براي پروگرام كردن ميكروكنترلر‌هاي خانواده‌ي AVR روش‌ها و پورتكول‌هاي متعددي وجود دارد. يكي از معروفترين و پركاربردترين پروتكول‌هاي موجود، STK200\300 نام دارد كه ما در اين جلسه سعي مي‌كنيم نحوه‌ي استفاده از اين پروتكول را آموزش دهيم.

همانطور كه گفته شد، ميكروكنترلرهاي خانواده‌ي AVR اين قابليت را دارند كه مي‌توان آن‌ها را مستقيماً به وسيله‌ي يك كابل 5 رشته به كامپيوتر متصل نموده و پروگرام كرد، و در نتيجه، نيازي به يك دستگاه مجزا براي پروگرام كردن ندارند. اين روش پروگرام كردن STK200/300 نام دارد. اين روش، به خاطر عدم نياز به هرگونه مدار جانبي و سهولت كار با آن، از محبوبيت زيادي در بين كاربران حرفه‌اي برخوردار است.

اولين نكته اين است كه اگر كامپيوتر شما پورت LPT(موازي) نداشته باشد، شما نمي توانيد به اين روش(يعني فقط با يك كابل 5 رشته‌ي ساده) ميكروكنترلر خود را پروگرام كنيد و بايد از مدارهاي پروگرامر USB استفاده كنيد. با استفاده از پروگرامر‌هاي USB، شما مي‌توانيد با استفاده از درگاه USB هم ميكروكنترلر خود را پروگرام كنيد. ساختن اين پروگرامرها كار ساده‌اي نيست، اما انواع مختلف آن‌ها در بازار موجود است كه بين 20 تا 200 هزار تومان هم قيمت دارند.

براي ديدن پورت يا درگاه LPT (موازي) ، به پشت كيس كامپيوتر خود نگاه كنيد.

اين درگاه، درگاه ارتباط موازي(Parallel) يا LPT نام دارد و يكي از رايج‌ترين كاربردهاي آن براي ارتباط با پرينتر است. البته اكثر پرينترهاي امروزي از طريق درگاه USB با كامپيوتر ارتباط برقرار مي‌كنند.

درگاه LPT داراي 25 پايه است كه به شكل زير شماره گذاري مي‌شوند.

براي ساختن اين پروگرامر ساده، شما احتياج به نيم متر كابل فِلَت 5 رشته و يك عدد سوكت نَري LPT داريد. البته الزامي در استفاده از اين نوع كابل نيست و مي‌توان از هر كابل 5 رشته‌ي ديگري براي اين منظور اسفاده كرد.

سوكت نَري LPT.

كابل فلت نيز در شكل زير نشان داده شده است.

شما بايد اين 5 رشته را به پايه‌هاي شماره‌ي 6و7و9و10و24‌ از اين سوكت لحيم كنيد.

حالا مي‌توانيد به وسيله‌ي اين 5 سيم ميكروكنترلر خود را پروگرام كنيد. كافيست اين سيم‌ها را به ترتيب زير به پايه‌هاي ميكروكنترلر وصل كنيد.

سيمي كه به پايه‌ي شماره‌ي 6 سوكت متصل شده است، بايد به پايه‌ي SCK در ميكروكنترلر شما وصل شود. در  SCK, ATmega16 پايه‌ي شماره‌ي 8 است.

پايه‌ي شماره‌ي 7 سوكت، بايد به پايه‌ي MOSI در ميكروكنترلر وصل شود. در MOSI ,ATmega16 پايه‌ي شماره‌ي 6 است.

پايه‌ي شماره‌ي 9 سوكت، بايد به پايه‌ي Reset در ميكروكنترلر وصل شود. در ATmega16 Reset پايه‌ي شماره‌ي 9 است.

پايه‌ي شماره‌ي 10  سوكت، بايد به پايه‌ي MISO در ميكروكنترلر وصل شود. درMISO,ATmega16 پايه‌ي شماره‌ي 7 است.

و در نهايت، پايه‌‌هاي شماره‌ي 18تا 25 نيز، بايد به GND يا همان زمين در ميكروكنترلر وصل شود. پايه‌ي 11و 31 در ATmega16L ، - ياهمان GND است.بهتر است براي اتصال اين پايه‌ به ميكروكنترلر، از يك مقاومت 1 كيلو اهم استفاده كنيد.

در ضمن دقت كنيد، كه اگر طول سيم بيش از نيم متر باشد، ممكن است در پروگرام كردن دچار مشكل شويد، به همين خاطر بهتر است تا جاي ممكن طول سيم را كوتاه انتخاب كنيد.

در شكل زير شماي كلي ATMEGA16 آورده شده است

پايه‌ي 10: تغذيه‌ي آي سي است و بايد به 5ولت متصل گردد. ولتاژ تغذيه براي ميكروكنترلر‌هاي Atmega16، بين 5.5_4.5 ولت بايد باشد، و براي Atmega16L، بين 5.5_2.7 ولت است.

پايه‌هاي 11 و 31: اين 2 پايه GND هستند و بايد به قطب – منبع تغذيه متصل شوند.

پايه‌ي 30: اين پايه، تغذيه‌ي مبدل آنالوگ به ديجيتال است(ADC) و اگر بخواهيم از اين امكان ميكروكنترلرهاي AVR استفاده كنيم، بايد اين پايه را به همان 5ولت منبع تغذيه متصل كنيم.

پايه‌ي 32: اين پايه نيز مربوط به همان امكان تبديل آنالوگ به ديجيتال است، در مورد آن در جلسات آينده توضيح خواهيم داد. وقتي از اين امكان استفاده نمي‌كنيم، نيازي نيست اين پايه به جايي متصل باشد.

اين پايه بايد در حالت عادي 1 منطقي باشد و هرگاه بخواهيم آي‌سي را Reset كنيم، بايد آنرا 0 منطقي كنيم(حداقل 16 ميلي ثانيه) و سپس 1 منطقي كنيم.

براي اين پايه، مي‌توان مدار زير را بست.

در اين مدار، پايه‌ي Reset به وسيله‌ي يك مقاومت 10 كيلواهمي به VCC وصل شده است، و هر گاه كليد را فشار دهيم، پايه مستقيماً به GND وصل مي‌شود و آي سي Reset مي‌شود.

براي توليد اين فركانس، ما نياز به يك نوسان ساز يا اسيلاتور داريم. اين قطعه در اصطلاح تجاري به كريستال معروف است.

يكي از مزيت‌هاي Atmega16 اين است كه يك نوسان ساز در داخل خود ميكروكنترلر تعبيه شده است و نيازي نيست شما از اين كريستال‌ها استفاده كنيد.

اما در Atmega16 اين نوسان ساز دقت خوبي ندارد و براي كارهايي كه نياز به دقت بالا دارند(بعداً در اين مورد توضيح خواهيم داد)، بايد از كريستال يا نوسان ساز خارجي استفاده كرد. اما فعلاً براي كار ما نيازي به كريستال خارجي نيست.

پايه‌هاي 12 و 13 براي اين منظور در نظر گرفته شده‌اند. براي اتصال كريستال به آي‌سي بايد مدار زير را كه شامل 2 عدد خازن عدسي 30 پيكوفاراد است به اين 2 پايه متصل كنيد.

دقت كنيد كه پايه‌هاي كريستال تفاوتي با هم ندارند و در نتيجه فرقي نمي‌كند از كدام طرف در مدار قرار گيرد.(مثل LED مثبت و منفي ندارد)

براي ميكروكنترلرهاي ATMEGA16L، حداكثر از اسيلاتورهاي 8 مگا هرتز مي‌توان استفاده نمود، اما براي ATMEGA16 مي‌توان از 12 يا 16 مگاهرتز هم استفاده نمود.

يكي ديگر از ويژگي‌هاي ميكروكنترلر‌هاي AVR اين است كه براي پروگرام كردن آن‌ها نيازي به دستگاه‌پروگرامر نيست، و فقط با يك كابل ساده‌ي 5 رشته مي‌توان آن‌ها را به سادگي توسط كامپيوتر پروگرام كرد.

در جلسه‌ي آينده، نحوه‌ي ساخت اين پروگرامر را براي ميكروكنترلر‌هاي خانواده‌ي AVR آموزش مي‌دهيم.

رگولاتورهايي که ما تا به حال با آن ها آشنا شده‌ايم همگي ولتاژ خروجي ثابتي داشتند، مثلاً 7805 خروجي ثابت 5 ولت به ما مي‌دهد و 7809 خروجي ثابت 9 ولت!!!
اما با رگولاتور LM317 و به کمک يک مقاومت ثابت و يک پتانسيومتر، مي توانيم سطح ولتاژ خروجي را به دلخواه خود تنظيم کنيم. البته طبيعتاً سطح ولتاژ خروجي نمي تواند از ولتاژ ورودي بيشتر باشد!

ترتيب پايه هاي LM317 در شکل زير نشان داده شده است.

همان‌طور که در شکل مي‌بينيد، خود آي سي يک هيت سينک دارد، ولي معمولاً براي پايين‌تر آوردن دماي آي سي در مدارهايي که نياز به جريان دهي بالا دارند، هيت سينک آي سي، به وسيله‌ي يک پيچ، به يک هيت سينک کمکي بزرگتر متصل مي‌شود. هيت سينک يک قطعه فلزي است که گرما را به خوبي انتقال مي‌دهد و نمي‌گذارد دماي آي سي بيش از حد بالا رود. اين قطعه به صورت آماده در اندازه‌هاي مختلف موجود است.

براي استفاده از اين آي سي در مَد کنترل کننده‌ي ولتاژ، بايد مدار زير را ببنديم:

در مدار بالا، 470اهم=R1 است و R2، يک پتانسيومتر يا مولتي‌ترن 10 کيلو اهمي.

حالا با تغيير مقاومت پتانسيومتر، سطح ولتاژ خروجي تغيير مي کند و مي‌توانيم آنرا تنظيم کنيم.

براي محاسبه‌ي سطح ولتاژ خروجي، فرمول زير وجود دارد:
 

همچنين اين آي سي مي‌تواند با يک مدار کوچک ديگر، به عنوان کنترل‌کننده‌ي ميزان جريان خروجي استفاده شود.

به مدار دقت کنيد:

به وسيله‌ي رابطه I out= Vin/R1 مي‌توان ميزان جريان خروجي را حساب کرد.
البته اين مدار کاربرد بسيار کمي دارد، و براي کنترل جريان در مدارهاي ساده، معمولاً از مقاومت‌هاي معمولي استفاده مي‌کنيم.

در اين آي سي پايه ي 8 بايد به – يا همانGND متصل شود و پايه ي 9 نيز به ولتاژ مورد نظر ما براي خروجي ها. پايه هاي سمت چپ، ورودي ها، و پايه هاي سمت راست خروجي هاي آي سي هستند.

برد برد نوعي برد الکترونيکي است (مانند بردهاي سوراخ دار) که به وسيله ي آن مي توان اجزاي الکترونيکي متعدد را به يکديگر متصل کرد. در بردهاي سوراخ دار معمولي، بايد پس از نصب هر قطعه در برد، پايه هاي آنرا در برد لحيم کنيم، اما در برد برد ما نيازي به انجام لحيم کاري نداريم و فقط کافيست قطعه را روي برد برد قرار دهيم (با يک فشار کوچک قطعه روي برد نصب مي شود).

   همچنين در بردهاي سوراخ دار معمولي شما بايد براي برقراري ارتباط بين آن ها، از سيم استفاده کنيد، ولي در برد برد به صورت پيش فرض تعداد زيادي از اتصالات برقرار شده که شما فقط کافيست با در نظر گرفتن اين اتصالات و قرار دادن قطعات در مکان هاي مناسب، مدار هاي خود را راه اندازي کنيد.

   اما با اين وجود، در بسياري از موارد ما مجبور به استفاده از سيم هاي کمکي براي برقراري ارتباط ها مي شويم.

   تصوير فوق يک مدار که روي يک برد سوراخ دار معمولي پياده سازي شده است.

   تصوير يک مدار که بر روي يک بردبرد پياده سازي شده. دقت کنيد که علي رغم وجود ارتباط هاي فراوان در داخل خود بردبرد، از تعداد زيادي سيم کمکي نيز براي تکميل مدار استفاده شده است.

در اين نوع برد، براي سهولت کار، ارتباطات زيادي بين سوراخ هايي که در بردبرد مشاهده مي کنيد، وجود دارد.

در شکل زير يک نماي کلي از سوراخ هاي متصل به هم در يک برد برد، ترسيم شده است.

براي استفاده از آي سي ها، بايد آن هارا در قسمت وسط طوري قرار دهيم که پايه هاي آن در 2 طرف با يکديگر در تماس نباشند. 2 رديف بالا و پايين نيز که به هم متصل هستند معمولاً براي تغذيه ي +و – برد استفاده مي شوند.

شما مي توانيد براي تمرين، يک LED را با يک مقاومت 100 اهم، روي بردبرد روشن کنيد.

منبع: سایت رشد

بسياري از المانهاي الکترونيکي و به خصوص IC هاي ديجيتالي، قابليت جريان دهي محدودي دارند و قطعاتي مانند موتور، لامپ ، رله و ... که مصرف جريان زيادي دارند را نمي توان مستقيم به آن ها متصل نمود.

   علاوه بر اين در بعضي مدارات ممکن است خروجي يک IC به ورودي چند IC ديگر داده شود. براي هر IC پارامتري به نام Fan-Out تعريف مي شود که مشخص مي کند خروجي IC به ورودي چند IC مي تواند داده شود. در بعضي موارد که تعداد اتصالات بيشتر از Fan-out آي سي باشد، IC نمي تواند جريان لازم براي تغذيه ي تمام خروجي هايش را فراهم کند و خروجي اش افت مي کند. در چنين مواردي مي بايست از ICهاي بافر استفاده نمود. به عبارت ديگر Fan-out بافر ها بسيار زياد است.

بافرها 2 وظيفه ي مهم را انجام مي دهند:

   پرکاربردترين بافر در کار ما آي سي 74245 مي باشد که يک آي سي 20 پايه بوده و در آن 8 بافر مجزا تعبيه شده.
   ترتيب پايه هاي اين IC در شکل زير آمده است.(هر فلش سبز 2طرفه يک بافر را نشان مي دهد)

   پايه ي 19 پايه ي"Enable" يا فعال ساز نام دارد، اگر اين پايه به زمين (0 منبع تغذيه) وصل شود، بافرها فعال مي شوند و اگر به 5ولت متصل شود، بافرها خاموش مي شوند.(در شکل بالا، مثلاً A0 و B0 يک بافر هستند)
   پايه ي 1 نيز که پايه ي جهت يا "Direction" نام دارد، جهت بافرها را نشان مي دهد. مثلاً اگر DIR به زمين متصل شود، جهت بافر ازB به A (يعني B ورودي و A خروجي است)و اگر به 5 ولت متصل شود، جهت بافر A به B مي شود(يعني A ورودي و B خروجي است).

پايه ي 20هم به 5ولت و پايه ي 10 هم به زمين يا 0ولت متصل مي شود.

ما براي راه اندازي بسياري از قطعات و اِلِمان هاي الکترونيکي مدارها، نياز به يک ولتاژ ثابت و بدون نوسان، مثل V5 داريم. ما براي اين منظور در جلسه ي پنجم ديود زنر را به صورت سطحي معرفي کرديم که اين ديود توسط مدارهاي جانبي مي توانست اين عمل را براي ما انجام دهد، اما گفتيم به خاطر محدوديت هايي که اين قطعه دارد، از جمله محدوديت جريان، و همچين مدارهاي جانبي آن که موجب پيچيدگي کار مي شود، به جاي آن از قطعه اي به نام رگولاتور استفاده مي کنيم.

رگولاتورهاي ولتاژ، نوعي از نيمه رساناها هستند که براي تنظيم ولتاژ طراحي شده اند.

رگولاتورها در يک دسته بندي کلي به 3بخش زير تقسيم ميشوند:

1- رگولاتورهاي ولتاژ خروجي ثابتِ مثبت: که خروجي انها يک عدد ثابت و غير قابل تغيير + مي باشد که نام گذاري انها هم به صورت 78XX يا L78XX يا M78XX مي باشد.2 رقم سمت راست که به صورت XXنشان داده شده نشان دهنده ي ولتاژ خروجي است. مثلاً ولتاژ خروجي رگولاتور 7805 ، 5 ولت مي باشد. L يا Mهم نشان دهنده ي حداکثر جريان دهي آن است(L= تا 1 آمپر،=Mتا 1.5 امپر)

2- رگولاتورهاي ولتاژ خروجي ثابتِ منفي: که خروجي آنها يک عدد ثابت منفي و غير قابل تغيير – مي باشد که نامگذاري انها به صورت 79XX مي باشد.

3- رگولاتورهاي ولتاژ خروجي متغير: به وسيله ي اين رگولاتورها مي توان ولتاژ خروجي را کنترل کرد. معروف ترين و پر کاربردترين نوع خروجي + آنها LM317 و LM138 وLM338 و خروجي – انهاLM337 مي باشد. اين قطعه براي ره اندازي نياز به يک مدار جانبي مختصر دارد که در جلسات آزمايشگاه در اين مورد توضيح کامل داده مي شود.

   اين رگولاتورها 3 پايه دارند.مثبت + ، خروجي، زمين يا - ( قطب – منبع تغذيه را زمين نيز مي گوييم(Gnd)). به شکل نگاه کنيد. 

   در رگولاتورهاي سري 78XX ولتاژ ورودي بايد حداقل 2.3 ولت بيشتر از خروجي آنها باشد. حداقل ولتاژ ورودي و همچنين ولتاژ خروجي آنها در جدول زير آمده است:

همان طور که می دانید این ماژول یک فاصله یاب آلتراسونیک است .من در اینجا می خواهم که طریقه راه اندازی این سنسور را در حالت مود یک آن که به صورت ورودی و خروجی جداگانه است توضیح دهم . و یک کد برنامه به زبان بیسیک برای آن بنویسم که بتوان آن را به راحتی با میکرو کنترلر های AVR راه اندازی کرد .

همان طور که می دانید این ماژول یک فاصله یاب آلتراسونیک است .من در اینجا می خواهم که طریقه راه اندازی این سنسور را در حالت مود یک آن که به صورت ورودی و خروجی جداگانه است توضیح دهم . و یک کد برنامه به زبان بیسیک برای آن بنویسم که بتوان آن را به راحتی با میکرو کنترلر های AVR راه اندازی کرد .

ابتدا باید بگویم که این ماژول با توجه به دیتاشیت آن دارای 10 پایه است که 5 تای آن مربوط به برنامه ریزی کارخانه ساخت آن است و 5 تای دیگر برای اتصال به میکرو کنترلر ها تعبیه شده است(سمت چپ تصویر) که در حالت مود یک آن 4 تا از این 5 پایه مورد استفاده قرار می گیرند و یکی از آن ها مدار باز است که دو تا از آن ها برای تغذیه 5 ولتی و دو تای دیگر برای دریافت پالس تریگر و تولید پالس اکو به کار می روند.و در مد دو سه تا از پایه ها استفاده می شود که دوتا برای تغذیه سنسور و یکی برای ارسال و دریافت پالس تریگر و تولید پالس اکو استفاده می شود.در شکل زیر سمت چپ پایه های سنسور را در حالت مود دو نشان میدهد.در این مد تنها یک پایه از میکرو کنترلر برای ارسال و دریافت به سنسور استفاده می شود.

در برنامه زیر از مد دو سنسور برای تشخیص فاصله استفاده شده است.

regfile = "m32def.dat"$
$crystal = 8000000
Dim Zeitmessung As Word
Dim Entfernung As Word

Config Lcdpin = Pin , Db4 = Portb.4 , Db5 = Portb.5 , Db6 = Portb.6 , Db7 = Portb.7 , E = Portc.7 , Rs = Portc.6
Config Lcd = 16 * 2
Config Pina.2 = Output

Do
    Porta.2 = 0                                             'Port Low
    Pulseout Porta , 3 , 40                                 'Min. 10uS Impuls senden
    Pulsein Zeitmessung , Pina , 3 , 1
    Zeitmessung = Zeitmessung * 10            'mal 10 da Pulsein in 10uS Einheiten Ergebnis ermittelt
    Entfernung = Zeitmessung / 58
    Home
    Lcd "Entfernung: " ; Entfernung
    Waitms 50
Loop
End                                                         'end program

درايور چيست ؟   

   همان طور که مي دانيم  موتور هاي جريان مستقيم براي کار کردن نياز به تغذيه (باياس) دارند . معمولا موتور هايي که براي ساخن ربات هاي دانشگاهي استفاده مي شود با ولتاژ هاي 5 يا 6 يا 9 يا 12 يا 24 کار مي کند . و بسته به مدل ، روش ساخت ، قيمت و ... داراي جريان کشي حدود 100 ميلي آمپر تا 5 آمپر مي باشند . يک روش آن است که آن را مستقيما به باطري وصل نماييم در اين صورت با سرعت نهايي هود و در يک جهت خاص مي چرخد اما در ربات ها ما نياز به کنترل موتور [ روشن و خاموش کردن ، کنترل سرعت ، کنترل جهت و کنترل موقعيت ] داريم  در نتيجه بايد موتور را با استفاده از کنترلر ها ( مدارات منطقي يا مايکروکنترلر ها يا پي ال سي يا رايانه)  کنترل نماييم . آما همان طور که مي دانيم خروجي ميکروکنترلر ها 5 ولت و 2 ميلي آمپر است و نمي تواند موتور را بچرخاند . بنابراين ما نياز به مدارات واسطه براي اتصال کنترلر به موتور داريم . به اين مدارات درايور مي گويند . که اين درايور مي تواند ترکيب رله و ترانزيستور يا آي سي يا مدارات ترکيبي باشد . معمولا براي موتور هاي داراي ولتاژ 5 تا 46 و جريان حداکثر 2 آمپر از آي سي L298N استفاده مي شود . قابل ذکر است با يک آي سي مي توان دو موتور دي سي را همزمان کنترل نمود .

   
ساختمان داخلي L298N 



ترتيب و نام پايه ها ي آي سي L298N   



راه اندازي دو موتور جريات مستقيم به صورت هم زمان با قابليت گردش در دو جهت   

براي راه اندازي ، به دو باطري نياز داريم . يکي براي تغذيه آيسي و ديگري براي تغذيه موتور ها ، منفي دو باطري را با سيم به هم وصل مي کنيم  و آن را «زمين» مي ناميم  يعني مقدار آن صفر ولت ، فرض مي شود . دقت شود  باطري تغذيه موتور ، داراي ولتاژي برابر با ولتاژ موتور  و داراي قابليت جريان دهي بيشتر يا مساوي با جريان مورد نياز  دو موتور باشد . همچنين ولتاژ باطري تغذيه آي سي بايد بين 4/5 تا 7 ولت باشد . براي جلوگيري از سوختن آي سي بايد پايه هاي 2 و 3 و 14 و 15 را با استفاده از ديود محافظت کنيم يعني به هر يک از پايه ها دو ديود وصل مي نماييم . کاتد ديود اول را ( قسمتي که خط دارد ) به سر مثبت باطري تغذيه موتور ، و آند ديود اول را به پايه آيسي وصل مي نماييم  و کاتد ديود دوم را به پايه آيسي و آند ديود دوم را به زمين وصل مي نماييم ( مطابق شکل ) . بهتر است دو سر پايه ورودي موتور را با يک خازن بدون قطب پلاستيکي ظرفيت بالا ، به هم وصل نماييد . سپس طبق آن چه در زير آمده پايه ها را وصل مي نماييم .



پايه شماره يک CURRENT SENSING A

اين پايه را  به زمين ( منفي باطري ) وصل مي نماييم .

پايه شماره دو  OUT PUT 1

اين پايه را به يک سر ورودي پايه ي موتور اول وصل مي نماييم . ( حفاظت توسط دو ديود فراموش نشود)

پايه شماره سه OUT PUT 2

اين پايه را به  سر ديگر پايه ي ورودي موتور اول وصل مي نماييم . ( حفاظت توسط دو ديود فراموش نشود)

پايه شماره چهار   SUPPLY VOLTAGE VS

اين پايه را به سر مثبت باطري تغذيه موتور وصل مي نماييم .

پايه شماره پنج INPUT 1

اين پايه را به يکي از پايه هاي کنترلر وصل مي نماييم .

پايه شماره شش ENABLE A

اين پايه را به يکي از پايه هاي کنترلر وصل مي نماييم .

پايه شماره هفت INPUT 2

اين پايه را به يکي از پايه هاي کنترلر وصل مي نماييم .

پايه شماره هشت GND

اين پايه را به زمين ( منفي باطري ) وصل مي نماييم .

پايه شماره نه LOGIC SUPPLY VOLTAGE VSS

اين پايه را به سر مثبت باطري تغذيه آي سي وصل مي نماييم .

پايه شماره ده INPUT 3

اين پايه را به يکي از پايه هاي کنترلر وصل مي نماييم .

پايه شماره يازده ENABLE B

اين پايه را به يکي از پايه هاي کنترلر وصل مي نماييم .

پايه شماره دوازده INPUT 4

اين پايه را به يکي از پايه هاي کنترلر وصل مي نماييم .

پايه شماره سيزده OUT PUT 3

اين پايه را به يک سر ورودي پايه ي موتور دوم وصل مي نماييم . ( حفاظت توسط دو ديود فراموش نشود)

پايه شماره چهارده OUT PUT 4

اين پايه را به سر ديگر ورودي پايه ي موتور دوم وصل مي نماييم . ( حفاظت توسط دو ديود فراموش نشود)

پايه شماره پانزده CURRENT SENSING B

اين پايه را به زمين ( منفي باطري ) وصل مي نماييم .



   
کنترل موتور

اکنون مي توانيد با نوشتن برنامه در کنترلر (ميکروکنترلر يا رايانه يا .... ) موتور را به وسيله 6 پايه کنترل نماييد نحوه کار موتور در جدول زير آمده است .

   

 

منبع : سايت تخصصي مهندسي رباتيک  www.robotics-engineering.ir

لینک دانلود کتاب آموزش نرم افزار طراحی مدار پروتئوس.

دانلود

لینک دانلود نرم افزار پروتئوس

دانلود

پسورد فایل فشرده:www.techno-electro.com

برگرفته از سایت: www.techno-electro.com

لینک دانلود کتاب آموزش نرم افزار بسکام

دانلود

پسورد فایل فشرده: www.elecdl.com

برگرفته از سایت:www.elecdl.com

لینک دانلود نرم افزار بسکام

دانلود

پسورد فایل:www.techno-electro.com

برگرفته از سایت:www.techno-electro.com

در این جلسه به شبیه سازی یک روبات مسیر یاب دو سنسوره خواهیم پرداخت.

دانشجویان عزیز شما هم مراحل انجام این کار را همراه با مراحل زیر انجام دهید.

ابتدا سخت افزار روبات را در محیط پروتئوس مطابق با شکل زیر طراحی نمایید.در این شبیه سازی به جای سنسورهای مادون قرمز از یک switch دو حالته استفاده شده است. قطعات مورد نیاز برای شبیه سازی روبات عبارتند از:

1- میکرو کنترلر ATmega32

2- دو عدد motor DC

3- دو عدد switch-spdt

بعد از طراحی این سخت افزار در پروتئوس  به محیط برنامه نویسی بسکام رفته و برنامه زیر را بنویسید.

بعد از نوشتن برنامه مجددا به محیط پروتئوس رفته و برای انتقال برنامه به میکروکنترلر از روش زیر استفاده نمیایید.

 برو رو میکرو کنترلر یک بار کلیک کرده و بعد از چند لحظه مکث مجددا برروی آن کلیک کنید در پنجره باز شده از طریق بخشی که با یک آیکن پوشه مشخص شده است مسیر برنامه خود را به میکرو میدهید.در شکل زیر این پنجره مشاهده می شود.

بعد از انجام این مراحل سخت افزار شبیه سازی شده آماده است. حال در محیط پروتئوس شبیه سازی را اجرا می کنیم تا از صحت عملکرد برنامه مطمئن گردیم.

    همان طور که از اسم پيداست، اين نيز نوعي ديود است که زمانيکه در باياس مستقيم قرار گيرد و جريان مناسب باشد، از خود نور توليد مي کند.
    باياس کردن يعني اتصال پايه هاي قطعه(ديود، ترانزيستور،...) به منبع تغذيه. باياس مستقيم به معناي اتصال صحيح به منبع تغذيه(اتصال پايه‌ي + به قطب + و پايه ي - به قطب - منبع تغذيه) و باياس معکوس به معناي اتصال برعکس مي باشد.
   LEDها مزاياي بسياري نسبت به لامپ هاي معمولي کوچک دارند، از جمله: مصرف بسيار پايين، طول عمر بالا، سرعت قطع و وصل بالا هنگام قطع و وصل شدن منبع تغذيه و... LEDها در رنگهاي مختلفي ساخته مي‌شوند (زرد، سبز، قرمزو...).

   اين قطعه نوعي نمايشگر است که براي نشان دادن عددها و بعضي از حروف کاربرد دارد. طبيعتاً اگر چند 7Segment در کنار هم قرار گيرند مي توانند اعداد و جملات طولاني تري را نمايش دهند.
    ساختار داخلي اين قطعه بسيار ساده است، اين قطعه از 8 LED (7تا براي حروف، يکي هم براي نقطه)ساخته شده که با کنترل پايه هاي آن مي توان با روشن و خاموش کردن LEDهاي مختلف، اعداد و حروف گوناگون را بر روي آن نمايش داد.
 

   اين قطعه به 2 صورت کاتد مشترک و آند مشترک ساخته مي شود. در کاتد مشترک پايه ي – همه ي LEDها به يکديگر وصل شده (طبق شکل) و يک پايه به عنوان پايه ي – همه ي LEDها در اختيار کاربر قرار مي گيرد. کاربر اين پايه را به قطب – وصل مي کند. حال براي کنترل هر LED کافيست کاربر پايه ي متناظر با آن را به + وصل کند. اين کار علي رغم پيچيدگي ظاهري بسيار کار ما را ساده خواهد کرد.

      در 7Segmentهاي آند مشترک روند کار دقيقاً برعکس کاتد مشترک است. يعني کاربر بايد پايه ي متناظر با LED  مورد نظر را به – وصل کند تا LED روشن شود. يک پايه هم به عنوان پايه ي + همه ي LEDها وجود دارد.
  

   ديودهاي مادون قرمز از نظر ساختماني تفاوت زيادي با ديودهاي ديگر ندارند. گيرنده ي مادون قرمز ياIR (InfraRed) معمولاً در باياس – مورد استفاده قرار مي گيرد. اين ديود زمانيکه مادون قرمز از محيط دريافت مي کند، جريان دهي آن در جهت معکوس افزايش مي يابد و زمانيکه مادون قرمز دريافت نکند، جريان دهي آن در جهت معکوس کم مي شود. البته اين جريان بسيار کوچک مي باشد و براي استفاده از آن بايد آنرا به نوعي تقويت کرد. سنسورهاي نوري ما در ساخت ربات ها معمولاً همين ديودهاي نوري مي باشند. روش استفاده از اين ديودها به عنوان سنور (با جريان دهي مناسب) در جلسات آتي توضيح داده خواهد شد.
   فرستنده ي مادون قرمز به صورت مستقيم باياس مي شود(به منبع تغذيه وصل مي شود). البته براي جلوگيري از سوختن آن بايد جريان عبوري را با يک مقاومت که به صورت سري با آن بسته مي شود، کنترل کرد.
   ديود هاي مادون قرمز انواع و اشکال گوناگوني دارند، اما مدلي که ما بيشتر با آن سر و کار داريم از نظر ظاهري کاملاً مشابه LEDهاي سرگِرد مي باشد.

    ترانزيستورها در تقويت جريان خروجي از ICها براي انتقال به ديگر قطعات مانند موتور و رله و.... کاربرد بسار زيادي دارند.

ديود:

   همانطور که مي دانيد ديودها جريان الکتريکي را در يک جهت از خود عبور مي‌‌دهند و در جهت مخالف در مقابل عبور جريان از خود مقاومت نشان مي‌‌دهند(اين مقاومت آنقدر زياد است که تقريباً عايق مي شوند و جرياني عبور نمي دهند).جالبه که بدانيد به همين دليل در سالهاي اوليه ساخت اين وسيله الکترونيکي، به آن دريچه(Valve )هم مي گفتند.

   هنگامي که پايه ي مثبت ديود به قطب + منبع تغذيه(باطري يا هر مولد ديگر) و پايه ي منفي آن به قطب – متصل شود، ديود جريان را عبور داده و اگر برعکس وصل شود تقريباً جريان قطع مي شود.

   براي فعال شدن ديود بايد بين 2 سر آن حداقل 0.6 الي 0.7 ولت اختلاف پتانسيل برقرار شود، يعني اگر کمتر از اين مقدار ولتاژ بر روي آن قرار گيرد، ديود هيچ جرياني را از خود عبور نمي دهد. اين ولتاژ را ولتاژ آستانه (Forward Voltage Drop) مي گويند.

   هنگامي که شما ولتاژ معکوس به ديود متصل مي کنيد(- به + ، + به -)، ديود جرياني بسيار کوچکی از آن را از خود عبور مي دهد، ولي اين مقدار آنقدر کم است که هيچ تاثيري بر مدارهاي ما نخواهد داشت.

   ديود را در مدارهاي شماتيک به شکل نشان مي دهند که ترتيب + و - پايه هاي آن نيز روي شکل مشخص شده.

   دسته ي ديگري از ديود ها به نام ديودهاي زنر(Zener) وجود دارند که از آنها براي تثبيت ولتاژ استفاده مي کنيم. به عنوان مثال با استفاده از اين ديودها مي توان ولتاژ را روي 5V ثابت نگه داشت. ولي ما براي تثبيت ولتاژ از اين قطعه استفاده نخواهيم کرد، زيرا محدوديت هايي دارد که بهتر است به جاي آن از قطعات ديگري مثل رگولاتور استفاده شود. در مورد رگولاتور در جلسات آينده توضيح کاملتري داده خواهد شد.

ظرفيت خازن و ولتاژ مناسب براي خازن ها را کارخانه هاي سازنده معمولاً روي بدنه ي آنها مي نويسند. معمولاً 3 سيستم کد گذاري براي خازن ها وجود دارد:

1- بر روي خازن هاي بزرگ (معمولاً الكتروليتي) ظرفيت و ولتاژ به صورت مستقيم و واضح نوشته شده، مثلاً خازن زير 10V و(1000ميكروفاراد)1000MF است.
M(ميکرو)= 0.000,001= 6- ^10
 n (نانو) = 0.000,000,001 =9- ^10
 p (پيکو) = 0.000,000,000,001=12- ^102- در خازن هاي کوچک مثل خازن هاي عدسي به خاطر کمبود جا اطلاعات رو به صورت خلاصه تر مي نويسند. مثلاً روي يك خازن عدد 103J را مي بينيد، اين سيستم مشابهت زيادي با سيستم کد گذاري مقاومت ها دارد، يعني 2 رقم اول از سمت چپ ، ارقام اول و دوم ،و رقم سوم نيز يک ضريب طبق جدول زير مي باشد.

حرف لاتيني که در آخر نوشته مي شود نيز تلورانس يا ضريب خطا مي باشد(در خيلي از مقاومت ها اصلاً نوشته نمي شود). در زير اين اعداد گاهي ممکنه يک ولتاژ مثل 10V نوشته شود که ولتاژِ کاري خازن است.

به عنوان مثال اگر روي يک مقاومت به ترتيب از چپ به راست نوار قهوه اي، سياه و قرمز باشد اندازه ي مقاومت عبارتست از: يعني اين مقاومت 1000 اهم يا 1 کيلواهم (1K ?)مي باشد.

حلقه ي آخر که معمولاً طلايي يا نقره ايست حلقه ي تلورانس نيز نام دارد که در کار ما خيلي اهميت زيادي ندارد.

به مثال زير توجه کنيد:           نقره اي   4    7   2 پس اين مقاومت 270k يا 270000 اهم مي باشد.

یکی  از مهمترین نکات آموزشی که در بحث روباتيک وجود دارد انجام پروژه به صورت تيمي و گروهي (Team Working) است. در حقیقت می توان گفت تمرین کار گروهی یکی از مهمترین جنبه های آموزش روباتیک است.

چند نمونه از مهمترين فوايد کار تيمي رو به صورت خيلي خلاصه عرض می کنم تا اهميت اين موضوع برای دوستان عزیز بیشتر تبیین شود:

1_ کسب مهارت هاي لازم براي انجام پروژه‌هاي بزرگ که بايد با مشارکت چندين فرد اجرا شوند.

2_ استفاده از فکر و توانايي چند نفر به جاي يک نفر و در نتيجه اتخاذ تصميم مناسب تر.

3_ تقسيم وظايف بين افراد تيم و کاهش فشار کار بر روي فرد.

4_ تقسيم هزينه هاي پروژه بين افراد تيم .

5_افزايش انگيزه و روحيه افراد تيم .

6_ استفاده از ايده‌هاي بکري که هر يک از اعضا ممکنه در روند کار به ذهنشون برسه. وقتي يک مسئله مطرح مي شود، هر فرد از يک زاويه‌ي خاص به مسائله نگاه مي‌کند و همين امر موجب ارائه‌ي ايده‌هاي متفاوت براي حل مسئله خواهد شد.

بعد از نصب برنامه پروتئوس فایل proteus.pro.7.6.sp4-patch.exe را اجرا کنید و سپس در مسیر نصب فایل های خواسته شده را پیدا کرده و patch کنید.در این مرحله سه فایل نیاز به patch دارند.

سپس فایل Sonsivri.lxk را اجرا کرده سپس دکمه install  را فشار دهید.

بعد از نصب نرم افزار فایل BSCAVRL.DLL را کپی کرده و سپس آنرا در مسیری که بسکام را نصب کرده اید paste کنید.