺎز اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد، ﻧﺘﻴﺠﻪ ﻏﻴﺮﻗﺎﺑﻞ ﭘﻴﺶ ﺑﻴﻨﻲ اﺳﺖ. ﻫﻴﭻ ﻛﺪام از ﺳﺎزﻧﺪﮔﺎن ﻧﻴﻤﻪ ﻫﺎدی ‪ﻧﻤﻲﺗﻮاﻧﻨﺪ در ﻣﻮرد ﻋﻤﻠﻜﺮ ﺣﻠﻘﻪ ﺑﺎز ﺗﻀﻤﻴﻨﻲ دﻫﻨﺪ ‬ﺗﺮاﻧﺰﻳﺴﺘﻮرﻫﺎﻳﻲ ﻛﻪ در ﻃﺒﻘﻪ ﺧﺮوﺟﻲ ‪ Op‐amp‬ اﺳﺘﻔﺎده ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ، ﺗﺮاﻧﺰﻳﺴﺘﻮر ﺳﻮﻳﻴﭽﻴﻨﮓ ﻧﻴﺴﺘﻨﺪ، وﻗﺘﻲ ﻛﻪ آن ﻫﺎ وارد‬‫‫ﻧﺎﺣﻴﻪ اﺷﺒﺎع ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ ﻧﻪ ﺗﻨﻬﺎ ﺗﻮان ﺑﻴﺸﺘﺮی ﻣﺼﺮف ﻣﻲ ﻛﻨﻨﺪ ﺑﻠﻜﻪ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ دﭼﺎر ‪ Latch‐up‬ ﺷﻮﻧﺪ. زﻣﺎن ﺑﺎزﻳﺎﺑﻲ ‬اﻳﻦ ﺗﺮاﻧﺰﻳﺴﺘﻮرﻫﺎ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺑﺴﻴﺎر ﻏﻴﺮ ﻗﺎﺑﻞ ﭘﻴﺶ ﺑﻴﻨﻲ ﺑﺎﺷﺪ. در ﻣﻮرد دﺳﺘﻪ ای از وﺳﺎﺋﻞ، اﻳﻦ زﻣﺎن در ﺣﺪ ﻳﻚ ﻣﻴﻜﺮوﺛﺎﻧﻴﻪ‬ و در ﻣﻮرد دﺳﺘﻪ ای دﻳﮕﺮ ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﭼﻨﺪﻳﻦ ده ﻣﻴﻜﺮوﺛﺎﻧﻴﻪ ﺑﻪ ﻃﻮل اﻧﺠﺎﻣﺪ. زﻣﺎن ﺑﺎزﻳﺎﺑﻲ ﻣﺸﺨﺺ ﻧﻴﺴﺖ ﭼﺮا ﻛﻪ ﻗﺎﺑﻞ‬ ‫آزﻣﺎﻳﺶ ﺷﺪن ﻧﻤﻲﺑﺎﺷﺪ. ﺣﺘﻲ ﺑﺴﺘﻪ ﺑﻪ ﻧﻮع ﻗﻄﻌﻪ، ﻣﻤﻜﻦ اﺳﺖ ﺧﺮوﺟﻲ ﻫﻴﭻ ﮔﺎه ﺑﺎزﻳﺎﺑﻲ ﻧﺸﻮد

[Only registered and activated users can see links]

در نهایت می توانیم این گونه نتیجه گیری کنیم که ‫ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﻫﺎ و ‪Op‐amp‬ ﻫﺎ اﮔﺮﭼﻪ ﺷﺒﻴﻪ ﻳﻜﺪﻳﮕﺮ ﺑﻪ ﻧﻈﺮ ﻣﻲ رﺳﻨﺪ اﻣﺎ ﻋﻨﺎﺻﺮ ﻛﺎﻣﻼً ﻣﺘﻔﺎوﺗﻲ ﻫﺴﺘﻨﺪ. اﮔﺮﭼﻪ ﺑﻌﻴﺪ اﺳﺖ از‬ ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه ﺑﻪ ﺟﺎی ‪ Op‐amp‬ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﻮد اما ‬درﺧﻮاﺳﺖ ﻫﺎی ﻣﺨﺘﻠﻔﻲ درﻳﺎﻓﺖ ﻣﻲ شوﺪ مبنی بر اینکه ﭼﮕﻮﻧﻪ ﻣﻲ ﺗﻮان‬ از ‪ Op‐amp‬ ﺑﻪ ﺟﺎی ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﻛﻨﻨﺪه اﺳﺘﻔﺎده ﻛﺮد ﺑﻬﺘﺮﻳﻦ ﺗﻮﺻﻴﻪ ای ﻛﻪ ﺑﻪ اﻳﻦ اﻓﺮاد ﻣﻲ ﺷﻮد اﻳﻦ اﺳﺖ ﻛﻪ اﻳﻦ ﻛﺎر را اﻧﺠﺎم‬ ‫ﻧﺪﻫﻨﺪ. اﻧﺠﺎم ﭼﻨﻴﻦ ﻛﺎری درﺑﻬﺘﺮﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺑﻲ ﻛﻴﻔﻴﺘﻲ را ﺑﻪ ﺑﺎر ﻣﻲ آورد و در ﺑﺪﺗﺮﻳﻦ ﺣﺎﻟﺖ ﻣﺪار ﻛﺎر ﻧﻤﻲ ﻛﻨﺪ.‬

برگرفته از نوشته Bruce Carter

با تشکر از ترجمه : رضا سپاس یار

ehsankia
29th January 2010, 07:00 PM
شبیه سازی با تاکید بر مدارات مجتمع

Spice سرنام simulation program for integrated circuits emphasis به معنای شبیه سازی با تاکید بر مدارات مجتمع می باشد.

[Only registered and activated users can see links]

این برنامه جهت شبیه سازی مدار به منظور تست کوچکی از آن قبل از ساخت به حساب می رود

پایه های اصلی spice در سال 1971در دانشگاه برکلی ریخته شد و نسخه های 1و2 ان به زبان fortran نوشته شد و نسخه 3 در سال 1983 به زبان c بازنویسی شد. به همین دلیل spice شباهت زیادی به گرامر زبان fortran دارند.

نسخه های اولیه spice تنها بر روی کامپیوترهای main fraim قابل اجرا بودند اما در دهه 80 نسخه هایی از ان تولید شد که بر روی کامپیوترهای رومیزی قابل اجرا بودند nanosim,ultrasim,smartspice,pspice,hspice,ultisim و بیش از 20 عنوان دیگر از این جمله اند. همچنین نسخه هایی از spice با نام های macspice,ltspice برای اجرا در محیطهای ینوکس و مکینتاش وجود دارند.در این میان pspice نسخه ای بهینه شده برای استفاده در pc می باشد که توسط شرکت microsim توسعه داده شده و بعدا امتیاز آن به شرکت orcad واگذار شد و در حال حاضر متعلق به cadence می باشد.

بسته نرم افزاری orcad شامل اجزایی برای طراحی فیبرهای مدار چاپی نیز می باشد که برای شبیه سازی تنها بخش pspice,capture مورد نیاز می باشد.بدین ترتیب که ابتدا باید مدار مورد نظر بصورت گرافیکی در cis capture ترسیم شود و سپس pspice فراخوانی و اجرا شود تا مدار در این محیط شبیه سازی شود.capture بک محیط کاملا گرافیکی می باشد و برخلاف نسخه های قدیمی برا ی شبیه سازی مدار نیازی به نوشتن netlist یا لیست گره های مدار نیست و با استفاده از واسط کاربری گرافیکی (gui) می توان مدار را به سادگی ترسیم کرد.

برای شروع به اشنایی با محیط capture می پردازیم

پس از نصب orcad 9.2 ، ایکون نرم افزارهای نصب شده در منوی start و زیر منوی orcad موجود می باشد.که همواره برای شروع ترسیم شماتیک مدارcapture cis را اجرا می کنیم .

پس از capture cis با یک صفحه خالی روبرو می شویم که برای ایجاد یک پروژه جدید مسیر زیر را دنبال می کنیم :

File\new project

در کادر باز شده در فیلد name یک اسم برای پروژه انتخاب کرده و از دکمه های رادیویی زیرین ( a/d(analog or mixed را بر می گزینیم و در کادر location مکان ذخیره فایل ها را معین کنیم.

پس از تایید، در کادر ظاهر شده گزینه creat a blank project را انتخاب می کنیم و دکمه ok را کلیک می کنیم .اکنون در صفحه خالی capture هستیم و می توانیم با استفاده از منوی place و گزینه part عناصر مداری را به صفحه اضافه می کنیم. در ادامه به شبیه سازی یک مدار ساده خواهیم پرداخت

ehsankia
29th January 2010, 07:00 PM
شبیه سازی یک مدار ساده

در مقاله قبل به معرفی و آشنایی با محیط Capture پرداختیم در مورد این محیط افزودن نکات زیر نیز الزامی است:

[Only registered and activated users can see links]

• در صورت عدم وجود قطعه مورد نظر می توانیم با دکمه add کتابخانه مربوطه را اضافه کنیم.

• جهت گردش شکل قطعه ، پس از انتخاب ان از کلید R که ابتدای کلمه Rotate به معنای چرخاندن است استفاده می کنیم .

• جهت تغییر خصوصیات قطعه روی ارزش مورد نظر دوبار کلیک می کنیم.

• با استفاده از گزینه net alias از منوی place می توانیم به گره های مدار نام مستعار دهیم.

• جهت سیم کشی بین عناصر از منوی place گزینه wire را انتخاب می کنیم.

• در pspice مدار باید حتما دارای زمین باشد.

حال به منظور اشنایی کلی با محیط probe, capture مراحل شبیه سازی یک مدار الکتریکی خواهیم پرداخت

قسمت بعدی که به توضیح آن می پردازیم Probe است

Probe ابزاری است از pspice که نتایج حاصل از تحلیل مدار را به صورت گرافیکی نمایش می دهد.

برای مشاهده شکل موج نقاط مختلف مدار دو راه وجود دارد:

1. با استفاده از انتخاب نام مستعار برای گره مورد نظر:

از منوی place گزینه net alias را انتخاب می کنیم و پس از انتخاب نام مورد نظر برای گره ان را در محل مورد نظر قرار می دهیم.

2. استفاده از market ها :

مراحل زیر را انجام می دهیم :

Pspice/markers/voltage level
سپس علامت زن چسبیده به موس را در گره مورد نظر قرار می دهیم

اکنون مدار را شبیه سازی می کنیم: وارد محیط pspice می شویم

در صورتی که از نام مستعار برای گره استفاده کرده باشیم باید پس از انتخاب گزینه add trace ازمنوی trace از کادر حاصل نام گره مورد نظر را انتخاب کنیم.

در صورتی که از marker استفاده کرده باشیم شکل موج پس از اجرای اسپایس در محیط probe نمایش داده خواهد شد.

[Only registered and activated users can see links]

• برای اضافه کردن شکل موج های بیشتر می توانیم marker های دیگری درگره های دیگر قرار دهیم و یا برای گره مورد نظر نام مستعار انتخاب کنیم و در محیط probe ان نام را اضافه کنیم .

• جهت استفاده از marker های جریان باید انها را به یکی از پین های عنصر مورد نظر وصل کنیم

• در صورت اختلاف مقیاس زیاد بین شکل موجها باید محور عمودی به صفحه probe اضافه کرد:

• (plot/add y axis) و یا ان را در پنجره جدیدی نمایش داد.

• کادر add trace امکان اعمال توابع ریاضی بر روی شکل موج را نیز فراهم می کند.

به عنوان مثال برای نمایش قدر مطلق نمودار کافی است از تابع abs استفاده کنیم.

ادامه دارد.... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 07:00 PM
استفاده از مکان نما در شبیه سازی اسپایس

در مقاله قبلی به چگونگی استفاده از محیط probe, capture جهت مراحل شبیه سازی یک مدار الکتریکی پرداختیم

حال مکان نما ها!

[Only registered and activated users can see links]

با استفاده ازمکان نماها می توان مقادیر عددی شکل موج را بدست اورد برای این کار بر روی دکمه کادر از نوار ابزار بالای صفحه در محیط اسپایس کلیک کنید سپس با کلیک کردن روی هر نقطه شکل موج مقدار عددی ان در کادر probe courser نمایش داده خواهد شد.

با استفاده از دکمه های چپ و راست موس می توانید مکان نماهای اول و دوم را جابجا کنید.

• در کادر probe courser می توان اختلاف مقدار دو مکان را مشاهده کرد.

• برای برچسب زدن مختصات مکان نما از منوی label, plot و سپس mark را انتخاب می کنیم

• برای تغییر بازه نمایش داده شده از منوی plot گزینه axis setting را انتخاب کرده و data range را به بازه مطلوب تغییر می دهیم .

ترسیم توابع ریاضی و انالیز فوریه

اگر چه محیط pspice جهت نمایش شکل موجهای موجود در مدار طراحی شده است اما این قابلیت را دارد که همانند نرم افزارهای ریاضی (مثل matlab) شکل توابع ریاضی را ترسیم کند که البته دارای این محدودیت است که محور افقی تنها مقدار مثبت را داراست چون متغیر توابع ما زمان هستند.

برای اینکار مراحل زیر را انجام دهید:

1. پروژه جدید ایجاد کنید.

2.مداری را که تنها دارای منابع dc می باشد، ترسیم کنید و سپس ان را شبیه سازی کنید.

3. از منوی simulation در اسپایس ، گزینه edit profile را انتخاب کنید و در فیلد run to time زمان مورد نظر را (مثلا s1) وارد کنید.

4. در محیط اسپایس از منوی trace گزینه add trace را انتخاب کنید.

5. در کادر حاصل از لیست functions توابع مورد نیاز را انتخاب کنید و سپس با متغیر time یک تابع ریاضی بنویسید.

6. مدار ترسیم شده در capture هیچ تاثیری در این شکل موج ندارد و تنها جهت دستیابی به محیط pspice ایجاد شده است.

7. بیشترین فرکانس منبع موجود در مدار زمان شبیه سازی را تعیین می کند، ازاین رو از منبع dc استفاده کردیم .

8. برای مشاهده طیف فوریه یک سیگنال بر روی دکمه fet کلیک کنید.

در ادامه به تحلیل گره DC خواهیم پرداخت [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 07:00 PM
تحلیل گره DC

گفتیم در برنامه Pspice چگونه با محیط capture کار کنیم و همچنین به شبیه سازی یک مدار ساده پرداختیم

حال در مورد تحلیل گره DC همان طور که می دانید تنها منابع جریان مستقیم در نظر گرفته می شود و منا بع AC صفر می شوند. بنابراین المان های واکنشی مثل خازن و سلف به ترتیب اتصال باز و اتصال کوتاه می شوند. پس هدف تنها تحلیل نقطه بایاس مدار است.

[Only registered and activated users can see links]

یک مدار در capture ترسیم کنید

سپس یک profile جدید بسازید و نام dc-bias برای ان وارد کنید.

در کادر بعدی از منوی باز شدنی analysis type گزینه Bias point را انتخاب کنید.

مدار را شبیه سازی کنید و از نوار ابزار برنامه capture دکمه های VوI را انتخاب کنید.

برای نمایش توان مصرف شده در عناصر از دکمه W استفاده می کنیم.

• برای پنهان کردن مقادیر غیر ضروری ولتاژ یا جریان ،گره مورد نظر را انتخاب و روی دکمه Toggle Voltage یا Toggle Current کلیک کنید.

• جریان ها به پایانه مثبت عناصر وارد می شوند و پایه مثبت به خط چین وصل شده است.

• جهت تغییر دمای شبیه سازی در کادر Simulation Setting و در گزینه Temprature دمای مورد نظر را وارد می کنیم.

• برای مشاهده مشخصات دقیق ترانزیستور بر روی آن کلیک راست کنید و گزینه edit pspice model را انتخاب کنید.

حال برای انکه بیشتر به نتیجه پی ببرید مدار زیر را ببندید

[Only registered and activated users can see links]

نقطه کار ترانزیستور رو به رو را بدست آورده و با مقدار شبیه سازی شده مقایسه کنید.

اثر تغییر دما را بر روی نقطه کار بررسی کنید.

1. مقدار مقاومت ها را طوری تغییر دهید که نقطه کار وسط خط بار قرار گیرد.

2. به ازای چه مقدار R3 ترانزیستور اشباع می شود.

تحلیل و پاسخ این سوالات را در بخش بعدی خواهیم داد

برای پیدا کردن مقاومت تونن همانند تحلیل مدار باید Vمدار باز و I اتصال کوتاه را یافته و نسبت انها را بیابید. در اسپایس هیچ گره ای نمی تواند شناور (یک سر ازاد) باشد، بنابراین برای یافتن ولتاژ OC از یک مقاومت 100 اهمی استفاده می کنیم و برای پیدا کردن جریان اتصال کوتاه با قرار دادن یک مقاومت فمتو اهمی این مشکل را حل می کنیم .

برگرفته از سایت AVR.ir (آقای رضا سپاس یار)

[Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 07:01 PM
تحلیل گذرای مدار

جهت بررسی پاسخ مدارهایی که دارای منابع جریان متناوب هستند و همچنین پاسخ گذرای مدارهایی که دارای عناصر واکنشی هستند از تحلیل گذرای مدار استفاده می شود. در واقع دراین بخش تحلیل مدار در حوزه زمان بررسی می شود.

» مدارات مرتبه اول

این مدارات که با یک معادله دیفرانسیل مرتبه اول توصیف می شوند دارای یک پاسخ نمایی هستند که از رابطه زیر بدست می اید:

==================================
(مقدار نهایی – مقدار اولیه ) + مقدار نهایی = پاسخ کامل
==================================

که مقدار τ برای خازن RC و برای سلف L/R می باشد.

[Only registered and activated users can see links]

» مدارات مرتبه دوم

این مدارات دارای خازن و سلف هستند و در مورد یک RLC موازی بسته به مقادیر مقاومت ، خازن و سلف سه حالت ممکن وجود دارد:( در مورد مدارات RLC موازی: و1/√LC =ω و در مورد RLC سری دوگان اینها می باشد.

1. ω›α:حالت فوق میرا (مجموع دو تابع میرای نمایی)

2. ω=α: حالت میرای بحرانی (حاصلضرب یک تابع خطی در یک تابع نمایی)

3. ω›α حالت زیر میرا (سینوسی میرا)

پاسخ مدار به منابع متناوب

در این حالت مدار را در حوزه زمان تحلیل می کنیم و برای این منظور از منابع زیر استفاده می کنیم :

• ISIN, VSIN جهت تولید منابع سینوسی (با فرکانس ،فاز و دامنه مشخص می شود.)

• IEXP,VEXP:برای ایجاد منابع نمایی (با ضریب و نما مشخص می شود.)

• IPulse,Vpulse:منابع پالسی (با عرض پالس و دوره تناوب مشخص می شود.)

• Ipwl,vpwl:منابع تکه ای خطی

• Vtri:موج مثلثی

• Vramp:موج دندانه اره ای

• V-ttl:موج مربعی با دامنه ی 5 ولت ایجاد می کند.

» جاروب DC

جاروب DC امکان یافتن پاسخ مدار به بازه ای از منابع جریان مستقیم را می دهد. به عبارت دیگر بدین وسیله امکان ترسیم مشخصه انتقالی مدار وجود دارد.همانند تحلیل DC در اینجا نیز تمام خازن ها اتصال باز و سلف ها اتصال کوتاه می باشند

» مشخصه ولتاژ به جریان

در محیط اسپایس از منوی Trace گزینه Add Trace را انتخاب کرده و در فیلد متنی Trace Expression جریان دیود را (Id1) وارد می کنیم. شکلی را که مشاهده می کنیم جریان دیود بر حسب تغییرات منبع تغذیه می باشد.حال برای تغییر دادن نمودار به جریان دیود برحسب ولتاژ ان باید متغیر محور افقی را تغییر دهیم .

درمحیط اسپایس از منوی PLOT گزینه Axis setting را انتخاب کرده و از برگه X Axis روی دکمه Variable Axis را کلیک کرده ولتاژ دیود را (1) انتخاب می کنیم .

[Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 07:01 PM
اتوماسیون صنعتی و نقش PLC در آن

شاید تا به حال نام اتوماسیون صنعتی،فرآیند و آشناتر از همه PLC را شنیده باشید.

اما آیا تا به حال به مفهوم این لغات فکر کرده اید؟

در این مقاله سعی شده است تا حدودی شما را با مفاهیم آن آشنا کنیم, این مقاله شروع آموزش و پژوهشی است در جهت PLC که در سطح صنعت مورد نیاز قرار می گیرد و مراجع منطبق بر آن متاسفانه در سطح کشور و بر روی اینترنت بخصوص به زبان فارسی بسیار محدود وجود دارد

[Only registered and activated users can see links]

ابتدا تعاریف لغات مورد نظر:

فرآیند:

منظور از فرآیند مجموعه کارهایی است که بوسیله مجموعه عناصری روی مواد اولیه صورت می گیرد و ماده یا مواد دیگری را با تغییرات فیزیکی یا شیمیای تولید کند.

[Only registered and activated users can see links]

بطور مثال:

- فرآیند تولید کاغذ

- فرآیند تولید رنگ از ترکیب کردن مواد مختلف شیمیایی

برای کنترل قطعاتی که در فرآیند به کار گرفته می شود در دهه های گذشته از مدارات الکترومکانیکی یا سیستمهای پنوماتیکی استفاده می شده است که می توان از آن میان به مدارات فرمان رله ای اشاره کرد.

با پیشرفت علم الکترونیک و انقلاب نیمه هادی ها و میکروپروسسر ها در آن کم کم انسان برای بالا بردن کیفیت و افزایش و بهینه سازی محصولات در کارخانه جات صنعتی انسان به فکر به کار گیری کامپیوتر ها در صنعت افتاد.

اتوماسیون صنعتی

به بهره گیری از کامپیوتر و وسایل الکترونیکی قابل برنامه ریزی (مانند PLC ) به منظور کنترل ماشین آلات صنعتی در اجرا یک فرآیند در صنعت که قبلا توسط انسان انجام می پذیرفت اتوماسیون صنعتی گفته می شود.

[Only registered and activated users can see links]

PLC - Programmable Logic Controller

PLC - Programmable Logic Controller یا کنترل کننده منطقی قابل برنامه ریزی دستگاهی است که به عنوان مغز متفکر اتوماسیون صنعتی در حال کار می باشد که جایگزین مدارات فرمان رله ای و جانشین انسان در کنترل یک فرآیند در صنایع مختلف گردید.

[Only registered and activated users can see links]

در مقاله بعدی به تاریخچه PLC و نحوه کار آن می پردازیم. [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 07:01 PM
تعریف اولیه Reset

همانطور که در آموزش AVR گفتیم به توضیح چند مفهوم اولیه می پردازیم ، یکی از این مفاهیم reset در میکرو کنترلر AVR می باشد، که خود RESET مانند کلاک دارای چند منبع برای تولید می باشد که در اینجا به ذکر این منابع می پردازیم:

منابع RESET:

با RESET شدن میکرو کنترلر، تمام رجیسترهای I/O (ورودی و خروجی) به مقدار اولیه شان تغییر می کنند و CPU شروع به اجرای دستورالعمل ها ازبردار RESET خواهد کرد.

به طور مثال در ای سی MEGA16 5 منابع RESET عبارتند از:

1. Power-on Reset

2. External Reset

3. Brown-out Reset

4. Watchdog Reset

5. JTAG AVR Reset

دلیل اینکه بیشتر مثال های خود را با قطعه MEGA16 می زنیم فراوانی استفاده و کاربرد این قطعه در کاربردهای میکرو است.

منطق استفاده از RESET به صورت دیاگرام زیر می باشد:

[Only registered and activated users can see links]

حال به توضیح قسمت های مختلف این دیاگرام می پردازیم .

1. POWER ON RESET : زمانی فعال خواهد شد که ولتاژ VCC کمتر از حد تعیین شده باشد. این منبع تضمین می کند که وسیله در زمان راه اندازی RESET می شود. با رسیدن ولتاژ به حد استانه (یعنی همان .7 ولت که برای راه اندازی ترانزیستورهاست) شمارنده تاخیر راه اندازی شده که تعیین می کند چه مدت وسیله در وضعیت RESET بماند.

2. EXTERNAL RESET : این RESET بوسیله یک پالس با سطح صفر منطقی روی پین ریست بار ایجاد شده و حداقل عرض ان 1.5 میکرو ثانیه می باشد. با رسیدن ولتاژ این پین به مقدار استانه در لبه بالا رونده ، شمارنده تاخیر شروع به کار کرده و پس از اتمام زمان ، میکرو کنترلر کار خود را شروع خواهد کرد.

3. Brown-out Detection: قطعه MEGA16 دارای این مدار داخلی بوده که پیوسته مقدار ولتاژ vcc را با یک مقدار ثابت مقایسه می کند. این مقدار ثابت برابر 2.7 ولت می با شد.

4. Watchdog Reset: با اتمام زمان تایمر Watchdog، این تایمر یک پالس به عرض یک تناوب ایجاد خواهد کرد.

5. JTAG AVR Reset: این رجیستر محتوی اطلاعاتی است که نشان می دهد کدامیک از منابع RESET باعث راه اندازی مجدد CPU شده است.

ehsankia
29th January 2010, 07:01 PM
ﮐﺎرﺑﺮد ﺳﻨﺴﻮرها در رﺑﺎت‬

هر رﺑﺎت ﺑﺮای اﻳﺠﺎد ارﺗﺒﺎط ﺑﺎ ﻣﺤﻴﻂ ﻧﻴﺎزﻣﻨﺪ اﺑﺰاری اﺳﺖ. ﺑﺮای ﻣﺜﺎل ﻳﮏ رﺑﺎت ‪ maze solver ﺑﺮای‬ ﺗﺸﺨﻴﺺ ﻣﺤﻞ و ﻓﺎﺻﻠﻪ دﻳﻮارها ﻳﺎ ﻳﮏ ‪ line follower‬ ﺑﺮای ﺗﺸﺨﻴﺺ و ﺗﻌﻘﻴﺐ ﺧﻂ ﻧﻴﺎزﻣﻨﺪ وﺳﻴﻠﻪ ای اﺴﺖ ﮐﻪ‬ وﺿﻌﻴﺖ ﻋﺎﻣﻠﯽ در ﻣﺤﻴﻂ ﺧﺎرج را ﺑﻪ شکل ﺳﻴﮕﻨﺎل الکترﻳﮑﯽ ﺑﻪ آن ﻣﻨﺘﻘﻞ ﮐﻨﺪ و ﺑﺮای اﻳﻦ ﮐﺎر ﺑﺎ ﺗﻮجه ﺑﻪ ﻧﻴﺎز‬ ﺧﻮد از حسگرهای ﻣﻨﺎﺳﺐ اﺳﺘﻔﺎدﻩ ﻣﯽ ﮐﻨﺪ. در اﻳﻦ جا ﺑﺎ ﺗﻮجه ﺑﻪ ﻧﻮع ﻧﻴﺎزﻣﺎن ﺗﻨﻬﺎ ﺳﻨﺴﻮرهای ﻧﻮری را ﻣﻮرد‬ ‫ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار ﻣﯽ دهیم بنابر این به بررسی مقاومت نوری می پردازیم

[Only registered and activated users can see links]

‫ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻧﻮری photoresistor

جالب است بدانید اﺳﺎس ﮐﺎر اﻳﻦ‬ ‫ﻗﻄﻌﺎت ﺑﺮ ﺧﻮاص ﻓﻴﺰﻳﮑﯽ ﺳﻄﺢ ﺳﻮلفید ﮐﺎدﻣﻴﻮم اﺳﺘﻮار اﺳﺖ.‬ ‫اﺳﺎس ﮐﺎر ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻧﻮری ﺑﺴﻴﺎر ﺳﺎدﻩ اﺳﺖ؛ ﻣﻘﺎوﻣﺖ اﻳﻦ ﻗﻄﻌﻪ ﺑﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮ شدت ﻧﻮر رﺳﻴﺪﻩ ﺑﻪ ﺁن ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﯽ ﮐﻨﺪ، اما از ﺁﻧﺠﺎ ﮐﻪ در الکتروﻧﻴﮏ دادﻩ ها ﺑﻪ ﺻﻮرت ولتاژ ﻇﺎهر ﻣﯽ شوند ﺑﺎﻳﺪ ﺑﻪ شکلی اﻳﻦ ﺗﻐﻴﻴﺮ در ﻣﻘﺎوﻣﺖ را‬ ‫ﺑﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮ ولتاژ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﮐﻨﻴﻢ. خوشبختانه اﻳﻦ ﮐﺎر ﭼﻨﺪان دشوار ﻧﻴﺴﺖ، ﮐﺎﻓﯽ اﺳﺖ از ﻗﺎﻧﻮن اهم و ﻳﮏ ﺗﻘﺴﻴﻢ ولتاژ ﺳﺎدﻩ‬ ‫اﺳﺘﻔﺎدﻩ ﮐﻨﻴﻢ:‬

‫در شکل زیر خروجی ﺑﻪ ﺳﺎدﮔﯽ از راﺑﻄﻪ زﻳﺮ ﺑﻪ دﺳﺖ ﻣﯽ ﺁﻳﺪ:

(( 2‪Voutput = Vcc * (R2 / ( R1 + R‬‬
[Only registered and activated users can see links]

فرض کنید در یک مدار معمولی مقاومت R2 برابر 500 اهم و Vcc برابر 5v باشد ، اکنون هنگامی که مقاومت نوری در تاریکی کامل قرار گیرد مقاومت آن حدود 2k است و ولتاژ خروجی تقریبا صفر است هنگامی که در مقابل نور مستقیم قرار می گیرد مقاومت آن به حدود 20 اهم کاهش یافته و ولتاژ خروجی تقریبا 75v می شود

بدین روش موفق می شویم یک حالت فیزیکی محیط را به سیگنال الکتریکی تبدیل نماییم و به عبارت دیگر برای سنسور خود یک گیرنده بسازیم

ادامه دارد.... [Only registered and activated users can see links]

برگرفته از سایت های Sensors.blogfa و autori

ehsankia
29th January 2010, 07:02 PM
تاریخچه PIC

ما در سلسله مقالاتی سعی خواهیم کرد شما را با میکروکنترلر PIC آشنا کنیم.در این راه با کمک برنامه نویسی به زبان بیسیک و بهره گیری از نرم افزار شبیه سازی Proteus (که در آینده نزدیک آموزش کامل آن را در این سایت خواهید دید) با ارائه پروژه های مختلف و کاربردی در حد وسعمان شما را با این میکرو کنترلر بسیار قوی آشنا کنیم.

برا ی آموزش PIC ابتدا به تاریخچه این میکروکنترلر پرداخته سپس شما را با نرم افزار PIC Basic Pro که محیط برنامه نویسی و کامپایلر زبان بیسیک PIC می باشد آشنا می کنیم. در این راه به کمک شما عزیزان و نظرات سازنده شما احتیاج داریم.
[Only registered and activated users can see links]

فرق میکرو پروسسور و میکرو کنترلر:
یک میکرو پروسسور در واقع یک (Central Processor Unit)CPU یا همان بخش مرکزی پردازش می باشد. همانطور که از نام آن بر می آید وظیفه پردازش اطلاعات را بر عهده دارد.میکروپروسسور برای انجام این وظیفه نیاز به ثبت دستور العملها (ROM)، محلی برای اجرای فرامین (RAM) و ارتباط با محیط خارج (پورتهای I/O) دارد.که باعث افزایش هزینه و کندی سرعت می شوند. از معروفترین میکروپروسسورها می توان از میکروپروسسور Z80 یاد کرد.

با توسعه علم الکترونیک آی سی های به نام میکروکنترلر به بازار عرضه شد که نه تنها دارای بخش مرکزی پردازش بود که تمامی نیازهای یک میکروپروسسور و فراتر از آن را در خود جمع کرده بود.

یک میکرو کنترلر عموما شامل موارد زیر است:

1.CPU

2.حافظه ثبت دستور العملها (ROM)

3.حافظه اجراء فرامین (RAM)

4.پورتهای ورودی و خروجی (I/O)

5.شمارنده و تایمر

6.باس داده،باس کنترل

7. مبدل آنالوگ به دیجیتال

8.پورت سریال

و .............

از میکروکنترلر های معروف میتوان به خانواده 8051 ،AVR ،PIC اشاره کرد.

[Only registered and activated users can see links]

تاریخچه میکروکنترلر های PIC

شرکت General Instrument مبتکر اصلی ساخت و استفاده از CPU 16 بیتی با نام CP1600 بود.در حالی که این CPU بطور کلی از نظر عملکرد از عملکرد خوبی برخوردار بود اما به سبب ضعف در کارایی پورتهای ورودی و خروجی این شرکت PIC هشت بیتی را در سال 1975 برای بهبود کلی در سرتا سر سیستم بوسیله حذف وظایف پورتهای ورودی و خروجی از CPU بوجود آورد. این کار با استفاده از یک ذخیره سازی ساده Microcode در ROM انجام پذیرفت اگر چه هم اکنون از این تکنولوژی در ساخت PIC استفاده نمی شود
[Only registered and activated users can see links]

در حال حاضر علامت تجاری PIC و PICmicro برای شرکت MICROCHIP Technology ثبت شده و میکروکنترلر های PIC توسط این شرکت تولید می شود.

PIC ابتدایی از سر کلمات "Peripheral Interface Controller" توسط شرکت General Instrument گرفته شده بود.برای PIC پیشرفته تر همچون PIC1640 و PIC1650 از سر کلمات "Programmable Interface Controller" استفاده شده است.

در حال حاظر با توجه به قدرتمندی این میکروکنترلر ، PIC از سرکلمات با معنی واقعی "Programmable Intelligent Computer" به معنای کامپیوتر هوشمند قابل برنامه ریزی نشات گرفته شده است.

انواع خانواده PIC از نظر ساختار هسته

" 12 هسته ای Baseline Core

" 14 هسته ای Mid-Range Core

" 16 هسته ای High End Core

در مقاله بعد با تفاوتهای این خانواده ها و ساختار کلی PIC آشنا خواهیم شد.و معماری ساخت این نوع میکروکنترلر موسوم به Harvard را خواهیم شناخت.

ادامه دارد. . . [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 07:02 PM
سلاح ها در ربات

در ربات جنگنده ([Only registered and activated users can see links])به سلاح های متفاوتی به کار می رود که به توضیح آنها می پردازیم فرض کنید شما قصد دارید در یک مسابقه شرکت کنید که رباتی باید بسازید که با سلاح های جنگنده به جنگ ربات دیگری می رود کمی به خلاقیت در این زمینه نیاز داریم و البته تحقیق در مورد ربات های دیگر

سلاح ها می توانند ترکیبی از افکار شما باشند. سبک های بسیار گوناگونی از سلاح های ربات ها وجود دارند .از چرخشی ، پنیوماتیکی و پتانسیلی (فنر) گرفته تا جنبشی! تنها محدودیت شما تصور شماست. منتها باید مطمئن شوید که سلاحی که می خواهید بسازید خلاف قوانین مسابقات نباشد. بزرگترین توصیه ای که کسی می توانیم به شما بکنیم این است که به شما بگوییم که به ربات های دیگران نگاه کنید و انگاه روش خود را مطرح سازید.

اکنون سعی کنید تا لیستی از سلاح های رایج را تهیه کنید.خلاق باشید!!!

ربات های گوه ای و تحمیل کننده:

این نوع رباتها ساده ترین نوع رباتهای جنگنده هستند و گوه سلاح انها به شمار می اید. اگر تجربه اول شما در ساخت ربات جنگنده است و نمی خواهید پول زیادی خرج کنید و یا زمان کافی برای ساخت ان و یا اطلاع فنی در رابطه با ساخت رباتهای جنگنده ندارید، از این نوع ربات استفاده کنید. در سراسر دنیا تازه کاران از این روش از رباتهای گوه ای استفاده می کنند. البته بسیاری از رباتها توسط رباتهای گوه ای چپ می شوند و قابلیت این را ندارند که خود را به حالت عادی برگردانند و در نتیجه مسابقه را می بازند. نکته دیگر در مورد این رباتها این است که به دلیل اینکه نوک تیزی دارند می توانند با سرعت زیاد به ربات حریف حمله کنند و انرژی جنبشی زیادی را بر ان وارد سازند.

[Only registered and activated users can see links]

رباتهای چرخشی:

رباتهای چرخشی به رباتهایی گفته می شود که حول خود می چرخند و پوسته بیرونی انها سلاح انها محسوب می شود. معمولا به انها قلاب یا شی تیزی متصل می شود تا موثرتر واقع شوند. نکته که در ساخت این رباتها باید به ان بسیار توجه کرد این است که انها باید بالانس باشند، در غیر اینصورت ارتعاش بسیار مخربی را تولید می کنند و کنترل انها بسیار مشکل می شود. اینگونه از رباتها بسیار موثرند اما تکنولوژی ساخت انها بسیار بالاست و نیاز به تخصص کافی در این زمینه وجود دارد. عدم بازگشت انها به حالت اولیه زمانی که چپ شده اند از معایب بزرگ انها محسوب می شود.

رباتهایی با دیسک چرخان با تیغه اره:

این نوع رباتها معمولا تیغه اره ای دارند که به صورت افقی یا عمودی بر روی ربات نصب می گردد.تاثیر سلاح انها بسیار زیاد است اما با این حال عیبی که دارند این است که تمایل انها به چپ شدن زیاد است . این تیغه ها یا دیسک ها می بایست با سرعت بسیار بالایی بچرخند و دندانه های خوبی داشته باشند. این موارد موجب می شود تا هنگامی که ربات به حریف ضربه وارد کرد نایستد و به حرکت خود ادامه دهد.موتور های بدون جاروبک (brushless) و موتورهای گاز سوز برای این کار مناسب هستند.

ادامه دارد..... [Only registered and activated users can see links]

برگرفته از سایت: reobot

ehsankia
29th January 2010, 07:02 PM
ارتباط سخت افزار با نرم افزار

هر دستگاه برنامه پذیر (مانند یک کامپیوتر یا یک میکروکنترلر ) دارای دو بخش اصلی است : سخت افزار و نرم افزار. با چیستی این دو بخش کم و بیش آشنا هستیم. نکته بسیار مهم و در عین حال ساده ای که باید به آن توجه کرد نحوه برقراری ارتباط بین سخت افزارو نرم افزار در یک میکرو کنترلر است.

باید راهی وجود داشته باشد که دستوراتی که نرم افزار صادر می کند ، به سخت افزار منتقل شود تا واسطه ارتباطی میان سخت افزار و نرم افزار به درستی اجرا شود.

در میکروکنترلرها حافطه داخلی میکروکنترلر است که این رابطه را ایجاد می کند، حافطه داخلی به دو بخش تقسیم می شود که یکی از این دو بخش وظیفه برقراری ارتباط میان سخت افزار و نرم افزار را بر عهده دارد. هر بایت در این بخش یک رجیستر نامیده می شود. هر رجیستر کاربرد مشخصی دارد به این ترتیب، نرم افزار به وسیله مقدار دادن در این رجیستر ها دستورات مشخصی به سخت افزار می دهد.

[Only registered and activated users can see links]

ورودی و خروجی معمولی (Simple I/O)

یک میکروکنترلر، بر خلاف یک کامپیوتر، مجهز به وسایل ورودی و خروجی پیشرفته ای مانند Keyboard ،Speaker ،Monitor و یا Mouse نیست بلکه تنها راه ارتباط میکروکنتر لرها (مانند هرIC دیگری) پایه های IC می باشد (پایه های IC زائده های فلزی کوچکی هستند که اطراف IC قرار می گیرند

[Only registered and activated users can see links]

سمت راست : میکروکنترلر. A89C51. سمت چپ : نام پایه های این میکروکنترلر

میکروکنترلر 51 AT89C دارای ۴٠ پین یا پایه است . ٣٢ تا از این پین ها، ورودی ها و خروجی های دیجیتال هستند . به این معنی که به عنوان خروجی ولتاژ های ٠ ولت و یا ۵ ولت را تولید می کنند ،( ٠یا ١ منطقی ). برای مثال یک خروجی دیجیتال نمی تواند یک موج سینوسی تولید کند اما می تواند یک موج مربعی با دو سطح صفر و ۵ ولت ایجاد نماید.

برای یک ورودی دیجیتال نیز تنها دو مقدار ٠ یا ١ منطقی قابل درک است اگر ولتاژ اعمال شده از خارج میکرو از مقدار مشخصی (حدود ٢ ولت ) بالاتر باشد از نظر میکرو ١، و اگر از آن حد پایین تر باشد صفر است ٨ پایه دیگر کاربرد هایی غیر از واسطه ارتباط میکروکنترلر با جهان خارج دارند. این چهار پورت از ٠ تا ٣ شماره گذاری شده اند محل پایه های هر پورت در شکل بالا نمایش داده شده است.

برگرفته از سایت: AVR.ir

ehsankia
29th January 2010, 07:02 PM
مفهوم کنترل کننده سیگنال دیجیتال

اگرچه اغلب , واحد پردازش مرکزی (cpu) به یک ریزپردازنده ارجاع می شود اما چندین نوع ریزپردازنده اختصاصی شده برای کاربردهای مختلف وجود دارد . متداول ترین این میکروکنترلرها , پردازنده های سیگنال دیجیتال (DSP) و واحد پردازش گرافیک (GPU) می باشند.

[Only registered and activated users can see links]

یکرو کنترلر یک مدار مجتمع شامل ROM , RAM , CPU و اجزای جانبی نظیر تایمر , UART ,ADC و غیره بوده که با یکپارچگی مدار, موجب پایین آمدن هزینه تولید و ساده تر شدن کاربرد آن می شوند.

پردازنده سیگنال دیجیتال یا DSP یک ریزپردازنده بهینه شده برای کاربردهای پردازش سیگنال دیجیتال می باشد. DSP تعداد محدودی دستورالعمل خاص را با بالاترین سرعت ممکن اجرا می کند که برخی از این عملکردها در گذشته به وسیله *****های آنالوگ انجام می شدند.

تقریبا تمام عملکردهای DSP بوسیله میکروکنترلر (یا ریزپردازنده ) قابل پیاده سازی است، تفاوت در این است که سرعت میکروکنترلر ها کمتر بوده اما دارای امکانات و قابلیت های بسیار زیادی می باشند. بنابراین آنها به خوبی می توانند طیف وسیعی از اعمال منطقی , دریافت داده , پردازش و کنترل را انجام دهند در حالیکه DSP ها در انجام عملکردهای محاسباتی دارای کارایی بالایی می باشند.

برای بهره برداری از قابلیت های DSP در کنار میکروکنترلر دو راهکار وجود دارد :

1. استفاده از DSP به عنوان کمک پردازنده (Coprocessor) در کنار میکرو کنترلر

2. استفاده از کنترل کننده های سیگنال دیجیتال (DSC)

همانطور که در شکل مشاهده می کنید DSC ترکیبی از یک میکروکنترلر و DSP بوده و این امکان وجود دارد که قابلیت های هر دوی آنها در کنار یکدیگر و در قالب یک تراشه استفاده شود . بنابراین استفاده از DSC موجب کاهش هزینه قطعات , کاهش ابعاد برد مدار , بالابردن قابلیت اعتماد می گردد و تنها نیاز به طراحی و اشکال زدایی یک نرم افزار برای هر دو واحد است .

[Only registered and activated users can see links]

DSC های ساخت شرکت Microchip

تولید کننده های مختلف , مدل های گوناگونی DSC تولید کرده و به بازار عرضه می کنند . در این میان شرکت Microchip دو سری dsPIC33F , dsPIC30F را طراحی نموده است . همانطور که در شکل زیر مشاهده می شود این قطعات در خانواده PIC های 16 بیتی قرار گرفته و از لحاظ کارایی و قابلیت در بالاترین سطح می باشند . سری های PIC14F , PIC24C میکروکنترلرهای 16 بیتی بوده و بقیه اعضا خانواده PIC میکروکنترلرهای 8 بیتی می باشند.


برگرفته از سایت: AVR.ir
تهیه شده : رضا سپاس یار

ehsankia
29th January 2010, 07:02 PM
ربات جنگنده

شاسی قسمتی از ربات است که همه چیز را در کنار هم جمع می کند و شکل ربات شما را تشکیل می دهد.

[Only registered and activated users can see links]

واد بسیار زیادی از فلزات تا پلاستیک ها ، هستند که شما می توانید از آنها برای ساخت ربات خود استفاده کنید،اما می بایست قبل از شروع به ساخت ربات ، طرحی را برای ربات خود در نظر بگیرید و با توجه به آن و هزینه ای که می خواهید خرج کنید،از یکی از این مواد که متناسب با ربات شماست استفاده کنید. بعضی از مواد مانند لگزان گران و پر هزینه هستند اما مقاومت آنها بسیار بالاست . بسیاری از مردم آلومینیوم و تیتانیوم را ترجیح می دهند که هر دوی آنها بسیار سبک هستند و آلومینیوم نیز بسیار ارزان است. تیتانیوم در مقایسه با آلومینیوم در هر جایی قابل دسترس است و شما برای خرید آن معمولا با مشکلی مواجه نخواهید بود، البته کمی هزینه برتر بوده و تهیه آن ساده نیست.

اولین چیزی که می بایست قبل از شروع به طراحی و ساخت ربات خود مدنظر قرار دهید ، این است که شما می خواهید استخوان بندی بیرونی ربات خود را با استفاده از یک پوسته مقاوم مستحکم بسازید و یا اینکه قصد دارید استخوان بندی درونی را مقاوم کنید مقاوم بودن پوسته خارجی به شما این امکان را می دهد که بتوانید موتورها ، چرخ ها و تقریبا هر چیزی را در هر جایی که بخواهید، قرار دهید و نگرانی در رابطه با قرار دادن تجهیزات در داخل ربات نخواهید داشت. داشتن یک اسکلت داخلی مستحکم معمولا در ربات های سخت بکار گرفته می شود و پوسته تنها حکم یک لایه محافظ را دارد. ساخت اینگونه ربات ها کمی مشکل است.

[Only registered and activated users can see links]

مواد:

معمولا برای اینکه اسکلت داخلی مستحکمی داشته باشیم از آلومینیوم استفاده می کنیم که مقاومت بسیار خوبی دارد.

شما می توانید ورق های آلومینیوم L شکل و U شکل را در شرکت های نزدیک محل زندگی خود پیدا کنید مواد دیگری که معمولا استفاده می شوند فولاد و تیتانیوم است تهیه تیتانیوم بسیار مشکل است برای پوسته بیرونی ربات نیز مواد بسیار متنوع و گوناگونی مورد استفاده قرار می گیرد، و مشابه مواد بکار رفته در اسکلت درونی ، در اینجا نیز شما می توانید از آلومینیوم ،فولاد یا تیتانیوم استفاده کنید اما استفاده از ورق های لگزان برای این قسمت بسیار رایج است پلی کربنات ماده ای است ترمو دینامیک که در بسیاری از مواردی که نیاز به این است که ماده مقاوم به ضربه خوبی داشته باشد، کاربرد فراوانی دارد. این ماده برای جنگ ربات ها بسیار مفید و مناسب است پلی کربنات قیمتی بسیار گران دارد و کمی ترد است

ادامه دارد ... [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 07:03 PM
مشخصات کلی میکرو کنترلر16 Atmega

این میکروکنترلرهای هشت بیتی دارای توان مصرفی پایینی بوده و در معماری آنها از ساختار پیشرفته RISK بهره گرفته شده است

[Only registered and activated users can see links] cturer_exporting_direct_from_China.jpg

به عبارت دیگر این میکروکنترلرها دارای صد و سی و یک دستورالعمل ساده هستند که اغلب آنها در یک پالس ساعت اجرا می شوند اجرا شدن دستورالعملها در یک سیکل باعث افزایش سرعت این میکروکنترلرها گردیده است همچنین Atmega 16 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 .

Atmega 16 دارای 16 کیلو بایت حافظه فلش با قابلیت خواندن و نوشتن تا ده هزار مرتبه ،512 بایت حافظه EEprom با قابلیت خواندن و نوشتن تا صد هزار بار و 1 کیلوبایت حافظه داخلی SRAM می باشد

برای برنامه ریزی میکروکنترلرهای AVR می توان از استاندارد JTAG استفاده نمود. این استاندارد برای برنامه ریزی FLASH، EEprom فیوزها و Lockbit ها از طریق رابط JTAG به کاربرده می شود.

یکی دیگر از مزیتهای میکروکنترلرهای AVR دارا بودن تجهیزات جانبی مختلف مورد نیازاست ، این تجهیزات که دارای کاربردهای متنوعی هستند، به شرح زیر می باشند.

[Only registered and activated users can see links]

1- دارای دو شمارنده هشت بیتی و یک شمارنده شانزده بیتی است ، فرکانس کار این شمارنده ها به طور جداگانه تنظیم می شود. این شمارنده ها دارای واحد مقایسه هستند که برای ایجاد شکل موجهای PWM در مدهای مختلف به کار برده می شود.

2- این میکروکنترلر دارای یک مبدل ADC با هشت کانال ده بیتی است هشت ورودی مبدل ADC با استفاده از مالتی پلکس داخلی انتخاب و به این مبدل اعمال می شوند انتخاب ورودیهای مختلف و ولتاژ مرجع با برنامه نویسی انجام می شود از طرف دیگر اگر ورودیهای Single Ended به این پایه ها اعمال شود، می توان هر هشت کانال را به طور 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 می دهد. همچنین در حالت PDIP می توان بهره را به مقدارهای 10×20×1× نیز تنظیم نمود.

3- دارای رابط سریال TWI است که اتصال چندین میکروکنترلر را توسط دو باس دیتا و پالس فراهم می کند.

4- 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 می گیرد. در حالت سنکرون از یک پالس ساعت برای همزمانی استفاده می شود. در حالت آسنکرون میکروکنترلر ورود و خروج اطلاعات را کنترل کرده و برنامه ریزی در این حالت ساده تر است.

[Only registered and activated users can see links]

5- دارای رابط سریال SPI است که در دو مد Master/Slave به کار گرفته می شود، نحوه استفاده از این رابط برای برنامه ریزی میکروکنترلرهای AVR بیان می شود.

6- شمارنده Watchdoge با اسیلاتور جداگانه ، که برای جلوگیری از هنگ کردن میکروکنترلر به کار می رود، یکی دیگر از قسمت های 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 می کند. برنامه نویس 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 ریست می کند. حال اگر میکروکنترلر به دلایلی از کار افتاده باشد، دستور WDR اجرا نشده، شمارنده ریست نمی شود. در نتیجه Watchdog تا انتهای سیکل کاری خود شمارش کرده و میکروکنترلر را ریست نموده ، خود از ابتدا شروع به شمارش می کند.

7- مقایسه کننده آنالوگ داخلی یکی دیگر از تجهیزات جانبی این میکروکنترلرهاست ورودیهای این مقایسه کننده از پورت B تامین می شود. [Only registered and activated users can see links]


برگرفته از سایت: مقالات فنی رباتیک

ترجمه شده: محمد رفیعی

ehsankia
29th January 2010, 07:03 PM
مشخصات کلی DSC های سری dsPIC30

● CPU 16 بیتی بهینه شده برای کامپایلرC

● حافظه برنامه ی قابل اعتماد و قابل انعطاف FLASH

● کارایی بالا در زمینه ی پردازش سیگنال دیجیتال

● سیستم کارامد و سریع وقفه

● وسایل جانبی پیشرفته

●مبدل آنالوگ به دیجیتال سریع و دقیق 10 و 16 بیتی

● حافظه داده ی EEPROM , SRAM

● قابلیت اشکال زدایی در مدار

قطعات سری dsPIC30F از پایه به شکلی طراحی شده اند که به عنوان یک DSC 16 بیتی تمام نیازهای کاربر را برآورده می کند. مجموعه دستورالعمل های غنی , همرا با روش های آدرس دهی وسیع که بر روی رجیستر های همه منظوره و پشته نرم افزاری مناسب عمل می کنند , باعث بازدهی بالا در کامپایلر های C شده است

[Only registered and activated users can see links]

تمام قطعات برای حافظه برنامه از حافظه FLASH استفاده می کنند قابلیت خودبرنامه ریزی روی برد ( In-circuit self programming ) , بروز کردن نرم افزار و حافظه EEPROM را از فواصل دور امکان پذیر می سازد . حافظه FLASH این قطعات توانایی نگهداری داده تا 40 سال و 1 میلیون بار برنامه ریزی را دارد.

کارایی قابل توجه تراشه های dsPIC30 در زمینه پردازش سیگنال دیجیتال, نتیجه امکانات مناسب آنها در این زمینه است به عنوان نمونه : ضرب کننده تک سیکلی17 در 17 بیتی , دو آکومولاتور 40 بیتی و یک barrel shifter 40 بیتی , دستورالعمل های DO , Repeat , و پشتیبانی از روشهای آدرس دهی خاص برای بافر های حلقوی و FFT .

معماری dsPIC30F دارای یک ساختار قابل انعطاف برای پردازش وقفه ها می باشد .

هر قطعه دارای مجموعه وسیعی از وسایل جانبی شامل تایمر , واسط های سریال و مبدل آنالوگ به دیجیتال می باشد. علاوه بر این , برخی از قطعات دارای وسایل جنبی پیشرفته ای مانند کنترل موتور , صوت یا ارتباط با اینترنت می باشند .

در نهایت این امکان وجود دارد که برنامه موجود در حافظه Flash بدون نیاز به خارج کردن قطعه از مدار , بروز شود.

[Only registered and activated users can see links]

کمیت های عملیاتی

DSC های سری dsPIC30F می توانند به سرعت اجرای 30 میلیون دستورالعمل در ثانیه یا 30 MIPS برسند.

تمام قطعات از حافظه FLASH استفاده کرده و می توانند در محدوده وسیع دمایی تا 125 درجه سانتیگراد عمل کنند این قطعات در دو نسخه 20 MIPS و 30 MIPS موجود می باشند .

انواع مختلف بسته بندی برای هر قطعه وجود دارد از نوع ظریف 28-pin QFN تا قطعات بزرگ DIP و همچنین قطعات با پایه های زیاد از نوع QFP .

ادامه دارد.... [Only registered and activated users can see links]

برگرفته از سایت: AVR.ir

تهیه شده توسط: رضا سپاس یار

ehsankia
29th January 2010, 07:03 PM
یک آزمایش ساده!

همانطور که (در بخش ارتباط سخت افزار با نرم افزار ([Only registered and activated users can see links]) ) گفته شد وسیله ارتباط میان سخت افزار و نرم افزار، رجیسترها هستند . فرض کنید می خواهیم ولتاژ یکی از پایه های میکروکنترلر را ۵ ولت قرار دهیم ( ١ منطقی ).

توجه کنید که در این حالت این پایه ، یک خروجی است . باید رجیستری وجود داشته باشد که این امکان را برای برنامه نویس فراهم آورد تا مقدار منطقی دلخواهی را بر روی هر یک از پایه های میکروکنترلر قرار دهد .

در فایل Header ای که ما به برنامه های خود اضافه (Include) می کنیم (AT89X51.h) برای هر یک از این رجیستر ها نامی در نظر گرفته شده تا کار برنامه نویسی ساده تر شود. به این ترتیب نیازی نیست که ما هر بار با مراجعه به شکل حافطه ، آدرسها را بیابیم و می توانیم از این اسامی استفاده کنیم. هر پورت ٨ بیتی با یک بایت ( ٨ بیت ) متناظر است. بنابراین تناظری یک به یک میان، بیتهای هر یک از این رجیستر ها با پایه های میکروکنترلر به وجود می آید و مقدار هر بیت در رجیستر، تعیین کننده ولتاژ پایه متناظر آن خواهد بود . به عنوان مثال رجیستر متناظر پورت ٠ در شکل زیر داده شده است.

[Only registered and activated users can see links]

شکل . رجیستر p0. این رجیستر ارتباط بین نرم افزار و پینهای پورت ٠ را برقرار می کند.

برای مثال فرض کنید خروجی دو سنسور تشخیص رنگ (سیاه و سفید ) به دو پایه از میکروکنترلر متصل شده است. هر یک از این سنسورها اگر رنگ سفید را تشخیص دهد (ببیند) خروجی خود را ١ منطقی ( ۵ ولت) قرار می دهد، و برای سیاه ، ٠ منطقی (صفر ولت ). حال برای آزمودن این سنسور ها دو چراغ (Led) را به میکروکنترلر متصل کرده و برنامه ای بنوسیم که با تشخیص سفید روشن شوند و با تشخیص سیاه، خاموش. مدار لازم در شکل نشان داده شده است.

[Only registered and activated users can see links]

Sensor ها به پین اول و دوم از پورت ١ (p1.0و p1.1) متصل شده اند. led ها هم به p2.0 و p2.7 برنامه زیر عمل مورد نظر را انجام خواهد داد.

[Only registered and activated users can see links]

نکته مهم : قبل از اینکه بتوانیم از یکی از پایه های میکروکنترلر به عنوان ورودی استفاده کنیم، لازم است ابتدا همان پین را یک کنیم. این عمل پایه مورد نظر را آماده دریافت ورودی می کند.

برگرفته از سایت: AVR.ir

ehsankia
29th January 2010, 07:03 PM
چگونه زمان را بسنجیم؟

شاید بدانید که در کامپیوتر ها و دیگر دستگاه های الکترونیکی بازه های زمانی و زمان توسط تایمر سنجیده می شوند در اینجا برای نمونه به بررسی تایمرهای ATmega 16 خواهیم پرداخت که قبلا آن را کم و بیش از زوایای دیگر بررسی کرده ایم.

میکروکنترلر51 AT89C نیز دارای دو Timer است که می توانند به صورت مستقل از هم، برای سنجش بازه های زمانی مورد استفاده قرار گیرند.

[Only registered and activated users can see links]

چگونگی عملکرد Timer ها

برای اینکه سنجش زمان برای میکروکنترلر میسر باشد باید معیاری از زمان در اختیار سخت افزار قرار بگیرد. این کار به وسیله سیگنال Clock انجام می شود. سیگنال Clock یک موج پریودیک با فرکانش مشخص است. فرکانس Clock برای یک 8051 حداکثر می تواند24 MHz باشد امّا مقدار معمول آن 12 MHz است. فرکانس این سیگنال، پیش از آنکه به Timerها اعمال شود، به ١٢ تقسیم می شود. یعنی فرکانس سیگنال Clock اعمال شده به Timerها 1MHz خواهد بود. (از این پس فرکانس Clock اعمال شده به Timer را 1MHz در نظر می گیریم ، بنابراین هر پریود Clock که به آن « سیکل ماشین » نیز گفته می شود، ١ میکروثانیه خواهد بود)

هر Timer در واقع یک شمارنده (Counter) است که تعداد پریودهای سیگنال Clock را (بعد از تقسیم فرکانس بر ١٢) می شمارد. اگر فرکانس Clock اعمال شده به Timer را 1MHz فرض کنیم هر 1 میکرو ثانیه، محتوای این شمارنده یک واحد افزایش می یابد . می توان با ضرب کردن محتوای این شمارنده در پریود Clock مدت زمان سپری شده را محاسبه نمود.

هر یک از Timer های ٨٠۵١ ، ١۶بیتی هستند . یعنی مقداری کهTimerمی شمارد در دو بایت (16) نگهداری می شود بنابراین بزرگترین عددی که یکTimer می تواند ذخیره کند، 1-16^2 یعنی ۶۵۵٣۵است . اگر رجیستر Timer حاوی این عدد باشد، با اعمال پالس بعدی Clock چه اتفاقی خواهد افتاد؟ مقدار بعدی رجیستر ٠ است. در واقع رجیستر Overflow یا سرریز می شود و بیت دیگری به جز١۶ بیت شمارنده (Flag) به نشان Overflow، یک می شود. (از این اتفاق Overflow و یک شدن بیتFlag) برای ایجاد تأخیر به میزان مشخص استفاده می شود.

[Only registered and activated users can see links]

فرض کنید قصد داریم تأخیری به اندازه ١٠٠ میکروثانیه ایجاد کنیم. در این صورت ، عدد100_65535 را در رجیست Timer قرار می دهیم . بعد از ١٠٠ پریود Clock محتوای رجیستر به حداکثر خود می رسد و Overflow می شود و همزمان با آن بیت نشان دهنده سرریز نیز یک می شود . در واقع یک شدن بیت Overflow به معنی سپری شدن زمان مورد نظر است.

همانطور که گفته شد میكروکنترلر AT89C 51 دارای دو Timer است . این دو Timer با اعداد 0 و 1 نشان داده می شوند . همچنین رجیسترهای هر کدام از این دو Timer با همین دو رقم از هم تمیز داده می شوند . از این پس، برای حفظ کلیت مطالب، به جای 1یا ٠ از x استفاده می کنیم، زیرا این دو Timer (در حوزه کاری ما) کاملاً مشابهند

حال با دقت بیشتری سخت افزار Timer را بررسی می کنیم . رجیستر ١۶ بیتی Timer در واقع از دو رجیستر ٨ بیتی به نامهای TLX و THX تشكیل می شود. THX ،(Timer High byte) 8بیت بالا وTLX ٨ بیت پایین هستند. شكل بالا رجیستر ,

(Timer (Timer Low byteرا نشان می دهد. [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 07:04 PM
قطعه ای با قابلیت اجرای 30 میلیون دستور در ثانیه!!!

در مورد DSC ها ([Only registered and activated users can see links]) به طور مختصر در بخش قبلی صحبت کردیم

DSC های سری dsPIC30F می توانند به سرعت اجرای 30 میلیون دستورالعمل در ثانیه یا 30 MIPS برسند

تمام قطعات از حافظه FLASH استفاده کرده و می توانند در محدوده وسیع دمایی تا 125 درجه سانتیگراد عمل کنند .

این قطعات در دو نسخه 20 MIPS و 30 MIPS موجود می باشند .

انواع مختلف بسته بندی برای هر قطعه وجود دارد . از نوع ظریف 28-pin QFN تا قطعات بزرگ DIP و همچنین قطعات با پایه های زیاد از نوع QFP .

برای بررسی کارایی قطعات سری dsPIC30F می توان جدول زیر را بررسی نماییم

[Only registered and activated users can see links]


این جدول مقایسه ای بین dsPIC30F و DSC های 16 بیتی دیگر را نشان می دهد . همانطور که مشاهده می شود dsPIC30F بالاترین توان محاسباتی را نسبت به رقبای مشابه اش دارا می باشد. (حتی در شرایطی که با کلاک بالاتر کار می کنند . ) این برتری تا حدود زیادی نتیجه توانایی های قدرتمند آدرس دهی داده می باشند . همچنین بر خلاف بقیه معماری ها , dsPIC30F هر دستورالعمل را در یک سیکل اجرا می کند.

همچنین امکان دستیابی به توان محاسباتی بالاتر (MIPS) در کلاک پایین تر باعث بهبود توان مصرفی خواهد شد .

قطعات این سری بر اساس کاربردشان به سه دسته تقسیم می شوند :

• خانواده کنترل موتور و تبدیل توان

• خانواده پردازش سنسور

• خانواده های کنترل کننده های همه منظوره


از کاربردهای این میکرو می توان به موارد زیر اشاره نمود

• کنترل موتور جریان مستقیم بدون جاروبک (Brush – less DC motor)

• کنترل موتور جریان متناوب القایی (AC induction motor )

• کنترل موتور سوئیچ رلوکتانس (Switch reluctance motor )

• UPS , اینورتر و منابع تغذیه

• سیستم های قدرت , خودرو و کاربردهای صنعتی

قطعات این خانواده شامل واحدهایی می باشند که می توانند در کنترل موتورهای تک فاز و سه فاز و یا کاربردهای الکترونیک قدرت مورد استفاده قرار گیرند . این DSC ها مجهز به واحد PWM پیشرفته بوده که امکانات زیادی از جمله موارد زیر را در اختیار کاربر قرار می دهد :

1. درج خودکار زمان مرده ( automatic dead-time insertion) در سیگنالهای مکمل 500,000 نمونه در ثانیه

2. مبدل آنالوگ به دیجیتال 10 بیتی با 4مدار sample and hold همزمان

3. واسط Quadrature encoder برای تشخیص موقعیت و سرعت موتور

ادامه دارد..... [Only registered and activated users can see links]

با تشکر از رضا سپاس یار

ehsankia
29th January 2010, 07:04 PM
چگونه از تایمرها استفاده کنیم؟

در مقاله قبلی ([Only registered and activated users can see links]) به معرفی تایمر پرداختیم اکنون به بررسی مدهای آن خواهیم پرداخت

هر Timer می تواند چهار "رفتار" متفاوت داشته باشد که به هر یك از آنها یك "مد کاری" می گویند. از این چهار مد، ما تنها دو مد را بررسی می کنیم. مد 1 و مد 2

عملکرد Timer در مد 1 :

Timer در مد 1 از تمام 16 بیت خود برای شمارش استفاده می کند، یعنی بزرگترین عدد در Timer می تواند 65535 باشد. نتیجتاً طولانی ترین تأخیری که Timer در مد 1 می تواند به تنهایی ایجاد کند، کمی بیش از 65 میلی ثانیه است . در این مد، هر بار که Timer سرریز می شود، باید مقدار مورد نظر را دوباره در آن Load کرد . این عمل نیاز به چند میكروثانیه زمان دارد و زمانی که بازه زمانی مورد نظر کوچك باشد (مثلاً تولید موج KHz 100) این مسئله دقت را کاهش می دهد (مثلاً به جای KHz100، KHz80 خواهد شد)

[Only registered and activated users can see links]

عملكرد Timer در مد2 :

این مد مشكلی که در مورد مد 1 مورد بحث قرار گرفت را برطرف می کند. در مد 2 تنها هشت بیت از Timer برای شمارش استفاده می شود (بنابراین طولانی ترین تأخیر می تواند 255 میكرو ثانیه باشد). امّا 8 بیت دیگر Timer مقدار بعدی که باید در 8 بیت شمارنده قرار داده شود را ذخیره می کند. مثلاً برای تولید یك موج 100 KHz عدد 10_ 255 را هم در رجیستر شمارنده و هم در رجیستری ذخیره کننده قرار می دهیم، زمانی که برای اولین بار Overflow اتفاق بیفتد، با اینكه محتوای رجیستر شمارنده صفر شده است درست پس از Overflow ، به طور خودکار و توسط سخت افزار، مقدار 10-255 از رجیستر ذخیره کننده به رجیستر شمارنده کپی می شود و شمارش ادامه می یابد . به این ترتیب بدون اینكه زمان اضافی تلف شود Timer "دقیقا" هر 10 میكروثانیه یك بار Overflow می شود. این خاصیت را Auto Reload گویند.

[Only registered and activated users can see links]

رجیسترها و تنظیمات Timer :

پیش از آنكه از Timer ها استفاده کنیم لازم است ابتدا Timer را برای کار در مد مورد نظر تنظیم کنیم ، علاوه بر تعیین مد تنظیمات دیگری نیز لازم است که در زیر شرح داده می شود.

جدول رجیستر TMOD) Timer Mode) در زیر آمده است :

[Only registered and activated users can see links]

در قسمت بعد شرح کار بیت ها به طور مفصل توضیح داده خواهد شد

ادامه دارد..

با تشکر از رضا سپاس یار
[Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 07:04 PM
ساخت و شبیه سازی مدارات الکتریکی

در مقاله قبلی در مورد متلب مختصری گفتگو کردیم که با عنوان "نرم افزار متلب" بود , یکی از کاربران تذکر به جایی دادند و ما از این پس به توضیح این نرم افزار تحت عنوان "نرم افزار متلب" خواهیم پرداخت

قطعات سیستم قدرت به شما اجازه ساخت و شبیه سازی مدارات الکتریکی که شامل المان های خطی و غیر خطی هستند را می دهد مدار زیر مدار جالبی است که در آن در ابتدا

- کتابخانه قطعات سیستم قدرت , powerlib را بررسی خواهید کرد .

- سپس بررسی خواهیم کرد که چگونه یک مدار ساده از کتابخانه powerlib بسازیم .

- قطعات simulink را به مدارمان وصل می نماییم.

مدار زیر یک سیستم قدرت هم توان را که یک خط انتقال 300 کیلومتری را تغذیه می کند نشان می دهد, خط در طرف تغذیه با القاگر شنت جبران شده است یک Breaker اجازه باردار و بی بار کردن خط را می دهد برای ساده کردن بحث فقط یکی از سه فاز نمایش داده شده است پارامتر های نشان داده شده در شکل مقادیر مربوط به سیستم قدرت powerlib می باشند

[Only registered and activated users can see links]

ساختن مدار با کتابخانه powerlib

استفاده از رابط گرافیکی , اتصال قطعات simulink به قطعات قدرت را امکان پذیر می نماید . قطعات در کتابخانه ویژه ای به اسم powerlib گردآوری شده اند.

با وارد کردن دستور Powerlib در محیط MATLAB , کتابخانه قطعات سیستم قدرت را باز نمایید:

این فرمان یک پنجره simulink را نمایش می دهد که آیکون کتابخانه های مختلف را نشان می دهد.

ما می توانیم این کتابخانه ها را باز نماییم تا قطعاتی که به مدارمان کپی خواهد شد را ببینیم . هر قطعه با آیکونی که دارای ورودی و خروجی های منطبق بر ترمینالهای قطعه می باشد , نمایش داده می شود.

[Only registered and activated users can see links]

1- در پنجره powerlib از منوی file یک پنجره جدید که اولین مدار ما خواهد بود باز نماییم . آن را با نام circuit1 ذخیره نماییم .

2- کتابخانه منابع تغذیه (Electerical sources ) را باز نموده و یک منبع ولتاژ AC_Voltage_Source به پنجره circuit1 کپی می کنیم .

3- با دو بار کلیک کردن روی منبع ولتاژ AC , پنجره تنظیمات آنرا باز نموده و پارامترهای دامنه :(amplitude(V PEAK) , فاز: (Phase(deg) و فرکانس: Frequency Hz را مانند مقادیر نشان داده شده در شکل وارد نماییم .

4- اسم منابع ولتاژ را به Vs تغییر دهید .

5- قطعه شاخه موازی (Parallel RLC Branch) را که می توانید آن را در کتابخانه عناصر (Elements) بیابیم به مدار خود کپی نموده و پارامتر ها ی آن را همانگونه که در شکل نشان داده شده است تغییر می دهیم و اسم آنرا Z eq بگذارید.

6- مقاومت Rs eq می تواند از شاخه موازی RLC درست شود. قطعه شاخه موازی RLC که در حال حاضر در مدارمان وجود دارد را دوباره ایجاد می نمایید و پارامتر مقاومت (( Resistan R (ohms) را طبق شکل تغییر می دهیم و پارامتر های اندوکتانس ((Inductance L (H) و کاپاسیتانس ((Capasitance C(F) را به ترتیب به بینهایت (inf) و صفر (0) تغییر دهید . وقتی پنجره تنظیمات را ببیندید , متوجه می شوید که قطعات C,L نشان داده نمی شوند و آیکون در حال حاضر یک مقاومت ساده را نمایش می دهد . نتیجه مشابه ای می تواند با شاخه سری (Series RLC RLC Branch) رخ می دهد . با تغییر C,L به ترتیب به صفر و بینهایت .

7- این قطعه را Rs eq می نامیم.

8- کتابخانه اتصالات (Connectors) از powerlib را باز می کنیم و یک باس بار (Bus Bar) کپی می کنیم .

9- پنجره تنظیمات باس بار را باز می کنیم و پارامتر های آن را به دو ورودی (Number of input) و دو خروجی (number of output) تغییر می دهیم و نام آن را B1 قرار می دهیم . همچنین یک قطعه زمین (Ground) کپی می کنیم (قطعه زمین را با یک خروجی را انتخاب می نماییم ) طراحی اولیه مادر اینجا پایان یافت

ادامه دارد..... [Only registered and activated users can see links]

برگرفته از:
آموزش متلب آقای احمد احمدی

ehsankia
29th January 2010, 07:04 PM
خانواده های یک تراشه

پیشتر در مورد تراشه های سری dsPIC30F ([Only registered and activated users can see links]) آنها گفتگو کردیم حال در مورد پردازش سنسور این تراشه گفتگو می کنیم و برای مختصر و مفید بودن کار آنها را در یک جدول در زیر آوردیم

[Only registered and activated users can see links]

کاربردهای این ترشه ها که در جدول بالا معرفی شد از قرار زیر است:

• تشخیص شکستگی شیشه

• سنسور گاز

• سنسور گشتاور

• سنسور فشار تایر

• سنسور هدایت زاویه

• سنسور باران

• سنسور هوشمند و کم مصرف

• سنسور پردازش کیسه هوا( Airbag )

• سنسور فشار

• اندازه گیری لرزش

به طور کلی این قطعات برای کاربرد در طراحی سنسورهای هوشمند طراحی شده اند با این حال می توانند در مواردی که محدودیت فضا وجود دارد نیز استفاده شوند زیرا که این قطعات در بسته بندی های 18 تا 28 پین وجود دارند .

این DSC ها همانند دو خانواده دیگر دارای توان محاسباتی بالایی می باشد که می توان در وظایف سنگینی نظیر ***** دیجیتال و آنالیز طیف فرکانسی استفاده نمود . علاوه بر این وسایل این خانواده مجهز به مبدل آنالوگ به دیجیتال 12 بیتی تا 10 کانل ورودی می باشند.

خانواده کنترل کننده های همه منظوره:

[Only registered and activated users can see links]

این خانواده بخش وسیعی از نیاز هایی مرتبط به DSC ها را پوشش می دهند که جهت سهولت در جدول بالا آمده است تایمر های با قابلیت های متعدد , تا 16 کانال مبدل آنالوگ به دیجیتال 12 بیتی و چندین رابط سریال از امکانات این قطعات می باشد همچنین برخی از آنها مجهز به واسط Codec بوده که از انتقال پر سرعت با استانداردهای AC97 و L^2 S پشتیبانی می کنند .


با تشکر فراوان از رضا سپاس یار
برگرفته از سایت : AVR.ir


» در مقاله بعدی با ترمیستورها تا حدودی آشنا میشویم، پس از بررسی ابتدایی میکرو کنترلرهای پیک، به معرفی چند مدار خواهیم پرداخت. [Only registered and activated users can see links]

ehsankia
29th January 2010, 07:05 PM
از ربات های ساده تا پیچیده

رباتیک، علم مطالعه فن آوری مرتبط با طراحی، ساخت و اصول کلی و کاربرد رباتهاست،رباتیک علم و فن آوری ماشین هایی قابل برنامه ریزی، با کاربردهای عمومی می باشد.

[Only registered and activated users can see links]

برخلاف تصور افسانه ای عمومی از رباتها، به عنوان ماشین های سیار انسان نما که تقریباً قابلیت انجام هر کاری را دارند، بیشتر دستگاههای رباتیک در مکانهای ثابتی در کارخانه ها بسته شده اند و در فرایند ساخت با کمک کامپیوتر، اعمال قابل انعطاف، ولی محدودی را انجام می دهند چنین دستگاهی حداقل شامل یک کامپیوتر برای نظارت بر اعمال و عملکردهای و اسباب انجام دهنده عمل مورد نظر، می باشد. علاوه براین، ممکن است حسگرها و تجهیزات جانبی یا ابزاری که قابلیت فرمان داشته باشد کار کنند.

بعضی از رباتها، ماشینهای مکانیکی نسبتاً ساده ای هستند که کارهای اختصاصی مانند جوشکاری و یا رنگ افشانی را انجام می دهند، که همانند سایر سیستم های پیچیده که بطور همزمان چند کار انجام می دهند، از دستگاههای حسی، برای جمع آوری اطلاعات مورد نیاز برای کنترل کار خود استفاده می کنند. حسگرهای یک ربات ممکن است بازخورد حسی ارائه دهند، طوری که بتوانند اجسام را برداشته و بدون آسیب زدن، در جای مناسب قرار دهند. ربات دیگری ممکن است دارای نوعی دید باشد.، که عیوب کالاهای ساخته شده را تشخیص دهد. بعضی از رباتهای مورد استفاده در ساخت مدارهای الکترونیکی، پس از مکان یابی دیداری و زدن علامتهای تثبیت مکان بر روی برد، می توانند اجزا بسیار کوچک را در جای مناسب قرار دهند. ساده ترین شکل رباتهای سیار،ربات هایی هستند که برای رساندن نامه در ساختمانهای اداری یا جمع آوری و رساندن قطعات در ساخت، دنبال کردن مسیر یک کابل قرار گرفته در زیر خاک یا یک مسیر رنگ شده مورد استفاده قرار می گیرند. رباتهای بسیار پیچیده تر در ردیابی محیط های نامعین تر مانند معادن استفاده می شوند.

[Only registered and activated users can see links]

رباتها همانند کامپیوترها قابلیت برنامه ریزی دارند بسته به نوع برنامه ای که شما به آنها می دهید کارها وحرکات مختلفی را انجام می دهند همانطور که پیش تر هم توضیح داده شده بود رشته دانشگاهی نیز تحت عنوان رباتیک وجود دارد که به مسایلی از قبیل سنسورها، مدارات ، فیدبکها، پردازش اطلاعات و بست و توسعه رباتها می پردازد روباتها انواع مختلفی دارند شاید جتلب باشد بدانید که آنها بسیار متنوع تر از آنند که در تصور عموم می گنجد همچون روباتهای شمشیر باز، دنبال کننده خط، کشتی گیر، فوتبالیست و روباتهای خیلی ریز تحت عنوان میکرو رباتها، رباتهای پرنده و غیره نیز وجود دارند.

رباتها برای انجام کارهای سخت و دشواری که بعضی مواقع انسانها از انجام آنها عاجز هستند و یا انجام آنها برای انسان خطرناک است مثل رباتهایی که در نیروگاهای هسته ای وجود دارند استفاده می شوند.

کاری که رباتها انجام می دهند، توسط میکرو پروسسرها(microprocessors) و میکروکنترلرها(microcontroller) کنترل می شود با تسلط در برنامه نویسی این دو می توانید دقیقا همان کاری را که انتظار دارید برای ربات برنامه ریزی کنید و آن را انجام دهد.

[Only registered and activated users can see links]

باتهایی شبیه انسان (human robotic) نیز ساخته شده اند، آنها قادرند اعمالی شبیه انسان را انجام دهند، حتی بعضی از آنها همانند انسان دارای احساسات نیز هستند بعضی از آنها شکلهای خیلی ساده ای دارند آنها دارای چرخ یا بازویی هستند که توسط میکرو کنترلرها یا میکرو پرسسرها کنترل می شوند در واقع میکروکنترلر یا میکرو پروسسر به مانند مغز انسان در ربات کار می کند برخی از رباتها مانند انسانها و جانوران خون گرم در برخورد و رویارویی با حوادث و مسایل مختلف به صورت هوشمند از خود واکنش نشان می دهند یک نمونه از این رباتها، ربات مامور است.

برخی رباتها نیز یکسری کارها را به صورت تکراری با سرعت و دقت بالا انجام می دهند مثل ربات هایی که در کارخانه های خودرو سازی استفاده می شوند این گونه ربات کارهایی از قبیل جوش دادن بدنه ماشین ، رنگ کردن ماشین را با دقتی بالاتر از انسان بدون خستگی و وقفه انجام می دهند.

ادامه دارد... [Only registered and activated users can see links]



برگرفته از سایت samplerobot.com و iranmedar.com

ehsankia
29th January 2010, 07:05 PM
مبانی ترمیستور

همانطور که در مقاله قبلی ([Only registered and activated users can see links])گفته شد، نیم رساناهایی که به سبب ضریب مقاومت گرمایی زیادشان بکار می‌روند، به مقاومتهای حساس به دما یا ترمیستور thermistors که از عبارت temperature sensitive resistors گرفته شده ترمیستور از مواد نیمه هادی ساخته می شود، ترمیستور از اکسید فلزاتی چون منگنز، نیکل، کبالت، مس و یا آهن همراه با سیلیکون ساخته می گردد. رنج دمای آن 50- تا 150 و نهایت 300 درجه سانتیگراد می باشد، در بیشتر مصارف مقاومت آن در دمای 25 درجه سانتیگراد محاسبه می شود. بین 100 تا 100 کیلو اهم می باشد، البته ترمیستورهایی با مقاومت اولیه پایین تر از 10اهم و بالاتر از 40مگا اهم نیز استفاده می شود.

همانطور که گفته شد ([Only registered and activated users can see links]) مقاومتهای حساس به دما در شاخه‌های مهندسی کاربردهای مهم و زیادی دارند. ترمیستورها به دو نوع تقسیم می شوند (Negative Temperature Coefficient NTC که با افزایش دما مقاومت آن کاهش می یابد و (Positive Temperature Coefficient ( PTC که با افزایش دما مقاومت آن کاهش می یابد.

ترمیستور نوع NTC حساسیت 3- % تا 6- دارد که در مقایسه با RTD خیلی بالاتر است که باعث می شود سیگنال پاسخ بهتری نسبت به ترموکوپل و RTD داشته باشد، از جهت دیگر حساسیت پایین RTD و ترموکوپل ، آنها را انتخاب خوبی برای دماهای بیش از 260 درجه سانتیگراد کرده است و این محدودیتی برای ترمیستور است.

در سال 1833 میشل فاراده فیزیکدان و شیمی دان انگلیسی گزارشی در مورد رفتار نیمه هادی سولفید نقره داد، که این جرقه اولیه پیدایش ترمیستور بود. به خاطر محدودیتی که ترمیستور در سختی تولید و کاربرد در صنعت داشت تولید تجاری و استفاده از آن تا صد سال بعد انجام نشد و از سال 1980 استفاده از ترمیستور به صورت گسترده شروع شد.

مدار بهسازی

برای تبدیل مقاومت ترمیستور به ولتاژ می توان از مدار پل استفاده نمود ولی به دلیل مشخصه غیر خطی ترمیستور، خطای غیر خطی مدار پل تاثیر می گذارد که در صورت استفاده از مدار پل باید این موضوع لحاظ شود.

روش دیگر استفاده از مدار تقسیم ولتاژ است.که به دلیل مقاومت زیاد ترمیستور راه حل مناسبی می باشد.

روش دیگر استفاده از مدار زیر است.

[Only registered and activated users can see links]

میکروکنترلر PIC12C508 که توضیح داده می شود.

روش دیگر استفاده از مدار پایین است که روشی مشابه تقسیم ولتاژ می باشد. در این روش OP. Amp با نسبت مقاومت ترمیستور به Rs ولتاژ خروجی را تولید می کند.

[Only registered and activated users can see links]


یک کار دیگر استفاده از مدار مجتمع AD7711 است که یک A/D می باشد.


[Only registered and activated users can see links]


[Only registered and activated users can see links]


روش دیگر استفاده از مداری با IC ، AD7705 می باشد.


[Only registered and activated users can see links]

[Only registered and activated users can see links]

برگرفته از سایتهای: parsiblog.com و daneshnameh.roshd.ir

ehsankia
29th January 2010, 07:05 PM
آی سی های سری 74

اگر با قطعات الکترونیک سر و کار داشته اید و به تعمیر یا بررسی پرداخته اید قطعا می دانید که آی سی ها در یک نگاه ساده در دو نوع TTL ,CMOS در بازار موجود هستند نوع TTL و CMOS این آی سی ها دارای رتبه بندی های مختلفی است که شاید دانستن نام و نحوه نام گذاری آنها برای شما جالب باشد

[Only registered and activated users can see links]

نوع TTL آن شامل L،LS،S،AS،ALS و F می باشد به طور مثال آی سی مربوط به گیت منطقی AND را در نظر بگیرید این آی سی را شاید بتوانید در بازار با نام های 74L08،74LS08،74S08،74AS08، 74ALS08 و 74F08 بیابید، اگر به یکی از این آی سی ها با دقت نگاه کنید بعد از عبارت 74 شاهد یکی از عبارت های L،LS،S،AS،ALS و F و بعد از آن شماره آی سی را می بینید برای گیت AND بعد از این عبارات 08 را مشاهده می کنید که بیانگر گیت AND است این مطلب راجع به بقیه گیتها و آی سی ها نیز صادق است.

زیر گروه های تغذیه TTL

خانواده L ،LS ،AS ،ALS و F دارای تغذیه مثبت بین 4.5 تا 5.5 ولت است،در واقع این رنج از ولتاژ، ولتاژ قابل تحمل است و به بیان دیگر این آی سی در این رنج درست کار خواهد کرد، خانواده S دارای تغذیه مثبت بین 4.75 تا 5.25 است.

همان طور که احتمالا می دانید ولتاژهای خروجی و ورودی صفر یا یک ولت باینری دقیقا مساوی با صفر و یک ولت نیست به طور مثال

میزان ولتاژ خروجی در حالت 1 و 0

میزان ولتاژ خروجی در حالت صفر یا LOW برای تمامی گروه TTL برابر 0.3 ولت می باشد.

مقدار ولتاژ خروجی در حالت یک یا HIGH برای خانواده گروه L،LS و S برابر 3.4 ولت می باشد.

مقدار ولتاژ خروجی در حالت یک یا HIGH خانواده گروه AS و ALS از تفریق تغذیه مثبت آی سی از عدد 2 بدست می آید.

مقدار ولتاژ‌ خروجی در حالت یک یا HIGH برای خانواده گروه F نیز برابر 3.5 است.

جریان خروجی خانواده گروه TTL

مقدار جریان خروجی خانواده TTL به شرح زیر می باشد.

مقدار جریان خروجی برای خانواده گروه L برابر5mA منظور از mA (میلی آمپر) است

مقدار جریان خروجی برای خانواده گروه LS برابر 8mA

مقدار جریان خروجی برای خانواده گروه S برابر 40mA

مقدار جریان خروجی برای خانواده گروه AS برابر 20mA

مقدار جریان خروجی برای خانواده گروه ALS برابر 8mA

مقدار جریان خروجی برای خانواده گروه F نیز برابر 20mA

نوع CMos نیز شامل خانواده C،AC،HC و HCT می باشد

به طور مثال اگر یک آی سی AND خریداری کنید و نوع آن CMOS باشد ممکن است،بعد از عدد 74 هر یک از عبارت های بالا را ببینید.به طور مثال آی سی AND را می توانید به صورت زیر مشاهده کنید.

74HC08 ،74HCT08 ، 74C08 و 74AC08

[Only registered and activated users can see links]

میزان ولتاژ خروجی در حالت 1 و 0

در تمامی این خانواده ولتاژ خروجی در حالت LOW یا صفر برابر 0.1 ولتاژ مثبت است.

ولتاژ خروجی در حالت یک یا HIGH در خانواده گروه C از حاصلضرب 0.9 در مقدار مثبت منبع تغذیه بدست می آید.

ولتاژ خروجی در حالت یک یا HIGH در بقیه خانواده این گروه از تفریق مثبت تغذیه از مقدار عددی 0.1 بدست می آید.

جریان خروجی خانواده گروه CMOS

مقدار جریان خروجی آی سی های نوع CMOS

مقدار جریان خروجی برای خانواده گروه C برابر 3.3mA مقدار جریان خروجی برای خانواده گروه AC برابر 50mA

مقدار جریان خروجی برای خانواده گروه HC,HCT برابر 25mA

تغذیه گروه CMOS

خانواده گروه C در رنج ولتاژ‌ بین 3 تغذیه 3 تا 15 ولت کار می کنند

خانواده گروه AC ،HC و HCT بین تغذیه 2 تا 6 ولت کار می کنند

[Only registered and activated users can see links]

برگرفته از سایت Datasheet و sobhdam

ehsankia
29th January 2010, 07:05 PM
درایور با PIC

در این مقاله سخت افزار و نرم افزار به کار رفته در کنترل دو موتور پله ای را که برای رباتهای با درایور دیفرانسیلی , مناسب می باشند را شرح می دهیم

[Only registered and activated users can see links] ([Only registered and activated users can see links])

(روی عکس کلیک کنید)

این مدار دو کلمه دو بیتی را می پذیرد تا به هر یک از موتورها فرامین حرکت به جلو , عقب , تثبیت موقعیت و سکون را دهد همچنین هرگاه یک پله (گام) شکل گرفت (طی شد) , یک سیگنال خروجی ایجاد می کند.این مدار طرحی مناسب می باشد که با آن می توان تحریک سیم پیچ , سرعت موتور , شکل "کلمه کنترل " وسایر پارامترهای موتورهای تک قطبی و دو قطبی مبتنی بر میکروکنترلر را اصلاح کرد نرم افزار آن نیز , به زبانهای C و Assembly تهیه شده است.

مدار سخت افزار:

مدار مذکور شامل سه آی سی است: PIC16F84 و همچنین دو درایور پل H ,L293D برای موتورهای پله ای دوقطبی(شکل بالا) یا دو ULN2803 برای موتور پله ای تک قطبی است به جز منابع تغذیه , قطعات مدار تنها به: نوسانساز 4MHz , یک مقاومت بالاکش 10 کیلو اهم و چند کانکتور محدود می شود در این طرح یک بسته 6 تایی از باتری های 1.2 ولتی ,که اختلاف پتانسیل 7.2 ولت تولید می کنند به طور خطی تنظیم (رگوله) می شوند تا تغذیه منطقی 5 ولتی را تامین نمایند افت ولتاژ ترانزیستورهای دوقطبی درایور , به ولتاژ 7.2 ولت اجازه نمی دهد موتور را بیش از توان آن درایو کند.

" کلمه کنترل"به دو کلمه کنترل 2 بیتی شکسته شده است: دوبیت با ارزش تر که بیتهای 2و3 از PORTA هستند , موتور سمت چپ را کنترل نموده و دو بیت کم ارزش تر یعنی بیتهای 0 ,1 از PORTA موتور سمت راست را کنترل می کنند برای این مقادیر: 00 ,01 ,10 ,11 , کلمه کنترل به موتورها به ترتیب فرامین: جلو , عقب, تثبیت موقعیت و سکون را می دهد این ترتیب را می توان به سادگی عوض کرد

بنا به مدار طراحی شده, امکان کنترل سرعت موتور فراهم شده است بخصوص این که به پالس های کنترلی متناوب برای پیشبرد موتورها نیازی نیست بعلاوه هنگامی که یک گام (پله) طی شد, مدار یک سیگنال خروجی در بیت 4 از PORTA تولید می کند کنترل کننده اصلی می تواند این سیگنال را بازبینی کند تا هنگامی که کلمه کنترل باید تغییر کند را مشخص کند به عنوان مثال برای اینکه فاصله معینی به جلو حرکت نماید, پردازنده اصلی , تعداد گام های لازم برای دستیابی به این هدف را محاسبه نموده و به این ترتیب فرمان به جلو را به موتور صادر می کند وقتی که تعداد گام های لازم طی شد , کلمه کنترل می تواند به وضعیت ایست تغییر کند یا مجددا حرکت نماید در اکثر پردازنده ها عمل شمردن گام ها (پله ها) را می توان به یک فعالیت در پس زمینه موکول کرد تا این امر در هر زمان و بدون دخالت کاربر صورت گیرد.

نرم افزار:

دو نسخه از نرم افزار موجود است یکی در C2C که نسخه ای خاص از زبان C است و دیگری در زبان اسمبلی که با کمک چند ماکرو ساختارهای برنامه نویسی سطح بالا ایجاد می کند.

برنامه اصلی به سادگی و به تناوب ,PORTA را جهت یافتن تغییر در کلمه کنترل می خواند این فرایند هر از چند گاهی هنگامی که موتور به یک تحریک جدید نیاز داشته باشد توسط وقفه TMR0 متوقف می شود چون تحریک موتور دوره ای است , کنترل موتور در پس زمینه اجرا می شود.

نرم افزار موجود به ما اجازه تغییرات ساده ای در تحریک سیم پیچی موتور , کلمه کنترل و سرعت موتور را می دهد بدین ترتیب می توان به سادگی جدول تحریک را از لحاظ اندازه و محتوی برای نیم پله اصلاح کرد کلمات کنترل تنها یک شمارش(از صفر تا چهار) هستند بنابراین می توانیم ترتیب آنها را انتخاب کرده و در صورت لزوم , عوض نموده با تغییر مقدار اولیه TMR0 می توان سرعت را در مبنای دو تغییر داد تغییرات بهتر با ایجاد تغییر در مقدار اولیه TMR0 به دست می آیند.

[Only registered and activated users can see links]

عنوان اصلی مقاله : Dual Stepper Motor Driver for a Robot Differential Drive

ehsankia
29th January 2010, 07:06 PM
میکروکنترلر پیک

قبلا در مورد میکرو کنترلر ها صحبت کردیم و هم اکنون کمی آن ها را تخصصی تر خواهیم کرد

سالها پیش شرکت general یک تراشه با نام pic1650 تولید کرد که به صورت کامپیوتر هوشمند قابل برنامه ریزی مطرح شد

[Only registered and activated users can see links]

این تراشه مادر پیک بود و از لحاظ کارکرد با pic16c54 موجود مشابه است که عمدتا بعنوان سخت افزار جانبی میکروپروسسور cp1600 بکار برده می شود و شاید به همین خاطر است که عده زیادی بر این اعتقادند که پیک از سر کلمات کنترلر مدار واسط جانبی گرفته شده است اخیرا کمپانی microchip که سازنده میکرو کنترلرهای پیک می باشد این میکرو کنترلرها را با عبارت PICmicro MCUS معرفی کرده است.

میکرو کنترلرها همانطور که از نامشان بر می آید جهت کنترل انواع وسایل مورد نیاز روی کار آمدند و هدف از بکار گیری آنها ساده سازی کار کنترل و همچنین کاستن از حجم مدار می باشد زیرا میکروپروسسورها علاوه بر اینکه مدار سنگینی را بر استفاده کننده تحمیل می کنند برنامه نویسی سختی نیز دارند و براحتی قابل استفاده نیستند در واقع مدارهای جانبی مختلفی که ممکن است برای انجام یک پروژه بکار آید در داخل میکرو کنترلر قرار گرفته است تا ضمن کاهش حجم مدار استفاده از این مداهای جانبی نیز راحت تر گردد.

اولین معیاری که می تواند در انتخاب یک میکروکنترلر بسیار موثر باشد موجود بودن در بازار است

دومین ملاک ساده بودن میکروکنترلر است

کیفیت و قیمت نیز از ملاکهای بارز دیگر آن می باشد.

میکروکنترلری که دارای سرعت عمل مناسب باشد و در شرایط مختلف پایدار باشد می تواند یک میکروکنترلر خوب به حساب آید و البته قیمت آن هم هر چه پایین تر باشد برای کاربرد در حجم انبوه مناسب تر است.

پشتیبانی خوب از محصول توسط شرکت تولید کننده می تواند کاربر را در رسیدن به اهداف خود نزدیکتر کند منظور از پشتیبانی انتشار کتابها ایجاد سایتهای اینترنتی راهنما مراجع مختلف و همچنین پشتیبانی از نرم افزارهایی است که تولید می شوند و جهت دادن به آنها به سمتی که قابلیتها را افزایش می دهند و نوشتن برنامه را آسان می کند ارتقای میکروکنترلر متناسب با نیاز روز می تواند نشان دهنده پشتیبانی خوب شرکت از این محصولات باشد.

نکته دیگر این که به ساختار و یا معماری تراشه بکار برده شده نیز باید توجه کرد عملکرد آن در چه حدی است؟ قابلیتهایی که در اختیار کاربر قرار می دهند چیست؟ و سرعت اجرایی آن چقدر است؟

[Only registered and activated users can see links]

چرا میکروکنترلر های پیک؟

میکروکنترلر های پیک دارای ساختار و معماری پیشرفته تری هستند عملکرد بالاتری دارند و از تنوع زیادتری برخوردار هستند تنوع در اندازه امکانات ، قابلیتها و هزینه از مزایای عمده در این دسته از میکروکنترلرهاست.

این میکروکنترلرها قابلیت سازگاری بالا دارند اگر برگه اطلاعات آنها را مشاهده کنید خواهید دید که یکی از ویژگیهای ذکر شده این است که با کد برنامه میکروکنترلرهای قدیمی تر از خود براحتی کار می کنند، این میکروکنترلر ها نسبت به نوع عملکرد امکانات و قابلیتهایی که ارائه می دهند پایین ترین قیمت را دارند استفاده از آنها بسیار ساده است، مدار راه انداز ساده ای داشته و براحتی از طریق دو پایه برنامه ریزی می شوند تعداد دستورات برای آن کم است و با استفاده از یک زبان سطح بالا کار نوشتن برنامه فوق العاده ساده می باشد به جرات می توان گفت بدون اطلاع نداشتن از ثباتهای این میکروکنترلر براحتی با یک زبان سطح بالا می توان برای آن برنامه نوشت و جواب گرفت.برای استفاده آسان از این میکروکنترها از زبان سطح بالایی نظیر c نیز استفاده می شود.

[Only registered and activated users can see links]