چکیده
هدف از انجام این پروژه طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق با استفاده از میکروکنترولر AT M32 می باشند. دستگاهی که طراحی و ساخته شده علاوه بر قسمت اتوماتیک دارای بخش است که می توان دما ، فن و هیتر را بصورت دستی تغییر وضعیت داد. تحقق این پروژه کمک شایانی به کنترل دما با دقت بالا در محل های کار ، کارخانجات و بخصوص کارخانه های جوجه کشی می باشد . طبق برنامه ای که برای این پروژه نوشته شده است دماهایی که بصورت دستی تغییر میکنند ، رنج محدودی دارند که این رنج توسط سازنده مشخص شده است.
پیشگفتار
با ورود میکرو کنترلر ها به بازار الکترونیک و استفاده از آنها کار را بر روی بسیاری از قسمتهای الکترونیک آسان تر نمود و به خصوص در صنعت با در دست گرفتن کنترل قسمتهای مختلف یک کارگاه یا کارخانه صنعتی منجر به تولید بیشتر با کیفیت بهتر شد و افق وسیعی از کار را بر روی سازندگان قطعات الکترونیک گشود. نکته ای که در صنعت بسیار مهم به نظر می رسد اندازه گیری پارامتر هایی مثل دما ، فشار و میزان جابه جایی اجسام و ... می باشد که کار ها توسط سنسور های مختلف انجام می شود اما روز به روز بر تعداد سنسورها افزوده شده و سنسورهای بهتر با قابلیت های بیشتری به بازار عرضه می گردد و همچنین دستگاه هایی که توسط میکرو کنترلر ها ساخته می شود داری انواع مختلفی بوده و کارهای متفاوتی انجام می دهند یکی ازاین دستگاه ها دستگاه کنترل دمای تابلو و اتاقک ها می باشند که توسط میکروکنترلر ها و حتی بردهای الکترونیکی نیز ساخته می شوند.
پروژه مورد توجه و حائز اهمیت در این پایان نامه در خصوص کنترل دما تابلو های برق می باشد که می توان برای ماشینهای جوجه کشی ، محل کار ، تابلو های برق و غیره میتوان استفاده کرد.
در این پایان نامه ابتدا توضیح مختصری راجع به میکرو کنترلر های AVR آورده شده در بخش های بعد یک توضیح راجع به برنامه bascom ،انواع سنسورهای دما می خوانید و در پایان نیز شکل مدار و برنامه نوشته شده در میکرو آورده شده است.
فصل اول
مقدمه ای بر AVR
فصل اول : مقدمه ای بر AVR
در این فصل هدف بر این است که یک توضیح کلی در مورد AVR کفته شود
یکی از جدید ترین میکروکنترلر های قوی عرضه شده به بازار الکترونیک متغلق به شرکت ATMEL به نام میکروکنترلرهای AVR می باشد این میکرو کنترلر هشت بیتی به علت وجود کامپایلر های قوی به زبان سطح بالا مورد استقبال فراوانی قرار گرفت یادگیری و استفاده از این میکروکنترلر بسیار ساده می باشد و دامنه استفاده آن بسیار وسیع می باشد
از جمله مزیت های آن حافظه بالاتر نسبت به میکروکنترلر های قبلی و وجود دستورات وسیع میباشد و همچنین بر خلاف زبان های سطح بالا که کدهای بیشتری را نسبت به زبان اسمبلی تولید میکردند تولید کدهارا به مینیمم رسانده و با ایجاد تحولی عظیم در معماری میکروکنترلر ها عملیات را تنها در یک سیکل ماشین انجام می دهد و از 32 رجیستر همه منظوره استفاده می کند که این خود باعث شده که 4 تا 12 بار سریعتر از میکروکنترل های قبلی باشد و دارای حافظه کم مصرف غیرفرار نیز می باشند که و با به کار بردن تکنولوژی شرکت ATMEL حافظه های FLASH وEEPROM در داخل مدار قابل برنامه ریزی هستند
اکثر میکرو کنترلر ها کلاک اسیلاتور به سیستم را را با نسبت 4/1 یا 12/1 تقسیم می کنند که خود باعث کاهش سرعت می شود امادر AVR کلاک اسیلاتور با کلاک داخلی سیستم یکی می شود و هیچ تقسیم کننده ای در داخل AVR وجود ندارد و بنابراین اختلاف فاز کلاک وجود ندارد.
تا قبل از به وجود آمدن AVR ها بیشترین توجه به زبان اسمبلی می شد و توجه خیلی کمی در مورد برنامه نویسی میکروکنترل ها به زبان های سطح بالا می شد.
هدف ATMEL طراحی و معماری میکروکنترل هایی بود که هم برای زبان اسمبلی و هم زبان های سطح بالا مفید باشند به طور مثال در برنامه نویسی C و BASIC می توان یک متغیر محلی به جای متغیر سراسری در داخل زیر برنامه تعریف کرد که در این صورت در زمان اجرای یک زیر برنامه مکانی از حافظه RAM برای متغییر اشغال می شود در صورتی که اگر متغییری به عنوان متغییر سراسری تعریف شود در تمام وقت مکانی از حافظه FLASH را اشغال می کند.
همچنین برای دسترسی سریعتر به منغییرهای محلی و کاهش کد نیاز به افزایش رجیسترهای همه منظوره است AVR ها دارای 32 رجیستر هستند که مستقیم به LOGIC ALU منصل شده اند و تنها در یککلاک سیکل به این واحد دسترسی پیدا می کنند. سه جفت از این از این رجیستر ها می توانند به عنوان رجیستر 16 بیتی استفاده شوند.
میکرو کنترلر های AVR به سه نوع AT90S , TINY AVR و MEGAAVR تقسیم بندی شده اند .
1-1میکرو کنترل های TINY AVR
برخی از خصوصیات ATTINY 10,11,12
کارآیی بالا و توان مصرفی کم
دارای 90 دستورالعمل با کارآیی بالا که اکثرا تنها در ی
ک سیکل اجرا می شوند
8*32 رجیستر کاربردی
سرعتی تا 8 مگاهرتز
یک کیلوبایت حافظه FLASH داخلی قابل برنامه ریزی و پایداری آن تا 1000 بار خواندن و نوشتن
64 بایت حافظه EEPROM داخلی قابل برنامه ریزی و پایداری آن تا 100000 بار نوشتن و پاک کردن
قفل برنامه FLASH و حافظه EEPROM
یک تایمر-کانتر 8 بیتی
یک مقایسه گر آنالوگ داخلی
وقفه در اثر تغییر وضعیت پایه
منابع وقفه داخلی و خارجی
ارتباط سریال SPI در ATTINY 12
قابل انتخاب بودن اسیلاتور داخلی برای ATTINY 12
در حالت فعال 2.2 میلی آمپر و در بیکاری 5/ میلی آمپر
ولتاژ عملیاتی 1.5 تا 5.5 ولت برای ATTINY 12
فرکانس کاری تا 8 مگاهرتز
این سری از AVR ها همگی 8 پایه بوده و کمترین تعداد پایه را در AVR ها دارا می باشند.
اما فیوز بیت های این خانواده که در ATTINY 11 برابر 5 فیوز بیت و در ATTINY 12 دارای 8 فیوز بیت می باشند
فیوز بیت ها بیت های قابل برنامه ریزی هستند که با پاک شدن میکرو تاثیری نمی بینند و در واقع تعیین کننده برخی از شرایط کاری میکرو می باشند پیشنهاد می شود جهت آشنایی بیشتر با این فیوز بیت ها به کتاب هایی که در زمینه میکرو کنترلر های avr توشتهشده است مراجعه شود اما برای اطلاع بیشتر برنامه ریزی این فیوز بیت ها در برتامه ای مثل BASCOM کاری بسیار راحت می باشد که در موقع توضیح این برنامه توضیح داده خواهد شد.
ATTINY 15L
خصوصیات این AVR هم دقیقا مثل ATTINY های قبلی است اما دارای تغییراتی و فرق های جزئی می باشد که عبارتند از:
دو تایمر کانتر 8 بیتی
4 کانال مبدل آنالوگ به دیجیتال و یک کانال تفاضلی آنالوگ به دیجیتال با کنترل گین X 20
مدار POWER-ON RESET
اسیلاتور داخلی کالیبره شده 6/1 مگاهرتزی وقابل تنظیم
خروجی PWM ,8 بیتی با فرکانس 150 کیلو هرتز
عملکرد کاملا ثابت
توان مصرفی در حالت فعال 3 میلی آمپر و در حالت بیکاری 1 میلی امپر
ولتاژ عملیاتی 2.7 تا 5.5 ولت
6 خط ورودی خروجی قابل برنامه ریزی
دارای 6 فیوز بیت می باشد.
ATTINY 26
دارای خصوصیاتی است که با میکرو های قبلی تا حدودی فرق میکند که در زیر به بعضی از آنها اشاره می کنیم .
دارای 118 دستورالعمل با کارآیی بالا که اکثرا در یک سیکل اجرا می شوند.
سرعتی تا 16 مگاهرتز
2 کیلو حافظه FLASH قابل برنامه ریزی و پایداری آن تا 1000 بار نوشتن و پاک کردن
128 بایت حافظه SRAM
128 بایت حافظه EEPROM و پایداری آن تا 100000 بار خواندن و نوشتن
ایجاد وقفه با تغییر وضعیت بر روی 11 پایه
یک تایمر کانتر 8 بیتی
یم تایمر کاتنتر 8 بیتی پر سرعت
دوخروجی PWM فرکانس بالا
11 آنالوگ ADC با کنترل گین X1 تا X20 و 8 کانال شیز تفاضلی
یک مقایسه گر آنالوگ داخلی
دارای اسیلاتور داخلی
ولتاژ کاری 2.7 تا 5.5 ولیت برای ATTINY 26L و 4.5 تا 5.5 ولت برای
فرکانس کاری 8 مگاهرتز برای ATTINY 26L و 16 مگاهرتز برای ATTINY26
در دو نوع بسته بندی و20 پایه در حالت PDIP و 32 پایه در MLF که 12 پایه آن بدون مصرف است.
دارای دو بایت فیوز بیت می باشد
منابع
کتاب میکروکنترلر AVR نوشته علی کاهه
کتاب اندازه گیری الکترونیکی نوشته مهندس رضایی
کتاب ابزار کنترل و مبدل ها 1
ترانس ها و ترانسدیوسر ها
Help برنامه bascom از شرکت Atmel
پایان نامه کارشناسی
گرایش الکترونیک
تابستان 1387