تحقیق علم الکترونیک

تحقیق علم الکترونیک در 26 صفحه فایل ورد قابل ویرایش

قسمتی از متن

مقدمه

علم الکترونیک و دیجیتال در طول کمتر از 40 سال توانسته بجای یک ترانزیستور روی یک قطعه، بیش از صدها میلیون ترانزیستور روی همان قطعه جای دهد که خود بیانگر گوشه ای از شتاب رشد تکنولوژی آنها می باشد. این پیشرفت تکنولوژی زمینه را برای ساخت قطعات دیجیتالی و میکروپروسسورها فراهم کرده است.

با ساخت میکروپروسسورها تحولی شگرف در ساخت تجهیزات الکترونیکی نظیر
لوازم خانگی، تجهیزات صنعتی، تجهیزات پزشکی و تجهیزات تجاری و ... بوجود آمده است که بدون آن تصور تجهیزات و وسایل پیشرفته جهان امروز غیر ممکن است. بعنوان نمونه می توان از کامپیوترهای PC، ربات ها، تلفن های همراه، انواع سیستم های اتوماسیون نظیر

   (Distributed System Control) DLC، (Proamable Logic Controg) PLC و انواع وسایل دیجیتالی مدرن نام برد. میکروکنترلرها نیز، قطعه ی شبیه به میکرو پروسسورها بوده که به دلیل ساختار ویژه، در کاربردهای کنترلی کارایی بیشتری از خود نشان می دهد.

در کشور ما میکروکنترلرهای خانوادة 8x51 و بخصوص 8951 (میکروکنترلر شبابه  8051 با ؟ ) و 892051 (میکرو کنترلر 20 پایه با تمام قابلیت های داخلی 8051 و  2k حافظه ؟ کاربرد فراوانی داشته و همچنین خواهد داشت. کمتر دانشگاه یا شرکت یا مؤسسه ای می توان یافت که در کارهای آزمایشگاهی، تحقیقاتی و بخصوص کارهای تولیدی دیگر، تجاری و صنعتی از آن استفاده نکرده باشد و کارآیی آنرا نداند. متأسفاه منابعی که در این زمینه وجود دارد یا کتابهای شرکت سازندة IC می باشند که استفاده از آن، بدون تخصص و تجربه، عملاً امکان پذیر نیست و یا ترجمة بعضی از کتب خارجی است که بدلیل عدم سازگاری با سیستم آموزشی مؤسسات و دانشگاه ها، کتاب سنگین و بعضأ غیر قابل استفاده ای می باشد. بخصوص اینکه در این کتابها پایه و اصول میکروکنترلر تفهیم نشده است. بلکه مستقیمأ سراغ استفاده، آنهم متناسب با ساختار و فرهنگ خودش پرداخته است که معمولاً جز بخشی از آن، آنهم برای افراد با تجربه قابل استفاده نمی باشد.

تعریف پروژه

این پروژه یک تابلو نویسنده است که مغز کنترل کنندة آن یک میکروکنترلر است . این تابلو شامل تعداد 3500  که تعداد 100*35 می باشد. تمام این  بر روی برد استخوانی سوار شده اند که فاصلة هر  تا دیگری از هر جناح، برابر  می باشد. برای فرمان دادن به هر کدام از این  ها باید جریان برابر 35-50 میلی آمپر از آن عبور دهیم . پس برای روشن کردن همزمان تمام  به جریانی معادل 5/7 آمپر نیاز داریم که سخت افزار مدار در این حالت بسیار پیچیده، حجیم، پرمصرف با توان تلفاتی بالا و تقریباً ساخت غیر ممکن آن همراه است و عملاً از این روش نمی توان استفاده کرد.

روشی که برای تمام تابلوهای نویسنده استفاده می شود  کردن نام دارد که در هر لحظه فقط یکی از  ها روشن است و برای روشن کردن کل صفحه، تمام ها باید با سرعت بالا روشن و خاموش شوند. سرعت روشن شدن کل صفحه باید در  باشد تا چشم قادر به دیدن خاموش بودن صفحه نباشد. در هنگام حرکت دادن نوشته، شکل و یا هر چیز دیگر روی تابلو، سرعت چشمک زدن صفحه در هر ثانیه می تواند از 50 بار به 40  بار تقلیل یابد که در این حالت چشم قادر به دیدن خاموشی صفحه نیست.

همچنین برای مجزا کردن هر  از دیگری در هنگام فرمان دادن به 3500  آدرس (هر آدرس برای هر ) نیاز داریم که این روش نیز غیر ممکن می باشد. بنابراین از روش ماتریسی برای دیودها استفاده می کنیم که در این روش انتخاب هر سطر و ستون باعث انتخاب یک  می گردد. ما در این پروژه با استفاده از  8  بیتی توانستیم عملاً نتیجة کار را تا حد قابل قبولی پیش ببریم. در این روش انتخاب یک سطر و 8  ستون همزمان باعث پدیدار شدن کد 8  بیتی می گردد.

در این حالت برای روشن کردن کل صفحه در هر لحظه فقط 8   روشن است و سرعت نسبت به حالت  تک  بیشتر است. (8  برابر)

معرفی قطعات:

* تصویر دیکدر 4*16 :

 در این دیکدر یک کد بایندی دیگر شده و هر لحظه یکی از خروجی ها اکتیو می شود. پایه های  این  توانا ساز این تراشه می باشند که اکتیو  هستند. خروجی های این قطعه نیز اکتیو  می باشند و به هنگام انتخاب شده هر خروجی، آن خروجی از  به  نزول پیدا می کند.

* تصویر دیکدر 2*4 :

این دیکدر همانند دیکدر  است که در این دیکدر فقط دو خط آدرس ار خروجی وجود دارد. تواناساز این  و خروجی آن نیز همانند مالتی پلکسر بالا اکتیو  می باشد.

 * تصویر LATCH:

این قطعه یک قفل کنندة اطلاعات می باشد. که با فرمان به پایة  (می توان خروجی) هر خروجی که قبلاً در این قطعه قفل شده ...

تحقیق علم الکترونیک

تحقیق علم الکترونیک در 134 صفحه فایل ورد قابل ویرایش

قسمتی از متن

درعصری که ما در آن زندگی میکنیم ، علم الکترونیک یکی از اساسی ترین و کاربردی ترین عملومی است که در تکنولوژی پیشرفته امروزه نقش مهمی را ایفا میکند.

الکتورنیک دیجینتال یکی از شاخه های علم الکترونیک است که منطق زیبای آن انسان را مجذوب خود میکند .

امروزه اکثر سیستمهای الکترونیکی به سمت دیجیتال سوق پیدا کرده است و این امر به علت مزایای زیادی اتس که سیستمهای دیجییتال نسبت بهخ مدارهای آنالوگ دارند .

مداری که ادر این پروژه معرف میگردد یک مدار فرمان میکروبی است که به منظور جایگزینی برای نمونه مکانیکی آن طراحی گردیده است .

برای طراحی و ساخت یک تایمر ماشین لباسشویی ، قبل از هرچیز باید ماشین لباسشویی ، طرزکار و همچنین عملکرد قسمتهای مختلف آن را بشناسیم . برای این منظور در ابتدات به شرح قسمتهای مختلف آن میپردازیم :

اجزای زیر قسمتهای مختلف یک ماشین لباسشویی را تشکیل میدهند:

موتور ، پمپ تخلیه ، المنت گرمکن ، شیربرقی ، اتوماتیک دما ، هیدرو سوئیچ و تایمر .

اگر بخواهیم عملکرد ماشین لباسشویی را بطور خلاصه بیان کنیم ، به این صورت است که ابتدا شیرآب (شیربرقی) بازشده و آب مخزن را پر میکند . سپس درصورت نیاز ، گرمکن آب مخزن را به گرمای مجاز میرساند . سپس موتور شروع به چرخاندن لباسهای کثیف میکند . سپس پمپ ، آب کثیف را از مخزن به بیرون از ماشین پمپ میکند . این سلسله عملیات ادامه دارد تا در انتها مشاین بطوراتوماتیک خاموش شده و متصدی دستگاه میتواند لباسهای شسته شده را از دستگاه خارج کند . فرمان تمام اجزاری فوق را تایمر میدهد . برای آشنایی با تایمر مکانیکی ، مختصری درمورد آن توضیح میدهیم :

این تایمر به ا ین صورت عمل میکند که یک موتور الکتریکی کوچک ، یک محور را توسط چرخ دنده هایی میچرخاند و این محور یک سری دیسک های پلاستیکی هم محور ار میچرخاند . این دیسک ها بر روی خود دارای برجستگی هایی است و برروی این برجستگی ها زائده هایی قرار میگیرند که با چرخیدن دیسک ، این زائده ها بالا و پایین رفتئه و پلاتین هایی را بازوبسته میکنند . و این پلاتین ها نیز به نوبه خود یک سری اتصال های الکتریکی قطع و وصل میشوند که میتوانند به عنوان فرمان های الکتریکی قسمتهای مختلف لباسشویی به کار روند . شکل زیر نحوده عملکرد این نوع تایمر را نشان میدهد :

تایمرهای مکانیکی دارای عیوب و مزایایی هستند که در زیر به آنها اشاره میشود :

بسیار گران هستند ، استفاده از این نوع تایمر باعث پیچیدگی سیم کشی داخحل ماشین لباسشویی میشود ، بر اثر کارکرد پلاتین های آن اکسیده شده و به خوبی عمل نیمکند .

از مزینتهای مهم تایمر مکانیکی میتوان ...

آشنایی با میکروکنترلرها

1-1 مقدمه

گرچه کامپیوترها تنها چند دهه ای است که با ما همراهند ، با این حال تأثیر عمیق آنها بر زندگی ما با تأثیر تلفن ، اتومبیل و تلویزیون رقابت میکند . همگی ما حضور آنها را احساس میکنیم ، چه برنامه نویسان کامضیوتر و چه دریافت کنندگان صورت حسابهای ماهیانه که توسط سیستمهای کامپیوتری بزرگ چاپ شده و توسط پست تحویل داده میشود . تصور ما زا کامپیوتر معمولا «داده پردازی» است که محاسبات عددی را بطور خستگی ناپذیری انجام میدهد .

ما با انواع گوناگونی از کامپیوترها برخورد میکنیم که وظایفشان را زیرکانه و بطرزی آرام ، کارا و حتی فروتنانه انجام میدهند و حتی حضور آنها اغلب احساس نیمشود . ما کامپیوترها را به عنوان جزء مرکزی بسیاری از فرآورده های صنعتی و مصرفی از جمله ، در سوپرمارکت ها داخل صندوق های پول و ترازوها ، درخانه ، دراجاق ها ، ماشین های لباسشویی ، ساعت های دارای سیستم خبردهنده و ترموستات ها ، در وسایل سرگرمی همچون اسباب بازی ها ، VCR ها ، تجهیزات استریو و وسایل صوتی ، در محل کار در ماشین های تایپ و فتوکپی ، و در تجهیزات صنعتی مثل مته های فشاری و دستگاههای حروفچینی نوری مییابیم . در این مجموعه ها کامپیوترها وظیفه «کنترل» را در ارتباط با «دنیای واقعی» ، برای روشن و خاموش ...

تحقیق علم الکترونیک

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات121

درعصری که ما در آن زندگی میکنیم ، علم الکترونیک یکی از اساسی ترین و کاربردی ترین عملومی است که در تکنولوژی پیشرفته امروزه نقش مهمی را ایفا میکند.
الکتورنیک دیجینتال یکی از شاخه های علم الکترونیک است که منطق زیبای آن انسان را مجذوب خود میکند .
امروزه اکثر سیستمهای الکترونیکی به سمت دیجیتال سوق پیدا کرده است و این امر به علت مزایای زیادی اتس که سیستمهای دیجییتال نسبت بهخ مدارهای آنالوگ دارند .
مداری که ادر این پروژه معرف میگردد یک مدار فرمان میکروبی است که به منظور جایگزینی برای نمونه مکانیکی آن طراحی گردیده است .
برای طراحی و ساخت یک تایمر ماشین لباسشویی ، قبل از هرچیز باید ماشین لباسشویی ، طرزکار و همچنین عملکرد قسمتهای مختلف آن را بشناسیم . برای این منظور در ابتدات به شرح قسمتهای مختلف آن میپردازیم :
اجزای زیر قسمتهای مختلف یک ماشین لباسشویی را تشکیل میدهند:
موتور ، پمپ تخلیه ، المنت گرمکن ، شیربرقی ، اتوماتیک دما ، هیدرو سوئیچ و تایمر .
اگر بخواهیم عملکرد ماشین لباسشویی را بطور خلاصه بیان کنیم ، به این صورت است که ابتدا شیرآب (شیربرقی) بازشده و آب مخزن را پر میکند . سپس درصورت نیاز ، گرمکن آب مخزن را به گرمای مجاز میرساند . سپس موتور شروع به چرخاندن لباسهای کثیف میکند . سپس پمپ ، آب کثیف را از مخزن به بیرون از ماشین پمپ میکند . این سلسله عملیات ادامه دارد تا در انتها مشاین بطوراتوماتیک خاموش شده و متصدی دستگاه میتواند لباسهای شسته شده را از دستگاه خارج کند . فرمان تمام اجزاری فوق را تایمر میدهد . برای آشنایی با تایمر مکانیکی ، مختصری درمورد آن توضیح میدهیم :
این تایمر به ا ین صورت عمل میکند که یک موتور الکتریکی کوچک ، یک محور را توسط چرخ دنده هایی میچرخاند و این محور یک سری دیسک های پلاستیکی هم محور ار میچرخاند . این دیسک ها بر روی خود دارای برجستگی هایی است و برروی این برجستگی ها زائده هایی قرار میگیرند که با چرخیدن دیسک ، این زائده ها بالا و پایین رفتئه و پلاتین هایی را بازوبسته میکنند . و این پلاتین ها نیز به نوبه خود یک سری اتصال های الکتریکی قطع و وصل میشوند که میتوانند به عنوان فرمان های الکتریکی قسمتهای مختلف لباسشویی به کار روند . شکل زیر نحوده عملکرد این نوع تایمر را نشان میدهد :
تایمرهای مکانیکی دارای عیوب و مزایایی هستند که در زیر به آنها اشاره میشود :
بسیار گران هستند ، استفاده از این نوع تایمر باعث پیچیدگی سیم کشی داخحل ماشین لباسشویی میشود ، بر اثر کارکرد پلاتین های آن اکسیده شده و به خوبی عمل نیمکند .
از مزینتهای مهم تایمر مکانیکی میتوان نویزپذیر نبودن آن را نام برد . قبل از تشریح مدار تایم ردیجیتالی و عملکرد آن ، ابتدا کمی درمورد دو عنصر هیدروسوئیچ و اتوماتیک دما که درتمام ماشین های لباسشویی وجود دارد (وکمتر در دستگاههای الکتریکی دیده میشود) توضیح میدهیم :
تایمرهای لباسشویی یک سری مشخصات عمومی دارند که برای همه انواع آن صادق است .
این مشخصات به قرار زیر است :
- نشان د ادن مرحله برنامه در هرلحظه .
- حفظ مرحله برنامه درهنگام قطع برق .
- انتخاب شروع برنامه از هرمرحله دلخواه .
- خاموش کردن لباسشویی پس از اتمام به صورت اتوماتیک .
هیدروسوئیچ که مخفف سوئیچ هیدرولیکی است یک عنصر مکانیکی است که پربودن یا خالی بودن مخزن لباسشویی از آب را ، تشخیص میدهد .
این عنصر از کی مخزن کوچک تشکیل شده که داخل آن یک دیافراگم قراردارد . این مخزن دارای یک ورودی هوا است . وقتی هوا تحت فشار معینی به داخل آن برسد ، دیافراگم به جلو حرکت کرده و یک اتصال الکتریک را قطع و یا وصل میکند .
علت استفاده از هیدروسوئیچ در ماشین لباسشویی یکی به این دلیل است که وقتی شیربرقی آب را بازکرده وآب وارد مخزن لباسشویی میشود ، پس از رسیدن حجم آب بیش از حد مجاز وارد مخزن شود .
دلیل دیگر استفاده از هیدروسوئیچ ، وابسته نبودن حجم آب پرشده درون مخزن ، به فشار آب ورودی است . اتوماتیک دما هم یک نوع ترموستات الکتریکی است که با قطع و وصل به موقع المنت گرمکن ، دمای آب مخزن لباسشویی را طبق انتخاب ما ثابت نگه میدارد .
با این توضیحات راجع به قسمتهای مختلف ماشین لباسشویی ، به عملکرد مدار تایمر میپردازیم .
تایمر دیجیتالی که دراین پروژه طراحی شده است و معرفی میگردد دارای مشخصات زیر است :
- نمایش مراحل برنامه بر روی سون سگمنت (26 مرحله).
- حفظ مرحله برنامه در هنگام قطع برق با استفاده از باطری BACKUP .
- انتخاب شروع از هرمرحله برنامه با استفاده از کلیدهای PROGRAM .
- کوچک بودن حجم مدار نسبت به نمونه های مشابه دیجیتالی .
اصولا تایمر برای شمارش اتفاقات بکار میرود . و تعداد خاصی از این اتفاقات برای ما اهمیت دارد تا در این زمانهای خاص به یک دستگاه فرمان روشن یا خاموش بودن را بدهیم . دراصل تایمر دیجیتالی یک شمارنده است که تعداد پالسهای ورودی را بصورت باینری میشمارد و اگر ما از میان این اعداد موردنظر خودمان را به وسیله یک دیکودر ، دیکود کنیم ، به راحتی میتوانیم به تعدادی خروجی فرمان دهیم .
زمانی که ما برای کنترل یک لباسشویی نیاز داریم در حدود 1.8 ساعت است و این مقدار برابر 6735 ثانیه خواهد بود . اگر فرکانس پالسهای اعمال شده به شمارنده را 1HZ درنظر بگیریم ما به یک شمارنده 13 بیتی نیاز خواهیم داشت (8192 = 2)13 .
برای دیکود کردن این عدد 13 بیتی از یک ایپرام 2764 که مقدار حافظه آن 8 KB است استفاده میکنیم .
به این معنی که از خطوط آدرس به عنوان ورودی دیکودر و از خطوط DATA به عنوان خروجی استفاده مینماییم . حال با برنامه ریزی مناسب EPROM میتوانیم در هرزمان خروجی ها را صفر یا یک کنیم . چون EPROM دارای هشت خط DATA است ، میتوانیم هشت خروجی را همزمان کنترل نماییم . در واقع ما به وسیله EPROM یک دیکودر خاص ساخته ایم .
اگر یک نوسان ساز یک هرتز به CLOCK شمارنده اعمال کنیم ، خروجی تایمر ما با سرعت 1HZ عوض خواهد شد و این سرعت تغییرات خروجی ، به ما قدرت مانور زیادی برای کنترل خروجی میدهد . برای مثال اگر بخواهیم خروجی D5 به مدت 20 دقیقه فعال شود ، کافی است 1200 محل از EPROM را پشت سرهم عدد باینری (20 HEX) 00100000 را قرار دهیم .
برای نوشتن برنامه لباسشویی بر روی EPROM ابتدا باید زمانبندی برنامه لباسشویی را بدانیم .
یعنی بدانیم که درچه لحظاتی باید چه خروجی هایی فعال یا غیرفعال شوند .
برای مثال نمودار زیر را درنظر میگیریم .
درفاصله زمانی t0 و t1 خروجیهای a1 و a3 فعال هستند . درفاصله زمانی t2,t1 خروجی های a3,a2 فعال هستند . درفاصله زمانی t3,t2 خروجی a3 فعال است .
موادتغذیه :
شکل زیر نمای کلی از مدار تغذیه به کاربده شده در این پروژه را نشان میدهد . که آن را به اختصار شرح میدهیم .