باركدها، كدهای دو بعدی، سيستم های انگشت نگاری ، سيستم شناسايی با استفاده از فركانس راديويی، سيستم شناسايی با استفاده از قرنيه چشم و صدا و ... از جمله اين راهكارها در اين مقال ميباشند. يكی از جديد ترين مباحث مورد توجه دانشمندان جهت شناسايی افراد يا كالاها استفاده از سيستم شناسايی با استفاده از فركانس راديويی يا RFID ميباشد.
RFID كه مخفف سه واژه Radio Frequency Identification است؛ امروزه توسط فروشگاه های زنجيره ای بزرگی چون "وال مارت" و "مک دونالد" و نيز سازمانهای مهمی چون "وزارت دفاع ايالت متحده آمريكا" استفاده شده و امتحان خود را به خوبی پس داده است.

                                             RFID  چيست ؟

تصور كنيد كه وارد يك فروشگاه زنجيره ای شده ايد و اقلام مورد نياز خود را داخل چرخ دستی (trolley) قرارداده ايد. صندوق دار با استفاده از بار كد ميبايستی كه تك تك اقلام داخل سبد را برداشته و اطلاعات آن را توسط باركد خوان (Barcode Reader) يكی يكی به داخل رايانه وارد كند تا فاكتور اقلام انتخابی شما صادر گردد. بسياري از اوقات بدليل آنكه تعداد كالاهای خريداری شده بسيار زياد ميباشند؛ صفهای طولانی ای در فروشگاه های زنجيره ای تشكيل ميشود.تازه ، گاهي اوقات نيز مخدوش شدن علائم بار كد، از خواندن اطلاعات جلوگيری ميكند ، كه اين خود موجب مشكلات بيشتری ميشود.

                                                       
با اين فن آوری جديد يعنی RFID شما سبد كالای خود را برميداريد و بدون اينكه مجبور به ايستادن در صفهای طولانی شويد و يا حتي بدون اينكه مجبور باشيد اقلام خريداری شده را به صندوقدار يا نگهبان نشان دهيد، از در خارج ميشويد.
چرا؟ چون برچسب روي كالا ديگر باركد (Barcode) نيست بلكه از نوع RFID ميباشد و خودش با فرستان علائم راديويي كليه اطلاعات جاری خود از قبيل تعداد، قيمت، وزن، ... را به كامپيوترهای موجود در درهای خروجی مخابره ميكند.
اين برچسبها داراي دو بخش تراشه و آنتن هستند و داراي عملكرد بسيار ساده ای می باشند؛ تراشه اطلاعات را از طريق آنتن منتشر ميكند و حسگرهايی در اطراف قرار دارند ،اين اطلاعات را دريافت ميكنند.

                                                 
از جمله مهمترين محاسن آن كاهش سرقت يا دزدی و محاسبه سريعتر تعداد كالاهای موجود در انبار بدون نياز و كمك به نيروهای انسانی است.
اما تنها اشكال اين فن آوری گران بودن آن است، اگر چه روزگاری ميرسد كه تمامي اشياء و كالاها اين برچسب ها را مثل باركد خواهند داشت.
بطور كلي RFID يا سيستم شناسايی با استفاده از فركانس راديويی سامانه ی شناسايی بی سيمی است كه قادر به تبادل داده ها بوسيله برقراری اطلاعات بين يك Tag كه به يك كالا ، شئ يا .. متصل شده است و يك بازخوان (Reader) می باشد.
اصولاً سامانه های RFID از سيگنالهای الكترونيكی و الكترو مغاطيسی برای خواندن و نوشتن داده ها بدون تماس بهره گيری می كنند.
Tag ها وسيله شناسايی متصل شده به كالايی است كه ما ميخواهيم آن را رد يابی كنيم وبازخوان ها (Reader) ها وسايلي هستند كه حضور برچسب ها را در محيط تشخيص داده و اطلاعات ذخيره شده در آنها را بازيابی ميكنند.
با توجه به اينكه اين سيستمها بر مبناي تغييرات امواج مغناطيسی و يا فركانس های راديويی كار ميكنند، جهت تقويت سيگنالهای موجود در محيط گاهي اوقات از آنتن (تقويت كننده سيگنال) نيز استفاده ميشود...

بسیاری از خانواده های مختلف منطقی به صورت مدار های مجتمع در سطح تجاری عرضه شده اند. متداول ترین خانواده ها از این قرارند:

TTL - منطق ترانزیستور - ترانزیستور
ECL - منطق کوپل امیتر
MOS - منطق فلز - اکسید - نیمه هادی
CMOS - منطق فلز - اکسید - نیمه هادی مکمل

TTL یک خانواده متداول است که سالها مورد استفاده بوده و به عنوان استاندارد تلقی می شود. ECL در سیستم هایی که به سرعت عمل بالا نیاز دارند ترجیح داده می شوند. MOS برای مدار هایی که نیاز به تراکم بالا دارند مناسب است و CMOS در سیستم های کم مصرف به کار می رود.

خانواده منطقی ترانزیستور - ترانزیستور گونه تکامل یافته تکنولوژی قدیمی تریست که در آن از دیود و ترانزیستور برای ساخت گیت پایه NAND استفاده می شده است. این تکنولوژی منطق دیود ترانزیستور (DTL) خوانده می شده است. بعد ها برای بهبود عملکرد مدار به جای دیود از ترانزیستور استفاده شد و نام خانواده جدید ترانزیستور- ترانزیستور گذاشته شد.

علاوه بر نوع استاندارد TTL انواع دیگری از این خانواده عبارتند از TTL سرعت بالا -TTL توان پایین(یا کم مصرف)-TTL شوتکی -TTL شوتکی توان پایین و....
منیع تغذیه مدار های TTL پنج ولت و در دو سطح منطقی 0 و 3.5 ولت می باشد.

خانواده کوپل امیتر سریع ترین مدار های دیجیتال را به فرم مجتمع در اختیار می گذارند. ECL در مدار هایی مانند سوپر کامپیوتر ها و پردازنده های سیگنال که در آنها سرعت بالا ضرورت دارد بکار می رود. ترانزیستور ها در گیت های ECL در حالت غیر اشباح کار می کنند و رسیدن به تاخیر های انتشاری در حد 1 تا 2 نانو ثانیه در آنها میسر است.

منطق فلز- اکسید- نیمه هادی یک ترانزیستور تک قطبی ست که به جریان یک نوع حامل الکتریکی وابسته است. این حامل ها ممکن است الکترون (در نوع کانال n) یا حفره باشند. این بر خلاف ترانزیستور به کار رفته در گیت های TTL/ECL است که در عین عملکرد هر دو نوع حامل در آن وجود دارد.
یک MOS کانال p را PMOS و یک MOS کانال n را NMOS می نامند. معمولا در مدار هایی که فقط یک ترانزیستور MOS وجود دارد از NMOS استفاده می شود. در تکنولوژی CMOS هر دو نوع ترانزیستور که به شکل مکمل در تمام مدار ها بسته شده اند به کار رفته است . بزرگترین مزیت CMOS نسبت به دو قطبی تراکم بالای مدار ها در بسته بندی ساده بودن تکنیک ساخت و عملکرد مقرون به صرفه آن به دلیل مصرف توان کم است.

در تراکم یا پچیدگی آی سی ها از اصطلاحات متداول زیر استفاده می کنند:

 Scale Integration  SSI            Small -۱  با تراکم 10-1گیت  مانند آی سی های ORو ..

2- MSI          Medium    "           "          با تراکم 100-10گیت

3- LSI              Large    "           "          با تراکم 1000-100گیت

4- VLSI     Very Large   "           "           با تراکم 10000-1000گیت

5- SLSI   Super Large   "           "           با تراکم 100000-10000گیت

6- ULSI    Ultra Large    "           "           با تراکم بیش از 100000 گیت

به علت مزایای بی شمار مدار های مجتمع انحصارا در تهیه انواع قطعات لازم در طراحی سیستم های کامپیوتر به کار می رود . برای درک سازمان و طراحی کامپیوتر ها آشنایی با انواع قطعات و اجزائ به کار رفته در مدار های مجتمع اهمیت دارد. به این دلیل اجزائ اصلی به همراه خواص منطقی آن تشریح شده است این اجزا مجموعه ای از واحد های عملیاتی دیجیتال را فراهم می کنند که در طراحی کامپیو تر های دیجیتال یه عنوان بلوک های ساختمان اصلی پایه به کار می روند

هنوز هم در الكترونيك صنعتي در كاربردهاي ولتاژ بالا و جريان بالا از تريستورها استفاده ميكنيم.انواع جديدي از تريستورها ساخته شده كه عبارتند از:

1- در اين تريستورها سرعت سوئيچ پايين بوده و در حدود 50 تا 100 ميكرو ثانيه است.اين تريستورها كاربردهاي عمومي مثل كنترل زاويه فاز يا يكسوكننده اي كنترل شده را دارند.
معمولا هم با كموتاسيون طبيعي خاموش ميشوند.
2- در اين نوع از تريستورها سرعت سوئيچ از 5 تا 50 ميكرو ثانيه است و كموتاسيون اجباري دارند.هرجايي كه نياز به سرعت بالا در قطع و وصل باشد مثل اينورترها و يكسوكننده هاي دو جهته ميتوان از آنها استفاده كرد.
3- اين نوع از تريستورها با اعمال يك پالس مثبت به گيتشان روشن ميشوند و با اعمال يك پالس منفي به گيتشان خاموش خواهند شد.به دليل به وجود آمدن يك ناحيه خاص در پيوند قطعات pوn اين المان در حين سوئيچ شدن از حالت صفر به يك سرعت سوئيچش كمي كاهش مي يابد.
بهترين مزيت GTO نداشتن مدار كموتاسيون و در نتيجه حذف نويزهاي اضافي اين مدارات است.
4- همان تراياك است كه در دو جهت ميتواند عمل هدايت را با تحريك گيتش انجام دهد.

در صنعت امروز بدون سنسورها و سوئيچها هيچ پروسه صنعتي قابل اجرا نيست.در اين مقاله به بررسي يك سري ازمهمترين سنسورها و سوئيچهاي صنعتي ميپردازيم.
 اولين دسته Proximity Switches هستند كه كاربرد وسيعي نيز در صنعت دارند

از انواع اين نوع سوئيچهاي حسگر ميتوان به اين موارد اشاره كرد.
Sonar Proximity Switches:اين دسته حسگرها بر اساس پالسهاي مافوق صوت عمل مي كنند به اين صورت كه با ارسال يك پالس و سپس دريافت پژواك آن از وضعيت يك جسم يا سطح مطلع ميشوند.مزيت اين نوع حسگر اين است كه در محيطهاي صنعتي كثيف يا درون يك مايع يا جامد به خوبي كار ميكند.اين حسگرها ميتوانند در كاربردهاي وسيعي همچون اندازه گيري يك فاصله،تعيين يك سطح،اندازه گيري يك ضخامت و اندازه گيري يك ارتفاع مورد استفاده قرار گيرند......

شايد شما هم از اون دسته افرادي هستيد ، که مايلند يک مدار اسيلوسکوپ داشته باشند ، که قابليت اتصال و نمايش شکل موج ورودي را روي کامپيوتر داشته باشه . مداري که تصميم به توضيح در موردش رودارم از طريق پورت پرينتر به کامپيوتر وصل ميشه . نرم‌افزار اين اسيلوسکوپ به زبان C هست و در محيط Turbo C نوشته شده.

جهت دیدن نقشه در اندازه بزرگتر بر روی آن کلیک کنید

برای اولین بار در جهان، محققین آمریکایی توانستند سیستمی‌را طراحی کنند که دانشمندان علوم مختلف تاکنون در آرزوی آن بودند، آرزوی انتقال انرژی الکتریسیته بدون استفاده از سیم (Wireless).

دانشمندان تکنیک انتقال انرژی بی سیم را وایتریسیتی نامیدند که مخفف دو کلمه Wireless و Electricity است. به گزارش مجله علوم این محققین یک لامپ حبابی 60 واتی را از فاصله 2متری و بدون بهره گیری از هر نوع وسیله انتقالی، روشن کردند.

این حرکت می‌تواند آغاز تحولی شگرف در جهان باشد و به حتم مورد استقبال بسیاری از شرکت‌ها و صنایع قرار خواهد گرفت. دیگر می‌توانید لپتاب یا گوشی موبایلتان را به صورت بیسیم شارژ کنید و یا حتی دیگر هیچ خانه‌ای احتیاج به سیم کشی نخواهد داشت.

در ذیل لینک تعدادی اسلاید آموزشی از دانشگاه MIT آورده شده است که به عنوان یک الگوی ایده آل هر دو مورد ذکر شده را داراست. موضوع این دوره ها ساختار محاسبات يا Computation Structures می باشد که به نظر من، مولف این مجموعه و نظایر وی علاوه بر دارا بودن شاخص های علمی، حائز بالاترین توانایی در انتقال دیدگاه و درک بنیادی به دانشجو هستند. بهتر است روی لینک ها کلیک کنید و خودتان قضاوت کنید:

Lecture 1: Basics of Information (PDF)
Lecture 2: Digital Abstraction (PDF)
Lecture 3: CMOS Technology (PDF)
Lecture 4: Gates (PDF)
Lecture 5: Logic Synthesis (PDF - 2.2 MB)
Lecture 6: Sequential Logic (PDF - 2.4 MB)
Lecture 7: (Synchronous) Finite State Machines (PDF)
Lecture 8: Synchronization, Metastability and Arbitration (PDF)
Lecture 9: Pipelining (PDF)
Lecture 10: Cost/Performance Tradeoffs (PDF)
Lecture 11: Programmability (PDF)
Lecture 12: Designing an Instruction Set (PDF)
Lecture 13: Machine Language, Assemblers,and Compilers (PDF)
Lecture 14: Stacks and Procedures (PDF)
Lecture 15: Building the Beta (PDF)
Lecture 16: Pipelining the Beta (PDF)
Lecture 17: Pipeline Issues (PDF)
Lecture 18: The Memory Hierarchy (PDF)
Lecture 19: Cache Issues (PDF)
Lecture 20: Interconnect and Communication (PDF)
Lecture 21: Virtual Memory (PDF)
Lecture 22: Operating System Kernel (PDF)
Lecture 23: Processes and Synchronization (PDF)
Lecture 24: Interrupts and Real Time (PDF)
Lecture 25: Parallel Processing (PDF)

بمبهاي الكترومغناطيسي

سلاح تازه اي كه ساخت آن بسيار ساده و تأثير آن كاملاً گسترده است ، نگراني هايي را براي دانشمندان و دولتمردان بوجود آورده است . به نوشته هفته نامه علمي نيوساينتيست اين سلاح مؤثر « بمب الكترو مغناطيسي » نام دارد كه اساس و عصاره آنها چيزي نيست جز يك پرتو شديد و آني از موجهاي راديويي يا مايكروويو كه قادر است همه مدارهاي الكتريكي را كه در سر راهش قرار گيرد ، نابود سازد . در دوراني كه بافت و ساخت تمامي جوامع تا حدود بسيار زيادي به دستاوردهاي علمي از نوع الكترونيكي وابسته است و همه امور از تجهيزات بيمارستانها تا شبكه هاي مخابراتي و از رايانه هاي بانكها و مؤسسات بزرگ مالي يا نظامي تا دستگاههاي نظارت و مراقبت ، نحوه كار ماشينها و ادوات صنعتي همگي متكي به ساختارهاي الكترونيك هستند ، كاربرد بمبهاي الكترو مغناطيس مي تواند سبب فلج شدن روند زندگي در مناطق بزرگ مسكوني شود . به اعتقاد برخي كارشناسان به نظر مي رسد كشورهاي پيشرفته پيشاپيش چنين سلاحي را تكميل كرده اند و حتي برخي بر اين باورند كه ناتو در جريان جنگ عليه صربستان از اين قبيل بمبها براي تخريب دستگاههاي رادار صربها بهره گرفته است . توجه به بمبهاي الكترو مغناطيس حدود نيم قرن قبل مطرح شد . متخصصان در آن هنگام به اين نكته توجه كردند كه اگر بمبي هسته اي منفجر شود ، امواج الكترومغناطيسي كه در اثر انفجار پديد مي آيد تمامي مدارهاي الكترونيك را نابود مي سازد . اما مسئله اين بود كه به چه ترتيب بتوان موج انفجار را ايجاد كرد بدون آنكه نياز به انجام يك انفجار هسته اي باشد ؟

دانشمندان مي دانستند كه كليد حل اين مسئله در ايجاد پالسهاي ( تپ هاي ) الكتريكي كه با عمر بسيار كوتاه و قدرت زياد نهفته است . اگر اينگونه پالسها به درون يك آنتن فرستنده تغذيه شوند ، امواج الكترومغناطيس قدرتمندي در فركانسهاي ( بسامد ) مختلف از آنتن بيرون مي آيند ، هر چه فركانس موج بالاتر باشد ، امكان تأثيرگذاري آن بر مدارهاي الكترونيك دستگاهها بيشتر خواهد شد . بزودي اين نكته روشن شد كه مناسب ترين امواج الكترومغناطيس براي ساخت بمبهاي الكترومغناطيس امواج با فركانس در حدود گيگا هرتز است . اين نوع امواج قادرند به درون انواع دستگاههاي الكترونيك نفوذ كنند و آنها را از كار بيندازند . براي توليد امواج با فركانس گيگاهرتز نياز به توليد پالسهاي الكترونيكي بود كه تنها 100 پيكو ثانيه تدوام پيدا كنند . يك شيوه توليد اين نوع پالسها استفاده از دستگاهي به نام « مولد ژنراتور ماركس » بود . اين دستگاه عمدتاً متشكل است از مجموعه بزرگي از خازنها كه يكي پس از ديگري تخليه مي شوند و نوعي جريان الكتريكي موجي شكل بوجود مي آورند . با گذراندن اين جريان از درون مجموعه اي از كليدهاي بسيار سريع مي توان پالسهايي با دوره زماني 300 پيكوثانيه توليد كرد . با عبور دادن اين پالسها از درون يك آنتن ، امواج الكترومغناطيسي بسيار قوي توليد مي شود . مولدهاي ماركس سنگين هستند اما مي توانند پشت سرهم روشن شوند تا يك سلسله پالسهاي قدرتمند را به صورت متوالي توليد كنند . اين نوع مولدها هم اكنون در قلب يك برنامه تحقيقاتي قرار دارند كه بوسيله نيروي هوايي آمريكا كانزاس در دست اجراست . هدف اين برنامه جاي دادن مولدهاي ماركس روي هواپيماهاي بدون خلبان يا در درون بمبها و موشكهاست تا از اين طريق نوعي « ميدان مين الكترومغناطيس » براي مقابله با دشمن ايجاد شود . اگر هواپيما يا موشك دشمن از درون اين ميدان مين الكترومغناطيس عبور كند ، بلافاصله نابود خواهد شد . اگر لازم باشد تنها يك انفجار عظيم به انجام رسد ، به دستگاهي نياز است كه بتواند يك پالس الكترونيكي بسيار قدرتمند را بوجود آورد ؛ اين كار را مي توان با استفاده از مواد منفجره متعارف نظير « تي . ان . تي » انجام داد . دستگاهي كه اين عمل را به انجام مي رساند ، « متراكم كننده شار » نام دارد . در اين دستگاه از انفجار اوليه يك ماده منفجره متعارف براي فشرده كردن يك جريان الكتريكي و ميدان الكترومغناطيسي توليد شده بوسيله آن استفاده مي شود. زماني كه اين جريان فشرده شد ، به درون يك آنتن فرستاده مي شود و يك موج الكترومغناطيس بسيار قدرتمند از آنتن بيرون مي آيد . نيوساينتيست مي افزايد : طرح تكميل دستگاههاي متراكم كننده شار از سوي نيروي هوايي آمريكا در ايالت نيو مكزيكو در دست تكميل است . از جمله طرحهايي كه براي كاربرد اين دستگاه در نظر گرفته شده ، جاي دادن آنها در بمبهايي است كه از هواپيما به پايين پرتاب مي شود و نصب آنها در موشكهاي هوا به هواست . امتياز بزرگ بمبهاي الكترومغناطيس در دو نكته است : نخست آنكه اين بمبها مستقيماً جان انسانها را به خطر نمي اندازد و تنها بر دستگاههاي الكترونيك اثر مي گذارد ؛ و نكته دوم آنكه ساخت آنها بسيار ساده است . بمبهاي الكترومغناطيس در صورتي مي توانند بالاترين خسارت را وارد آورند كه فركانس امواجشان با فركانس دستگاههايي كه به آنها وارد مي شوند يكسان باشد . بنابراين براي ايجاد مصونيت در دستگاههاي الكترونيكي كه در مراكز حساس كار مي كنند ، مي توان طراحي مدارها را به گونه اي انجام داد كه اولاً ميان بخشهاي مختلف ، سپرهاي محافظتي موجود باشد و ثانياً در ورودي اين قبيل دستگاهها بايد صافيها و سنجنده هايي را قرار داد كه بتواند علامتهاي مورد نياز و امواج حاصل از انفجار را تشخيص دهند و مانع ورود اين قبيل امواج شوند .

 www . sciencedaily . com منبع:

در صورتی که بسته بندی مدارات مجتمع و استانداردهای آن برایتان نا آشناست، با مطالعه ی این مقاله نکات مفیدی خواهید آموخت.

عناوین مطالب شامل موارد زیر می باشد:

چرا به Package نیاز است؟
انواع Package مدارات مجتمع
تکنولوژی Through-hole
تکنولوژی نصب سطحی

دانلود فايل

 میکروکنترلر AVR دارای قابلیت ISP یا in System Programming می باشد، بنابراین برنامه ریزی آن به سادگی امکان پذير است. مدارهای استاندارد شرکت Atmel از قبیل STK200\300 یا STK500 اغلب برای عملکرد صحیح نیاز به بافر جریان و عناصر جانبی دارند اما مدار معرفی شده در این مقاله با نام Sample Programmer تنها با یک کانکتور و یک قطعه کابل قابل ساخت می باشد.

دانلود مقاله

با تشکر از سایت avr.ir

يكي از انواع ميكروكنترلرهاي جديد كه در بازار الكترونيك ارائه شده است، ميكروكنترلر هاي شرکت ATMEL با نام میکروکنترلرهای خانوادهAVR می باشد. این میکروکنترلر های هشت بیتی به دلیل قابلیت برنامه نویسی توسط کامپایلر زبان های سطح بالا (HLL ) بسیار مورد توجه قرار می گیرند. این میکروکنترلر ها از معماری RISC برخوردارند و شرکت ATMEL سعی نموده است با استفاده از معماری پیشرفته و دستورات بهینه، حجم کد تولید شده را کم و سرعت اجرای برنامه را بالا ببرد. یکی از مشخصات این نوع میکروکنترلر ها دارا بودن 32 رجیستر همه منظوره می باشد. همچنین در این میکروکنترلر ها از حافظه های کم مصرف و غیر فرار FLASH و EEPROM استفاده می شود. کامپایلر هایی به زبان BASIC و C که زبانهای پرکاربرد در دنیا هستند برای این نوع میکرو ها طراحی شده است و علاوه برآن از زبان اسمبلی نیز همچنان می توان برای برنامه نویسی استفاده کرد. به عنوان مثال کامپایلر BASCOM با زبان BASIC برای برنامه نویسی این نوع از میکروکنترلر ها می تواند مورد استفاده قرار گیرد. میکروکنترلر های AVR به سه دسته اصلی تقسیم می شوند: -->سری AT90S یا AVR -->سری TINYAVR -->سری MEGAAVR میکروکنترلر های نوع MEGAAVR دارای قابلیت های بیشتری نسبت به دو سری دیگر هستند. در اینجا به بررسی مشخصات و پایه های یکی از میکروکنترلرهای پرکاربرد سری MEGA به نام ATMega32 می پردازیم: ATMega32 مهمترین مشخضات این میکروکنترلر 40 پایه عبارت است از: کارایی بالا و توان مصرفی کم 32 رجیستر (ثبات) 8 بیتی سرعت با سقف 16 میلیون دستور در ثانیه در فرکانس 16 Mhz 32 کیلو بایت حافظه FLASH داخلی قابل برنامه ریزی با قابلیت ده هزار بار نوشتن و پاک کردن 2 کیلو بایت حافظه داخلی SRAM 1024 بایت حافظه EEPROM داخلی قابل برنامه ریزی با قابلیت صد هزار بار نوشتن و خواندن قابلیت ارتباط JTAG دو تایمر/شمارنده هشت بیتی یک تایمر/شمارنده شانزده بیتی چهار کانال PWM هشت کانال مبدل A/D ده بیتی یک مقایسه کننده آنالوگ داخلی WATCHDOG قابل برنامه ریزی با اسیلاتور داخلی ارتباط سریال برای برنامه ریزی: ISP USARTسریال قابل برنامه ریزی دارای شش حالت SLEEP منابع وقفه داخلی و خارجی اسیلاتور داخلی RC کار با ولتاژ 4.5 تا 5.5 فرکانس کاری 0 تا 16 مگاهرتز 32 خط داده ورودی و خروجی قابل برنامه ریزی پایه های میکروکنترلرATMega32: توضیحات تکمیلی: برای پروگرام کردن این آی سی ها از PIN های MISO - MOSI - SCK - RESET - GND - VCC استفاده می شود. سایر PIN ها هم که به چهار پورت A - D - C - B تقسیم می شوند، هم می توان به عنوان خروجی از آنها استفاده کرد و هم می توان به عنوان ورودی از آنها استفاده کرد.(بستگی به برنامه نویس دارد).

يكي از دغدغه هاي طراحان سيستمهاي رايانه‌اي براي محصولاتشان داشتن يك رابط خوب با كاربران است به عبارت ديگر طراح بايد سيستمي طراحي كند كه علاوه بر داشتن عملكرد خوب، كاربر پسند نيز باشد و نياز به صرف وقت و هزينه هاي زياد براي آموزش كاربران آن سيستم نباشد و در نهايت نحوه ارتباطش با كاربران ساده و سريع باشد.از اين رو فناوري "تاچ اسكرين" يا صفحه لمسي اهميت پيدا كرده و براي برخي كاربردها به طور گسترده استفاده مي شود.فناوري هاي ساخت صفحه لمسي و همچنين كاربرد آنها موضوع بحث اين مقاله است.در اين مقاله سعي شده تا انواع مختلف صفحه لمسي مانند Resistive و Infrared و Capacitive و[SAW[2 را توصيف كرده و به بررسي نحوه ي كار آنها بپردازيم.
 

 

مقدمه:

شايد تا به حال مانيتورهايي مجهز به صفحه نمايش لمسي را ديده باشيد اينگونه صفحه نمايش ها داراي مزيتها و معايبي هستند كه البته در منظورهاي مختلف استفاده از آنها به نفع ماست به عنوان مثال در دستگاه هاي[ATM[3 يا عابر بانك نياز شديدي به اين فناوري احساس مي شود.كار با اين دستگاهها بدين صورت است كه كاربر بسته به اينكه صفحه لمسي با چه فناوري ساخته شده نقطه ي مورد نظر كه نمايش يك كليد يا لينك مي باشد را توسط قلم مخصوص يا انگشت لمس كرده و فرمان لازم يا درخواست خود را وارد سيستم مي كند.همانطور كه مي دانيد از مانيتور هميشه به عنوان يك دستگاه خروجي ياد مي شد حال با افزودن Touch Screen به آن، مي تواند جاي موشواره[4] يا صفحه كليد را گرفته و به عنوان يك دستگاه وروردي/خروجي به كار رود.

هر خانواده منطقي داراي مدار الكترونيكي پايه مختص به خود بوده و ساير توابع و مدارات پيچيده ديجيتال با استفاده از آنها ساخته مي شوند. مدار پايه در هر خانواده ، گيت NAND يا NOR است . قطعات الكترونيك به كار رفته در ساختمان مدارات پايه معمولأ جهت نام گذاري خانواده منطقي بكار مي روند . انواع متفاوتي از خانواده هاي آيسي هاي ديجيتال در بازار موجودند كه مشهورترين آنها در زير ليست شده اند:

Trar sistor-transistor logic : TTL
ECL : Emitter-coupled logic
MOS : Metal-oxide semiconductor
CMOS : Complementary metal-oxide semiconductor

TTL كه امروزه متداول ترين خانواده مي باشد بطور گسترده اي در توليد انواع توابع ديجيتال بكار گرفته شده است .

ECL در سيستم هاييكه نياز به سرعت بالا دارند بكار مي روند.

MOS و IIL در مدارهايي كه مستلزم چگالي قطعه بالايي هستند و CMOS در مواقعي كه توان مصرفي سيستم پايين باشد مورد استفاده مي شود .

چون ساخت ترانزيستور در خانواده MOS و IIL داراي چگالي بالايي است لذا اين دو خانواده اغلب در توابع LSI بكار مي روند . سه خانواده ديگر ،TTL ،ECL ، CMOSداراي قطعات LSI بوده و همچنين تعداد زيادي از قطعات MSIو SSI نيز از آنها استفاده مي شوند. قطعات SSI عبارتند از تعداد قليلي گيت ها يا مدارات فليپ فلاپ در يك بسته آي سي .

محدوديت در تعداد مدارهاي قطعات SSI در حقيقت تعداد پايه هاي بسته بندي است . مثلأ يك بسته چهارده پايه تنها مي تواند چهار گيت دو ورودي را در خود جاي دهد زيرا هر گيت نياز به سه پايه دارد كه دو تاي آنها متعلق به ورودي و سومي متعلق به خروجي است . جمع اين پايه ها براي چهار گيت دوازده خواهد بود . و دو پايه باقي مانده ، مورد نياز تغذيه مدار مي باشند .

آي سي هاي TTL معمولأ با سري شماره هاي 5400 و 7400 شناخته مي شوند . نوع اول محدوده گرمايي گسترده تري در عمل دارند و براي صنايع نظامي مناسبند ، و گروه دوم داراي محدوده گرمايي كمتري بوده ودر صنعت بكار مي روند . سري 7400 بدان معني است كه بسته بندي ها با اعداد 7400 ،4701 و 7402 شماره گذاري مي شوند . برخي از سازندگان ، TTL ها را با شماره هاي متفاوت ديگري مانند سري 9000 و 8000 در دسترس قرار مي دهند .

           Zero   Equ   0C0H

            One   Equ   0F9H

            Two   Equ   0A4H

          Three   Equ   0B0H

           Four   Equ   99H

           Five   Equ   92H

            six   Equ   82H

          Seven   Equ   0F8H

          Eight   Equ   80H

           Nine   Equ   90H

             _A   Equ   88H

             _B   Equ   83H

             _C   Equ   0C6H

             _D   Equ   0A1H

             _E   Equ   86H

             _F   Equ   8EH

با امید به اینکه اولین آزمایش را با موفقیت انجام دادید ، میریم سراغ آزمایش دوم که اتصال یک سون سگمنت به میکرو کنترلر و ساختن یک شمارنده هست . البته سون سگمنتی که من در لیست قطعات مورد نیاز آورده بودم از نوع 4 تایی مالتی پلکس شده هست و لازم میدونم تا قبل از اینکه به سراغ مطالب بعدی بریم مختصری در مورد تکنیک مالتی پلکس برای روشن کردن چندین سون سگمنت روی یک مسیر a ،b ،c ،d ،e ،f و g مشترک توضیح بدم .

برای اتصال مستقیم و بدون واسطه ی چندین سون سگمت به میکروکنترلر (بدون استفاده از تراشه های مبدل BCD به سون سگمنت مانند 7448 ) که سون سگمنتها به همون دلیلی که در مورد اتصال LED به میکروکنترلر گفتم حتماً بایستی از نوع آند مشترک باشند دو روش وجود دارد . روش اول اینه که هر سون سگمنت را به یکی از پورتهای میکرو وصل کنید . البته مقاومتهای محدود کننده ی جریان را هم که بین پایه های a تا g سون سگمنت و پورتهای میکرو قرار میگیرند نباید فراموش کنید . در صورت عدم قرار دادن این مقاومتها که مقدار آنها بسته به کیفیت سون سگمنت مورد استفاده بین 470اهم تا 5/1 کیلو اهم میتونه باشه ، هم سون سگمنتها و هم پورتهای میکرو آسیب میبینه . آند سون سگمنتها هم مستقیماً به 5+ ولت تغذیه وصل میشه . استفاده از این روش وقتی که تعداد سون سگمنتها بیشتر از یکی باشه و بخواهیم قطعات دیگه ای مثل صفحه کلید و یا مبدل آنالوگ به دیجیتال(ADC) و یا بالعکس (مبدل دیجیتال به آنالوگ یا DAC) را هم به میکرو متصل کنیم ، غیر ممکنه . زیرا میکروکنترلر 4 تا پورت بیشتر نداره و نمیشه همزمان چند تا سون سگمنت ، یک صفحه کلید و یک ADC را به میکرو وصل کرد . البته وقتی هر یک از سون سگمنتها را به یکی از پورتها وصل کنیم برنامه نویسی خیلی آسون میشه ولی در مقایسه با محدودیتی که از نظر سخت افزار برای ما ایجاد میکنه اهمیتی نداره .

آزمایش اول : اتصال یک LED به میکروکنترلر

خوب اگه وسایل و قطعات لیست مذکور را تهیه کردید ، نرم افزار Keil را دانلود و نصب کرده و به راحتی میتونید یک پروژه ی جدید ایجاد کنید ، پروگرامر شرح داده شده در بالا را ساخته و تست کردید و منبع تغذیه ی 5+ولت را هم ساختید ، میریم سراغ اولین و در واقع ساده ترین آزمایش که اتصال یک LED به میکروکنترلر و روشن و خاموش کردن آن است . در این آزمایش ما دو هدف را دنبال میکنیم : 1_ اتصال صحیح یک LED به میکرو و 2_ ایجاد یک تأخیر یک ثانیه ای نسبتاً دقیق با استفاده از تایمر صفر . قبل از اینکه به سراغ آزمایشهای بعدی بریم ، باید این تذکر را بدم که من توی این وبلاگ قصد آموزش برنامه نویسی اسمبلی را ندارم و فرض را بر این میگذارم که شما با دستورات اسمبلی و نحوه ی کاربرد اونها کاملاً آشنا هستید .

از اونجائیکه پورتهای میکروکنترلرهای سری 8051 فقط در حالت خروجی صفر جریاندهی خوبی دارند و جریان دهی پورتها در حالت خروجی یک ، برای روشن کردن یک LED کافی نیست ، در اینجا پایه ی کاتد LED را به میکرو وصل کرده و پایه ی آند LED را هم با یک مقاومت 470 اهم به 5+ولت وصل می کنیم . لازمه به این نکته اشاره کنم که LED هایی مورد استفاده من از نوع مرغوب هستند که حتی با یک مقاومت 7/4 کیلو اهم هم روشن می شوند و فکر کنم در اکثر شهرها هم از این نوع LED پیدا میشه .

برتامه ی میکرو را هم در زیر مشاهده می کنید . در این برنامه از تایمر صفر در مود یک استفاده شده که با توجه به مقداردهی اولیه پس از 62500 میکرو ثانیه سر ریز می کند و پس از هر بار سر ریز محتوای رجیستر R2 با دستور Djnz یک واحد کم می شود . با توجه به مقداردهی اولیه این رجیستر که عدد 16 هست ، سرانجام پس از 16 بار تکرار حلقه مذکور زمانی برابر 62500*16 میکرو ثانیه یا 1000000 میکروثانیه سپری خواهد شد که همان یک ثانیه می باشد . پس از گذشت زمان یک ثانیه وضعیت پایه ی P0.0  که LED به آن متصل است معکوس می شود و پس از مقدار دهی دوباره ی R2 برنامه مجدداً وارد حلقه ی تاخیر می شود .

                                  Org   0H

                 Sjmp  Main

         Main:   Mov   Tmod,#01H

                 Mov   r2,#16

   Initialize:   Mov   Th0,#0BH

                 Mov   Tl0,#0DBH

                 Setb  Tr0

                 Jnb   Tf0,$

                 Clr   Tr0

                 Clr   Tf0

                 Djnz  r2,Initialize

                 Cpl   P0.0

                 Mov   r2,#16

                 Sjmp  Initialize

                 End