مدار کنترل موتور DC  ساده

این مدار جهت کنترل موتورهای دی سی ( DC Motors ) در روبات ها و همچنین دستگاههای مکانیکی کوچک کاربرد دارد. این مدار علاوه بر خاوش و ورشن کردن موتور می تواند جهت گردش آن را نیز کنترل نماید. مدار دارای دو کلید شستی ( فشاری) است که این کلید ها باید از نوع Normally open  انتخاب شوند. با فشار هر یک از کلید ها موتور در یک جهت چرخش خواهد نمود. در صورتی که به جای کلید های S1 , S2  از مدارات حسگر مانند مدارات حساس به نور یا مادون قرمز استفاده نمایید ، این مدار می تواند بخش از یک ربات هوشمند مانند ربات بولینگر یا ربات آتش نشان و یا مسیریاب باشد. در صورتی که جریان عبوری از مدار زیاد باشد ترانزیستور گرم خواهند شد که بهتر است برای آنها از حرارت گیر مناسب استفاده نمایید. به زودی مدارات کاملتری از این نوع با قابلیت تغییر سرعت موتور نیز در سایت قرار خواهد گرفت.

توی این فصل اولین کاری که باید بکنیم اینه که یک کابل درست کنیم تا بتونیم از کامپیوتر توی میکرو برنامه بریزیم. این کابل خیلی پیچیده نیست ولی یک کم دقت میخواد تا پایه‌های میکرو رو درست وصل کنیم. کسانی که یک کم تجربه الکترونیکی دارن حتما شنیدن یا دیدن که میکروها رو باید بوسیله یک دستگاه خاصی به اسم پروگرامر (Programmer) برنامه‌هاشون رو توش ریخت. معمولا ساخت یا خرید این دستگاهها خودشون یک داستان مفصلی دارن و خیلی‌ها از کار با میکرو به خاطر همین دنگ و فنگها صرف نظر می‌کنن. اما..... اما جناب AVR ما، علاوه بر تمام مزیت‌هایی که فصل قبل رو به خودش اختصاص داده بود، برنامه ریزیش هم یک شاهکاره. یعنی کافیه پنج تا سیم از میکرو بکشید به کامپیوتر وصل کنید تا بتونید به راحتی میکرو رو پروگرام کنید. -------------------------------------------------------------------------------- هیچ دستگاه خاصی برای پروگرام کردن میکروهای AVR احتیاج نیست. -------------------------------------------------------------------------------- ساخت کابل مخصوص پروگرام کردن میکروهای AVR برای پروگرام کردن یک میکروی AVR تنها به یک فیش پارالل (Parallel) که بهش LPT یا DB-25 هم میگن نیاز داریم. بعد باید یک سری از پایه‌های میکرو رو به پایه‌های فیش پارالل لحیم کرد. پایه‌های مورد نیاز میکرو، MISO، MOSI، SCK، RESET و پایه زمین (GND) هستند . اول از همه باید این پایه‌های میکرو رو پیدا کنید. برای این کار به Datasheet میکرو احتیاج داریم. بسته به نوع میکرویی که باهاش کار می‌کنید میتونید از سایت ATMEL دیتاشیت مورد نظر رو دانلود کنید و به پایه‌های اون میکرو نگاه کنید. من اینجا پایه‌های 2 تا میکروی معروف بازار رو که به احتمال زیاد شما باهاش کار خواهید کرد نشون دادم. شکل 2-1) پایه‌های میکروهای ATMega 8 (بالا) و میکروهای ATMega16 و ATMega32 (پایین) اگه به شکل 2-1 دقت کنید بطور مثال برای میکروی ATMega16 (و یا میکرو ATMega32 که پایه‌هاشون دقیقاً مشابه همدیگه است.) پایه‌های زیر رو احتیاج خواهیم داشت: جدول 2-1) جدول پایه‌های مورد نیاز برای پروگرام کردن یک میکروی ATMega 16 یا ATMega 32 توسط پورت پارالل پس باید این پایه‌ها رو به همین ترتیبی که نوشته شده به هم وصل کنید یعنی مثلا پایه شماره 6 میکرو که طبق شکل 2-1 پایه MOSI هست رو با یک سیم به پین شماره 2 فیش پارالل وصل کنید. دقت کنید که تمام پایه‌های 18 تا 25 فیش پارالل رو به هم وصل کنید و از یکی از اونها یک سیم بیارید و وصل کنید به پایه 11 میکرو که همزمان باید به منفی (زمین) ترانس یا منبع تغذیه میکرو وصل بشه. (شکل 2-2) در ضمن میکرو باید در زمانی که دارید پروگرامش می‌کنید روشن باشه، یعنی پایه‌های برقش (VCC و GND) به ترانس 5 ولت وصل باشه. -------------------------------------------------------------------------------- سیم برق 5 ولت به پورت پارالل نباید وصل بشه‌ها!! نکنید این کار رو، خطرناکه! نزنید کامپیوتر رو بسوزونید! -------------------------------------------------------------------------------- همونطور که در شکل 2-2 دیده میشه، برق میکرو رو جدا وصل کردیم و اون پنج تا سیم رابط بین میکرو و پورت پارالل رو هم وصل کردیم. اینطوری میکرو ما آماده پروگرام شدنه! شکل 2-2) نقشه کابل پروگرامر مخصوص میکروهای AVR (نقشه پروگرامر معروف به STK-200 ساده) توجه کنید که برای میکروهای دیگه (مثل ATMega8) شماره پایه ها فرق میکنند. باید پایه درست رو بر طبق جدول Datasheet پیدا کنید و به پورت LPT وصل کنید. در فصل بعدی برنامه نویسی و یک پروژه عملی ساده رو شروع میکنیم. -------------------------------------------------------------------------------- توجه شود که در میکروهای ATMega128 و ATMega103 به جای پایه MOSI از PDI و به جای MISO از PDO استفاده میشود.

---

یکی از بهترین پروژه های عملی بچه های برق، الکترونیک، مخابرات و کنترل و خیلی رشته های دیگه، پروژه های الکترونیکی با استفاده از میکرو کنترلرها است.

توی چند قسمت چندین پروژه ساده و جالب رو با میکرو کنترلر درست میکنیم که به درد همه بخوره، هم نمره بگیرین و هم خودتون از اینکه یک مدار ساختین لذت ببرین.

اول از همه بگم که در قسمت اول که الان خواهید خوند، سعی کردم یک کمی مقدمه بگم و طوری توضیح بدم که افرادی هم که علاقه دارن ولی دانش زیادی از الکترونیک ندارن اما از کارهای فنی سر درمیارن بتونن استفاده کنن.

اگه استاد برنامه نویسی میکرو و یا الکترنیک هستید میتونید از این بخش صرف نظر کنید.

مقدمه خوب برای بچه های خوب

میکرو چیه؟

تو فارسی ما استاد خلاصه کردن کلمه های سخت و قلمب سلمبه خارجی هستیم. میکرو در اصل خلاصه شده میکرو کنترلر (Microcontroller) هست. (بعضی وقتها به میکرو پروسسور هم میکرو میگن که یک سری تفاوت عمده داره و به درد این مطلب نمیخوره)

از وقتی الکترونیک اومد زندگی متحول شد و از وقتی IC اومد الکترونیک متحول شد!
از فرمایشات حکیم بزرگوار Lost !!

IC دیگه چیه؟

آی سی یک قطعه الکترونیکی هست که یک مدار خیلی بزرگ رو توی یک فضای خیلی کوچیک فشرده کردن و تنها سیمهای رابطش رو بیرون آوردن. مثلا فرض کنید همین CPU کامپیوتر شما که یک آی سی فسقلی هست حدود 200 میلیون قطعه مختلف توش کار گذاشته شده. حالا تعداد قطعات روی Motherboard خودتون رو بشمرید به زحمت به 1000 قطعه میرسه.

یعنی اگه قرار بود CPU شما رو توی یک بسته کوچیک جاساز نکنند، الان اندازه اون CPU در حدود یک اتاق بزرگ بود.

ما که آخرش نفهمیدیم میکرو چیه؟

میکرو یک IC خیلی جمع و جوره که معمولا چندین هزار قطعه الکترونیکی رو در کنار هم در یک بسته قرار دادن. اینطوری هم در فضایی که یک مدار خیلی بزرگ نیاز داره صرف جویی میشه، هم هزینه ساخت میاد پایین و هم مصرف برق کمتری داره.

مثلا کیبرد شما، ماوس شما، تلوزیون، یخچالهای جدید، ساعتهای دیجیتال، ماشین حسابها، درب بازکنهای تصویری و غیره همه میکرو دارن. کارهایی هم که میکرو میتونه بکنه تقریبا نامحدوده، یعنی از اندازه گیری دما در یخچال، تا دریافت و ارسال مادون امواج قرمز در کنترل تلوزیون، محاسبات پیچیده ریاضی تا کنترل ربات و هوش مصنوعی رو میتونه انجام بده.

وسایل اندازه گیری الکتریکی

 

آمپرسنج : میدانیم جریان الکتریکی از جاری شدن بار الکتریکی حاصل می شود . یک آمپرسنج میزان این جریان را اندازه می گیرد و از این رو جریان بایستی از داخل آمپرسنج

عبورکند برای اندازه گیری جریان ، مدار را قطع و آمپرسنج را در محل قطع شدن مدار قرار دهید توجه کنید که در اندازه گیری جریان های DC جریان به سر مثبت آمپرسنج وارد شود یعنی سر مثبت آمپرسنج باید به طرف مثبت مداری که قطع شده وصل شود

مقاومت داخلی یک آمپر سنج ایدآل صفر است یعنی تاثیری روی جریان مدار ندارد

 

 

ولت سنج : یک ولت سنج را برای اندازه گیری نیروی محرکه یک منبع الکتریکی و یا اختلاف پتانسیل بین دو نقطه در یک مدار بکار می برند . در همه حالات ، ولتاژهایی بین دو نقطه وجود دارد ، یعنی آنچه را اندازه می گیریم ، اختلاف ولتاژ یک نقطه نسبت به نقطه دیگر است واز این رو سیم های ولت سنج را به دو نقطه ای که اختلاف پتانسیل آنها مورد نظر است وصل می کنیم

ایدآل این است که مقاومت داخلی ولت سنج بینهایت باشد ، یعنی تاثیری روی ولتاژ المان نداشته باشد

 

 

اهم سنج : اهم سنج وسیله ای است که مقاومت یک مدار یا عنصر را اندازه می گیرد . قبل ازاندازه گیری یک مقاومت ، منبع ولتاژ را از مدار یا عنصر مورد نظر جدا کنید تا از آسیب زدن به اهم سنج جلوگیری شود ، سپس عنصر مورد نظر را از قسمت های دیگر مدار جدا کنید(حداقل یک سر آن را جدا کنید) تا از خطای ناشی از موازی یا سری شدن با سایر قطعات جلوگیری شود

 

مولتی مترها

 

مولتی مترهای عقربه ای AVO : مولتی متر ها را مدت هاست مورد استفاده قرار می دهند . احتمالاً با کلمه "AVO متر" آشنا هستید . این وسیله از یک میلی آمپر سنج استفاده می کند وبا کمک یک جفت کلیدهای چرخان ، مقادیر جریان ولتاژ و مقاومت را در گستره های وسیعی اندازه می گیرد

 

مولتی مترهای دیجیتالی DMM : برای غلبه بر مشکلات مولتی مترهای عقربه ای از جمله دقت پایین وطرز خواندن مقادیر وهمچنین آسیب دیدگی قطعات مکانیکی آن در برخورد با عوامل فیزیکی مانند ضربه یا رطوبت و... از مولتی مترهای دیجیتالی استفاده شد که امروزه جایگزین مولتی مترهای عقربه ای شده اند . این مولتی مترها با قرار گرفتن در رنج مناسب مقادیر را به صورت رقم روی LCD خود نمایش میدهند

 

اسیلوسکوپ : مولتی مترها را طوری مدرج می کنند که ولتاژهای DC ویا سینوسی را اندازه گیری کند . در مدارات الکترونیکی ، شکل موجهای متفاوت دیگری مانند سینوسی یکطرفه شده ، مثلثی ویا چهار گوش وجود دارند با کمک اسیلوسکوپ می توان کمیات متغیر با زمان را مطالعه وبه منظور بالا دسترسی پیدا کرد

 

کار دکمه های مختلف یک اسیلوسکوپ در زیر خلاصه شده است:

 

1-صفحه یا پرده Screen : این قسمت معمولاً به صورت مربع های یک سانتیمتری تقسیم شده ومحورهای اصلی آن به درجات دومیلی متری تقسیم شده اند

 

2-روشنایی درجاتScale illumination: این دکمه مخصوص روشن کردن صفحه اسیلوسکوپ است در واقع ، این دکمه یک مقاومت متغیر است که روشنایی یک لامپ را کنترل می کند

 

3-کلید قطع و وصل برقpower on switch: به وسیله این کلید ، برق شهر به اسیلوسکوپ وارد می شود و با قرار دادن آن روی وضعیت On ، یک چراغ کوچک روشن می شود . اگر این چراغ روشن نباشد هیچ کاری را نمی توان با اسیلسکوپ انجام داد

 

4-روشنایی Intensity :این دکمه شدت باریکه الکترونها را کنترل مینماید . این دکمه را آنقدر به طرف راست بچرخانید تا لکه ای با روشنایی معمولی روی پرده ظاهر شود . چنانچه روشنایی لکه بیش از اندازه باشد ، به فسفر پرده اسیلوسکوپ آسیب خواهد رسید

 

5-کانونی کردن Focus: به وسیله این دکمه می توان لکه یا خط نورانی واضحی روی پرده اسیلوسکوپ بوجود آورد

 

6-موقعیت افقی وعمودیX&Y Position: دو کلید جداگانه است یکی برای افقی ویکی هم برای عمودی که موقعیت شکل موج را تغییرمیدهند

 

7-CH1) Volt/Div): کنترل کننده ای برای نمایش دامنه شکل موج توسط تغییر گین ولتاژ

 

8-Time/Div: کنترل کننده زمان شکل موج برای مشاهده بهتر وبدست آوردن فرکانس

 

سیگنال ژنراتور : سیگنال ژنراتور وسیله ای است که در تعمیر وسایل الکترونیکی کاربرد زیادی دارد . بیشتر سیگنال ژنراتورها می توانند امواج سینوسی ، مربعی ومثلثی با فرکانس یک هرتز تا چندین مگا هرتز تولید نماید

 

simple security system

 

اين يك سيستم امنيتي سيمي است كه مكان قطع شدن سيم را به شما نشان مي دهد .اين مدار داراي يك نمايشگر  سون سگمنت است.

 

 

electronic watchdog

اين يك مدار است كه شما را از وجود فردي در مقابل ورودي خانه تان آگاه مي كند. اين مدار داراي يك فرستنده و گيرنده است.