آموزش علم رباتیک

واضح آرشیو وب فارسی:سایت دانلود رایگان: تاریخچه ی میکرو پرسوسور و کاربرد

مقدمه:
تغییر سیستم‌های مکانیکی و برقی به سیستم‌های الکترونیکی در بیشتر تکنولوژی‌های عمده، سیستم‌های الکترونیکی جایگزین بخش‌های مکانیکی شده و از آن پیش افتاده‌اند. سیستم تلفن در اصل مجموعه‌ای از اجزای مکانیکی (یعنی سیستم شماره‌گیر) بود که در آن حرکت فیزیکی به علائم الکتریکی تبدیل می‌شد. با وجود این، امروزه تلفن تماماً الکترونیکی است ؛ امروزه چاپ الکترونیکی شده است. تلویزیون، کامپیوتر و بسیاری از ابزارهای دیگر نیز که در زندگی روزمره از آن استفاده می‌کنیم همین گونه‌اند. سیستم‌های الکترونیکی مسلماً یک سره بر تکنولوژی فکری متکی هستند زیرا محاسبات ریاضی و نوشتن نرم‌افزار و برنامه‌ها کارکرد آنها را ممکن می‌گرداند.

یکی از برجسته‌ترین تغییرات، کوچک شدن وسایلی است که هادی برق هستند یا تکانه‌های برقی را منتقل می‌کنند. وسایل اولیه مانند لامپ‌های خلاء که در رادیوهای قدیمی دیده می‌شود حدود 5 تا 10 سانتی‌متر ارتفاع داشتند. اختراع ترانزیستور تغییری شگرف را به دنبال داشت: توانایی تولید وسایل میکروالکترونیک با صدها کارکرد از جمله کنترل، تنظیم، هدایت و حافظه که میکروپرسسورها به اجرا درمی‌آورند. در آغاز هر تراشه 4 کیلو بایت حافظه داشت که بعدها به 8، 16، 32، 64 کیلو بایت افزایش یافت و امروزه سازندگان میکروپروسسور تراشه‌هایی تولید می‌کنند که ظرفیت ذخیره‌سازی آنها چندین مگابایت یا حتی گیگا (میلیارد) بایت است.
امروزه یک تراشه‌ی ریز سیلیکنی(میکروپروسسور) حاوی مدارهای الکترونیکی دارای صدها هزار ترانزیستور و همه‌ی اتصالات لازم و بهای آن فقط چند دلار است. مداربندی روی این تراشه می‌تواند خود میکروکامپیوتری باشد با ظرفیت پردازش ورودی / خروجی و حافظه‌ی دستیابی تصادفی و... .

اولین میکروپروسسور:

میکروپروسسور: پس از پیدایش الکترونیک دیجیتال و جنبه های جذاب و ساده طراحیهای دیجیتال و کاربردهای فراوان این نوآوری، با تکنولوژیهای SSI , MSI ، ادوات الکترونیک دیجیتال، مانند قطعات منطقی به بازار ارائه شد. شرکت تگزاس اولین میکروپروسسور 4 بیتی را با فن آوری 2SI طراحی و عرضه نمود که بعنوان بخش اصلی ماشین حساب مورد استفاده قرار گرفت و این گام اول در پیدایش و ظهور میکروپروسسورها بود.

BIOSوکاربرد میکروپرسسوردر کامپیوتر:

یکى از متداول ترین کاربردهاى Flash memory در سیستم ابتدایى ورودى ‎/ خروجى (basic input/output system) کامپیوتر است که معمولاً به BIOS شناخته مى شود. وظیفه BIOS که تقریباً روى هر کامپیوترى وجود دارد،آن است که مطمئن شود تمام قطعات و اجزاى افزارى یک کامپیوتر در کنار یکدیگر به درستى کار مى کنند . هر کامپیوترى در قلب خود براى پردازش درست اطلاعات شامل یک میکروپروسسور است . میکروپروسسور قسمت سخت افزارى کار است. براى انجام درست کار ، به نرم افزار نیز احتیاج است. هر کاربرى با دو نوع نرم افزار آشنا است:سیستم عامل و نرم افزارهاى کاربردى. BIOS نوع سوم نرم افزارى است که کامپیوتر شما براى
اجراى درست به آن نیازمند است.
BIOS چه کارى انجام مى دهد: نرم افزار BIOS مجموعه اى از وظایف مختلف را بر عهده دارد، ولى مهم ترین آنها اجراى سیستم عامل است. وقتى یک کامپیوتر روشن مى شود، میکروپروسسور سعى مى کند اولین دستورات را اجرا کند. ولى نکته در این است که این دستورات باید از جایى به میکروپروسسور اعلام شود. گرچه سیستم عامل روى هارد وجود دارد، ولى میکروپروسسور نمى داند اطلاعات در آنجاست. BIOS دستورات اولیه را براى این دسترسى به میکروپروسسور اعلام مى کند.

کاربرد میکروپروسسوردرانواع کارتهای هوشمند :

کارتهای هوشمند ((DRAC|TRAMSکارتهایی هستند که از یک قسمت پلاستیکی تشکیل گردیده اند که در داخل آنها یک چیپ میکروپروسسور ( PIHCROSSECORPORCIM) قرار دارد و اطلاعات لازم روی این چیپها قرار می گیرند. میزان و تنوع اطلاعاتی که در کارت ذخیره می گردد، به توانایی چیپ داخل آن بستگی دارد.
انواع مختلف کارتهای هوشمند که امروزه استفاده می شود، کارتهای تماسی ، بدون تماسی و کارتهای ترکیبی هستند.
کارتهای هوشمند تماسی بایستی در داخل یک کارت خوان قرار داده شوند. این کارتها یک محل تماس روی صفحه دارند که تماسهای الکترونیکی را برای خواندن ونوشتن روی چیپ میکروپروسسور )زمانی که در داخل کارت خوان قرار دارد(، فراهم می آورد. نمونه این کارتها در زندگی روزمره بسیار به چشم می خورد.
کارتهای بدون تماس ، یک آنتن سیم پیچی درون خود دارا هستند که همانند چیپ میکروپروسسور درداخل کارت ، گنجانده شده است . این آنتن درونی اجازه انجام ارتباطات و ردوبدل کردن اطلاعات را فراهم می آورد. برای چنین ارتباطی ، بایستی علاوه بر اینکه زمان ارتباطکاهش یابد، راحتی نیز افزایش پیدا کند..
کارتهای ترکیبی ، به عنوان هم کارتهای تماسی و هم کارتهای بدون تماس عمل می کنند و در حقیقت داخل این نوع کارتها هم چیپ الکترونیکی و هم آنتن وجود دارد وچنانچه کارت خوان وجود داشته باشد از کارت خوان می توان استفاده کرد و چنانچه وجود نداشته باشد، از آنتن کارت می توان ارتباط را برقرار کرد.
شاید این سوال پیش آید که چرا از کارتهای هوشمند )کارتهای حافظه دار( به جای کارتهای مغناطیسی استفاده می شود؟
پاسخ این است که ذخیره سازی اطلاعات در کارتهای هوشمند و میکروپروسسور دارهزار مرتبه بیشتر ازکارتهای مغناطیسی است . مزیت دیگر اینکه این کارتها از سرعت ذخیره سازی بالا ومکانیسم های ایمنی قویتری برخوردارند.

میکروپروسسور درکنترل فرکانس :

520B یک دستگاه فرکانس متوسط است که بوسیله میکروپروسسور کنترل می شود، دارای نمایشگر LCD یا (Liquid Crystal Display و دو خروجی می باشد.
کنترل های تاچ سوییچ و نمایشگر LCD این امکان را به استفاده کننده می دهد که با سرعت و دقت پارامترها را انتخاب کرده و بر روی نمایشگر LCD به وضوح مشاهده نماید. تراپیست به سرعت با کنترل ها آشنا شده و از سهولت استفاده در درمانهای کلینیکی لذت خواهد برد.

خصوصیات منحصر به فرد :

520B مانند هر دستگاه اینترفرنشیال می تواند به صورت دو الکترودی، چهار الکترودی، چهار الکترودی با سیستم وکتوراسکن مورد استفاده قرار گیردوآن به خاطر کنترل آن به وسیکه ی میکروپروسسور است. اما آنچه این دستگاه را متمایز می سازد جریان های کاملاً اختصاصی است.

میکرو پروسسور در دستگاههای کارت خوان :
این سیستم با استفاده از کارت-بلیت هوشمند بدون تماس قادر به ثبت اعتبار مالى و دیگر اطلاعات دارنده کارت مى‌باشد. و موارد استفاده ی آنها در این مکانهایی است .
· مترو،· اتوبوسرانى،· عوارض اتوبان
· تعاونى فرهنگیان،· تسهیلات رفاهى و بُن کارمندى
· مراکز تفریحى و باشگاههاى ورزشى
· شناسنامه پزشکى بیمار
· سلف سرویس دانشگاهها و ادارات
· پارکینگها
· کارت تلفن،· پارکومتر،· جایگاههاى سوختگیرى

مشخصات سخت‌افزاری دستگاه:

· میکروپروسسور: 16 بیت
· پردازنده رمزنگار کمکى
· ارتقاء خودکار نرم‌· افزارى با فلاش بایوس (منحصر بفرد در ایران)
· حافظه: 512Kb اصلى و 512Kb براى Bios
· بازسازى هوشمند اطلاعات کارت
· سازگارى ساختار کارت با استاندارد بین‌· المللى
· ذخیره‌· سازى دوگانه اطلاعات براى بازیافت اضطرارى
· رابط: RS232, RS422 و مودم ‏(RS485 بنا به سفارش)
· پورت چاپگر
· مجهز به UPS داخلى جهت کار هنگام قطع برق
· باترى پشتیبان براى نگهدارى اطلاعات
· 2 رله براى کنترل چراغ سبز و قرمز (و آژیر)
· نمایشگر با کیفیت‌· FSTN داراى لامپ‌· پس‌· زمینه‌·
· امکانات جانبی: اتصال به راه‌· بند،· نمایشگر بزرگ بیرونى،· صفحه‌· کلید بیرونى
مشخصات کارت:
· چیپ MIFARE
· ابعاد: ISO 7816
· حافظه: 1024 بایت ‎(*8 BIT) EEPROM
· عمر خدماتى چیپ: 100000 بار نوشتن،· 10 سال حفظ اطلاعات

microtak
[تصویر: icon_arrow.gif]

www.microom.co.sr

5:32 PM
| علی | ۸۰۵۱ |

پنجشنبه 2 شهریور ماه سال 1385 مقایسه انواع موتور و درایورها مقایسه انواع موتور و درایورها

یکی از مهمترین اجزای یک ربات بخش مکانیکی و سیستم تولید کننده نیروی محرکه آن می باشد.

از موتور برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی استفاده می‌شود.

بسته به کارکرد ربات ، توان مصرفی ، دقت لازم و پارامترهایی از این قبیل نوع موتور ربات انتخاب می شود. بی شک یکی از مشخصه های اصلی موفقیت یک ربات انتخاب صحیح موتور محرک ربات می باشد. در یک دسته بندی کلی سه نوع موتور الکتریکی وجود دارد:
· موتور AC
· موتور DC
· موتور پله‌ای (Stepper motor)

در این گفتار تنها به بررسی اجمالی خصوصیات این سه نوع موتور و مقایسه آنها اشاره خواهد شد:
موتور AC
· معمولاً در مدارهایی با مصرف انرژی زیاد و دستگاههای الکتریکی خانگی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
· این موتورها با جریان متناوب برق کار می‌کنند لذا به آنها موتور AC گفته می‌شود. یخچال ، جاروبرقی و آبمیوه ‌گیری موتور AC‌ دارند.
· مکانیسم کنترلی موتورهایAC تقریباً پیچیده است.
· برای کنترل میزان چرخش موتور از وسیله‌ای به نام شیفت انکودر استفاده می‌شود.
موتور DC
· توان مکانیکی آنها عموماً کمتر از موتورهای AC است.
· موتورهای DC ساختار ساده‌ای دارند.
· بسیاری از اسباب بازیهای برقی با موتور DC کار می‌کنند.
· آرمیچر بارزترین نوع موتور DC است.
· اغلب برای استفاده از موتورDC به مدار راه‌انداز نیاز داریم.
· برای چرخش یکنواخت موتور DC فقط کافیست تغذیه موتور با یک ولتاژ DC صاف (رگوله( مثل باطری تأمین شود.
· ایراد موتور DC عدم امکان کنترل دقیق سرعت و چرخش موتور است. برای امتحان این موضوع کافیست تغذیه یک آرمیچر در حال چرخش را قطع کنید و مشاهده کنید که مدتی طول می کشد تا آرمیچر بطور کامل از حرکت باز ایستد.
· قیمت پایین، تنوع قدرت و سرعت، از جمله مزایای استفاده از موتورهای DC می‌باشد.

موتور پله‌ای (Stepper motor)
· استپ موتور نوعی موتور مثل موتورهای DC است که حرکت دورانی تولید می کند. با این تفاوت که استپ موتورها دارای حرکت دقیق و حساب شده تری هستند.
· این موتورها به صورت درجه ای دوران می کنند و با درجه های مختلف در بازار موجود هستند.
· موتورهای پله ای موجود در بازار معمولا در دو نوع ۵ یا ۶ سیم یافت می شود.
· موتور دیسک سخت یک نمونه موتور پله‌ای است.
· کاربرد اصلی این موتورها در کنترل موقعیت است.
· این موتورها ساختار کنترلی ساده‌ای دارند. لذا در ساخت ربات کاربرد زیادی دارند. بطوریکه به تعداد پالسهایی که به یکی از پایه‌های راه ‌انداز آن ارسال می‌شود موتور به چپ یا راست می‌چرخد.
· توان خروجی این موتورها کمتر از دو نوع قبلی است.
· استفاده از موتور پله‌ای مشکلاتی از جمله وزن زیاد، قیمت بالا و قدرت بسیار کم را بدنبال دارد.
اصول کار موتور پله‌ای
· واژه پله به معنی چرخش به اندازه درجه تعریف شده موتور است.
مثلاً موتور پله‌ای با درجه ۱.۸ باید ۲۰۰ پله حرکت کند تا ۳۶۰ درجه یا یک دور کامل بچرخ د: ۱.۸X۲۰۰ =۳۶۰
· یک استپ موتور با درجه ۱۵ فقط باید ۲۴ پله برای یک دور کامل انجام دهد : ۲۴X۱۵=۳۶۰
به این ترتیب هرچه تعداد پلههای یک موتور بیشتر باشد دقا چرخش آن افزایش مییابد.
· مکانیسم کنترلی موتور پله ای طوریست که امکان کنترل سرعت به سادگی میسر می شود.

موتور پله کامل و نیم پله
· در حالت عادی میزان چرخش موتور به تعداد پالسهای اعمالی و گام موتور بستگی دارد. هر پالس یک پله موتور را می‌چرخاند.
· با تحریک دو فاز مجاور در موتور می‌توان موتور را به اندازه نیم پله حرکت داد. به این ترتیب تعداد پله‌های موتور دو برابر می‌شود و در نتیجه دقت چرخش موتور هم دوبرابر می گردد.
راه اندازی موتور پله‌ای
· تراشه L297 یک راه انداز مناسب برای موتور پله‌ای است.
· مدارهای راه‌انداز متنوعی برای استفاده از موتورهای پله‌ای وجود دارد. در اینجا از مدارمجتمع L297 و L298 برای راه‌اندازی موتور پله‌ای استفاده می‌شود. که طریقه بستن آن در شکل زیر نشان داده شده است.
· جهت کنترل موتور به قابلیت هایی همچون حرکت به عقب و جلو، کنترل سرعت، کنترل جریان و توقف آنی موتور احتیاج داریم و این نیازها را درایور مورد نظر ما یعنی L298 براحتی تامین می نماید. L298 یک آیسی پل-H دوتایی ( DUALH-Bridge) دارای ۱۵ پایه می‌باشد که قادر است وظایفی چون چرخش موتور به عقب و جلو، کنترل سرعت، کنترل جریان و توقف آنی موتور را انجام دهد. کنترل موتور به این شرح است که پس از محاسبه میزان چرخش موتور برای جابجایی مورد نظر با استفاده از میکرو کنترلر به تعداد مورد نظر پالس به پایه راه انداز ارسال می‌کنیم.
· یک پایه برای تعیین جهت چرخش (ساعتگرد و پاد ساعتگرد) مورد استفاده قرار می‌گیرد.
· پایه Enableمدار راه‌انداز را فعال و غیر فعال می‌نماید.

مقایسه موتور DCو موتور پله‌ای
· برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد نحوه کارکرد انواع موتورها و دیگر مسایل مورد نیاز جهت ساخت ربات می توانید برنامه های آموزشی شبکه آموزش با عنوان "آموزش ساخت ربات" را که وی‍ژه برگزاری همین مسابقات تولید شده است، دنبال کنید.
منبع: http://www.nurc.ir/

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: سایت دانلود رایگان]

[مشاهده در: www.freedownload.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 308]