سلام .
قرار بود تو اين پست در مورد ميكروكنترلرها بحث كنيم . تعاريف و مورد استفاده ي ميكروكنترلرها رو تقريبا به طور كامل در پست هاي قبلي گفتيم . اينجا بهتره به انواع و در واقع انواع پركاربرد ميكروها و خصوصياتشون بپردازيم .
در يك دسته بندي كلي ميكروها شامل:
- ميكروهاي PIC ساخت شركت Micro Chip
- ميكروهاي8051 كه ساخت شركت Atmel هستند و جزء قديميترين ها هستند هرچند هنوزم در اين مورد استفاده قرار مي گيرند اما ديگه توسط شركت Atmel توليد نميشن.
- ميكروهاي AVR كه در ايران مود استفاده ي زيادي دارن و شامل انواع زير هستند :
1- a Tiny : كه به نسبت ساير ميكروهاي خانواده ي AVR ضعيف تر هستند و در واقع سري اول از ميكروهاي AVR هستند كه ساخته شدند . aTiny هاي 10 تا 18 در اين گروه قرار مي گيرن.
2- a T90s : كه از نظر كيفيت در بين ساير ميكروهاي خانواده ي AVR در رده ي متوسط ها قرار مي گيره و ميكروهاي a T90s2311 تا 8515 كه مشابه ميكروي 893051 هستش هم در اين گروه قرار مي گيرن .
3- ATmega : كه اين گروه به نسبت بقيه قويترين هستش و بيشترين كاربرد رو هم داره و به نسبت بقيه ي ميكروهاي با كيفيت مناسب داراي قيمت مناسب تري هم هست . و ميكروهاي ATmega 8 تا 128 هم در اين گروه قرار مي گيرند.
بهترين و پركاربردترين ميكروهاي اين گروه در رباتيك ATmega16 و 32 هستند كه بسيار شبيه هم هستند و در يك مدار مي تونند به جاي همديگه استفاده بشن و هر دو 40 پايه هستند ومشابه هم اما همونطور كه از اسمشون پيداست داراي ظرفيت هاي متفاوتي هستند.
قطعا دسته بندي بالا يك دسته بندي كاملي نيستش ، چون صرفا به ميكروهايي پرداخته شده كه در رباتيك مورد استفاده ي بيشتري دارند و درهمين حد كافي هستش .

شكل بالا شمايي كلي از يك ميكرو هست كه در اون EE prom و flash هر دو حافظه ي پاك نشدني ميكرو به حساب ميان با اين تفاوت كه falsh سريعتر از EE prom خونده ميشه . Boot loder هم كه جزء حافظه ي ميكرو به حساب مياد و از اون براي ريختن برنامه هاي جديد در حافظه ي Flash بدون استفاده از كابل يا پروگرامر استفاده مي شه . در شكل clock رو ميبينيد ، براي ايجاد پالس توسط clock مي شه از سه روش داخلي ( كه به طور معمول پالس توليد مي كنه ) ، xtal خارجي با استفاده از كريستال همونطور كه در شكل مي بينيد و R/C كه با استفاده از يك مقاومت و يك خازن صورت مي گيره به اين ترتيب كه مقاومت و خازن كه با هم موازي شده اند با كلاك سري ميشن .
Timer رو مي بينيد كه در واقع دو كار زمان سنجي (Timer) و شمارنده (Counter) رو انجام مي ده .
(جديد)در پاسخ به سوالات شما
در ادامه ي اين پست براي باز شدن مطلب ميكروكنترلرها باز با نگاهي ديگه و در واقع از زاويه اي ديگه اين بحث رو ادامه مي ديم .
در كل مي شه گفت ميكروكنترلرها يك كامپيوتر تك تراشه ارزانقيمت هستند . تك تراشه بدين معنا كه تمامي اجزاي يك كامپيوتر شامل : حافظه ، درگاههاي ورودي و خروجي يا I/O ، واحد پردازشگر مركزي و ساير ملزوماتش تماما در يك تراشه ي كوچك جا گرفتن . ميكروها زماني مورد استفاده قرار مي گيرن كه توانايي پردازشي بالايي لازم نباشه و در عوض حجم كوچك و مصرف انرژي كم مد نظر باشه . قابليت انجام عمليات رياضي و منطقي به ميكرو امكان مي ده تا رفتار مدارات الكترونيكي و سيستم هاي منطقي را تقليد كنه.تمام اجزا توسط يك گذرگاه داخلي با همديگه ارتباط دارند و بر روي يك تراشه جا گرفتن . در ادامه هر كدوم از اجزاي داخلي ميكرو رو معرفي مي كنيم .
واحد پردازشگر مركزي يا CPU كه قلب ميكروكنترلر هستش و نقش پردازش دستورالعمل ها رو بر عهده داره و شامل واحد محاسبه و منطق ، واحد كنترل و تعدادي ثبات هستش كه ثبات ها در واقع حافظه هاي كوچكي هستند كه درون خود پردازنده CPU پياده سازي شدن و براي ذخيره ي موقتي مقاديري كه پردازنده با اونها كار مي كنه مورد استفاده قرار ميگيرن. همچنين برخي از داده هاي كنترلي مربوط به پيكربندي اجزا ميكروكنترلر درون ثباتها جا مي گيرن .
حافظه يكي ديگه از اجزاي داخلي ميكروها هستش و انواع حافظه هاي موجود در ميكروكنترلر شامل : EEPRom , RAM , Flash و ثباتها مي شود .
حافظه ي Flash كه در واقع حافظه برنامه هستش و براي ذخيره سازي برنامه اجرايي ميكروكنترلر (كد) مورد استفاده قرار ميگيره . اين حافظه ها قابليت هزاران بار پاك شدن و مجددا برنامه ريزي شدن را دارند ، اين بدان معناست كه شما مي تونيد بارها و بارها برنامه اجرايي ميكروكنترلر خودتون رو تغيير بديد .
RAM هم كه حافظه ي داده هستش . متغيرهايي كه در طول برنامه تعريف مي شن در حافظه ي RAM جاي مي گيرن . به علت قابليت دسترسي تصادفي ، اين حافظه از سرعت خوندن و نوشتن بسيار بالايي برخورداره و بر خلاف ساير انواع حافظه ي موجود در ميكرو ها ، حافظه اي فراره و با قطع شدن برق تمامي اطلاعاتش پاك مي شن .
حافظه ي EEPRom هم كه براي ذخيره ي برخي از پارامترهاي برنامه و مقادير گوناگوني كه بايد پس از قطع برق همچنان باقي بمونن بكار مي ره . ميكروكنترلر مي تونه محتويات حافظه ي EEPRom رو در حين اجراي برنامه تغيير بده .
در مورد ثباتها هم كه در بالا توضيح دادم .
واحدهاي ورودي/خروجي يا I/O هم كه يكي ديگه از اجزاي ميكرو هستش و واسط ارتباط ميكروكنترلر با محيط اطرافش هستش . تعداد پايه هاي ورودي/خروجي از 3 تا بيش از 90 پايه بر اساس خانواده و نوع ميكروكنترلر تغيير مي كنه . با برنامه ريزي ثباتهاي كنترلي خاصي از ميكروكنترلر مي توان هر يك از پايه ها رو بصورت ورودي يا خروجي تعريف كرد . علاوه بر ثبات كنترلي هر درگاه براي خودش ثبات ديگه اي هم داره كه مقادير ارسال شده به درگاه ( از ميكرو يا محيط خارجي ) در اون ذخيره مي شن و تا رسيدن مقدار بعدي باقي مي مونه . علاوه بر اينها برخي از ميكروها داراي ورودي آنالوگ هستند كه براي اندازه گيري مقادير آنالوگ خونده شده رو به اعداد ديجيتال تبديل مي كنه تا ميكروكنترلر بتونه اون مقادير رو درك كنه .
جزء ديگه ي ميكرو كه مورد بحث قرا رمي گيره اسيلاتور هستش كه مي شه گفت اصولا هر پردازنده اي براي فعاليتش و همزماني ميان اجزاي خودش به يك عامل هماهنگ كننده نياز داره كه در ميكروها و ريزپردازنده ها اين عامل هماهنگ كننده يك سيگنال مربعي هستش كه پالس ساعت يا Clock Pulse ناميده مي شه و نقش هماهنگي ميان تمام اجزا وهمچنين تعيين سرعت پردازشي رو بر عهده داده . هر پريود از اين سيگنال مربعي يك سيكل ماشين ناميده مي شه . اجراي دستورالعمل هاي برنامه ميكرو با توجه به تعداد سيكل هايي كه براي پردازش احتياج دارن هر يك ميزان مشخصي طول مي كشه . بيش تر ميكروكنترلهاي امروزي يك اسيلاتور دروني براي توليد پالس ساعت دارند و همچنين همه ي ميكروكنترلرها قابليت اتصال به يك اسيلاتور خارجي كه غالبا از نوع كريستالي هستش رو دارن . فركانس اسيلاتور خارجي در بعضي موارد تا 20 MHz قابل افزايشه. با اين فركانس هر سيكل ماشين 50 ns طول مي كشه .
تايمر / شمارنده هم كه معرف حضور همگي هست و ميدونيد كه ميكروها داراي تايمرهاي 8 و 16 بيتي هستند كه به ترتيب مي تونند كه تا 255 و 65535 بشمارند. نرخ شمارش مي تونه كسري از سرعت پالس ساعت ميكروكنترلر باشه . اين تايمر حسي از زمان براي ما فراهم مي كنن كه در سيستم هاي كنترل ديجيتال از اهميت فراواني برخورداره و علاوه بر اين تايمرهاي مذكور مي تونند به صورت شمارنده يا Counter پيكربندي بشن و براي شمارش دفعات وقوع يك پديده ي خاص (وقايع بيروني) مورد استفاده قرار بگيرن .هر تايمر براي خودش يك ثبات كنترلي داره كه پيكربندي تايمر/ شمارنده و نرخ شمارش رو تعيين مي كنه .
در پاسخ به سوال فرق پورت سريال با ISP بايد گفت كه در واقع پورت سريال وسيله اي جهت ارتباط با لوازم جانبي هستش ، اما ISP يا IN SYSTEM PROGRAMING در واقع يك روش ريختن برنامه هستش همينطور SPI يا SERIAL PERIPHERAL INTERFACE نيزبه معناي ارتباط لوازم جانبي سريال هستش.
در مورد اينكه آيا مي شه در حين اجراي برنامه در حافظه Flash چيزي نوشت يا خوندهم بايد گفت ، تقريبا نميشه اينكار رو كرد چرا كه ميكرو به محض گرفتن اطلاعات جديد ريست خواهد شد و در واقع امكان اين كار در حين انجام عمليات امكان پذير نخواهد بود مگر از طريق bootloder .
سلام . خوب به قول استاد عزيزم دكتر احمدي مي بينم كه ديگه داريد مهندس مي شيد . البته اگه اين فرمولا رو خوب ياد بگيريد و بتونيد ازشون استفاده كنيد .
قرار بود تو اين پست از محاسبه ي چرخ دنده هاي تعويضي شروع كنيم . تو دستگاه هاي تراش قديمي كه جدول پيچ بري وجود نداشت براي پيچ بري مي بايستي محاسباتي رو انجام داد و ميله ي هادي ماشين رو به محور 3 نظام به كمك چند چرخ دنده متصل كرد . جهت حل مسائل مربوط به اون پارامترهاي زيرقابل توجه هستند .
(zt) تعداد دندانه ي چرخ دنده ي محرك = z1
(zg) تعداد دندانه ي چرخ دنده ي متحرك = z2
تعداد راه = g
نسبت دستگاه واروكن = i
گام پيچ تراشيدني = p
گام ميله ي هادي = pL
مدول پيچ تراشيدني m =
با توجه به موارد بالا رابطه ي روبرو قابل تصوره : z1 / z2 = p / pL
* نكته ي قابل توجه اينه كه اگر در يك دستگاه چرخ دنده ها بصورت دوبل بكار برده بشن در اينصورت نسبت چرخ دنده هاي تعويضي بصورت زير تغيير پيدا مي كنه :
P / PL = Z1 Z3 / Z2 Z4
* نكته ي قابل توجه ديگه اينكه در محاسبات مربوط به چرخ دنده هاي تعويضي شرط كنترل بايد رعايت بشه ، يعني :
Z1 + Z2 > Z3 + 15
Z3 + Z4 > Z2 + 15
كه اگر همون شرط اول هم برقرار باشه محاسبه درست خواهد بود . در قسمت هاي بعدي كه بتونيم اين محاسبات رو بطور كامل انجام بديم حتما مثالي رو خواهم زد كه فهم اين قسمت رو راحت تر كنه .
طبق چيزايي كه گفته شد و تا اينجا ياد گرفتيم دستگاه تراش با حركت محور اصلي كه توسط چرخ دنده و تسمه هاي متصل به موتور تغذيه مي شه ، قطعه كار بسته شده رو مي گردونه و از جهت ديگه ساختاري كه ابزار برنده رو روي خودش جا داده ، فرم دهي رو انجام مي ده .
بطور كلي امروزه دستگاه هاي تراش به چندين قطعه ي متفاوت مجهز شده اند ولي در نهايت همگي يك عمل اصلي رو انجام مي دن و اون گردوندن قطعه كار حول محور دستگاه هستش .
اهميت كاربردي ماشين هاي تراش :
1- در مقايسه با دستگاه هاي ديگه كار كردن با اين دستگاه ساده تره .
2- سرعت عمليات در اون بالاست .
3- بگونه اي طراحي شدن كه به وسايل كمكي زيادي نياز ندارن .
خوب حالا به بخش بسيار شيرين اجزاي اصلي ماشين تراش رسيديم ، اگه دل و روده ي ماشين تراش و بهم بريزيم به اجزايي مثل : جعبه دنده ي اصلي ، جعبه دنده ي پيشروي ، دستگاه حامل سوپرت ، سوپرت ( حمايت كننده ) ، دستگاه مرغك ، بستر ماشين و سيني ماشين مي رسيم . دوستاي عزيز و مهربانم اگر كه قصد داريد در اين رابطه منبع مناسبي رو تهيه كنيد مي تونيد از كتاب تكنولوژي جوشكاري محسن نيكبخت استفاده كنيد .
جعبه دنده ي اصلي شامل چرخ دنده هايي با قطرهاي متفاوته كه حركت خود رو از الكتروموتور دريافت مي كنند . با تنظيم سرعت دلخواه توسط اهرم هاي تعبيه شده روي اين قسمت ، محور اسپيندال با سرعت هاي متفاوت مي گرده . تيپ چرخ دنده ايش بدليل ايمني و امكان تنظيم بهتر نسبت به نوع تسمه اي ارجحيت داره .
جهت تنظيم سرعت و تعداد دوران از اهرم هاي متفاوتي استفاده مي شه . كه سرعت محور اسپيندال به عواملي مثل :
جنس رنده ، جنس قطعه كار ، عمق تراشكاري ، نوع تراش ، عمر ماشين و فرآيند خنك كاري بستگي داره .
در اينجا جنس محور اصلي از فولاد كه توسط بلبرينگ و ياتاقان ها از جعبه دنده خارج مي شه . نكته ي قابل توجه اينه كه جعبه دنده بايد نرم كار كنه چرا كه در غير اينصورت اصطكاك قطعات موجب تيز شدن چرخ دنده ها مي شه .
يكي ديگه از اجزاي اصلي ماشين تراش جعبه دنده ي پيشرويه ، دراينجا منظور از پيشروي حركت سوپرت به سمت محور دستگاهه . كار اين جعبه دنده تغيير سرعت پيشرويه ، يعني معمولا با توجه به نوع تراش و فرم لبه ي برنده ي ابزار مي تونيم حركت سوپرت رو از نظر سرعت پيشروي كم يا زياد كنيم . بهتره از سيستم پيشروي اتوماتيك استفاده بشه .
دستگاه حامل سوپرت هم كه قسمتي از دستگاه تراش كه سوپرت و رنده گير روي اون بسته شده و در جهت طولي يعني از طرف مرغك به سمت محور اصلي يا بلعكس حركت مي كنه .
حركت دستگاه حامل سوپرت همواره دستي نيست چرا كه حركت اون رو مي شه بصورت اتومات هم انجام داد . و نكته ي حائز اهميت اينكه چرخ دستي دستگاه حامل سوپرت داراي لقي معيني كه همواره بايد تنظيم بشه .
پركارترين قسمت ماشين تراش سوپرت اون هستش كه برروي دستگاه حامل سوپرت قرار ميگيره و شامل اجزايي مثل : سوپرت اصلي ، سوپرت عرضي و سوپرت فوقاني هستش . كه در اون سوپرت اصلي روي دستگاه حامل سوپرت محكم شده و به كمك چرخ دستي كه روي حامل سوپرته در جهت طولي حركت ميكنه . و سوپرت عرضي هم روي سوپرت اصلي سواره و توسط چرخ دستي كوچك كه بالاتر از چرخ سوپرت اصليه سبب حركت عرضي مي شه . هدف اينه كه در طرح عرضي باردهي رو ازمحيط قطعه كار به مركز منتقل كنيم .
و سوپرت فوقاني (بالايي) هم روي سوپرت عرضي سوار شده و در جهت طولي و در واقع هم جهت با سوپرت اصلي حركت مي كنه ، براي مخروط تراشي بكار مي ره و جهت دوران هم به درجاتي مدرج شده .
مرغك هم يكي ديگه از اجزاي اصلي ماشين تراش و ابزاري كه جهت هم محور كردن قطعه ي موردتراش با دستگاه عملگر بكار ميره . دستگاه مرغك درطول محور حركت مي كنه و تا نزديكي محور اصلي ( دستگاه سه نظام ) پيشروي مي كنه . اين دستگاه رو ميشه به آرومي برروي ريل حركت داد و به كمك اهرم هاي روي اون در هر نقطه ي دلخواه ثابت كرد .
خوب تا پست بعدي در پناه حق ...
نظر يادتون نره .

