میکرو کنترلر به زبان ساده
معرفی میکروکنترلرها:
به آی سی هایی که قابل برنامه ریزی می باشد و عملکرد آنها از قبلتعیین شده میکروکنترلرگویند میکرو کنترل ها دارای ورودی - خروجی و قدرت پردازش میباشد.
بخشهای مختلفمیکروکنترلر:
میکروکنترلر ها از بخشهای زیر تشکیل شده اند:
Cpu واحد پردازش
Alu واحد محاسبات
I/O ورودی ها و خروجیها
Ram حافظه اصلی میکرو
Rom حافظه ای که برنامه روی آن ذخیره میگردد
Timer برای کنترل زمان ها
و . . .
خانواده های معروف میکروکنترلر:
خانواده Pic - AVR - 8051
میکروکنترلر چگونه برنامه ریزی میشود:
میکروکنترلرها دارایکامپایلرهای خاصی می باشد که با زبان های Assembly basic, c می توان برای آنهابرنامه نوشت سپس برنامه نوشته شده را توسط دستگاهی به نام programmer که در ایندستگاه ای سی قرار می گیرد و توسط یک کابل به یکی از در گاه های کامپیوتر وصل میشود برنامه نوشته شده روی آی سی انتقال پیدا میکند و در Rom ذخیره می شود.
با میکروکنترلر چه کارهایی میتوان انجام داد:
این آی سی ها حکم یک کامپیوتر در ابعاد کوچک وقدرت کمتر را دارند بیشتر این آی سی ها برای کنترل و تصمیم گیری استفاده می شود چونطبق الگوریتم برنامه ی آن عمل می کند این آی سی ها برای کنترل ربات ها تا استفادهدر کارخانه صنعتی کار برد دارد.
امکانات میکروکنترلرها:
امکاناتمیکرو کنترلرها یکسان نیست و هر کدام امکانات خاصی را دارا می باشند و در قیمت هایمختلف عرضه می شود.
__________________
شروع کار با میکرو کنترلر:
برای شروع کار با میکرو کنترلر بهتر است که یکزبان برنامه نویسی مثل c یا basic را بیاموزید سپس یک برد programmer تهیه کرده وبرنامه خود را روی میکرو ارسال کنید سپس مدار خود را روی برد برد بسته و نتیجه رامشاهده کنید.
چنان چه در مدارهای الکترو نیکی تجربه ندارید بهتر است ازبرنامه های آ موزش استفاده کنید.
مقایسه خانواده های مختلف میکرو وکنترلرها:
خانواده 8051 :
این خانواده از میکرو کنترولر ها جزو اولیننوع میکرو کنترولر ها یی بود که رایج شده و جزو پیشکسوتان مطرح میشود . معروف ترینکامپایلر برای این نوع میکرو keil یا franklin می باشد میکرو های این خانواده بهنوسان ساز نیاز مند هستند و درمقابل خانواده pic یا AVR از امکانات کمتری برخور دارمی باشد معروف ترین آی سی ها این خانواده 89S51 یا 89C51 می باشد .
خانواده AVR :
این خانواده از میکرو کنترلرها تمامی امکانات 8051 را دارا می باشد وامکاناتی چون (ADC مبدل آنالوگ به دیجیتال) – نوسان ساز داخلی و قدرت و سرعت بیشتر (EEPROM _ حافظه) از جمله مزایای این خانواده می باشد مهم ترین آی سی این خانواده Tiny و Mega است.
خانوادهpic :
این خانواده از نظر امکانات مانند AVR میباشد و در کل صنعتی تر است .
مزایای میکروکنترلر نسبت به مدار های منطقی:
1) یک میکرو کنترلر را می توان طوری برنامه ریزی کرد که کار چندینگیت منطقی را انجام دهد.
2) تعداد آی سی هایی که در مدار به کار میرود بهحداقل میرسد .
3) به راحتی می توان برنامه میکرو کنترلر را تغییر داد و تاهزاران بار میتوان روی میکرو برنامه های جدید نوشت و یا پاک کرد .
4) بهراحتی میتوان از روی یک مدار منطقی کپی کرد و مشابه آن را ساخت ولی در صورتی که ازمیکرو کنترلر استفاده شود و برنامه میکرو را قفل کرد به هیچ عنوان نمی توان از آنکپی گرفت.
چرا ما از میکرو کنترلر استفاده می کنیم:
اول الکتریسیته نبود، یعنی بود ولی آدم نمی دیدش! گاهی وقتا رعد وبرق رو تو آسمون می دید ولی نمی دونست چیه! بعد که فهمید کهربا کاه رو جذب می کنهبازم نمی دونست چرا ولی فلاسفه یونان باستان می گفتند کهربا روح داره که می تونهچیزی رو حرکت بده! خب بیچاره ها حق هم داشتند شاید اگه ماکسول هم اون موقع زندگی میکرد همین حرف رو میزد! بعد که یه دو سه هزار سالی گذشت تا یه بابایی به اسم گیلبرتاومد گفت نه بابا این به خاطر اینه که کهربا در اثر اصطکاک با بعضی از مواد می تونهباردار بشه و خرده کاه رو جذب کنن. تا اینجا هیچ خبری از بار متحرک نبود و فقط بارساکن مورد توجه بود تا اینکه تو اوائل قرن هجدهم بنجامین فرانکلین گفت الکتریسیتهمی تونه جاری بشه و در اینجا بود که مدار الکتریکی متولد شد چون ذره ی باردار فقطتو مسیر بسته می تونه دور بزنه.
حدود صد سال بعد در سال 1831 مایکل فارادیتئوری تولید جریان الکتریکی بوسیله ی تغییر میدان مغناطیسی رو ارائه کرد و چند سالبعد ژنراتورها ساخته شدند. از همین جا بود که بشر تصمیم گرفت الکترون ها رو بهشکلهای مختلف تو مسیرهای مختلف (مدار) به گردش دربیاره و همش تقصیر فارادی بود !
تا اینجا هم تا پنجاه شصت سال همه چیز به خوبی و خوشی! پیش می رفت ولیدر اواخر صده ی نوزدهم بود که یک روز آقای ادیسون لامپ خلا رو کشف کردند و دانشالکترونیک متولد شد. این اختراع مفید به سرعت منجر به ساخت تقویت کننده و فرستندههای رادیویی شد. بازهم تا چهل پنجاه سال مهندسان الکترونیک سرشون به لامپ های خلاگرم بود و برای خودشون با این لامپ ها انواع و اقسام مدارات آنالوگ و دیجیتال ازآمپلی فایر صوتی گرفته تا ماشین حساب های بزرگ و کامپیوتر رو ساخته بودند. اولینکامپیوترشون انیاک (eniac) بود با 30.000 تا لامپ و به اندازه یک ساختمان چند طبقهکه قدرتش از ماشین حساب های جیبی شما هم کمتر بود!
این دفعه یه اتفاقیافتاد که تقصیر آزمایشگاه های بل بود که نیمه هادی ها رو به جون هم انداخت وترانزیستور و دیود و ترایاک و انواع المان های غیرخطی با تولد اولین المان فیزیکحالت جامد (ترانزیستور) اختراع شدند و دنیا برای مهندسان الکترونیک گلستان شد.
منبع :
