led

امروزه diodeهای نور افشان دیگر یک ابزار پر هزینه برای طراحان نمی باشد بلکه به سرعت تبدیل به لامپهای آینده خواهندشد

Adam Dawason نگاهی به فواید و استفاده LED یاDiodeنورافشان می اندازد.

با اقدام استرالیا به ممنوع نمودن استفاده از لامپ برق معمولی تا سال 2010 وهمینطور اتحادیه اروپا وکالیفرنیا با پیروی از این عمل,دنیای نورپردازی به سرعت توجه خود را به فواید زیاد LEDیاDiodeنورافشان معطوف می کند.با شروع استفاده تزLED برای امکانات کارآمد,دیگر تنها برای اهداف طراحی ویا تصویری بکار برده نمی شود
و مدیران امکانات می بایست برای استفاده کردن از این نور آینده با انرژی کم عجله کنند

. Rudie HoessمدیرکلAl Aquila Fuxnishingsمی گوید: تمام این نگرانی های جدی اقتصادی ومحیطی باعث شده که تولیدکننده ها وطراحان صنعت نورپردازی به دنبال جایگزینهایی باشند برای نور لامپ برق معمولی که80%انرژی برای روشن کردن آن بکار برده می شودو این عمل باعث هدر رفتن انرژی برای انتشار گرمای اضافی می شود

.LEDیاDiodeهای نورافشان وسیله های نیمه رسانایی هستند که با استفاده از Solid-state electronics نور تولید می کنند

امروزه diodeهای نور افشان دیگر یک ابزار پر هزینه برای طراحان نمی باشد بلکه به سرعت تبدیل به لامپهای آینده خواهندشد


Adam Dawason نگاهی به فواید و استفاده LED یاDiodeنورافشان می اندازد.

امروزه diodeهای نور افشان دیگر یک ابزار پر هزینه برای طراحان نمی باشد بلکه به سرعت تبدیل به لامپهای آینده خواهندشد


Adam Dawason نگاهی به فواید و استفاده LED یاDiodeنورافشان می اندازد.

با اقدام استرالیا به ممنوع نمودن استفاده از لامپ برق معمولی تا سال 2010 وهمینطور اتحادیه اروپا وکالیفرنیا با پیروی از این عمل,دنیای نورپردازی به سرعت توجه خود را به فواید زیاد LEDیاDiodeنورافشان معطوف می کند.با شروع استفاده تزLED برای امکانات کارآمد,دیگر تنها برای اهداف طراحی ویا تصویری بکار برده نمی شود
و مدیران امکانات می بایست برای استفاده کردن از این نور آینده با انرژی کم عجله کنند

. Rudie HoessمدیرکلAl Aquila Fuxnishingsمی گوید: تمام این نگرانی های جدی اقتصادی ومحیطی باعث شده که تولیدکننده ها وطراحان صنعت نورپردازی به دنبال جایگزینهایی باشند برای نور لامپ برق معمولی که80%انرژی برای روشن کردن آن بکار برده می شودو این عمل باعث هدر رفتن انرژی برای انتشار گرمای اضافی می شود

.LEDیاDiodeهای نورافشان وسیله های نیمه رسانایی هستند که با استفاده از Solid-state electronics نور تولید می کنند

این LEDهای نورافشان ابتدا توسط آزمایشگر انگلیسی بنام H.J.Roundدر سال 1907کشف شده اما آنها هیچگونه کاربرد عملی نداشته تا دهه های بعد زمانیکه از آنها برایindicator light بیشتر به رنگ قرمز در دستگاههای قهوه بکاربرده شد.مدیر فنی In-lite Juliet Broekers-vanPutten می گویدکهLEDیا DIODEهای نورافشان سالها است که در اطراف ما هستند اما آنها اخیرامورد توجه دنیا قرار گرفته اند.برای اینکه اینLEDهای نورافشان تا ده سال قبل بصورت نورسفید نبود.

اکنون که با تولید نور سفید برای نورپردازی های کارآمد بکاربرده می شود این LEDهای نورافشان بیشتر وبیشتر موردپسند قرار گرفته اند. در طول چندسال گذشته سروصدای زیادی درباره فواید استفاده ازLEDهای نورافشان بیشتر بخاطر بازدهی و طول عمرشان در مقایسه با سایر منابع دیگر نور شده است.
مدیر نورپردازی DPA , Boxry Hannaford می گوید که اگرچه این LED یا دیود های نورافشان به کارایی فلئور سنت نیستند اما آنها مشغول دو برابر کردن کارایی یک لامپ خانگی Gls از لحاظ مقدار نوری که در هر وات تولید میشود هستند.با اضافه کردن مزیت بزرگ این LED یا دیود های نورافشان داشتن طول عمر طولانی به اندازه 100000 ساعت که در حدود 20 سال استفاده خانگی در مقایسه با 1000 ساعت برای یکGis
این برای یک مدیر امکانات به معنی به حداقل رساندن هزینه و پس اندازپول در طولانی مدت می باشد چون لامپ ها کمتری مورد نیاز است که خریداری شود.نور مفیدی که از LED یا دیود های نور افشان تولید میشود نور سفید خالص ثابت نیست و همانطور که Hannaford توضیح میدهد هنوز این LED ها نیازمند به پیشرفت های تکنولوژیکی هستند.
او میگوید LED یا دیود های سفیدی که موجود در بازار می باشند هنوز تنها در حدود 20Lumens در وات هستند که مثل همان یک لامپ ها لوژن پایین می باشد در حالیکه یک لامپ فلویورسان در حدود 100Lumens در وات می باشد بنابراین شما این را می توانید ببینید اما تکنولوژی چنان با سرعت در حال پیشرفت است که مطمینم ظرف چند سال آینده داستان آن کاملآ متفاوت خواهد بود. 

جنبه های منفی دیگر LED یا دیود های نور افشان هزینه آغازین آنها میباشند. 
برای تولید همان مقدار نور مانند یک لامپ هالوژن 20 واتی از یک LED دو واتی شما به 10 تا از آن ها نیاز پیدا خواهید کرد.که این دیود های نور افشان با هزینه آغازین بالاتر میتواند ثابت کنند که گران هستند.این به رغم این واقعیت است که هزینه های کلی پایین تر از هزینه های آغازین آنها می باشند بعلت طول عمر طولانی آنها و کاهش مصرف انرژی اشان . با اضافه کردن به این واقعیت که این LED یا دیود های نور افشان در آب و هوای گرم به بهترین وجه ممکنه خود عمل نمی کنند

. Broekers-van putten می گویید : رطوبت مثل گرما می تواند بر طول زندگی یک LED یا دیوید نورافشان تاثیر نامطلوبی بگذارد. و این بدون تردید مشکل بزرگ خاورمیانه می باشد مخصوصآ اگر این LEDیا دیودهای نور افشان در طراحی خارجی بکار برده شود.
هر چقدر این LEDها گرم تر شوند خروجی نور آنها کاهش پیدا میکنند بنابراین اگر آنها بیرون نصب می شوند لازم است که در طول روز خاموش باشند. اما AShafivddsرییس Alpha Crystalمعتقد است که مزیت LEDخیلی بیشتر از نقص های آن می باشد او می گوید:دیود های نور افشان مزیت های بسیاری دارند آنها بر خلاف لامپ های فلئور سنت و لامپ های برق معمولی که اگر به زمین بیافتند به آسانی شکسته می شوند، با داشتن قطعات جامد به سختی قابل صدمه دیدن بوسیله شوک خارجی هستند.
همچنین آنها به گو نه ای میتوانند طراحی شوند که نور را متمرکز کنند در حالیکه سایر منابع دیگر نور اغلب به یک بازتاب گر خارجی برای متمرکز کردن نور و هدایت کردن آن به روش قابل استفاده ای نیاز دارند و مزیت دیگران این است که آنها گرمای زیادی تولید نمیکنند که به معنی کاهش درمقدار تهویه مطبوع و کاهش در خطرها آتش سوزی است.اما بزرگترین مزیت مقدار کم انرژی است که آنها استفاده میکنند . 

در حال حاضر بزرگترین استفاده از LEDیا دیودهای نور افشان در امکانات طراحی میتواند دیده شود،کوچکی و این واقعیت که آنها میتوانند تا 16 میلیون رنگ را تولید کنند طراحان را به استفاده بیشتر و بیشتر از LED ترغیب می نماید.

LEDها یا دیودهای نور افشان تاثیر شگرفی در نور پردازی بیرون ساختمان و معماری آن بوجود می آورند. آنها میتوانند بصورت مخفی بکار برده شوند و برای بوجود آوردن جلوه های ظریفی مثل نورپردازی مجسمه ها بکاربرده شوند و یا اینکه آنها در مقیاس وسیعترمانند قاب های دیوار ، پنجره های نوری و یا نورهای نشانگر بکار برده شوند. بخاطرولتاژ کم سیم کشی کوچک تری موردنیاز است و می توان به آسانی آنها را مخفی نمود.

Broekers-van pattern تاکید میکند که طراحان، LEDیا دیود های نور افشان را به خاطر دارا بودن تنوع رنگ دوست دارند. ایجاد رنگ های متفاوت از طریق همان اصل ساده تغییر در شدت رنگ یکی از سه رنگ اصلی قرمز ، سبز و آبی تغییر می یابد - به مانند یک صفحه تلویزیون - شما به سادگی شدت رنگ مربوط را تغییر می دهید و رنگ دلخواه خود را تولید می نمائید. با استفاده تعداد زیادتر LED و در مقیاس های وسیع و بسته هایی بصورت خوشه ,برنامه ریزی نورهای منحصر به فرد با رنگ های متفاوت امکان پذیر میشود و سطح های فشرده امکان تولید هرگونه جلوه رنگی را که بخواهید فراهم می نمایند . 

همچنین تحقیقات جدید آشکار میکند که مهارت بکار بردن رنگ در یک محیط دفتر با استفاده از LEDمیتواند تاثیر سودمندی بر کارمندان و افزایش سطح های تولید داشته باشد.
Hannaford توضیح می دهد : نور پردازی تاثیر عظیمی بر مردم از لحاظ فیزیکولوژیکی و روانشناسی دارد. شما می توانید نوع نور دفتر کار با ریتم های زندگی کارمندان تنظیم کند. بنابراین نورهای آبی تر ,روشن تر در صبح هنگامیکه کاملآ بیدار هستید و رنگهای ملایم تر گرم تر در بعداز ظهر و سر شب بکار برده میشود . به این روند در واقع کپی کردن محیط طبیعی گفته می شود . نور پردازی صحیح در یک دفتر کار بسیار مهم می باشد. نور نا مناسب میتواند باعث سردرد ها اشتباهات و تنش ها شود. 
داشتن رنگ مناسب به اندازه داشتن درجه حرارت مناسب از اهمیت ویژه ای برخوردار است . 

با توجه به نگرانی هایی که در مورد گرم شدن زمین و همینطو بی رغبتی برای استفاده از لامپهای برق معمولی وجود دارد آینده LEDیا دیود نور افشان روشن بنظر میرسد. و دانشمندان می گویند که درآینده تکنولوژی باعث خواهد شد که LEDیادیود های نور افشان کارآمد ترشوند و اکنون LED یا دیود های نور افشانی وجود دارد که در آینده که خروجی نور LED ها افزایش می یابد و کاهش قیمت آنها محقق می گردد آنها جایگزین تمام لامپهای نور برق معمولی می شوند. 



شما هم اکنون نور افکن هایی دارید که از LED ساخته شده است بنابر این هر چیزی در آینده ممکن میباشد.کاغذ دیواری با نور افشانی از طریق LEDیا دیود های نور افشان از دیگر تولیدات احتمالی در آینده ی نزدیک می باشند.



Briekers-van puttenمعتقد است در دوره طراحی چیزهای بسیاری وجود دارند که محبوبیت LED را به اثبات می رساند. او می گوید به محض اینکه این تکنولوژی بیشتر پیشرفت کند دیگر احتیاجی به نور فلئور سنت نخواهد بود. همچنین احتمال می رود که به محض بهبود یافتن کیفیت نور سفید شما قادر به استفاده از LEDبیشتر بعنوان نور های کاربردی برای نورپردازی اطاق ها شوید. آنها قطعآ نورهای آینده خواهند بود. Hoess-f Al Aquiliدرموافقت با نظر Puttenمی گوید:تقاضای رو به افزایش برای نورپردازی LEDو تلفیق موفق آن در پروژه های داخلی و معماری ثابت کرده است که عبارت "دوستدارمحیط زیست" به معنی سازش اجباری نیست بلکه میتواند کاربردی زیبا و کارا داشته باشد.


با اقدام استرالیا به ممنوع نمودن استفاده از لامپ برق معمولی تا سال 2010 وهمینطور اتحادیه اروپا وکالیفرنیا با پیروی از این عمل,دنیای نورپردازی به سرعت توجه خود را به فواید زیاد LEDیاDiodeنورافشان معطوف می کند.با شروع استفاده تزLED برای امکانات کارآمد,دیگر تنها برای اهداف طراحی ویا تصویری بکار برده نمی شود
و مدیران امکانات می بایست برای استفاده کردن از این نور آینده با انرژی کم عجله کنند

. Rudie HoessمدیرکلAl Aquila Fuxnishingsمی گوید: تمام این نگرانی های جدی اقتصادی ومحیطی باعث شده که تولیدکننده ها وطراحان صنعت نورپردازی به دنبال جایگزینهایی باشند برای نور لامپ برق معمولی که80%انرژی برای روشن کردن آن بکار برده می شودو این عمل باعث هدر رفتن انرژی برای انتشار گرمای اضافی می شود

.LEDیاDiodeهای نورافشان وسیله های نیمه رسانایی هستند که با استفاده از Solid-state electronics نور تولید می کنند

این LEDهای نورافشان ابتدا توسط آزمایشگر انگلیسی بنام H.J.Roundدر سال 1907کشف شده اما آنها هیچگونه کاربرد عملی نداشته تا دهه های بعد زمانیکه از آنها برایindicator light بیشتر به رنگ قرمز در دستگاههای قهوه بکاربرده شد.مدیر فنی In-lite Juliet Broekers-vanPutten می گویدکهLEDیا DIODEهای نورافشان سالها است که در اطراف ما هستند اما آنها اخیرامورد توجه دنیا قرار گرفته اند.برای اینکه اینLEDهای نورافشان تا ده سال قبل بصورت نورسفید نبود.

اکنون که با تولید نور سفید برای نورپردازی های کارآمد بکاربرده می شود این LEDهای نورافشان بیشتر وبیشتر موردپسند قرار گرفته اند. در طول چندسال گذشته سروصدای زیادی درباره فواید استفاده ازLEDهای نورافشان بیشتر بخاطر بازدهی و طول عمرشان در مقایسه با سایر منابع دیگر نور شده است.
مدیر نورپردازی DPA , Boxry Hannaford می گوید که اگرچه این LED یا دیود های نورافشان به کارایی فلئور سنت نیستند اما آنها مشغول دو برابر کردن کارایی یک لامپ خانگی Gls از لحاظ مقدار نوری که در هر وات تولید میشود هستند.با اضافه کردن مزیت بزرگ این LED یا دیود های نورافشان داشتن طول عمر طولانی به اندازه 100000 ساعت که در حدود 20 سال استفاده خانگی در مقایسه با 1000 ساعت برای یکGis
این برای یک مدیر امکانات به معنی به حداقل رساندن هزینه و پس اندازپول در طولانی مدت می باشد چون لامپ ها کمتری مورد نیاز است که خریداری شود.نور مفیدی که از LED یا دیود های نور افشان تولید میشود نور سفید خالص ثابت نیست و همانطور که Hannaford توضیح میدهد هنوز این LED ها نیازمند به پیشرفت های تکنولوژیکی هستند.
او میگوید LED یا دیود های سفیدی که موجود در بازار می باشند هنوز تنها در حدود 20Lumens در وات هستند که مثل همان یک لامپ ها لوژن پایین می باشد در حالیکه یک لامپ فلویورسان در حدود 100Lumens در وات می باشد بنابراین شما این را می توانید ببینید اما تکنولوژی چنان با سرعت در حال پیشرفت است که مطمینم ظرف چند سال آینده داستان آن کاملآ متفاوت خواهد بود. 

جنبه های منفی دیگر LED یا دیود های نور افشان هزینه آغازین آنها میباشند. 
برای تولید همان مقدار نور مانند یک لامپ هالوژن 20 واتی از یک LED دو واتی شما به 10 تا از آن ها نیاز پیدا خواهید کرد.که این دیود های نور افشان با هزینه آغازین بالاتر میتواند ثابت کنند که گران هستند.این به رغم این واقعیت است که هزینه های کلی پایین تر از هزینه های آغازین آنها می باشند بعلت طول عمر طولانی آنها و کاهش مصرف انرژی اشان . با اضافه کردن به این واقعیت که این LED یا دیود های نور افشان در آب و هوای گرم به بهترین وجه ممکنه خود عمل نمی کنند

. Broekers-van putten می گویید : رطوبت مثل گرما می تواند بر طول زندگی یک LED یا دیوید نورافشان تاثیر نامطلوبی بگذارد. و این بدون تردید مشکل بزرگ خاورمیانه می باشد مخصوصآ اگر این LEDیا دیودهای نور افشان در طراحی خارجی بکار برده شود.
هر چقدر این LEDها گرم تر شوند خروجی نور آنها کاهش پیدا میکنند بنابراین اگر آنها بیرون نصب می شوند لازم است که در طول روز خاموش باشند. اما AShafivddsرییس Alpha Crystalمعتقد است که مزیت LEDخیلی بیشتر از نقص های آن می باشد او می گوید:دیود های نور افشان مزیت های بسیاری دارند آنها بر خلاف لامپ های فلئور سنت و لامپ های برق معمولی که اگر به زمین بیافتند به آسانی شکسته می شوند، با داشتن قطعات جامد به سختی قابل صدمه دیدن بوسیله شوک خارجی هستند.
همچنین آنها به گو نه ای میتوانند طراحی شوند که نور را متمرکز کنند در حالیکه سایر منابع دیگر نور اغلب به یک بازتاب گر خارجی برای متمرکز کردن نور و هدایت کردن آن به روش قابل استفاده ای نیاز دارند و مزیت دیگران این است که آنها گرمای زیادی تولید نمیکنند که به معنی کاهش درمقدار تهویه مطبوع و کاهش در خطرها آتش سوزی است.اما بزرگترین مزیت مقدار کم انرژی است که آنها استفاده میکنند . 

در حال حاضر بزرگترین استفاده از LEDیا دیودهای نور افشان در امکانات طراحی میتواند دیده شود،کوچکی و این واقعیت که آنها میتوانند تا 16 میلیون رنگ را تولید کنند طراحان را به استفاده بیشتر و بیشتر از LED ترغیب می نماید.

LEDها یا دیودهای نور افشان تاثیر شگرفی در نور پردازی بیرون ساختمان و معماری آن بوجود می آورند. آنها میتوانند بصورت مخفی بکار برده شوند و برای بوجود آوردن جلوه های ظریفی مثل نورپردازی مجسمه ها بکاربرده شوند و یا اینکه آنها در مقیاس وسیعترمانند قاب های دیوار ، پنجره های نوری و یا نورهای نشانگر بکار برده شوند. بخاطرولتاژ کم سیم کشی کوچک تری موردنیاز است و می توان به آسانی آنها را مخفی نمود.

Broekers-van pattern تاکید میکند که طراحان، LEDیا دیود های نور افشان را به خاطر دارا بودن تنوع رنگ دوست دارند. ایجاد رنگ های متفاوت از طریق همان اصل ساده تغییر در شدت رنگ یکی از سه رنگ اصلی قرمز ، سبز و آبی تغییر می یابد - به مانند یک صفحه تلویزیون - شما به سادگی شدت رنگ مربوط را تغییر می دهید و رنگ دلخواه خود را تولید می نمائید. با استفاده تعداد زیادتر LED و در مقیاس های وسیع و بسته هایی بصورت خوشه ,برنامه ریزی نورهای منحصر به فرد با رنگ های متفاوت امکان پذیر میشود و سطح های فشرده امکان تولید هرگونه جلوه رنگی را که بخواهید فراهم می نمایند . 

همچنین تحقیقات جدید آشکار میکند که مهارت بکار بردن رنگ در یک محیط دفتر با استفاده از LEDمیتواند تاثیر سودمندی بر کارمندان و افزایش سطح های تولید داشته باشد.
Hannaford توضیح می دهد : نور پردازی تاثیر عظیمی بر مردم از لحاظ فیزیکولوژیکی و روانشناسی دارد. شما می توانید نوع نور دفتر کار با ریتم های زندگی کارمندان تنظیم کند. بنابراین نورهای آبی تر ,روشن تر در صبح هنگامیکه کاملآ بیدار هستید و رنگهای ملایم تر گرم تر در بعداز ظهر و سر شب بکار برده میشود . به این روند در واقع کپی کردن محیط طبیعی گفته می شود . نور پردازی صحیح در یک دفتر کار بسیار مهم می باشد. نور نا مناسب میتواند باعث سردرد ها اشتباهات و تنش ها شود. 
داشتن رنگ مناسب به اندازه داشتن درجه حرارت مناسب از اهمیت ویژه ای برخوردار است . 

با توجه به نگرانی هایی که در مورد گرم شدن زمین و همینطو بی رغبتی برای استفاده از لامپهای برق معمولی وجود دارد آینده LEDیا دیود نور افشان روشن بنظر میرسد. و دانشمندان می گویند که درآینده تکنولوژی باعث خواهد شد که LEDیادیود های نور افشان کارآمد ترشوند و اکنون LED یا دیود های نور افشانی وجود دارد که در آینده که خروجی نور LED ها افزایش می یابد و کاهش قیمت آنها محقق می گردد آنها جایگزین تمام لامپهای نور برق معمولی می شوند. 



شما هم اکنون نور افکن هایی دارید که از LED ساخته شده است بنابر این هر چیزی در آینده ممکن میباشد.کاغذ دیواری با نور افشانی از طریق LEDیا دیود های نور افشان از دیگر تولیدات احتمالی در آینده ی نزدیک می باشند.



Briekers-van puttenمعتقد است در دوره طراحی چیزهای بسیاری وجود دارند که محبوبیت LED را به اثبات می رساند. او می گوید به محض اینکه این تکنولوژی بیشتر پیشرفت کند دیگر احتیاجی به نور فلئور سنت نخواهد بود. همچنین احتمال می رود که به محض بهبود یافتن کیفیت نور سفید شما قادر به استفاده از LEDبیشتر بعنوان نور های کاربردی برای نورپردازی اطاق ها شوید. آنها قطعآ نورهای آینده خواهند بود. Hoess-f Al Aquiliدرموافقت با نظر Puttenمی گوید:تقاضای رو به افزایش برای نورپردازی LEDو تلفیق موفق آن در پروژه های داخلی و معماری ثابت کرده است که عبارت "دوستدارمحیط زیست" به معنی سازش اجباری نیست بلکه میتواند کاربردی زیبا و کارا داشته باشد
http://avr88.mihanblog.com/

jسنسور pir

jسنسور pir
در این پروژه با نحوه کار با سنسورهای PIR آشنا می شو ید.این سنسور در بهینه سازی انرژی در ساختمان ، دزد گیرها و موارد دیگر کاربرد دارد. 
سنسور PIR به هر جسم متحرکی که داری حرارت باشد.واکنش نشان می دهد.این جسم متحرک می تواند انسان یا حیوان باشد.حتی شما می توانید برای تست این مدار یک لیوان آب جوش را در بالای این سنسور حرکت داده و شاهد روشن و خاموش شدن LED به کار رفته در این مدار باشید.به جای LED می توانید بیزر(Buzzer) استفاده کنید .در صورت استفاده از بیزر به جای LED به جای روشن و خاموش شدن LED در صورت حرکت جسم متحرک صدای بوق را خواهید شنید. 

قطعات مورد نیاز 


1 عدد سنسور PIR 
1 عدد آیسی LM324 
1 عدد آیسی CD4538 
5 عدد دیود 1N914 
5 عدد مقاومت 1 مگا اهم 
4 عدد مقاومت 10 کیلو اهم 
1 عدد مقاومت 100 اهم 
2 عدد خازن 10 میکرو فاراد 
1 عدد خازن 1 میکرو فاراد 
1 عدد خارن 103 
1 عدد خازن 105 
سیم تلفنی 
برد بورد 
1 عدد ترانزیستور 2N3904 
1عدد LED 
منبع تغذیه 6 تا 9 ولت 
1 عدد بیزر 9 ولت 
رله 6 ولتی یک کنتاکت 

نقشه مدار 

اگر به سنسور PIR دقت کنید.داری سه پایه است.درنزدیکی یکی از پایه های زایده ای وجود دارد.این پایه،‌پایه شماره 1 است.حال اگر درجهت عقربه های ساعت به پایه ها نگاه کنید.پایه بعدی شماره 2 و بعد از آن شماره 3 یا گراند را خواهیم داشت. 
پایه یک را با یک مقاومت 10 کیلو اهم به مثبت منبع تغذیه وصل کنید.پایه 2 و 3 را توسط یک مقاومت 100 کیلو اهم به یکدیگر و پایه 3 را نیز به منفی منبع تغذیه که در اینجا همان زمان است.،وصل کنید.از پایه 2 این سنسور به پایه 3 آیسی LM324 متصل کنید.پایه 2 این آیسی را با یک مقاومت 10 کیلواهم و خازن 10 میکروفاراد به زمین متصل نمایید.این خازن الکترولیت است.بنابراین در هنگام اتصال به مدار به سر مثبت و منفی آن توجه کنید.سر مثبت را به مقاومت 10 کیلواهم و سر منفی را به زمین متصل کنید. 
 


پایه یک و دو آیسی LM324 را توسط مقاومت 1 مگا اهم وخازن 103 را که با یکدیگر موازی شده اند.به یکدیگر متصل کنید. 
حال پایه یک آیسی LM324 را با یک مقاومت 10 کیلو اهم وخازن 10 میکروفاراد به پایه 6 آیسی LM324 متصل کنید.،توجه داشته باشید که سر مثبت خازن را به پایه 6 آیسیLM324 متصل شود. 

پایه 5 آیسی LM324 را از طریق یک دیود به پایه 12 همین آیسی متصل کنید.توجه داشته باشید که آند آن در پایه 5 و کاتد آن در پایه 12 باشد.سپس پایه 12 را با یک مقاومت 1 مگا اهم به زمین اتصال دهید.دوباره پایه 5 را با یک دیود به پایه 9 وصل کنید با این تفاوت که این بار کاتد دیود در پایه 5 باشد و آند آن در پایه 9 ، سپس پایه 9 را با یک مقاومت 1 مگا اهم به مثبت منبع تغذیه وصل کنید. 

پایه های 6 و 7 را نیز مانند پایه 1و2 همین آیسی به ترکیب موازی مقاومت 1 مگا اهم و خازن105 متصل کنید.پایه 7 آیسی LM324 را به طور مشترک به پایه های 13 و 10 آیسی LM324 متصل کنید.پایه های 8 آیسی LM324 را از طریق دیود1N914 به پایه 4 آیسی 4538 متصل کنید.همین کار را برای پایه 14 آیسیLM324 تکرا کنید.،و آنرا نیز به پایه 4 آیسی 4538 به صورت مشترک وصل کنید.توجه داشته داشته باشید که آند دیودها در پایه های 8 و 14 و سر کاتد این دیودها به صورت مشترک به پایه 4 آیسی 4538 وصل شود.سپس پایه 4 آیسی 4538 را با یک مقاومت 1 مگااهم به زمین متصل کنید.پایه های 3 و 5 آیسی 4538 را با یک سیم به هم متصل کنید.وهر دوی آنها را به مثبت منبع تغذیه اتصال دهید.پایه های 1 و 8 را نیز به زمین متصل نمایید. 

پایه 2 آیسی 4538 را با یک مقاومت 1 مگا اهم به مثبت منبع تغذیه و از همین پایه با یک خازن 1 میکروفاراد الکترولیت به پایه 8 آیسی 4538 متصل کنید.،به گونه اییکه سمت منفی آنرا به زمین متصل کنید. 
پایه خروجی آیسی 4538 را که پایه 6 می باشد با یک مقاومت 100 اهم به مثبت یا آند LED وصل کنیدو سمت کاتد LED را نیز به زمین مدار وصل کنید. 

پایه 7 نیز خروجی این آیسی است با این تفاوت که این خروجی NOT یا برعکس پایه 6 است.برای کار با این پایه ،منفی LED یا کاتد آنرا به این پایه متصل کنید.ومثبت آنرا به مثبت منبع تغذیه متصل نمایید.تمامی موارد فوق در نقشه کاملا مشخص است. 
آیسی LM324 حاوی 4 عدد آپ امپ است.که جهت تقویت و مقایسه در این مدار به کار می رود.  


بلوک دیاگرام مدار 

همانطور که در بلوک دیاگرام زیر مشاهده می کنید.این مدار از چهار قسمت تشکیل شده است. 
سنسور PIR 
قسمت تقویت کننده 
مقایسه کننده 
خروجی  


آیسی LM324 
این آیسی متشکل از 4 تقویت کننده مستقل است.که از لحاظ عملکردی سریع می باشند.این آیسی در انتقال انرژی وتقویت آن مثلا در سنسورها کاربرد دارد.پایه 4 تغذیه مثبت و پایه 11 تغذیه صفر یا منفی منبع تغذیه است. 
برای مشاهده اطلاعات مربوط به آیسی اینجا را کلیک کنید.برای مشاهده اطلاعات آیسی برنامه ACROBAT READER را در سیستم بایست داشته باشید.  




آیسی CD 4538 
این آیسی یک نوسان ساز مونو استابل (monostable)دقیق است.منظور از مونو استابل نوسان سازی است که از جایی تحریک می شود .و خودش به خودی خود تولید پالس در خروجی نمی کند.این آیسی نوسان ساز بر خلاف آیسی 55 فاقد پایه های RESET ,TRIGER است. 
پایه 4 و 5 آیسی 4538 پایه ورودی پالس است.همانطور که در این مدار ملاحظه می کنید.تنها از پایه 4 به عنوان ورودی استفاده شده است.پایه 4 آیسی تحت عنوان ورودی A است.وخروجی آن پایه های 6و 7 است.6 خروجی مستقیم و 7 خروجی معکوس آن است.پایه 5 ورودی تحت عنوان B است.و خروجی مربوط به این پایه 10و 9 است.9 خروجی مستقیم و10 خروجی معکوس است. 
پایه 8 تغذیه منفی وپایه 16 تغذیه مثبت است.به شکل سنسور PIR در زیر دقت کنید. 
برای مشاهده اطلاعات مربوط به آیسی CD4538 اینجا را کلیک کنید. 
برای مشاهده این اطلاعات می بایست برنامه acrobat reader را در داخل سیستم کامپیوتری داشته باشید. 
 
در نقشه مدار همانطور که ملاحظه می کنید.، پایه 5 مربوط به ورودی B به همرا پایه 3 به مثبت منبع تغذیه متصل شده است.، وضعیت این دو پایه،واکنش مدار به نوع پالس ورودی را مشخص می کند.زمانیکه این دو پایه مثبت یا HIGH باشند.،و ورودی 4 این آیسی لبه با لا رونده پالس را سنس کند در خروجی یک پالس HIGH خواهیم داشت. 
منظور از یک پالس HIGH ،پالس به شکل زیر است.پالس LOW عکس پالس HIGH است. 


 




جدول عملکرد آیسی 4538 
همانطور که در این جدول ملاحظه می کنید.زمانیکه پایه 3 یا Clear به مثبت منبع تغذیه متصل باشد.یا به عبارتی high باشدو پایه 5 که ورودی B می باشد.،به مثبت یا در اینجا نیز به اصطلاح high باشد.،خروجی در صورت سنس لبه بالا رونده پالس د رپایه 4 یک پالس مثبت خواهد بود.با اتصالات مختلف این پایه ها بر اساس جدول زیر می توانید عملکردهای متفاوتی را مشاهده کنید.  


درایو کردن یک سوییچ 

اگر بخواهید از طریق این مدار یک سوییچ را درایو کنید در قسمت نقشه مدار، LED را حذف کنید.و خروجی پایه 6 آیسی 4538 را به شکل زیر ببندید.در این قسمت شما احتیاج به رله دارید.این رله، رله 5 ولت 1 کنتاکت است.در رله دو پایه مربوط به اینرجایز شدن است.یک پایه نیز مشترک بین دو پایه دیگر است.زمانیکه ولتاژ مثبت ومنفی در پایه های مربوط به اینر جایز ایجاد می شود.شما صدای تقی را در این المان خواهید شنید.این صدا بیانگر عوض شدن جهت کلید درونی رله است.در شکل زیر دو پایه مربوط به اینر جایز مشخص شده است یکی از این پایه ها به طور مستقیم به مثبت منبع تغذیه وصل می شود.و پایه دیگر این قسمت همانطور که در نقشه ملاحظه می کنید.به کلکتور ترانزیستور 3904 2N متصل می شو د.زمانیکه ولتاژ در بیس این ترانزیستور ایجاد شود.خروجی آن صفر می شود.، و ولتاژ صفر پایه دیگر مربوط به اینرجایزشدن رله به این صورت ایجاد می شود.واین اختلاف پتانسیل باعث عکس العمل در رله می شود.در زیر شما پایه مشترک رله بین دو پایه دیگر را نیز مشاهده می کنید.زمانیکه رله توسط ترانزیستور اینرجایز شود.جهت این کلید عوض می شود.حال می توانید این پایه مشترک را به مداری دیگر وصل کنیدواز این طریق آن مدار را کنترل کنید.البته تمامی این موارد مستلزم حرکت جسم دارای حرارت از مقابل سنسور PIR است. 
 



مطالب مرتبط

در رابطه با این مدار می توانید به بحث ارایه شده در انجمن خلاقیت و فن آوری نیز مراجه کنید.نحوه حرکت انسان از جلوی این سنسور و نحوه سیگنال ایجاد شده نیز در شکل زیر دقت کنید. 
به مقاومت های 1 مگا اهمی که یکی در پایه 12 آیسی LM324 و دیگری در پایه 4 آیسی CD4538 قرار دارند.،دقت کنید.،علت استفاده از این مقاومت ها به دو دلیل است. این آیسی ها از نوع CMOS هستند که دارای مقاومت ورودی بالایی هستند.موازی شدن این مقاومت ها با مقاومت درونی این پایه ها باعث کم شدن مقاومت ورودی و مشخص شدن تکلیف این پایه ها در زمانی که دیود ها خاموش هستند.می باشد.در ضمن این مقاومت ها باعث درایو دیود ها نیز می شوند.اگر به نقشه ملاحظه کنید می بینید.،که قسمت کاتد دیودها با این مقاومتهای 1 مگا اهم به زمین متصل شده است.که این نوع بستن مدار به درایو شدن دیودها نیز در هنگام روشن شدن آن ها کمک می کند.می شود. 
در ضمن این سنسور دارای درایوری به صورت آیسی است.که هم دقت آن بالاست.و هم این آیسی شما را از مدارات اضافی که در این نقشه بالا ملاحظه می کنید نجات می دهد.datasheet مربوط به آیسی درایور این سنسور را در لینک زیر می توانید ببینید.جالب اینکه در datasheet مربوط به این آیسی می توانید.انواع مدارت مختلفی را که با این آیسی و سنسور PIR وجود دارد مشاهده کنید.در ضمن برای مشاهده اطلاعات مربوط به این آیسی بایست برنامه ACROBAT READER را در سیستم خود داشته باشید.این مطلب را بگویم که شما اگر برای خرید این آیسی به جمهوری بروید شاید به شما یکی از آیسی های سری 74LS را بدهند.،بایست بگویم این آیسی هیچ ارتباطی به آیسی های سری ندارد.من زیاد در بازار دنبال این آیسی نگشتم شاید شما اگر بیشتر از من بگردید این آیسی را پیدا کنید. 
به datasheet مربوط به این آیسی در لینک زیر توجه کنید. 

LS6511 

لینک های زیر هم لینک های خوبی در این زمینه هستند. 

http://www.glolab.com/pirparts/infrared.html 
http://www.web-ee.com/Schematics/PIR/irsystem.pdf 

عیب یابی برد های الکتریکی

عیب یابی برد های الکتریکی
 تعمير و عيب يابي يك مدار الكترونيكي بيشتر مبتني بر تجربه است ولي خوبه كه توي اين مقاله بعضي از تكنيكها و نكات عملي گفته بشه.

مراحل عيب يابي
البته روش روتين و مشخصي ، كه همه براي عيب يابي مدار رعايت كنند وجود نداره ولي بعنوان يك پيشنهاد براي داشتن ايده انجام اينكار ميشه مراحل زير رو دنبال كرد :

1- اولين نكته در عيب يابي يك مدار اينه كه به نحوه كاركرد درست مدار ( البته سالمش ) تسلط كامل داشته باشي. منظورم اينه كه خيلي وقتها پيش مياد كه كاربر يك دستگاه عمدا يا سهوا ادعا مي كنه كه دستگاه خرابه. ... خلاصه اينكه وجود عيب مورد ادعا بايد برات اثبات بشه و مهمتر اينكه بايد بدوني اگر عيب رو رفع كردي چه اتفاقي ميافته !

2- از كاربر دستگاه دقيقا بپرس كه آخرين بار كه دستگاه درست كاركرده كي بوده و آيا در لحظه خراب شدن دستگاه چيزي ديده يا شنيده ؟ داشتن جواب درست براي اين سوال ، عيب يابي رو خيلي جلو مياندازه.

3- از بديهي ترين و ساده ترين فرضها ، شروع كن : آيا دستگاه به برق وصله ؟ آيا محل اتصالها محكمه ، فيوز سالمه و ...

4- قبل از دستكاري مدار و حتي استفاده از مولتي متر يا اسكوپ ، تمام احساس پنجگانه ( و حتي ششمين حس ) رو براي معاينه دقيق مدار استفاده كن : بوي غير عادي ، بخشي از مدار كه سياه شده ، صداي جرقه ، داغ شدن بيش از حد يك قطعه ، گرم نشدن بعضي قطعات پاور ، شكل غير عادي قطعات و ...
همونطوريكه حدس زدي از همين جا به بعد تجربه به كمكت مياد كه بهتر روي اين مسايل قضاوت كني. البته به نظر عجيب مياد ولي مي تونم به جرات بگم كه خيلي بيشتر از نصف عيبهاي دستگاههاي الكترونيكي رو ميشه تا همينجا تشخيص داد.

5- اگر توي مرحله قبل ديدي كه يك قطعه خرابه ( خازن تركيده يا باد كرده ، مقاومت سوخته و ... ) مي توني اونرو عوض كني. البته انتظار نداشته باش عيب حتما برطرف بشه چون يك عيب ديگه هم ميتونه عامل سوختن فلان مقاومت يا تركيدن خازن بشه.

6- از اين مرحله به بعد ، اطلاعات الكترونيكي و تجربه حرف اول رو ميزنه. چرا كه بايد فرضهاي مختلفي داشته باشي و سعي كني خودت رو به عيب نزديك كني. 

برگرفته از فروم اکا

دروغ سنج ساده

شکل مدار 

در اینجا مدار دروغ سنج ساده ای داریم که می توان آن را در عرض چند دقیقه ساخت . اما این مدار زمانی که می خواهیم از صحت گفته های فردی مطمئن شویم به شکل باور نکردنی مفید می باشد .این مدار توسط اندازه گیری مقاومت پوست عمل می کند .مقاومت پوست هنگام دروغ گفتن کاهش می یابد.این مدار دارای مهارت و حساسیتی نیست که برای افراد حرفه ای به کار رود ، ولی در هر صورت عمل می کند . .

 



اجزای مدار 

بخش 

تعداد  
توضیح

R1 
1 
33K 1/4W 
مقاومت

R2 
1 
5K Pot

R3 
1 
1.5K 1/4W 
مقاومت

C1 
1 
1uF 16V 
خازن الکترولیتی

Q1 
1 
2N3565 NPN ترانزیستور

M1 
1 
0-1 mA 
مولتی متر عقربه ای دارای رنج میلی آمپر

MISC 
1 
Case, Wire, Electrodes (See Nots)




نکاتی در مورد مدار
 

1-الکترود ها می توانند از نوع انبر سوسماری باشند . اگرچه 
ممکن است که اتصال آن ها به پوست دردناک باشد .تشک (پد) الکترودها مشابه گونه ای 
است که در بیمارستان ها استفاده می شود یا حتی می تواند تنها تکه ای سیم و یا نواری 
باشد .

2.- برای استفاده از مدار ، باید الکترودها را به پشت دست شخص مورد نظر متصل کرد سطح 
تماس باید حدود یک اینچ (سه سانتیمتر ) باشد. سپس دستگاه اندازه گیری را برای 
خواندن عدد صفر تنظیم کنید . پس از طی مراحل گفته شده سوالات خود را از شخص بپرسید 
. اگر در هنگام جواب دادن شخص ، دستگاه اندازه گیری تغییراتی را نشان داد ، شما 
باید بدانید که او دروغ می گوید .

نسل جدید SCSI

rنسل جدید SCSI  

استاندارد ذخیره‌سازی قدیمیSCSI در شرف متحول شدن است. دو نوآوری فنی كه به صورت مجزا در سال جاری صورت گرفتند، انواع درایوهای دیسكی مورد استفاده از سوی سازمان‌ها در سیستم‌های ذخیره‌سازی‌شان را تغییر خواهند داد.

یك دگرگونی كه سال‌های متعدد در تولید رخ داده است حركت به سوی یك رابط جدید بوده – SAS (SCSI متصل‌شده به صورت سریال) – كه اتصالات سریع‌تر، انعطاف‌پذیرتر و قابل اعتمادتری را برای درایوها فراهم ‌آورد. مشخصه جدید همچنین امكان پشتیبانی ابزارهای SAS و درایوهای ارزان‌تر SATA را فراهم می‌سازد.


همزمان، با كوچك شدن رابط SAS، درایوهای 2.5 اینچ رده سازمانی جایگزین مدل‌های 3.5 اینچ خواهند شد. در بلندمدت این بدان معنی خواهد بود كه دیتاسنترها فضای ذخیره‌سازی بیشتری را بدون اشغال نمودن محیط ساختمان در اختیار خواهند داشت. درایوهای كوچك‌تر همچنین مصرف انرژی را كاهش خواهند داد، سرعت دسترسی به داده‌ها را افزایش خواهند داد، و ظرفیت كلی آرایه‌های درایو را خواهند افزود.

در ابتدا این تغییرات نامحسوس خواهند بود، با سرورهای جدید كه در اواسط سال جاری وارد عرصه می‌شوند و به جای SCSI های موازی سنتی دارای درایوهای داخلی SAS هستند. همچنان كه به پایان سال نزدیك می‌شویم آرایه‌های درایو بیشتری استفاده از درایوهای SAS را آغاز خواهند نمود. John Monroe، یك تحلیلگر در Gartner، خاطرنشان می‌كند: "SAS اكنون از سوی OEM های عمده مورد تایید قرار می‌گیرد." تا سا‌ل‌های 2008 تا 2010 (پیش‌بینی‌ها متفاوت است)، همه درایوهای SCSI از نوع درایوهای SAS خواهند بود.

Greg Hartzog، رییس زیرساخت ذخیره‌سازی در Optimus Solutions، می‌گوید: "چیزی كه IT شاهد آن خواهد بود تداوم گرایش به ظرفیت و كارآیی بهتر با قیمت كمتر است."

اگر چه تكنولوژی SCSI پشت پرده در حال تحول است، اما سازمان‌ها نباید نگرانی‌ای در مورد تطبیق زیرساخت ذخیره‌سازی خود به منظور مدیریت تغییر داشته باشند. زیرا درایوها از همان مجموعه فرمان درایوهای قبلی SCSI استفاده می‌نمایند، در واقع هیچ نیازی به اعمال تغییر در معماری ذخیره‌سازی سازمان وجود ندارد، چرا كه مجموعه فرمان SCSI و رابط‌های خارجی بدون تغییر باقی می‌مانند. همچنین، Jay Krone، مدیر بازاریابی محصول Clariion در EMC، خاطر نشان می‌كند كه اسمبلی‌های هد درایوها یعنی بخش‌هایی كه اعمال ذخیره و خواندن داده‌ها را انجام می‌دهند بدون تغییر می‌مانند.

Franco Castaldini، مدیر محصول ذخیره‌سازی سازمانی در Seagate Technologies، می‌افزاید: "كاری وجود ندارد كه IT انجام دهد. آنها نیازی به ایجاد تغییر در middleware یا مدیریت ذخیره‌سازی خود ندارند."

درایوهای قدیمی‌تر SCSI موازی با SAS سازگار نیستند، از این رو سازمان‌ها بایستی هر دو نوع دستگاه SCSI را در DAS و SANهای خود داشته باشند تا هنگامی كه دستگاه‌های قدیمی‌تر طی سال‌های آینده از رده خارج گردند. اما این فقط به معنی نگهداری دو نوع دستگاه در وضعیتی است كه اشكال پیش می‌آید و شاید هم در وضعیت بازآرایی آرایه‌ها به منظور به حداقل رساندن تعداد كابینت‌ها (هر نوع در یك مكان)، این نظر Krone است.


یك رابط كوچك‌تر و انعطا‌ف‌پذیرتر

حركت به سوی SAS اتصال میان یك درایو و مقصد (چه كانكتور درایو موجود بر روی مادربورد یك سرور و چه آداپتور گذرگاه میزبان درون یك كابینت آرایه درایو) را به شكل قابل ملاحظه‌ای متحول می‌سازد. اتصال جدید تقریبا مشابه كانكتور SATA كه در حال حاضر برای ما آشناست می‌باشد، و این شباهت هدفدار است. كنترلرهای SAS هم با درایو‌های SAS و هم با درایو‌های SATA كار می‌كنند زیرا كابل‌ها در هر دو از لحاظ فیزیكی و الكتریكی یكسان هستند. این امر به فروشندگان امكان استفاده از منابع تغذیه‌، كیس‌ها و صفحات یكسان را در تمامی محصولاتشان می‌دهد، كه كاهش هزینه‌های تولید و در نتیجه كاهش قیمت‌ها برای سازمان‌ها را در پی خواهد داشت، این گفته Hartzog است.

Craig Butler، مدیر بازاریابی محصول ذخیره‌سازی دیسك در IBM، می‌گوید: "ما درایوهای SAS با حجم‌های بسیار بالا خواهیم داشت چرا كه آنها هم در سرورها و هم در آرایه‌ها به كار برده خواهند شد، از این رو ارزان‌تر خواهند بود."

علاوه بر كاهش هزینه‌های تولید كه استانداردسازی محفظه‌ها این امر را در پی خواهد داشت، پشتیبانی دوگانه درایوهای SAS و SATA توسط رابط SAS به این معنی است كه سازمان‌ها می‌توانند هر دو نوع درایو را در یك محفظه (enclosure) تركیب نمایند. این امر می‌تواند به یكپارچه كردن ذخیره‌سازی در یك ساختار فیزیكی كمك نماید در عین حالی كه تفكیك كاركردی میان این درایوها پشتیبانی می‌گردد: استفاده از SAS برای برنامه‌های كاربردی دارای تعامل بالا و كارآیی بالا، و SATA برای برنامه‌های كاربردی با عمل خواندن طولانی و كارآیی پایین از قبیل رسانه پیوسته (streaming) و آرشیوسازی.

اما Harry Mason، رییس SCSI Trade Association و مدیر بازاریابی صنعتی درLSI Logic، خاطرنشان می‌كند كه اگر محفظه‌های درایو مخصوص آن طراحی نشده باشد آمیختن دو درایو با یكدیگر می‌تواند مشكلاتی را ایجاد نماید. به دلیل سرعت چرخش متفاوت دیسك در آنها، درایوهای SAS و SATA به میزان متفاوت لرزش ایجاد می‌كنند، كه این موضوع باعث آسیب رسیدن به كابینت می‌گردد. مدیران ذخیره‌سازی كه خواهان تركیب دو نوع درایو در یك كابینت هستند، اگر نمی‌خواهند دستگاه تكان بخورد بایستی اطمینان حاصل كنند كه فروشنده محفظه كابینت را برای مهار چنین لرزش‌هایی طراحی نموده است.

به علاوه، برخی رابط‌ها كاربرد دوگانه خواهند داشت، در حالی كه سایرین این گونه نخواهند بود. برای جلوگیری از وقوع رخدادی همچون اتصال یك درایو SAS به یك كانكتور مخصوص SATA از سوی یك شخص، كابل‌های SATA دارای زائده‌ی پلاستیكی هستند كه آنها را در برابر وارد شدن به هر چیزی به جز یك كانكتور SAS محافظت می‌نماید. كابل‌های SATA هم در كانكتورهای SATA و هم در كانكتورهای SAS جای می‌گیرند.

بنا بر گفته Butler از شركت IBM، پشتیبانی رابط SAS برای درایوهای SATA و SAS "كار ذخیره‌سازی رده‌بندی شده را تسهیل می‌بخشد". او در حالی كه استفاده از ذخیره‌سازی رده‌بندی شده را توصیه می‌نماید می‌گوید، یك رابط مشترك بدان معنی است كه سازمان‌ها می‌توانند به سادگی برخی درایوها را برای انجام پشتیبان‌گیری و آرشیوسازی توسط درایوهای SATA و بقیه را برای دسترسی تراكنشی توسط درایوهای SAS پیكربندی نمایند، همگی با رك‌ها و كابینت‌های یك آرایه. رابط مشترك همچنین امكان عرضه‌ی محصولات پرمنفعت را به شكلی ارزان‌تر برای فروشندگان فراهم می‌آورد.

یك از مزایای نامحسوس‌تر SAS این است كه SCSI از قالب یك تكنولوژی موازی به سوی یك قالب سریال پیش می‌رود. رابط‌های فعلی SCSI استفاده از حداكثر 15 درایو را برای هر كابل مجاز می‌شمارند، اما كابل‌ها دارای پهنای‌باند لازم جهت پشتیبانی همزمان این همه درایو در محیط‌های واقعی نیستند. حركت به سوی SAS تعداد اتصالات قابل آدرس‌دهی را برای هر پورت – بدون استفاده از بسط ‌دهنده‌ها – به 4032 افزایش می‌دهد، این رقم را با 127 برای FC (Fibre Channel) مقایسه كنید.

از آنجایی كه اتصال به هر درایو به شكل سریال است، هیچ اشتراك پهنای باندی برای بازداشتن سیستم‌های ذخیره‌سازی از به كار بردن تمامی این اتصالات وجود ندارد. طبیعت سریال SAS همچنین بدان معنی است كه یك نقص در یك درایو نمی‌تواند سایر درایوها را تحت تاثیر قرار دهد. (امكان بروز نقص یكی از دلایلی است كه SCSI به عنوان چنین تكنولوژی قابل اطمینانی محسوب گردیده است: معماری موازی تاثیر نقصان درایو را افزایش می‌دهد.) در گذشته، رویكرد موازی به این دلیل مورد استفاده قرار می‌گرفت كه داده بیشتری می‌توانست به صورت همزمان بر روی یك اتصال منتقل گردد. اما تكنولوژی سریال كنونی – و كنترلرهای خاص مدیریت تمامی اتصالات منفرد – به نقطه‌ای از پیشرفت رسیده است كه رویكرد موازی ترجیح داده می‌شود، همان گونه كه FireWire، USB، FC و اتصالات اترنت نشان داده‌اند.

SAS همچنین وعده می‌دهد كه سد كارآیی SCSI را با سرعت جاری 3 گیگابیت در ثانیه می‌شكند. Monroe از شركت Gartner می‌گوید: "شما قادر نیستید نرخ انتقال تكنولوژی موازی را افزایش دهید. ما به انتهای خط رسیده‌ایم." بر طبق اعلام SCSI Trade Association، دستگاه‌های اولیه SAS همچنین دارای سرعت 300 مگابیت در ثانیه خواهند بود، و نرخ انتقال باید تا سال 2008 به 6 گیگابیت در ثانیه و تا سال 2010 به 12 گیگابیت در ثانیه افزایش یابد. 

SAS همچنین پشتیبانی پورت‌های دوگانه، كه دو اتصال به یك درایو را به منظور افزودن قابلیت اعتماد در موارد وجود نقص فراهم می‌نمایند، را در بر می‌گیرد؛ همینطور در مورد كنترلرهای RAID اضافی – همانگونه كه در مورد FC وجود داشت.

Butler از شركت IBM می‌گوید، نتیجه پشتیبانی ابزارهای بیشتر و سرعت‌های انتقال بالاتر، كلاسترهای بزرگتری از درایوها در آرایه‌های دارای ظرفیت‌های ذخیره‌سازی بسیار بالا و كارآیی بالا خواهد بود. این بایستی به SAS در جانشین شدن به جای FC در تمامی رده‌های ذخیره‌سازی به جز بالاترین كارآیی (جایی كه هزینه بیشتر FC ارزش كارآیی بهتر را داشته باشد) كمك نماید.

بنا بر گفتهMason از شركت LSI Logic، SAS همچنین در ذخیره‌سازی راه نزدیك كاربرد دارد. او می‌گوید IT می‌تواند دستگاه‌های متعدد SAS (آرایه‌ها یا درایوهای خارجی) را از طریق اتصالات مستقیم SAS به SAS بدون نیاز به نصب یك SAN محلی یا اشتراك آن شبكه با ترافیك دیگر به هم پیوند دهد. Mason پیش‌بینی می‌نماید برخی از سازمان‌ها در صدد استفاده از SAS برای ایجاد این حلقه‌های ذخیره‌سازی راه نزدیك به عنوان یك بخش الحاقی به SAN ها بر آیند، نه به عنوان یك جایگزین. به شكلی مشابه، پیش‌بینی Butler از شركت IBM این است كه SAS برای كلاسترهای ذخیره‌سازی خارجی دو‌گره‌ای مورد استفاده قرار گیرد.

همچنان، فروشندگان انتظار دارند كهSAS نخستین محصول خود را در رده سرورها ارائه دهد، رده‌ای كه در حال حاضر متكی بر درایوهای SCSI می‌باشد كه دلیل این امر نیز قابلیت اطمینان و كارآیی بالای آنها است. SAS این كارآیی و قابلیت اطمینان را افزایش می‌دهد در عین حالی كه به فروشندگان امكان استفاده از همان چیپ‌ست‌ها و كانكتورها را با هزینه‌های كاهش یافته برای سرورهایشان می‌دهد. Butler از شركت IBM خاطرنشان می‌كند كه این درایوها تا سال 2006 بر روی سرورها استاندارد خواهند شد. اما Monroe از شركت Gartner می‌گوید از آنجایی كه بسیاری از سازمان‌ها اخیرا سرورهای خود را جایگزین نموده‌اند، سرورهای مبتنی بر SAS تا نوسازی بعدی در مقیاسی وسیع گسترش نخواهند یافت.

مینی‌درایوها: pathsServer های دو گذره همچنین از روند توسعه SCSI ثانی بهره خواهند برد: حركت به سوی درایوهای رده سازمانی كوچك‌تر. درایوهای 2.5 اینچی انرژی كمتری مصرف می‌كنند و گرمای كمتری تولید می‌نمایند، و كارآیی آنها – زمان‌های دسترسی و جستجو – بهتر از درایوهای 3.5 اینچی می‌باشد چرا كه در این درایوها هدهای درایو فاصله كمتری را باید طی نمایند. این امر آنها را برای برنامه‌های كاربردی تراكنشی مناسب و عالی می‌سازد.

اندازه كوچك مزیت دیگری نیز در پی دارد. بر طبق گفته Mason از شركت LSI Logic، وجود درایوهای 2.5 اینچی SAS بدان معنی است كه سرورهای blade می‌توانند به جای استفاده از درایوهای 2.5 اینچی ATA – طراحی شده برای نوت‌بوك‌ها – كه در گذشته ناچار به استفاده از آنها بودند از تكنولوژی قابل اطمینان SCSI كه دارای كارآیی بالایی می‌باشد استفاده نمایند.

Butler از شركت IBM تصدیق می‌نماید كه: "ما می‌دانیم كه جایی كه ظرفیت فیزیكی كم است از درایوهای 2.5 اینچی در یك سرور یا blade استفاده خواهیم كرد."

برای آرایه‌های درایو، Hartzog از شركت Optimus پیش‌بینی می‌نماید كه اول از همه آرایه‌های رده متوسط، درایوهای 2.5 اینچی SAS را در میان خود بپذیرند. او خاطرنشان می‌كند كه اغلب آرایه‌های رده متوسط 14 درایو را در یك رك 19 اینچی جای می‌دهند، اما در صورتی كه به اندازه‌ی 2.5 اینچ مهاجرت نمایند قادر به نگهداری 30 درایو خواهند بود. 

Mason از شركت LSI Logic می‌گوید: "SAS واقعا از حركت به سوی 2.5 اینچ نهایت بهره‌برداری را خواهد كرد و سایر تكنولوژی‌ها را پشت سر خواهد گذاشت. فاكتور اندازه كوچك یك عامل تعیین‌كننده است."

اگر چه درایوهای 2.5 اینچی SAS به فروشندگان در ارائه آرایه‌های درایو كوچك‌تر یا افزایش مجموع ظرفیت در فضای كابینت یكسان یاری می‌‌رسانند، Castaldini از شركت Seagate بر این عقیده است كه درایو 3.5 اینچی همچنان سال‌ها مورد استفاده قرار خواهد گرفت. چرا كه درایوهای SATA دارای یك نسخه 2.5 اینچی رده‌ی سازمانی نیستند، از این رو برای استفاده از مزیت محفظه‌های تركیبی و تطبیقی، فروشندگان به استفاده از درایوهایی با اندازه یكسان ادامه خواهند داد. دلیل دیگر آن است كه گاهی اوقات به ازای هر گیگابایت، قیمت درایوهای 2.5 اینچی SATA بیشتر از نسخه‌های 3.5 اینچی خواهد بود. Butler از شركت IBM می‌گوید: "مشخص نیست كه قیمت به ازای هر گیگابایت در مورد درایوهای 3.5 اینچی چه وضعیتی دارد." او خاطرنشان می‌كند كه آنها برای دستیابی به پذیرش وسیع نیاز به برابری و تعادل قیمت دارند.

با این وجود، تغییر در دنیای هارد دیسك‌ها شایع است. علی‌رغم پیش‌بینی‌های صورت گرفته در مورد پایان آن، هارد دیسك همچنان به راه خود ادامه می‌دهد، با افزایش ظرفیت ذخیره‌سازی فراتر از تراكم ترانزیستور مطرح شده توسط قانون مور. به زودی درایو سازمانی SCSI گام مهم دیگری به سوی جلو بر خواهد داشت – این بار در سادگی، قابلیت اطمینان، و هزینه كمتر.






iSCSI برای كجا مناسب است؟

در حالی كه فروشندگان تجهیزات ذخیره‌سازی شروع به فروش SAS و درایوهای 2.5 اینچی می‌نمایند، آنها همچنین iSCSI را وارد عرصه می‌كنند. اما درواقع iSCSI فرمی از SCSI محسوب نمی‌گردد، و آن هیچ رابطه واقعی با تحول تكنولوژی SCSI ندارد.

iSCSI در واقع یك رابط خارجی به منظور اتصال سیستم‌های ذخیره‌سازی می‌باشد، شبیه FC (Fibre Channel) یا Infiniband. یك اتصال iSCSI از Ethernet به عنوان انتقال داده استفاده می‌كند و فرمان‌های مدیریت ذخیره‌سازی را برای انتقال توسط TCP/IP بسته‌بندی می‌نماید. اما یك اتصال iSCSI با سیستم‌های ذخیره‌سازی ATA، SCSI و FC به شكل مساوی كار می‌كند. (FC هم یك تكنولوژی اتصال خارجی است و هم یك تكنولوژی درایو خاص، اما همانند iSCSI، آن همه انواع سیستم درایو را متصل می‌نماید.)

این بدان معنی است كه سازمان‌ها باید جدای از مزایای درایوهای 2.5 اینچی و SAS به ارزیابی مزایای iSCSI بپردازند – در اصل یك روش اتصال ارزان‌تر SAN با كارآیی پایین‌تر. Jay Krone، مدیر بازاریابی محصول Clariion در شركت EMC، می‌گوید: "مزیت اصلی، هزینه كمتر اتصال است."

Harry Mason، مدیر بازاریابی صنعتی در LSI Logic، می‌گوید: "یك مكتب فكری در بازار سرور low-end وجود دارد مبنی بر این كه iSCSI راه ارزان‌تری برای انجام ذخیره‌سازی (از نوع اتصال مستقیم) است." اما Mason به این امر اعتقاد ندارد. "SAS در این نوع از پیاده‌سازی، iSCSI را متوقف ساخت زیرا آن تمامی قابلیت‌ها و پهنای باند را بدون نیاز به ایجاد یك محیط جدید فراهم می‌آورد." Mason محصولاتی از شركت‌هایی همچون LeftHand Networks و EqualLogic نام می‌برد كه به iSCSI به عنوان یك جایگزین مناسب SAN برای محیط‌های با قابلیت پایین از قبیل تجارت‌های كوچك و برای مرتبط ساختن SAN های مجزا نگریسته‌اند.








كاربرد SAS در نوارها (Tape ها)

SCSI نه تنها در درایوهای دیسكی بلكه در درایوهای نواری نیز مورد استفاده قرار گرفته است، اما اعتنای عمومی كمی به نحوه‌ی گسترش SAS در كتابخانه‌های نواری شده است. Franco Castaldini از شركت Seagate خاطرنشان می‌كند كه هیچ فروشنده نواری هنوز به دنبال plugfest های SCSI Trade Association نبوده است، جایی كه به عنوان مثال فروشندگان محصولات SAS را تست ‌نمایند.

Greg Hartzog از شركت Optimus Solutions معتقد است كه SAS می‌تواند مزیت بزرگی برای كتابخانه‌های نواری محسوب گردد، به دلیل طول كابل افزایش یافته و اندازه كابل كوچك‌تر و انعطاف‌پذیرتر. او می‌گوید مشتریانش نسبت به ایده‌ی كتابخانه‌های نواری خارجی اما از نوع اتصال مستقیم برای پشتیبان‌گیری شعبه‌ای و سایر انواع محلی آن علاقه نشان می‌دهند. Harry Mason از شركت LSI Logic این مطلب را تصدیق نموده و می‌گوید در اغلب سازمان‌ها كتابخانه‌های نواری به خوبی در خارج از اتصالات FC (Fibre Channel) جای نمی‌گیرند زیرا كتابخانه‌های نواری معمولا به شكلی كه درایوهای دیسكی به مقصد متصل می‌گردند اتصال نمی‌یابند بلكه از طریق كابل‌ها این اتصالات را برقرار می‌كنند.

اما آداپتورهای درایوهای نواری FC حدود 1000 دلار قیمت دارند، Hartzog خاطرنشان می‌كند، این امر IT را پیش از گسترش آنها به تفكر بیشتر وا می‌دارد. او می‌گوید: "نوار SAS بایستی از لحاظ قیمت به رقابت بپردازد."

Mason می‌گوید او "علاقه زیادی را از سوی فراهم كنندگان نوار نسبت به طرح‌های SAS" مشاهده كرده است. یك دلیل برای این امر این است كه پروتكل‌های SCSI "همواره یك مدخل خوب برای رباتیك درایو نواری" بوده است، این نظر Kevin Schoonover، مدیر مهندسی در Arrow Enterprise Storage است. Schoonover می‌گوید، با اساس SCSI خود و امكان كابل‌كشی بهترش، فراهم‌كنندگان نوار اكنون می‌توانند SAS را به جای FC گران‌تر مد نظر قرار دهند، و از مزایای یك اتصال كابلی بدون نیاز به مهاجرت به یك مجموعه فرمان متفاوت بهره‌مند گردند.


نویسنده: Galen Gruman
InfoWorld
مترجم: امین ایزدپناه

http://www.ictna.ir/?


 

ميكروسكوپ الكتروني

 ميكروسكوپ الكتروني  يكي از تجهيزات بزرگ علمي ميكروسكوپ الكتروني است كه براساس قوانين نوري كار ميكند دراين دستگاه شار الكترون پر انرژي از يك منبع الكترون خارج شده وتحت شتاب به طرف هدف ميرود در مسير خود از روزنه هاي تعبيه شده در يك فلز عبور كرده وبا عبور از لنزهاي مغناطيسي بر روي شي مورد نظر تابانده شده ودر نتيجه بازتاب نور تصوير شي ديده خواهد شد. 


اطلاعاتي را كه ميكروسكوپ الكتروني ارائه ميدهد: 

1 - توپوگرافي شئ : (نقشه برداري )كه با اشكار كردن مشخصات سطح و بافت داخلي شئ ميتوان به خواصي مانند سفتي و ميزان ار تجائي بودن ان پي برد. 

2 - مورفولوژي (ريخت شناسي): از ان رو كه در اين رويت شكل و سايز ذرات مشخص است ميتوان به سختي و استحكام پي برد. 

3 - تركيب: اين ميكروسكوپ ميتواند عناصر سازنده شئ را مشخص نمايد بنابراين ميتوان به خواصي مانند نقطه ذوب اكتيويته شئ نيز دست يافت. 

4 - بلور شنا سي: ميكرو سكوپ الكتروني چگونگي چيده شدن اتمها را در مجاورت يكديگر را مي دهد وبه اين تر تيب ميتوان انها را از نظر رسانايي و خواص الكتريكي بررسي نمود.

میکروکنترلر پیک

 میکروکنترلر پیک ( Micro PIC )  قبلا در مورد میکرو کنترلر ها صحبت کردیم و هم اکنون کمی آن ها را تخصصی تر خواهیم کرد سالها پیش شرکت general یک تراشه با نام PIC1650 تولید کرد که به صورت کامپیوتر هوشمند قابل برنامه ریزی مطرح شد 

این تراشه مادر پیک بود و از لحاظ کارکرد با PIC16c54 موجود مشابه است که عمدتا بعنوان سخت افزار جانبی میکروپروسسور cp1600 بکار برده می شود و شاید به همین خاطر است که عده زیادی بر این اعتقادند که پیک از سر کلمات کنترلر مدار واسط جانبی گرفته شده است اخیرا کمپانی microchip که سازنده میکرو کنترلرهای پیک می باشد این میکرو کنترلرها را با عبارت PICmicro MCUS معرفی کرده است.

میکرو کنترلرها همانطور که از نامشان بر می آید جهت کنترل انواع وسایل مورد نیاز روی کار آمدند و هدف از بکار گیری آنها ساده سازی کار کنترل و همچنین کاستن از حجم مدار می باشد زیرا میکروپروسسورها علاوه بر اینکه مدار سنگینی را بر استفاده کننده تحمیل می کنند برنامه نویسی سختی نیز دارند و براحتی قابل استفاده نیستند در واقع مدارهای جانبی مختلفی که ممکن است برای انجام یک پروژه بکار آید در داخل میکرو کنترلر قرار گرفته است تا ضمن کاهش حجم مدار استفاده از این مداهای جانبی نیز راحت تر گردد.

اولین معیاری که می تواند در انتخاب یک میکروکنترلر بسیار موثر باشد موجود بودن در بازار است

دومین ملاک ساده بودن میکروکنترلر است

کیفیت و قیمت نیز از ملاکهای بارز دیگر آن می باشد.

میکروکنترلری که دارای سرعت عمل مناسب باشد و در شرایط مختلف پایدار باشد می تواند یک میکروکنترلر خوب به حساب آید و البته قیمت آن هم هر چه پایین تر باشد برای کاربرد در حجم انبوه مناسب تر است.

پشتیبانی خوب از محصول توسط شرکت تولید کننده می تواند کاربر را در رسیدن به اهداف خود نزدیکتر کند منظور از پشتیبانی انتشار کتابها ایجاد سایتهای اینترنتی راهنما مراجع مختلف و همچنین پشتیبانی از نرم افزارهایی است که تولید می شوند و جهت دادن به آنها به سمتی که قابلیتها را افزایش می دهند و نوشتن برنامه را آسان می کند ارتقای میکروکنترلر متناسب با نیاز روز می تواند نشان دهنده پشتیبانی خوب شرکت از این محصولات باشد.

نکته دیگر این که به ساختار و یا معماری تراشه بکار برده شده نیز باید توجه کرد عملکرد آن در چه حدی است؟ قابلیتهایی که در اختیار کاربر قرار می دهند چیست؟ و سرعت اجرایی آن چقدر است؟


چرا میکروکنترلر های پیک؟

میکروکنترلر های پیک دارای ساختار و معماری پیشرفته تری هستند عملکرد بالاتری دارند و از تنوع زیادتری برخوردار هستند تنوع در اندازه امکانات ، قابلیتها و هزینه از مزایای عمده در این دسته از میکروکنترلرهاست.

این میکروکنترلرها قابلیت سازگاری بالا دارند اگر برگه اطلاعات آنها را مشاهده کنید خواهید دید که یکی از ویژگیهای ذکر شده این است که با کد برنامه میکروکنترلرهای قدیمی تر از خود براحتی کار می کنند، این میکروکنترلر ها نسبت به نوع عملکرد امکانات و قابلیتهایی که ارائه می دهند پایین ترین قیمت را دارند استفاده از آنها بسیار ساده است، مدار راه انداز ساده ای داشته و براحتی از طریق دو پایه برنامه ریزی می شوند تعداد دستورات برای آن کم است و با استفاده از یک زبان سطح بالا کار نوشتن برنامه فوق العاده ساده می باشد به جرات می توان گفت بدون اطلاع نداشتن از ثباتهای این میکروکنترلر براحتی با یک زبان سطح بالا می توان برای آن برنامه نوشت و جواب گرفت.برای استفاده آسان از این میکروکنترها از زبان سطح بالایی نظیر c نیز استفاده می شود.

فلیپ فلاپ

   
درالکترونیک و کامپیوتر، فلیپ فلاپ یک نوع مدار دیجیتال است که می تواند به عنوان یک بیت حافظه عمل کند. یک فلیپ فلاپ می تواند شامل دو سیگنال ورودی، صفر یا یک در پایه ورودی باشد.


ضمنا یک فلیپ فلاپ دارای یک پایه زمانی (clock) و یک خروجی(out put) و دو پایه set و reset می باشد.بعضی از فلیپ فلاپ ها شامل یک پایه clear می باشند که خروجی را دوباره راه اندازی(reset) می کنند. (در واقع فیلیپ فلاپ ها یکی از انواع مدارات مجتمع Ic)) هستند که برای کار به اتصالات تغذیه و زمین نیاز دارند.) تغییرات پالسهای ورودی که منظور همان صفر و یک دیجیتال می باشند، بهمراه پایه clock سبب تغییرات در خروجی می شوند. عملا هر تغییری در وضعیت خروجی، به طور( به طورهمزمان وابسته به تغییرات پالس در پایهclock است.مشخصات آیسی های فلیپ فلاپ ها مثلا پایه های ورودی، خروجی وبقیه پایه ها توسط کارخانه های سازنده دردفترچه هایی تحت عنوان دیتاشیت(data sheet) قرار می گیرند.) فلیپ فلاپ ها انواع متفاوتی دارند کهاین انواع مختلف عبارتند از:
فلیپ فلاپSR -فلیپ فلاپJK - فليپ فلاپ T - فليپ فلاپ D
فلیپ فلاپ SR یک المان فیزیکی است که می تواند به عنوان یک عنصر تاخیر دهنده به کار گرفته شود. این المان فیزیکی دارای دو ورودی به نام های R و S می باشد و دو خروجی دارد که یکی متمم دیگری است.
طرز کاراین فلیپ فلاپ: 
وقتی عملکرد مداررا بررسی می کنیم اگر S=1 و R=0 باشد،اصطلاحا می گویند مدار set است یعنی خروجی آن 1 شده است. اگر پس از آن S=0 شود، مدار در وضعیت set باقی می ماندولی اگر R=1 شود اصطلاحا می گویند مدار Reset شده است یعنی خروجی در این لحظه صفراست، و اگر در این لحظه R=0 شود مدار در حالت Reset باقی می ماند. بنابراین R=0 و S=0 در خروجی نشان می دهد که کدامیک از S یا R آخرین بار برابر 1 بوده است. یعنیمدار آخرین وضعیت غیر صفر ورودی را به خاطر سپرده است. مطابق جدول کارنواگر R و S همزمان در حالت 1 قرارگیرند مدار در حالت نامشخص خواهد بود. به این خاطر مدارهای دارای فلیپ فلاپ SR راطوری طراحی می کنند که هیچ گاه ورودی های S و R همزمان برابر 1 نشود. 


این مورد محدودیتی برای فلیپ فلاپ SR است، که درفلیپ فلاپ JKاین نقص برطرف شده است. :

فلیپ فلاپ JK: 
این عنصر تاخیر دهنده دارای دو ورودی به نام J و K می باشد و دو خروجی آن یکی متممدیگری است و در آن محدودیت فلیپ فلاپ SR را رفع کرده اند و دو ورودی J=1 و 1=K برایاین مدار قابل قبول است. 
در این فلیپ فلاپ همانند نوع SR ورودی تمام صفر یعنی J=0 و K=0 تاثیری در حالت خروجی فلیپ فلاپ ندارد و همان حالت قبلی حفظ می شود. ولیاگر J=1 و 1=K باشد یک ورودی قابل قبول است که باعث تغییر حالت در مقدار خروجی میشود


------فليپ فلاپ نوع T :
این عنصر تاخیر دهنده دارای یک ورودی به نام T است و دو خروجی به صورت Y و متمم آندارد.چنانچه T=1 شود باعث تغییر در خروجی می شود یعنی اگر خروجی صفر باشد مقدار آن یک میشود و برعکس اگر خروجی یک باشد مقدار آن صفر می شود. این فلیپ فلاپ را به این خاطرفلیپ فلاپ جهشی نیز می نامند.فلیپ فلاپ T همانند فلیپ فلاپ JK است که دو ورودی آن از یک متغیر مقدار می گیردیعنی یا هر دو J و K مقدار صفر و یا هر دو مقدار یک دارند. به این ترتیب در مواقعی یک است، ایجاد جهش می کند. 


فليپ فلاپ نوع D ':
این مدار تاخیر دهنده شبیه به یک عنصر تاخیر دهنده ساعت عمل می کند به این ترتیب کههر ورودی به آن می دهیم در یک فاصله زمانی مشخصی بعدا همان ورودی را به صورت خروجیدریافت می کنیم.
از این رو این فلیپ فلاپ را فلیپ فلاپ تاخیر (Delay) می نامند. این فلیپ فلاپ یک ورودی به نام D دارد 

http://www.eshtehard.net

تاریخچه میکروپرسسور و کاربرد آن

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 0

پروس دیتا در رادیو دیجیتال

آیا تا کنون به واژه مخابرات فکر کرده اید؟ امروزه کاملا این امر واضح است که بخش مهمی از زندگی ما در گیر این نوع مخابرات است که تا حد اعلی زندگی ما را تسهیل می بخشد. با پیشرفت علم و تکنولوژی امکان ایجاد ارتباطات به صورت آسانتر و سریعتر به وجود می آید. روش های سنتی جای خود را به روش های نوین داده و عیوب و نواقص هر یک را نسبت به دیگری آشکار تر می سازد.

با پیشرفت تکنولوژی اطلاعات امروزه فن آوری های مدرنتری پاسخ گوی نیاز بشر هستند. در این بخش سعی بر آن داریم تا اطلاعاتی محدود از روش پروسس دیتا در رادیو دیجیتال برای شما ارائه دهیم.

تکنیک های پروسس دیتا در رادیو دیجیتال:

ورودی های رادیو دیجیتال یکی از فرمتهای ماکس دیجیتال مانند 2-8-34 و 140 مگا بایت است و یا شامل چند ورودی می باشند مانند دو تا 2MB و یا دو تا 8MB. 
حالت اخیر چون یک استاندارد CCITT نیست ( مثلا ماکس 4MB/ 16MB) بنابر این عملیات مالتی پلکس کردن دو ورودی در خود رادیو صورت می گیرد. این عمل در جاهایی کاربرد دارد که مثلا تعداد کانال های تلفنی بیش از 30 کانال و کمتر از 120 کانال باشد. . چون در این صورت مقرون به صرفه نیست که از یک ماکس و رادیو 8 مگا بیت که جهت ارسال 120 کانال است استفاده شود. بنابر این از دو ماکس 30 کانال استفاده می شود. و خرئجی این ماکس در رادیو مالتی پلکس میشود. 
در رادیو دیجیتال باید بر روی مسیر سیگنال های لاجیک عملیات صورت گیرد تا آن را آماده سوار کردن بر روی کاریر رادیو یی کند. به طور کلی عملیاتی که بر روی سیگنال های مالتی پلکس تا قبل از مدولاتور صورت می گیرد به شرح زیر است:

1) مالتی پلکس کردن چند سیگنال ورودی ( مثلا تر کیب دو ورودی 2MB و تولید 4MB) البته این فقط در حالتی است که رادیو ها دارای چند ورودی باشند. 


2) یکنواخت سازی خط (line equalization) : این عمل حتی تا قبل از مرحله پیشین صورت می گیزد. و جهت جبران تغییر شکل بیت های ورودی در اثر تلفات خط انتقال است که دیتا را از ماکس تا رادیو انتقال داده مثلا تقویت سیگنال- فیلتر کردن و ..... می باشد. لازم به ذکر است که عمل مهمتر از استخراج کلاک می باشد. 


3) تغییر کد سیگنال بیست باند: سیگنال هایی که از ماکس می آیند دارای کد های خاصی مانند CMI- HDB3... هستند که باید تمام این کد ها به کد NRZ(None return to zero تغییر یابند.


4) justification: و یا همزمان کردن مسیرهای سیگنال ماکس که از مسیر های مختلف و یا دستگاهای خاص می آیند . زیرا ارسال به طریق همزمان صورت نمی گیرد. 


5) اضافه کردن بیت های مربوط به Service ch /o.w و سوپر وایزری و مالتی پلکس کردن این بیت ها و بیت های سیگنال اصلی 


6) scrambling: در این عمل سعی می شود که تعداد بیت های 0 و 1 تقریبا مساوی و یک در میان شوند تا اسپکتروم موج رادیو مددوله شده و همچنین به دست آوردن sk از این بیت ها در مقصد به راحتی صورت گیرد. 


7) تولید Parity code: همانطوری که در سیستم های fm-fdm (رادیو مالتی پلکس آنالوگ ) یک سیگنال به عنوان سیگنال pilot به سیگنال اصلی اضافه می شود تا بتوان در گیرنده از کیفیت سیگنال در یافتی به طور مداوم آگاهی پیدا کرد در سیگنال های دیجیتال و رادیو هتی دیجیتال نیز یک یک سری بیت که بیت های parity نام دارد به سیگنال اضافه می شود تا در مقصد از میزان خطاهای در یافن شده و کیفیت سیگنال در یافتی آگاه شد.


این بود خلاصه ای بر مخابرات توسط رادیو دیجیتال!!
0

مدارهای ترتیبی

 عناصر حافظه قطعاتی هستند که می توانند اطلاعات دودویی را در خود ذخیره نمایند .این اطلاعات در هر زمان مفروض در آنها مشخص کننده ی حالت مدار است. مدار ترتیبی ، اطلاعات دودویی را از ورودی ها دریافت می کند و این ورودی ها به همراه حالت عناصر حافظه ، یک مقدار دودویی را درپایه های خروجی مشخص می نمایند. آنها هم چنین مشخص می کنند که در چه وضعیتی عناصرحافظه تغییر حالت می دهند . بلوک دیاگرام مربوطه نشان میدهد که خروجی های یک مدار ترتیبی نه تنها تابعی از ورودی های مدار بلکه تابعی از حالت عناصر حافظه نیز می باشند . همچنین حالت بعدی عناصر حافظه نیز تابعی از ورودی ها و حالت قعلی آنها ست بنابر این یک مدار ترتیبی بوسیله ی ترتیب زمانی ورودی ها و حالت داخلی اش مشخص می گردد. Download file
مدارهای ترتیبی از نظر مسائل زمانی سیگنال هایشان به دو نوع اساسی سنکرون و آسنکرون طبقه بندی می شوند.
یک مدار ترتیبی سنکرون ، سیستمی است که از روی سیگنالهایش در فواصل گسسته ی زمانی میتوان عملکردش را تعیین نمود و در مقابل ، عملکرد یک مدار ترتیبی آسنکرون به ترتیب تغییر سیگنالهای ورودی آن که می توانند در هر لحظه از زمان روی مدار تأثیر بگذارند وابسته است.

عناصر حافظه ای که بطور معمول در مدارهای ترتیبی آسنکرون بکار می روند قطعات تأخیر زمانی هستند . قابلیت حافظه ی یک قطعه ی تأخیر زمانی ناشی از این حقیقت است که این قطعه به زمان محدودی برای انتشار در داخل خود نیاز دارد . تأخیر انتشار داخلی یک گیت منطقی در عمل برای ایجاد تأخیرمورد نیاز کافی است ، بنابراین نیازی به واحدهای فیزیکی تأخیر زمانی وجود ندارد.

در سیستم های آسنکرون از نوع گیت ، عناصر حافظه ی شکل مورد نظر از گیت هایی تشکیل شده اند که تأخیرانتشارشان حافظه ی مورد نظر را بوجود می آورد . بنابراین یک مدار ترتیبی آسنکرون را می توان بصورت یک مدار ترکیبی که دارای فیدبک می باشد در نظر گرفت . بدلیل وجود فیدبک در میان گیت های منطقی ، یک مدار ترتیبی آسنکرون می تواند در لحظاتی از زمان ناپایدار باشد که مسئله ناپایداری مشکلات بسیاری به طراح تحمیل می نماید.
با توجه به تعریف یک سیستم ترتیبی سنکرون ، این سیستم می بایست سیگنال هایی را بکار گیرد که فقط در لحظات گسسته ی زمانی روی حافظه اش اثر می گذارند یک روش برای رسیدن به این هدف ، استفاده از پالس هایی با تداوم محدود در سیستم است بطوری که بیانگر 1 منطقی و پالس دیگر ( یا نبود پالس ) نشان دهنده ی 0منطقی باشد . مشکل استفاده از چنین پالسهایی این است که هر دو پالسی که از منابع مستقل به ورودی های یک گیت می رسند ، تأخیرشان در داخل آن گیت قابل پیش بینی نخواهد بود که بتدریج از هم جدا شده و نهایتأ عملیات غیرقابل اعتمادی را نتیجه خواهند داد.

سیستم های ترتیبی سنکرون عملأ برای پالسهای دودویی از نوسان کننده های ثابتی مانند سطوح ولتاژ استفاده می کنند . همزمانی این پالس ها با استفاده از قطعات زمانی ، که تولید کننده اصلی پالس ساعت نام دارند ، انجام می شود که این قطعات دنباله ای پریودیک از پالسهای ساعت را تولید می کنند . نحوه ی توزیع پالسهای ساعت در سیستم بگونه ای است که عناصر حافظه فقط به هنگام رسیدن یکی از پالسها تحریک می شود . در عمل پالسهای ساعت به همراه پالسهایی که تغییر لازمه را در عناصر حافظه ایجاد می کنند به گیت های AND اعمال می شوند . بنابر این گیت های AND فقط در زمان رسیدن پالسهای ساعت می توانندسیگنال ها را انتقال دهند . مدار های ترتیبی سنکرونی که از پالسهای ساعت در ورودی های عناصر حافظه ی خود استفاده می کنند مدارهای ترتیبی با پالس ساعت نامیده می شوند که کاربرد بسیار وسیعی دارند و غالبأ با آنها مواجه می شویم . آنها مشکل ناپایداری در نگهداری اطلاعات را ندارند و مسائل زمانی شان بسادگی قابل تقسیم به بخشهای گسسته ی مستقل است که هر کدام از این قسمت ها بطور جداگانه در نظر گرفته می شوند .

عناصرحافظه ای که در مدارهای ترتیبی با پالس ساعت بکار می روند فلیپ فلاپ نامیده می شوند . فلیپ فلاپ ها سلولهای دودویی هستند که قادر به ذخیره ی یک بیت از اطلاعات می باشند . مدار یک فلیپ فلاپ دارای دو خروجی است ، یک برای مقدارطبیعی بیت ذخیره شده در آن و دیگری برای متمم آن 

ساختمان کریستالی نیمه هادی

نهمانطور که هادی ها در صنعت امروزی به خصوص در زمینه های حرارتی و برودتی کاربردی ویژه یافته اند عناصر نیمه هادی نیز اهمیت زیادی در صنعت الکترونیک و ساخت قطعات پیدا کرده اند. 
هدف اصلی که در الکترونیک آنالوگ دنبال می شود تقویت سیگنالها بدون تغییر شکل آن سیگنال است. همین هدف بشر را به سمت استفاده از نیمه هادی ها در ساخت قطعات تقویت کننده پیش برده است. اما آن چیزی که عملکرد این قطعات را رقم می زند چگونگی حرکت الکترون ها و حفره ها در ساختار کریستالی این عناصر می باشد.
و این مقدمه ای ست برای پیدایش قطعاتی نظیر ترانزیستور ها –دیود ها و... 

عامل موثر بر چگونگی حرکت الکترون ها و حفرها چیزی نیست جز درجه حرارت. به طوری که گفته شد درجه حرارت صفر مطلق ساختمان کریستالی نیمه هادی هایی نظیر ژرمانیوم و سیلسکن را تحت تاثیر خود قرار می دهد. یعنی در این درجه حرارت الکترون ها کاملا در باند ظرفیت قرار گرفته و نیمه هادی نظیر یک عایق عمل می کند. (به علت اینکه هیچ الکترون آزادی در باند هدایت خود ندارد). 

اگر درجه حرارت افزایش یابد الکترون های لایه ظرفیت انرژی کافی کسب کرده و پیوند کو والانسی خود را شکسته وارد باند هدایت می شوند. به مراتب ای جابه جایی باعث تولید حفره ناشی از الکترون می گردد.

انرژی لازم برای شکستن چنین پیوندی در سیلسکن 1.1(الکترون ولت) و در ژرمانیوم 0.72 (الکترون ولت) می باشد. اهمیت حفره در این است که نظیر الکترون حامل جریان الکتریکی بوده و و نظیر الکترون آزاد عمل می نماید. حال آنکه تا چندی پیش دانشمندان حفره ها را حامل جریام نمی دانستند!

هنگامی که یک پیوند از الکترون خالی شده و حفره ای در آن به وجود می آید در این صورت الکترون های ظرفیت اتمهای مجاور در باند ظرفیت به سادگی قادر به اشغال این حفره هستند. الکترونی که از یک پیوند کووالانسی دیگر این حفره را اشغال می کند خود یک حفره بر جای می گذارد. بنابر این می توان به جای حرکت الکترون های باند ظرفیت تصور نمود که در این باند حفره ها حرکت می نمایند. 

حرکت حفره ها بر خلاف حرکت الکترو نها می باشد. حفره جدیدی که به وجود می آید به نوبه خود توسط الکترون دیگری از پیوندی دیگر اشغال شده و بنابراین حفره پله به پله بر خلاف جهت الکترون حرکت می نماید. پس در اینجا با پدیدهی دیگری از هدایت الکتریکی روبه رو خواهیم بود که مربوط به الکترون های آزاد نمی باشد. در این صورت می توان چنین تصور کرد که حفره در جهت عکس الکترون حرکت نموده است . بنابراین حرکت الکترون در باند ظرفیت را می توان معادل حرکت حفره در خلاف جهت آن دانست. 

حال میبینیم که چرا با توجه به اینکه حرکت الکترون همان حرکت حفره است از مفهمم حفره استفاده می شود. !با کمی دقت ملاحظه می شود که حرکت حفره حرکت الکترون های باند ظرفیت بوده ولی حرکت الکترون های آزاد در باند هدایت صورت می گیرد و برای بیان این تفاوت بین حرکت الکترون در باند ظرفیت و هدایت از مفهوم حفره کمک می گیریم. 

به عنوان مثال فرض می شود که نیمه هادی تحت تاثیر یک میدان خارجی قرار گیرد یعنی به دو سر آن ولتاژی اعمال شود در ایک صورت الکترون های آزاد باند هدایت که تحت تاثیر نیرو های هسته ای اتم ها نیستند در این باند در خلاف جهت میدان اعمال شده حرکت خواهند نمود. انرژی این الکترون ها در جهتی نیست که در باند هدایت قرار گیرد. ولی می توانند در همان باند ظرفیت حرکت کرده و حفره های مجاور خود را اشغال نمایند. بنابر این حرکت این الکترون ها بیشتر از الکترو ن های آزاد به هسته وابسته می باشد. در حقیقت برای هر ولتاژ اعمال شده به دو سر یک نیمه هادی یک الکترون در باند ظرفیت فاصله متوسط کو تاهتری از الکترون های باند هدایت را در فاصله زمانی یکسان طی خواهند نمود. 

بنابر این می توان گفت که الکترون های آزاد دارای تحرک بیشتری نسبت به حفره ها هستند. به طوری که گفته شد در درجه حرارت معمولی اتاق تعدادی از پیوند های کو والانسی شکسته سده به ازای شکسته شدن هر پیوند یک الکترون-حفره تولید می شود. الکترون و حفره هر دو حامل های بادار می باشد. با اعمال یک پتانسیل الکتریکی به دو سرهر قطعه ای نیمه هادی این حامل هر دو حرکت نمود ه و جریان به وجود می آورند. 

دیدید که این حرکت ها در چگونکی رفتار یک نیمه هادی تا چه میزان می توانند موثر باشند.با پیشرفت علم و تکنولوژی استخراج کشف هر نیمه هادی جدیدی انقلابی عظیم در عصر ارتباطات حاصل می شود.

ماشینهای الکتریکی

وسایل تبدیل انرژی الکترومکانیکی گردان را ماشینهای الکتریکی می گویند.طبقه بندی ماشینهای الکتریکی
ماشینهای الکتریکی به دو طریق دسته بندی می شوند:
1- از نظر نوع جریان الکتریکی
الف- ماشینهای الکتریکی جریان مستقیم
ب- ماشینهای الکتریکی جریان متناوب
2- از نظر نوع تبدیل انرژی
الف- مولدهای الکتریکی که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند
ب- موتورهای الکتریکی که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند
به طور کلی ماشینهای الکتریکی جزء وسایل تبدیل انرژی غیر خطی هستند یعنی هر تغییر در ورودی همیشه به یک نسبت در خروجی ظاهر نمی شود.

 ساده جریان مستقیم 
یک مولد ساده جریان مستقیم از چهار قسمت اصلی زیر تشکیل شده است
1- قطبهای مغناطیسی: که وظیفه ایجاد میدان مغناطیسی مولد را بعهده دارد و می تواند بصورت آهنربای دائم و یا آهنربای الکتریکی باشد
2- هادیها: برای ایجاد ولتاژ القایی به کار گرفته میشود
3- کموتاتور: در ساده ترین حالت از دو نیم استوانه مسی که توسط میکا نسبت به یکدیگر عایق شده اند تشکیل می گردد، وظیفه یک طرفه کردن ولتاژ و جریان القایی را در خارج از مولد بعهده دارد.
4- جاروبک: جهت انتقال جریان الکتریکی از هادیها به مصرف کننده استفاده میشود شکل زیر مولد ساده جریان مستقیم را نشان میدهد.

طرز کار مولد ساده جریان مستقیم: با حرکت هادیها در فضای ما بین قطبها باعث میشود میدان مغناطیسی توسط هادیها قطع میشود بدین ترتیب مطابق پدیده القاء در هادیها ولتاژ القاء میشود.ابتدا و انتهای هر کلاف به یک نیم استوانه مسی یا یک تیغه کوموتاتور وصل میشود روی تیغه های کوموتاتور دو عدد جاروبک بطور ثابت قرار داشته و با حرکت هادیها تیغه های کموتاتور زیر جاروبک می لغزند، بدین ترتیب در ژنراتورهای جریان مستقیم از طریق کوموتاتور ولتاژ القاء شده طوری به جاروبکها منتقل می شود که همیشه یکی از جاروبکها دارای پلاریته مثبت و دیگری دارای پلاریته منفی است. شکل موج ولتاژ القاء شده در این مولد ساده بصورت زیر می باشد.

برای افزایش سطح ولتاژ القاء شده و بهبود یکسوسازی بمنظور داشتن ولتاژ با دامنه ثابت باید تعداد کلافها را افزایش داد و کلافها را به کمک تیغه های کوموتاتور سری کنیم.
چگونگی تغییر پلاریته ولتاژ القایی در مولد ساده
در مولد جریان مستقیم تغییر پلاریته ولتاژ خروجی عملاٌ در صورت ایجاد یکی از دو حالت زیر ممکن می شود:
1- جهت چرخش آرمیچر عوض شود
2- جهت جریان در سیم پیچ قطبها تغییر کند در صورتیکه قطبها از نوع مغناطیس دائم نباشد
چگونگی تغییر دامنه ولتاژ القایی در مولد ساده
برای افزایش دامنه ولتاژ القا شده دو روش ممکن است:
1- افزایش سرعت چرخش آرمیچر که باعث افزایش ولتاژ بصورت خطی می شود

2- افزایش جریان تحریک که باعث افزایش ولتاژ مولد بصورت غیر خطی می شود

موتور ساده جریان مستقیم
موتور ساده از نظر ساختمانی مانند مولد ساده جریان مستقیم می باشد فقط نحوه کار آن با مولد ساده جریان مستقیم تفاوت دارد. در موتور ساده هادیها از طریق کوموتاتور و جاروبکها به یک منبع جریان مستقیم متصل می شود در اینصورت جریانی از هادیها عبور کرده و در نتیجه مطابق نیروی لورنس به هادیها نیروی وارد میشود و آنها به حرکت در می آید.
نحوه ایجاد نیرو و گشتاور در موتور ساده: در صورتیکه از یک کلاف تک حلقه که بین قطبهای یک مغناطیس قرار دارد جریان الکتریکی عبور کند مطابق شکل به بازوی سمت راست نیروی به سمت بالا و به بازوی سمت چپ نیروی بسمت پایین وارد می شود با وارد شدن دو نیروی مختلف الجهت به دو طرف کلاف طبیعی است که کلاف حول محورش شروع به دوران خواهد نمود یعنی وارد آمدن زوج نیرو موجب ایجاد گشتاور لازم شده است.
در این موتور ساده اگر صفحه کلاف عمود بر خطوط میدان مغناطیسی قرار گیرد به آن گشتاوری وارد نمیشود در ضمن که گشتاور وارد شده نیز دامنه یکنواخت ندارد برای رفع شدن این معایب می بایست تعداد کلافها و تیغه های کوموتاتور را افزایش داد کلافها در زاویه های مختلف قرار می گیرد و با هم توسط تیغه های کوموتاتور سری می شود.
تغییر جهت گردش در موتور ساده DC: تغییر جهت گردش موتور ساده به دو روش زیر ممکن است:
1- تغییر جهت جریان در کلاف که با تغییر پلاریته ولتاژ منبع از خارج موتور میسر است
2- تغییر قطبهای مغناطیسی که با تغییر جهت جریان در سیم پیچی تحریک ممکن است
ساختمان ماشینهای جریان مستقیم
اجزاء تشکیل دهنده ماشینهای جریان مستقیم را میتوان به صورت زیر دسته بندی کرد:
1- قسمت ساکن شامل قطبها و بدنه
2- قسمت گردان (آرمیچر)
3- مجموعه جاروبک و جاروبک نگهدارها
هر کدام از قسمتهای فوق بطور خلاصه توضیح داده می شود
1- اجزاء ساکن ماشینهای جریان مستقیم: قسمتهای ساکن جریان مستقیم شامل اجزاء زیر هستند:
الف- قطبهای اصلی
ب- قطبهای کمکی
ج- بدنه
- قطبهای اصلی: وظیفه این قسمت تامین میدان مغناطیسی مورد نیاز ماشین است. قطبهای اصلی خود شامل قسمتهای زیر می باشد:
- هسته قطب: از ورقهای فولاد الکتریکی به ضخامت حدود 5/0 تا 65/0 میلی متر با خاصیت مغناطیسی قابل قبول تشکیل می شود.
- کفشک قطب: شکل قطب به نحوی است که سطح مقطع کوچکتر برای سیم پیچ اختصاص داده می شود و قسمت بزرگتر که کفشک قطبی نام دارد سبب شکل دادن میدان مغناطیسی و سهولت هدایت فوران مغناطیسی به فاصله هوایی می شود.
- سیم پیچ تحریک: یا سیم پیچ قطب اصلی که دور هسته قطب پیچیده می شود، برای جریانهای کم باید تعداد دور سیم پیچ تحریک زیاد باشد و سطح مقطع آن کم و برا ی جریانهای زیاد تعداد دور کم برای سیم پیچ لازم است و با سطح مقطع زیاد
- قطبهای کمکی: قطبهای کمکی در ماشینهای جریان مستقیم از هسته و سیم پیچ تشکیل می شوند، هسته قطبهای کمکی را معمولاٌ از فولاد یکپارچه می سازند. سیم پیچی قطبهای کمکی نیز با تعداد دور کم و سطح مقطع زیاد پیچیده می شوند.
- بدنه: قطبهای اصلی، کمکی، جاروبک نگهدارها روی بدنه ماشین محکم می شوند و بوسیله ماشین روی پایه اش نصب می گردد. قسمتی از بدنه را هسته آهنی تشکیل می دهد که برای هدایت فوران مغناطیسی قطبهای اصلی و کمکی بکار می رود این قسمت طوق بکار می رود. شکلهای زیر قطب اصلی و کمکی ماشین جریان مستقیم را نشان میدهد.
2- قسمت گردان یا آرمیچر: در ماشینهای جریان مستقیم قسمت گردنده را القاء شوند یا آرمیچر می نامند که از اجزاء زیر تشکیل شده است:
الف- هسته آرمیچر
ب- سیم پیچی آرمیچر
ج- کلکتور یا یکسوکننده مکانیکی
د- محور
ﻫ- پروانه خنک کننده
- سیم پیچی آرمیچر: از کلافهای مشابهی تشکیل می شود که با الگوی مناسب تهیه و در شیارها قرار می گیرد سیم پیچی آرمیچر مبتنی بر اصول فنی بوده و از طراحی ماشینهای جریان مستقیم تبعیت می کند.
- کلکتور: از تیغه های مسی سخت که توسط میکا نسبت به یکدیگر و محور ماشین عایق شده اند تشکیل می شود.
- محور: محور آرمیچر ماشینهای جریان مستقیم باید از فولادی تهیه گردد که خاصیت مغناطیسی آن کم اما استحکام مکانیکی کافی در مقابل تنشهای برشی، کششی، و پیچشی را دارا باشد انتخاب کردن محور ضعیف خطر آفرین بوده و ممکن بوده در مواقع بروز خطا سبب انهدام کلی ماشین گردد.
- پروانه خنک کننده: پروانه خنک کننده سبب تهویه و ازدیاد عمر مفید ماشین میشود شکل زیر آرمیچر ماشین DC با پروانه خنک کننده را نشان میدهد.
3- جاروبک و جاروبک نگهدارها: وظیفه جاروبک نگهدار قرار دادن صحیح جاروبک روی تیغه های کلکتور است جاروبکها قطعاتی از جنس زغال یا گرافیت می باشند که برای گرفتن جریان از کلکتور یا دادن جریان به آن استفاده می شود.
سیم پیچی آرمیچر ماشینهای جریان مستقیم
همانطور که قبلا اشاره شد سیم پیچی آرمیچر مبتنی بر اصول فنی خاص می باشد که در طراحی آن به نکات مهمی از قبیل استحکام مکانیکی، الکتریکی و حرارتی با عمر مفید و عادی حدود 20 سال حداکثر گشتاور و جریان و ولتاژ با حداقل نوسانة جرقه کم بین زغال و کلکتور و صرفه جویی در مواد اولیه باید توجه کرد.
بسته به نیاز کلافها می توانند بطور سری یا موازی یا ترکیبی از این دو به همدیگر وصل می شوند.
در صورتیکه کلافها با هم سری شوند نیرومحرکه کلافها با هم جمع می شوند و ولتاژ دهی آرمیچر افزایش می یابد. (سیم پیچی موجی)
در صورتیکه کلافها موازی شوند تعداد مسیرهای جریان موجود در آرمیچر افزایش یافته و قابلیت ولتاژ دهی آرمیچر افزایش می یابد. (سیم پیچی حلقوی)
توضیح کامل روشهای سیم پیچی آرمیچر در کتابهای سیم پیچی DC مطرح شده است و ما در این جزوه به مصرفی آن کفایت می کنیم.
الف- سیم پیچی حلقوب شامل حلقوی ساده و حلقوی مرکب
ب- سیم پیچی موجی شامل موجی ساده و موجی مرکب
ج- سیم پیچی پای قورباغه ای
لازم است در اینجا تعداد مسیرهای جریان که در هر نوع ایجاد می شود نیز معرفی شود. تعداد مسیرهای جریان را با 2a نشان میدهند که بشرح زیر است:
  2a = 2P حلقوی ساده
  2a = 2P.m حلقوی مرکب
  2a = 2 موجی ساده
  2a = 2m موجی مرکب
2P : تعداد قطبهای آرمیچر ، m : درجه مرکب بودن آرمیچر
عکس العمل مغناطیسی آرمیچر:
چنانچه ماشینهای جریان مستقیم زیر بار قرار گیرند یعنی از سیم پیچی آرمیچر جریان عبور کند یک میدان عکس العمل (عرضی) توسط آرمیچر ایجاد می گردد. این میدان باعث می شود منطقه خنثی در مولدها در جهت چرخش و در موتورها در خلاف جهت چرخش تغییر مکان دهد. عکس العمل آرمیچر علاوه بر انحراف محور خنثی سبب تضعیف میدان مغناطیسی اصلی می شود در نتیجه نیرو محرکه القاء شده در سیم پیچ کم شده، تلفات انرژی در ماشین و جرقه در زیر جاروبکها بوجود می آید برای از بین بردن و یا کم کردن اثر عکس العمل در ماشینهای جریان مستقیم می توان از قطبهای کمکی و یا در ماشینهای بزرگتر از سیم پیچی جبرانگر هم استفاده کرد.
پدیده کموتاسیون:
تغییر تماس جاروبک از یک تیغه کموتاتور به تیغه دیگر کموتاسیون نام دارد در این جابجایی کلافی که تحت کموتاسیون قرار می گیرد چون توسط جاروبک اتصال شده باید در صفحه خنثی قرار گیرددر عین حال چون جریان در این کلاف در زمان کموتاسیون تغییر مقدار و جهت میدهد سبب بوجود آمدن ولتاژ خود القایی در این کلاف شده و از آنجا که این کلاف توسط جاربک و تیغه های کموتاتور اتصال کوتاه شده است جرقه نسبتاٌ شدید بین زغالها و کموتاتور بوجود می آید. قطبهای کمکی برای رفع این عیب موثر خواهد بود. اما در ماشینهای که قطب کمکی ندارند بهبود عمل کموتاسیون با تغییر محل جاروبکها (در جهت گردش در مولدها و در خلاف جهت گردش در موتورها) انجام گیرد. این جابجایی درست کاملا امکان پذیر و قابل مشاهده می باشد.
رابطه نیرومحرکه القای در ماشینهای DC واقعی
ولتاژ القاء شده در هر ماشین به سه عامل بستگی دارد:
1- فوران مغناطیسی (Ф)
2- سرعت زاویه ای رتور ماشین (ω)
3- ضریب ثابت که به ساختمان ماشین بستگی دارد (K)
این ولتاژ از رابطه رو به رو بدست می آید.  
مقدار K و ω را میتوان از رابطه های زیر بدست آورد
P : تعداد جفت قطبهای ماشین
a : تعداد جفت مسیرهای جریان  
Z : تعداد هادی های آرمیچر
n : سرعت آرمیچر برحسب دور بر دقیقه  

رابطه گشتاور تولید شده در آرمیچر ماشینهای جریان مستقیم واقعی
گشتاور تولید شده در ماشینهای جریان مستقیم نیز به سه عامل بستگی دارد
1- فوران مغناطیسی (Ф)
2- جریان آرمیچر (IA)
3- یک ضریب ثابت (K)
این گشتاور از رابطه رو به رو بدست می آید. 
توان و راندمان در ماشینهای DC
در صورتیکه توان ورودی یک ماشین P1 و توان خروجی آن را P2 بنامیم تفاوت این دو تلفات ماشین نام دارد.  
ضریب بهره (راندمان): نسبت توان خروجی به توان ورودی ماشین را ضریب بهره می گویند.
   
تلفات در ماشینهای DC: تلفات در ماشینهای جریان مستقیم بصورت زیر تقسیم بندی می شوند.
1- تلفات مکانیکی یا اصطکاکی (Pmec)
2- تلفات آهنی یا تلفات هسته (PFe)
3- تلفات مسی (Pcu)
- تلفات مکانیکی بعلت اصطکاک محور ماشین در یاتاقانها و اصطکاک جاروبکها با کلکتور و مقاومت هوا بوجود می آید.
- تلفات هسته از تلفات هیسترزیس و تلفات ناشی از جریانهای گردابی در هسته آرمیچر تشکیل می شود.
- تلفات مسی یا ژولی در اثر عبور جریان از سیم پیچ های تحریک و آرمیچر بوجود می آید

مدولاسیون

در انواع وسیعی از سیستم های مهندسی مفهومی بنام مدولاسیون نقشی محوری ایفا می نماید. در حالت کلی ، یک سیستم مدولاسیون سیستمی است که در آن سیگنالی جهت کنترل پارامتری از سیگنالی دیگر بکار گرفته می شود .
از میان کاربردهای مدولاسیون دامنه ، بکار گیری آن در سیستم های مخابراتی از اهمیت خاصی برخوردار است . بطور معمول برای هر یک از انواع کانالهای مخابراتی محدوده ای از فرکانس وجود دارد که برای ارسال سیگنال مناسبترین محدوده بشمار می رود . به عنوان مثال ، جو به سرعت سیگنالهای واقع در محدوده فرکانسی صوتی ( 10Hz تا 20Hz ) را تضعیف می کند، در حالیکه سیگنالهای واقع در محدوده فرکانسهای بالاتر را تا فواصل زیادی منتسر می کند.

بدین لحاظ ،ارسال سیگنالهای صوتی مانند صحبت و یا موسیقی از طریق کانالهایی که از انتشار در جو زمین استفاده می کنند ، به کمک یک سیستم مدولاسیون که سیگنال مورد نظر را بر یک سیگنال حامل فرکانس بالا سوار می کند ، صورت می گیرد . یکی از سیستم های مدولاسیون معمول برای این منظور " مدولاسیون دامنه سینوسی" است که در آن سیگنال حاوی اطلاعات ، مثلأ صحبت و یا موسیقی ، به منظور ایجاد تغییر در دامنه یک سیگنال حامل سینوسی که فرکانس آن در محدوده مناسب قرار دارد ، بکار می رود . 

با بکار گیری سیستم های مدولاسیون ، ارسال همزمان بیش از یک سیگنال با طیفهای رویهم افتاده نیز از طریق یک کانال مشترک امکان پذیر است ، به این عمل مولتی پلکس کردن گفته می شود.

کاربرد دیگری از اصول مدولاسیون دامنه در فرایندی است که طی آن قطاری از پالسهای مستطیلی با فواصل و اندازه های مساوی در سیگنال حاوی اطلاعات ضرب می شود ، به این فرایند مدولاسیون دامنه پالس گفته می شود . این روش مدولاسیون ، علاوه بر اینکه خود دارای اهمیت زیادی در سیستم مخابراتی است ، ارتباط نزدیکی نیز با مفهوم نمونه برداری دارد. بر اساس این مفهوم تحت شرایطی خاص یک سیگنال می تواند توسط آن که با فواصل زمانی مساوی از یکدیگر قرار دارند معرفی شود.

کاربرد عمده مدولاسیون دامنه در سیستم های پیوسته در زمان و در تبدیل سیگنالهای پیوسته در زمان به سیگنالهای گسسته در زمان است . انواع مهم دیگری از مدولاسیون نیز وجود دارد؛ مثلأ مدولاسیون فرکانس و یا فاز سینوسی ، که در آن سیگنال حاوی اطلاعات برای تغییر فرکانس و یا فاز یک حامل سینوسی حول یک فرکانس مرکزی به کار گرفته می شود .

NE555 IC

معرفی آی سی 555 - NE555 IC
آی سی 555 یکی از معروف ترین و پرکاربردترین المانهای مجود در بازار است که به آی سی تایمر نیز معروف است. در بیشتر مدارات از این قطعه برای ایجاد پالس با فرکانس های متفاوت استفاده می گردد. مشخصات کامل پایه ها در شکل آمده است. این آیسی را می توانید در دو وضعیت مونواستابل وآ استابل مورد استفاده قرار داد.در حالت مونو استابل تولید و شکل پالس قابل کنترل است.که این کنترل عموما از طریق پایه 2 آیسی555 صورت می گیرد.اما در حالت آستابل در صورت داشتن تغذیه مثبت و منفی در پایه های 1و4و8 واتصال خازن و مقاومت درپایه های 2و6و7 به طور خودکار و بدون تحریک پالسهای ثابت وتعیین شده ای را ایجاد می کند.پایه 3 این آیس همواره پایه خروجی است. 
این آی سی کاربردهای فراوانی دارد که از آن جمله می توان به تولید پالس، کنترل پهنای پالس، مدارات تایمر و فرستنده و گیرنده وغیره.... 



__________________

ادامه نوشته

پروگرامر

این مطلب برای کسانی نوشته شده که تا حالا حتی یک بار هم کار عملی با میکروکنترلر نکردند و نمی دانند باید از کجا شروع کنند.
برای شروع کار باید یک پروگرامر و منبع تغذیه تهیه کنید که روی هم 300 تومان هزینه داره. می گی نه نگاه کن.

ساخت پروگرامر STK200 : 

این پروگرامر اصلا مدار نداره و برای ساخت آن فقط به یک فیش DB25 با یک کابل 5تایی یک متری نیاز است . فیش DB25 همان فیشی است که به پورت پرینتر متصل می شود مدار زیر طریقه وصل کردن سیمها به این فیش رو نشون می دهد. البته من مقاومت ها را حذف کردم و مدار همچنان عالی کار می کنه.

در زیر تصویر پروگرامر ساخته شده را می بینید :

پس از بستن قاب مخصوص فیش (در شکل زیر می بینید) در انتهای سیمهای پروگرامر تک سیمهای مفتولی بچسبانید تا به راحتی داخل بردبرد بروند (این کار ضرورتی ندارد و برای راحتی خودتان توصه می شود).

اکنون پروگرامر کامل شده و نوبت به منبع تغذیه می رسد.
به اطراف خود نگاه کنید . دم دست ترین و حرفه ای ترین منبع 5 ولتی در نزدیکی شما قرار دارد . در کامپیوتر شما !!!
نترسید ، درب کیس را باز کنید و مطابق شکل یک سیم بلند را سری با یک مقاومت 1ohm به سیم قرمز یکی از فیش های آزاد پاور وصل کنید.

توجه توجه

همان طور که در شکل می بینید من در حال حواس پرتی سیم را به سیم زرد وصل کردم که 12 ولت است و این اشتباه من یک ATmega16 قربانی گرفت.

پس از اینکه مقاومت را داخل فیش کردید دور آن چسب بپیچید تا اتصال نکند.
نیازی به سیم منفی یا همان GND نیست پون که از پروگرامر یک سیم منفی می آید.

حالا نوبت به پروگرام کردن آی سی می رسد. ابتدا پروگرمر رو به آی سی وصل کنید. اگه به سیم بندی پروگرامر نگاه کنید می بینید که
هر سیم اسمی دارد.
(MOSI , MISO , SCK , RESET , GND)
پایه هایی همنام با سیم هایی که نام برده شد در تمام AVR ها وجود دارد با رجوی ع به دیتاشیت آی سی مربوطه آن ها را پیدا کنید. در زیر پایه های ATmega16 و ATmega32 نمایش داده شده است که همان طور که می بینید ( MOSI=6 , MISO=7,SCK=8,RESET=9 ) و GND=11 و VCC=10 می باشد .

در حالت عادی AVR نیازی به کریستال ندارد و با یک اسیلاتور داخلی 1MHz کار می کند ، مگر اینکه فیوز بیتهای آن را تغییر داده باشید( در مورد فیوز بیتها بعدا توضیح می دهم اگه با فیوز بیتها کاری نداشته باشید اونها هم با شما کاری ندارند . بعد از اینکه سیمهای پروگرامر را به آی سی وصل کردید تغذیه 5 ولت را که از کیس گرفتید را هم به آن وصل کنید(مراقب باشید که هر اشتباهی در مورد تغذیه آی سی موجب سوختن آن می شود . ولی در مورد سیمهای پرو گرامر اینطور نیست).

نرم افزار:
حالا که کارهای سخت افزاری تمام شد . نوبت نرم افزار رسیده. برنامه ای که با آن کار می کنیم برنامه ponyprog است که یک شیر پاک خورده ای به نام Claudio Lanconelli که فکر کنم ایتالیایی باشه اونو نوشته و مجانی روی اینترنت گذاشته و کار خیلی ها رو کساد کرده . این برنامه رو میتوانید از لینک زیر دانلود کنید.
http://downloads.sourceforge.net/ponyprog/ponyprogV207a.zip
البته ممکنه ورژن جدیدتری هم داشته باشه که با مراجعه به آدرس های زیر می توانید دانلود کنید.
http://www.lancos.com/ppwin95.html
http://www.lancos.com/prog.html
بعد از نصب اگر برای اولین بار برنامه رو اجرا کنید به شما دو پیام می ده که باید اولا نوع پروگرامرتون رو انتخاب کنید ، ثانبا برنامه رو کالیبره کنید.
برای این دو کار اول فیش پروگرامر رو به کامپوتر وصل کنید و بعدا به منوی setup رفته و گزینه interface setup رو بزنید. سپس پنجره باز شده را به شکل زیر در آورید و دکمه prob را بزنید اگر پیغام Test Failed. داد یعنی یا گزینه هارو اشتباه تنظیم کردید یا آن دو سیمی را که از خود فیش به خود فیش پروگرامر وصل می شوند (پایه های 2و3و11و12) رو اشتباه زدید. بعد از رفع مشکل اگر دوباره دکمه prob رو بزنید به شما پیغام Test OK را می دهد . دکمه OK را زده پنجره را ببندید.

به منوی setup بروید و گزینه Calibration را بزنید و به سوال جواب مثبت دهید بعد از چند ثانیه پیغامی می آید که Calibration OK .
بعد از این دو کار می توانید از برنامه برای پروگرام کردن آی سی استفاده کنید.

نحوه پروگرام کردن با pony prog :
- به منوی File\Open Program(Flash) file را بزنید و فایل hex مورد نظر را برای پروگرام کردن روی آی سی آدرس دهی کنید.
- از منوی Device\AVR Micro\??? آی سی مورد نظر را برای پروگرام شدن انتخاب کنید.(بهتر است گزینه AVR Auto را انتخاب کنید)
- از منوی Command گزینه Write Program(Flash) را بزنید و منتظر شوید تا عملیات به پایان برسد.
- اکنون آی سی شما پروگرام شده ، اگر آی سی شروع به کار نکرد سیم Reset پروگرامر را از آی سی جدا کنید.
- هرگونه پیغام error در مرحله پروگرام کردن به معنای اشتباه در وصل کردن سیمهاست

موضوع:

مرحله آخر کاری که میکروکنترلر در رباتهای عادی انجام می دهد ما با استفاده از پورت های کامپیوتر انجام داده و فرامین حرکتی را برای سیستم کنترل موتورهای ربات ارسال می کنیم (چپ گرد٬ راست گرد). اما بیاد مراحل رو از وسط شروع کنیم! یعنی مرحله پردازش تصویر. فکر می کنیم یه تصویر توسط دوربین در محیط مطلب در اختیار ما قرار داده شده و ما پردازشات لازم جهت استخراج مسیر حرکت رو روی اون انجام میدیم٬ تا بعدا برسیم به مراحل بعدی... مقدمه دیگه بسه بریم سر اصل مطلب:
 اگر همونطور که گفتم به یه کتاب مطلب نگاهی انداخته باشید حتما از همون ابتدای امر متوجه شدید که در این نرم افزار اکثر عملیات ها برپایه ماتریس ها انجام میشه (ضرب٬ تقسیم٬ جمع٬...). مطلب یجورایی شبیه یه زبون برنامه نویسی هستش و ما در اون از متغیرها٬ عملگرها و توابع و... بسبک زبانهای برنامه نویسی جهت حل مثائل خودمون استفاده می کنیم. اصلا بیاید یه مثال عملی بزنیم:
>> I = 1:10
I =
     1     2     3     4     5     6     7     8     9    10


اجرا کردن دستور I = 1:10 باعث ایجاد یک متغیر به نام I و به شکل یک ماتریس یک بعدی با محتوای ۱ تا ۱۰ می شود (این اولبن و آخریم مثال سطح پایینم بود! توقع دارم اینارو خودتون با خوندن یک کتاب یاد بگیرید) حالا بریم سراغ یک مثال تخصصی:

.codebox {BORDER: black 1px dashed; WIDTH: 90%; BACKGROUND-COLOR: #eeeeee;font-size:9pt;line-height:1; DIRECTION:ltr; text-align:left; padding:5px; font-family: Courier New}RGB = imread('peppers.png'); ٪متغیر = imread('مسیر ونام فایل تصویر');
imshow(RGB);


تابع "imread" یکی از توابع جعبه ابزار پردازش تصویر می باشد که جهت لود کردن یک فایل توصویری در یک متغیر به سبکی که مشاهده می کنید استفاده می شود. می بینید که در کادر متغیرها (بطور پیشفرض کادر بالا سمت چپ میحیط مطلب) متغیر RGB با ابعاد ایجاد شده است. یعنی یک ماتریس سه بعدی که بعد اول ۳۸۴ خانه و معرف تعداد پیکسلهای ارتفاع تصویر٬ بعد دوم ۵۱۲ پیکسل طول تصویر و بعد سوم ۳ خانه که چون تصویر از نوع رنگی (RGB) می باشد یک خانه حاوی مقدار RED و خانه های بعدی نگدارنده مقادیر GREEN و BLUE پیکسل مورد نظر می باشد. جهت درک قضیه به تصویر مقابل دقت کنید.
unit8 نوع تصویر RGB در مطلب را مشخص می کند. باید بدانید سه نوع مکعب رنگ unit8, unit16 و Double برای تصاویر رنگی در مطلب در نظر گرفته شده است. برای مثال در کلاس unit8 هر بعد مکعب که بیانگر یکی از رنگهای قرمز٬ سبز و آبی می باشد دارای ۲۵۶ (۲۸) مقدار تعیین شده می باشد که در کل ۲۵۶*۲۵۶*۲۵۶= ۲۲۴ رنگ مختلف تولید می شود. برای کلاسهای دیگر هم بهمین روال می باشد با این تفاوت که تعداد رنگ آنها بیشتر می باشد.دستور بعدی (خط دوم)٬ دستور "imshow" جهت نمایش تصاویر موجود در متغیر ها با فرمت ذکر شده می باشد. بعد از فراخوانی این دستورات ابتدا اطلاعات موجود در تصویر 'peppers.png' (موجود در مسیر جاری مطلب) داخل متغیر RGB ریخته شده و با دستور imshow مرورگر تصاویر نرم افزار عکس مربوطه را نمایش می دهد.
»افزایش کنتراست تصویر
خوب حالا بیاید یکم کارای پردازشی روی تصاویر انجام بدیم. تصویر pout.tif رو در یک متغیر لود کنید و اون رو نمایش برای خودتون بدید (دقیقا مثل کد زیر). می بینید که این عکس کنتراست پایینی داره !
I = imread('pout.tif');
imshow(I);

برای مشاهده نحوه توزیع شدت رنگ در یک تصویر می توانید با صدا زدن دستور 'imhist' نمودار هیستوگرام آن را رسم کنید (شکل ۱) .
figure, imhist(I);

می بینید که در شکل ۱ رنج شدت نازک می باشد و تمام پتانسیل ۰ تا ۲۵۵ را پوشش نمی دهد بدین معنی که بخشی از مقادیر بزرگ و بخشی از مقادیر کوچک را که باعث ایجاد کنتراست بالا می شوند را در خود ندارد.
در این جعبه ابزار روشهای گوناگونی جهت افزایش کنتراست یک تصویر در نظر گرفته شده است که یکی از آنها استفاده از تابع histeq جهت پخش کردن مقادیر شدت در کل رنج پتانسیلی تصویر می باشد. با اجرای این دستورات به ترتیب زیر می بینید که نمودار هیستوگرام از نمونه شکل۱ به شکل۲ و تصویر از شکل۳ به شکل۴ تغییر می کند...
I2 = histeq(I);
figure, imshow(I2);

بهمین روش می توانید تصاویر دیگری را جهت تمرین وارد این محیط کرده و میزان کنتراست آنها را افزایش دهید.
مقاله این سری خیلی طولانی شد٬ اما می بینید که پردازش تصویر به خصوص در مطلب بحث بسیار سبک و شیرینی هستش! در جلسات آینده وارد مباحث پیشرفته تری خواهیم شد...

مدارهای دیجیتال و ساختار آن

مدارهای دیجیتال و ساختار آن

انواع گیت های دیجیتال
قبل از توضیح گیت ها و اینکه مدار داخلی آن ها چگونه است و چگونه کار می کنند ، چند نکته قابل توجه است . یکی اینکه منظور از 0 و 1 در ورودی این مدارها سطح بالا و پایین ولتاژ است یعنی صفر می تواند همان صفر ولت و 1 =v 5 ولت باشد و مدارها یا بدون ولتاژ یا با ولتاژ 5 ولت کار می کند و صفر و یک و خروجی این مدارها خاموش و روشن بودن LED می باشد . یعنی زمانی که LED روشن شد یعنی خروجی ما یک است و زمانی که خاموش شد یعنی خروجی صفر .

1. گیت Yes با شماتیک

 به ادامه مطلب مراجعه کنید

مدارهای دیجیتال و ساختار آن

انواع گیت های دیجیتال
قبل از توضیح گیت ها و اینکه مدار داخلی آن ها چگونه است و چگونه کار می کنند ، چند نکته قابل توجه است . یکی اینکه منظور از 0 و 1 در ورودی این مدارها سطح بالا و پایین ولتاژ است یعنی صفر می تواند همان صفر ولت و 1 =v 5 ولت باشد و مدارها یا بدون ولتاژ یا با ولتاژ 5 ولت کار می کند و صفر و یک و خروجی این مدارها خاموش و روشن بودن LED می باشد . یعنی زمانی که LED روشن شد یعنی خروجی ما یک است و زمانی که خاموش شد یعنی خروجی صفر .

1. گیت Yes با شماتیک

اولین گیتی که معرفی می کنیم گیت Yes است . همانطور که قبلا گفته شد A در گیت به عنوان ورودی و Y به عنوان خروجی در نظر گرفته شده است . خروجی ما که در این مدار دیود LED است به ازای 0 و 1 دادن به A یعنی همان سطح بالا و پایین ولتاژ ( 0 و 5 ولت ) روشن و یا خاموش می شود . مکانیزم عمل این مدار به این صورت است که وقتی به نقطه A ولتاژ 5 ولت اعمال می گردد ، ترانزیستور روشن شده جریان از کلکتور به امیتر برقرار می شود و وقتی ولتاژ روی آند LED قرار می گیرد LED روشن می شود و به حالت 1 در می آید . پس ما هر موقع به نقطه A ولتاژ ندهیم یا به عبارت دیگر 0 وارد کنیم ، LED روشن و یا یک خواهد بود . از روی این مکانیزم جدولی طراحی می کنیم به نام جدول درستی یا True Table :

A	Y
0 1	0 1

و عبارتی نیز برای این گیت بدست می آوریم :  Y=A

این گیت که به بافر (Buffer) معروف است ، استفاده زیادی در مداراهای الکترونیکی دارد .
2. گیت NOT با شماتیک

در مدارهای معادل بالا می بینیم که Vin از مسیر R2 و R3 روی آند LED قرار می گیرد و LED روشن می شود ، مگر اینکه ما به نقطه A ورودی اعمال کنیم . در این حالت ترانزیستور روشن شده و جریانی که در R2 ایجاد می شود از طریق کلکتور به امیتر انتقال یافته و از امیتر به زمین می رود و LED خاموش خواهد شد . یعنی به ازای ورودی صفر به A ، Y یک روشن خواهد شد و به ازای ورودی 1 به A ، Y صفر و خاموش خواهد شد .
این گیت که به گیت متمم نیز معروف است دارای عبارت زیر می باشد .

A	Y
0 1	1 0

Y = Ā

3. گیت AND با شماتیک

این گیت همانطور که می بینید حداقل به دو ورودی A و B نیاز دارد . همانطور که از مدار مشخص است فقط و فقط زمانی که به هرورودی A و B ولتاژ اعمال می شود هر دو ترانزیستور روشن شده و Vin روی آند LED قرار می گیرد و فقط در این صورت است که LED روشن می شود . پس هر گاه یکی از ورودی ها صفر باشد و یا هر دوی آن ها صفر باشند خروجی صفر است و فقط زمانی خروجی یک می شود که هر دو ورودی یک باشند
گیت AND به گیت ضرب کننده معروف است و عبارت آن به شکل زیر است :
Y = AB

A     B	Y
0    0 0    1 1    0 1     1	0 0 0 1

4. گیت OR با شماتیک

مدار بالا یکی از مدارهای معروف الکترونیک به اسم زوج تفاضلی است ، زمانی که ما به هر کدام از ورودی ها ولتاژ اعمال کنیم ترانزیستور مربوطه روشن شده با انتقال Vin به LED باعث روشن شدن آن می شود و زمانی که به هر دو ورودی می دهیم ، اضافه جریان توسط مقاومت R2 به زمین هدایت می شود و باز هم LED روشن می شود . سپس در این مدار کافیست که یکی از ورودی ها یک شود تا خروجی یک گردد و فقط در حالتی که به هر دو ورودی صفر اعمال شود ، خروجی نیز صفر خواهد بود .
گیت OR به گیت جمع کننده معروف است و عبارت آن به شکل زیر می باشد :
Y = A + B

A     B	Y
0    0 0    1 1    0 1     1	0 1 1 1

تا کنون گیت هایی که بررسی کردیم گیت های معمولی و اولیه بودند که اکنون چند گیت ترکیبی را بررسی می کنیم .
5. گیت NAND که ترکیب گیت AND و گیت NOT است :
با شماتیک

 

همانطور که در مدار بالا پیداست در همه حال از مسیر R2 و R3 ولتاژ راه انداز به LED می رسد و آن را روشن یعنی خروجی را 1 می کند . مگر در حالتی که هم به ورودی A و هم به ورودی B ولتاژ اعمال شود و جریان از کلکتور به امیتر A و از کلکتور به امیتر B راه یافته و به زمین می رسد و فقط در حالتی که هر دو ورودی یک باشد خروجی صفر خواهد بود دقیقا بر عکس گیت AND پس می توان نتیجه گرفت که NOT با هر گیتی که ترکیب شود ، آن را متمم و بر عکس می کند :

A     B	Y
0    0 0    1 1    0 1     1	0 1 1 1

6. گیت NOR که ترکیب گیت OR و NOT است .

همانطور که از مدار بالا برداشت می شود هر کدام از ورودی های A یا B که یک شوند جریان کل از طریق کلکتور به امیتر آن ها به زمین می رود و LED خاموش می شود مگر اینکه هیچ کدام از آن ها یک نباشد و مطابق پیش بینی ما دقیقا متمم و برعکس گیت OR است .

A     B	Y
0    0 0    1 1    0 1     1	1 0 0 0

در عبارت بالا دقت شود که Y برابر متمم کل ( A + B ) است .
و این به معنی نیست .در زیر مثالی برای روشن شدن مطلب می آوریم :

A = 1
                 
B = 0
 

7. گیت EXOR یا OR انحصاری (Exclusive OR)
با شماتیک

A     B	Y
0    0 0    1 1    0 1     1	1 0 0 1

این گیت تابع زوج است یعنی به ازای تعداد زوج از یک و صفر خروجی یک خواهد شد .
و عبارت این تابع به شکل زیر است :

یا 

8. گیت EXNOR که ترکیب گیت EXOR و NOT است . (Exclusive NOR)

این گیت تابع فرد است یعنی به ازای تعداد فرد از یک و صفر ، خروجی یک خواهد شد .
و عبارت این تابع به شکل زیر است :

  یا

A     B	Y
0    0 0    1 1    0 1     1	0 1 1 0

همانطور که دیدیم المان های معمولی الکترونیک که معرفی شدند یعنی مقاومت و ترانزیستور ، تشکیل دهنده گیت های دیجیتال هستند و همین گیت های دیجیتال خود آی سی های دیجیتال را تشکیل می دهند . مثلا آی سی Flash یا CPU تشکیل یافته از تعداد بسیار زیادی از این گیت ها هستند که خود این گیت ها تشکیل یافته از المان هایی مثل ترانزیستور و مقاومت هستند .
بعد از آشنایی با گیت ها چند مدار کاربردی در گوشی های تلفن همراه را با هم بررسی می کنیم که اکثرا به صورت قطعات رابط استفاده می شوند .

میکروکنترلر چیست؟

 

میکروکنترلر چیست :

قطعه ای که این روزها دارد جای خود را در خیلی از وسایل الکتریکی باز میکند .از تلفن گرفته تا موبایل از ماوس لیزری که الان دستتان روی آن است و دارین باهاش کامپیوتر رو کنترل میکنید تا هر وسیله ای که بتوان پیچیدگی رو در اون دید میتونید یک میکروکنترلر رو ببینید .

کلمه میکروکنترلر:

این کلمه از دو کلمه 1- میکرو2-کنترلرتشکیل شده

1-میکرو : میدونین که این یک واحد یونانی است و برابر با 10 به توان منفی 6 متر است. یعنی یک ملیونیوم متر واحده خیلی کوچیکیه نه....ولی واحدهای خیلی کوچیکتر از این هم داریم که در الکترونیک مورد استفاده قرار میگیرند در قسمتهای بعدی توضیحیهاتی راجع به این واحد ها و موارد استفاده آنها داده میشه.

2-کنترلر : که همه معنی و مفهومشو میدونین . یعنی کنترل کننده به تعبیری یعنی "مغز " البته بدون تفکر فقط دستوراتی که به اون داده میشه به نحو احسن انجام میده.

حالا چرا این کلمات ؟

به نظر من کلمه میکرو به دو منظور استفاده شده منظور اول و مهم سرعت عمل میکروکنترلر است که میتواند تا یک ملیونیوم ثانیه باشد و دستوارتی که به اون میدیم با این سرعت انجام بده به همین خاطر واژه میکرو رو به اون اختصاص دادن البته معنی دوم آن شاید کوچیکی این قطعه باشد که تا یک ملیونیوم متر کوچیک شده شاید باور کردنی نباشه ولی در یک تراشه ممکنه بیش از یک ملیون تراتزیستور به کار رفته باشه. این کلمه وقتی اهمیتش کامل میشه که با واژه کنترلر عجین بشه تا معنیش کامل بشود .

حالا نحوه انجام دادن کار میکروکنترلر را به صورت کلی بررسی میکنیم :

تا حالا همه شما با ماشین حساب کار کردین تا حالا به نحوه کار کردنش فکر کردین شما اطلاعاتتون را که همون عملیات ریاضی هست به وسیله صفحه کلید به اون میدید بعد ماشین حساب این اطلاعات رو بر مبنای دستوراتی که قبلا به اون داده شده پردازش میکند و جواب را رویlcd نمایش میدهد. در واقع یک میکروکنترلر برنامه ریزی شده به عنوان مغز ماشین حساب این اطلاعات یا داده رو از صفحه کلید میگیره روشون پردازش انجام میده و بعد بر روی lcd نمایش میده.

کار میکروکنترلر دقیقا مشابه این است میکرو کنترلر بر مبنای یک سری ورودی که به اون داده میشه مثلا این ورودی از یک سنسور دما باشه که درجه حرارت رو میگه یا از هر چیز دیگه مثل صفحه کلید بر مبنای این ورودی ها و برنامه ای که قبلا ما به اون دادیم خروجیشو تنظیم میکنه که ممکنه خروجیش یک موتور باشه یا یک lcd یا هر چیز دیگری که با الکتریسیته کار بکند. حالت دیگری هم میتونه باشه که فقط میکروکنترلر بر مبنای برنامه ای که به اون دادیم عمل کند و خروجیش رو فقط بر اساس برنامه بگیرد.

ساختمان دخلی میکروکنترلر:

کامپیوتری که الان بر روی اون دارین کار انجام میدین دارای یک پردازنده مرکزیه به نام cpu که از کنار هم قرار گرفتن چندین ملیون ترانزیستور تشکیل شده و بر روی اطلاعات پرداژش انجام میده . میکرو کنترلر هم عینا دارای یک پردازنده مرکزی به نام cpu است که دقیقا کار cpu کامپیوتر رو انجام میده با این تفاوت که قدرت و سرعت پردازشش از cpu کمتره که به اون میکروپرسسور میگن در بخش بعدی فرق میکرو پرسسور و میکروکنترلر را بررسی میکنیم. میکروکنترلر علاوه بر cpu دارای حافظه است که ما برنامه ای که بهش میدیم در اون قرار بگیره در کنار حافظه در میکروکنترلرهای امروزی تایمرها برای تنظیم زمان کانتر ها برای شمردنکانال های آنالوگ به دیجیتالپورت هایبرای گرفتن و دادن اطلاعات و امکاناتی دیگر که بعدا مفصل راجع به هر کدام توضیح داده میشه تشکیل شده و همه اینها در یک چیپ قرار گرفته که تنکنولوژی جدید اونو تو یک تراشه به اندازه یک سکه قرار داده.

تفاوت میکروپروسسور و میکروکنترلر:

میکروپرسسور همانطور که گفته شد یک پردازنده است و برای کار باید به آن چیپ های حافظه و چیز های دیگری را به اون اضافه کرد این امکان به درد این میخورد که بر حسب کارمان حافظه مناسب و دیگر قطعات را مانند تایمرها و غیره به صورت بیشتری استفاده کنیمولی مدار خیلی پیچیده میشود و از لحاظ هزینه هم هزینه بیشتر میشود به همین دلیل امروزه از میکروپرسسورها کمتر استفاده میشود اما این روزها میکرو کنترلر های جدید با حافظه های زیاد تعداد تایمر زیاد پورت های زیاد و تنوع بسیار زیاد انها بر حسب این امکانات دست ما را باز گذاشته است تا دیگر میکروپرسسورها را فراموش کنیم.

آیا میکروکنترلر چیز جدیدی را با خود آورده است ؟

جواب منفی است تمام کارهایی که ما با میکروکنترلر میتوانیم انجام بدهیم با قطعات دیگر هم میتوانیم انجام بدهیم چون ما قبلا هم تایمر داشتیم هم کانتر هم حافظه هم پردازنده و.... در واقع میکروکنترلر قطعه ای است با تمام این امکانات که به صورت یک آی سی آماده شده است و هزینهپیچیدگی و حجم را به نحوه قابل ملاحضه ای کاهش میدهد.

عیب میکروکنترلر:

میکروکنترلر با این همه مزایا که گفتیم دارای یک عیب کوچیک است .و آن سرعت پایین ! است آیا سرعتی معادل یک ملیونیوم ثانیه سرعت کمی است ؟ سرعت کمی نیست ولییک مثال شاید بحثو بهتر باز کند

یک گیت منطقی رو در نظر بگیرین که با توجه به ورودی خروجیشو تنظیم مکنه سرعت عمل این گیت منطقی 10 به توان منفی 9 ثانیه است یعنی نانو ثانیه ولی اگر ما بخواهیم این گیت رو با میکروکنترلر کار کنیم سرعتی معادل میکرو ثانیه داریم پس از لحاظ سرعت برای کاربردهای خیلی محدودی میکروکنترلر مناسب نیست.

معرفی انواع میکروکنترلر

تمام میکروکنترلرها جزء این 5 قسمت هستنند:
1) 8051
2) Pic
3) Avr
4) 6811
5) Z8

البته مدل های 6811 ساخت شرکت موتورلا و z8 ساخت شرکت زایلوگ حداقل در ایران خیلی کم استفاده می شوند و رقابت اصلی بین سه نوع دیگر است.
تا به امروز هر میکروکنترلری که ساخته شده زیر مجموعه یکی از این5 نوع است. البته کارخانه های خیلی زیادی با مارک های مختلف میکرو کنترلر تولید میکنند ولی همه اونها زیر مجموعه یکی از این 5 قسمت هستنند .شما برای هر کدام از این5 نوع میکروکنترلر میتوانید میکروکنترلر های مختلفی از شرکت های مختلفی را پیدا کنید.(البته در بازار ایرن کمی با مشکل).
اما خوشبختانه همه میکروکنترلر هایی که جزء هر کدام از 5 نوع بالا باشند از یک برنامه پیروی میکنند. بدین معنا که اگر شما کار با یکی از مدل های آن میکرو را یاد گرفته باشید مثل اینکه کار با تمام میکروکنترلرهای آن نوع را یاد گرفته اید.مثلا شما اگر با یکی از مدل های میکروکنترلر avr مثلا atmega8 را یاد گرفته باشید دیگر با صد ها مدل دیگر میکروکنترلر avr مشکلی ندارید وتقریبا بدون هیچ مشکلی میتوانید با دیگر مدل های این میکرو کار کنید.
اما یه مشکل که در میکروکنترلر ها وجود دارد این است که این5 نوع از لحاظ برنامه نویسی به هیچ وجه با هم دیگر سازگاری ندارند . به طور مثال اگر شما میکروکنترلر های avr و 8051 را کامل یاد گرفته باشید حتی ساده ترین برنامه رو روی یک میکروکنترلر pic نمیتوانید اجرا کنید. واین یکی از بزرگترین عیب و مشکل برای یاد گیری میکرو است .بنابراین از همون اول باید یک انتخاب درست داشته باشید و میکروکنترلر مناسب را برگزینید تا با یادگیری آن میکروکنترلر بتوانید بعدا به سادگی پروژه های خود را اجرا کنید . البته بسیاری از دوستان هستنند که کار با چند میکروکنترلر را میدونند و حتما این هم از هوش بالای ایرانی هاست. ولی اگر به صورت خیلی حرفه ای نخواهید وارد این بحث بشوید باید یکی از این میکروکنترلرها را انتخاب کنید و کار با آن را آغاز کنید. در قسمت بعدی شما را برای این انتخاب کمک خواهم کرد.

معایب و مزایای میکروکنترلر های مختلف نسبت به هم

از آن جای که 6811 و z8 خیلی کمتر استفاده میشوند به معرفی سه نوع دیگر میپردازم.

1) : اول از 8051 که اولین میکروکنترلری بود که به دست بشر ساخته شد شروع میکنیم . همانطور که در مقاله قبلی گفته شد ابتدا این میکروکنترلر توسط شرکت بزرگ intel ساخته شد .اما بعدا intel این امکان را به دیگر شرکت ها داد که این میکروکنترلر را تولید کنند و شرکت هایی مانند ATMEL , PHILIPS , SIEMENS , DALLAS و... به تولید این میکروکنترلر پرداختنند یکی از شرکت هایی که به صورت گسترده به تولید این تراشه پرداخت ATMEL بود که مدل های مختلف میکروکنترلر ساخت این شرکت در سرار جهان و در ایران به خوبی یافت می شود. اما اگربخواهیم به صورت کلی سیر پیشرفت این نوع میکروکنترلر رو در نظر بگیریم اولین میکروکنترلر هایی که ساخته شد با جدیدترین میکروکنترلرهای 8051 که الان تولید میشود با توجه به این پیشرفت شگفت در تمام زمینه ها که صنایع دیگر در دنیا دارند پیشرفت زیادی ندارد به طور مثال AT89S5X که میکروکنترلر 8051 جدید ساخت ATMEL است نسبت به مدل های اولیه 8051 پیشرفت آنچنانی ندارد . امکانات این میکرو نسبت به AVR و PIC قابل مقایسه نیست . به صورتی که که همین مدل جدید 8051 تقریبا حافظه ای برابر یک صدم (0.001 ) میکروکنترلر های AVR را دارد و سرعتش 4 برابر کمتر از میکروکنترلر های PIC و 12 بار کمتر از میکروکنترلر های AVR است . از لحاظ امکانات دیگر هم چنین ضعفی احساس میشود. اما برای کارهای ساده تر که پیچیدگی زیادی در آن نباشد به خاطر قیمت بسیار پایینی که این میکروکنترلر دارد بسیار مناسب است . قیمت همین مدل جدید AT89S5X حول و حوش 1000 تومان است که قیمت بسیار مناسبی است.
این میکرو کنترلر از زبان اسمبلی و C پشتیبانی میکند که زبان برنامه نویسی اصلی آن اسمبلی است که واقعا نوشتن با این زبان برنامه نویسی نسبت به زبان های برنامه نویسی دیگر هم مشکل تر و هم طولانی تر است. در کل این میکروکنترلر امروزه دیگر توانای رقابت با AVR و PIC رو ندارد و امروزه رقابت اصلی بین این دو میکروکنترلر است.

2) میکروکنترلر PIC
واقعا میکروکنترلر خیلی قوی است که بر اساس بعضی آمار ها بیشترین کاربر را به خود اختصاص داده است البته متذکر شوم که در ایران این آمار به نفع AVR است. این میکروکنترلر ساخت شرکت میکرو چیپ است که PIC رو در مدل های خیلی زیادی با امکانات مختلف برای کارهای مختلف میسازد . این میکروکنترلر با مدل های مختلفPIC16XXX و PIC12XXXX که به جای X دوم از چپ به راست حروف C ,X,E,F قرار میگره که هر کدام مفهوم خاصی داره که چون بحث ما آموزش AVR است از روی اون سریع میگزریم X های بعدی هم اعدادی هستنند که نشان دهنده مدل های مختلف هستنند.

3)میکروکنترلر AVR
به میکروکنترلر AVR میرسیم که به نظر من و خیلی از دیگر بهترین میکروکنترلر موجود در بازار است البته خود من با 8051 و AVR بخصوص AVR خیلی کار کردم ولی تجربه ای با PIC ندارم و قضاوت من ممکنه یه طرفه باشه ولی این نظر بسیاری از کسانی است که با AVR کار کرده اند .به دلایلی.....
اول از همه سرعت این میکروکنترلر بسیار بالاست و به قولی دستوراتی که بهش داده میشه در یک سیکل کلاک انجام میده در صورتی که این سیکل کلاک برای 8051 باید تقسیم بر12شودو برای PIC باید تقسیم بر 4 بنابراین AVR سریعترین میکروکنترلر موجود در بازار است . AVR از زبان های برنامه نویسی سطح بالا یا به اصطلاح (HIGH LEVEL LANGUAGE) HLL پشتیبانی میکند که باعث تولید کدهای بیشتری میشود که در کل برنامه نوشته شده نسبت به برنامه هایی که برای 8051 و PIC نوشته میشود کوتاهتر است. امکانات جانبی این میکروکنترلر بسیار مناسب است و شما را از خرید بعضی لوازم جانبی مانند چیپ های آنالوگ به دیجیتال (ADC) , مقایسه گر آنالوگ و... راحت میکند .در ضمن AVR از بسیاری از استاندارد های ارتباطی مانند SPI,UART,12C,JTAG پشتیبانی میکند که به راحتی میتوان این میکروکنترلر را با میکروکنترلر دیگر یا و سایل دیگر وصل کرد و با وسایل دیگر به راحتی ارتباط برقرار کند. قیمت این میکروکنترلر هم به نسبت امکانات فراوانی که داره بسیار پایین است به طوری که یک میکروکنترلر AVR تقریبا پیشرفته رو با قیمت حول و حوش 3 تا 4 هزار تومان خرید .
خلاصه من که خیلی با این میکرو ور رفتم و پروژه های خیلی زیاد و پیچیده ای رو باهاش اجرا کردم بسیار راضی هستم و هیچ مشکلی باهاش نداشتم.اگر هم مشکلی بوده از جانب من بوده نه میکروکنترلر . خلاصه اگر برنامه نویسی و کار با این میکروکنترلر رو خوب یاد بگیرید هر کاری رو میتونید باهاش انجام بدید.

پروگرام میکروکنترلر

شاید تا حالا به نظرتون رسیده باشه که این میکروکنترلر رو چگونه میشه برنامه ریزی کرد تا کار مورد نظرمان را انجام بده در صورتی که یک میکروکنترلر برنامه ریزی نشده هیچ کاری رو نمیتونه انجام بده و هیچ کاربردی نداره در واقع برنامه هر میکرو روح وجانی است که در اون دمیده میشه و اون رو زنده میکنه.
برای برنامه ریزی میکروکنترلر نیاز به دستگاه یا بردی هست به نام پروگرامر که یه پل ارتباطیه بین کامپیوتر و میکروکنترلر . پروگرامر را هم میشه از بازار تهیه کرد و هم میشه اون رو ساخت.
البته پروگرامرهای مختلفی در بازار هستنند که متانسب با کاربردشان قیمت های مختلفی دارند بعضی ها فقط چند مدل رو پروگرام میکنند بعضی از پروگرامر ها همه فن حریفند و تمام میکروکنترلر های 8051,AVBR , PIC , رو برنامه ریزی میکنند به طبع قیمت زیادتری دارند.
اما میشه براحتی برای میکروکنترلری که داریم یه پروگرامر ساخت اغلب نقشه هایی هستنند که میشه یه پروگرامر ساخت که در همین سایت آقا حامد نقشه مدل STK300-200 رو توضیح داده.
ولی توصیه من اینه که خودتون رو به دردسر نندازین و برای همیشه یه پروگرامر بخرین ارزششو داره چون همیشه کاربرد داره و همیشه به اون احتیاج دارین.

در این قسمت از مقاله قصد دارم تا لغات و اصطلاحاتی که در این موضوع هست رو تا اونجایی که بتونم روشن کنم برای این کار قسمت اول برگه اطلاعاتی atmega32 که تقریبا تمام خصوصیات میکروکنترلر های avr را داراست انتخاب کردم و به توضیح بیشتر موارد میپردازم که اکثر این اصطلاحات رو در بر داره در طول مقاله سعی میکنم توضیحاتی راجع به سخت افرار میکرو بدم.

اگر برگه اطلاعاتی atmega32 نوشته شرکت atmel (بزرگترین شرکت تولیکننده میکروکنترلر avr )
رو دیده باشید این مطالب در صفحه اول آن درج شده است :

Features
• High-performance, Low-power AVR® 8-bit Microcontroller
• Advanced RISC Architecture
– 131 Powerful Instructions – Most Single-clock Cycle Execution
– 32 x 8 General Purpose Working Registers
– Fully Static Operation
– Up to 16 MIPS Throughput at 16 MHz
– On-chip 2-cycle Multiplier
• Nonvolatile Program and Data Memories
– 32K Bytes of In-System Self-Programmable Flash
Endurance: 10,000 Write/Erase Cycles
– Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits
In-System Programming by On-chip Boot Program
True Read-While-Write Operation
– 1024 Bytes EEPROM
Endurance: 100,000 Write/Erase Cycles
– 2K Byte Internal SRAM
– Programming Lock for Software Security
• JTAG (IEEE std. 1149.1 Compliant) Interface
– Boundary-scan Capabilities According to the JTAG Standard
– Extensive On-chip Debug Support
– Programming of Flash, EEPROM, Fuses, and Lock Bits through the JTAG Interface
• Peripheral Features
– Two 8-bit Timer/Counters with Separate Prescalers and Compare Modes
– One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare Mode, and Capture
Mode
– Real Time Counter with Separate Oscillator
– Four PWM Channels
– 8-channel, 10-bit ADC
8 Single-ended Channels
7 Differential Channels in TQFP Package Only
2 Differential Channels with Programmable Gain at 1x, 10x, or 200x
– Byte-oriented Two-wire Serial Interface
– Programmable Serial USART
– Master/Slave SPI Serial Interface
– Programmable Watchdog Timer with Separate On-chip Oscillator
– On-chip Analog Comparator
• Special Microcontroller Features
– Power-on Reset and Programmable Brown-out Detection
– Internal Calibrated RC Oscillator
– External and Internal Interrupt Sources
– Six Sleep Modes: Idle, ADC Noise Reduction, Power-save, Power-down, Standby
and Extended Standby
• I/O and Packages
– 32 Programmable I/O Lines
– 40-pin PDIP, 44-lead TQFP, and 44-pad MLF
• Operating Voltages
– 2.7 - 5.5V for ATmega32L
– 4.5 - 5.5V for ATmega32
• Speed Grades
– 0 - 8 MHz for ATmega32L
– 0 - 16 MHz for ATmega32
• Power Consumption at 1 MHz, 3V, 25°C for ATmega32L
– Active: 1.1 mA
– Idle Mode: 0.35 mA
– Power-down Mode: < 1 µA

***********************************************************************

1- (High-performance, Low-power AVR® 8-bit Microcontroller) :
ترجمه : میکروکنترلر AVR 8 بیتی با کارایی بالا و توان کم
میکرو 8 بیتی اشاره به این دارد که این میکروکنترلر حداکثر با 8 بیت کار میکند و این میکرو حداکثر 8 بیت را به صورت همزمان میتواند انتقال دهد. اکثر میکروهایی که تا کننون ساخته شده اند 8 بیتی هستنند این توان هم برای کارهای عمومی و پیشرفته به صورت کامل جوابگوست ولی برای کارهای فوق پیشرفته به نسبت توان انتقال پایینی است .

در رابطه با کارایی بالا این میکروها در مقاله های قبل بحث شده در ضمن میکروکنترلر های avr توان خیلی کمی مصرف میکنند که در ادامه مقاله خواهیم دید.

2-( Advanced RISC Architecture ) :
ترجمه : دارای طراحی پیشرفته RISC
کلمه RISC ((REDUCED INSTRUCTION SET COMPUTER به معنای طراحی CPU که مجموعه دستورات آن حاوی دستورات سریع و ساده است که نوشتن برنامه را مشکل ولی سریعتر میکند. اما طراحی پیشرفته RISC در میکروکنترلرهای AVR ضمن این که دستورات ساده وسریع هستنند، نوشتن برنامه هم راحت و بدون مشکل است.

3-(131 Powerful Instructions – Most Single-clock Cycle Execution ):
ترجمه : دارای 131 دستور العمل قوی که بیشترشان در یک سیکل کلاک اجرا می شوند. اشاره به همان معماری
RISC دارد که دستورات سریع اجرا میشوند.
یعنی برای ATMEGA32 که دارای سرعت 16 MHZ است. این میکرو میتواند در هر ثانیه تقریبا 16 ملیون دستور را اجرا کند.

4- ( 32*8 GENERAL Purpose Working Registers ) :
ترجمه : با 8*32 ثبات عمومی کار میکند.

5-(Fully Static Operation) :
ترجمه : عملکر کاملا ثابت .

6-(Up to 16 MIPS Throughput at 16 MHz ) :
ترجمه : تا 16 ملیون (MIPS) توان عملیاتی در 16MHZ
چند خط بالا دربارش توضیح داده بودم.

7- (On-chip 2-cycle Multiplier ) :
ترجمه : تقویت کننده 2 سیکل بر روی چیپ.

Nonvolatile Program and Data Memories
 

حافظه ، برنامه و داده غیر فرار

8- (32K Bytes of In-System Self-Programmable Flash
Endurance: 10,000 Write/Erase Cycles)
ترجمه : 32KB حافظه داخلی FLASH قابل برنامه ریزی . ماندگاری : 10000 بار نوشتن و پاک کردن.

حافظه FLASH نوعی حافظه غیر فرار مشابه EEPROM که با بلاکهای داده کار میکند. حافظه FLASH این میکروکنترلر قابلیت 10000 بار نوشتن و پاک کرن را دارد که برای تمرین و آزمایش بسیار عالیست.
از لحاظ حجم هم 32 کیلو بایت میتواند نیاز های ما را برآورده کند و در بین سایر میکروکنترلر ها به نسبت حجم خوبی است.در واقع شما باید برنامه را در این حافظه بنویسید.
هر BIT شامل یک (0و1) میشود ،هر BYTE ،1024 BIT است و هر KB (KILO BYTE ) 1024
BYTE است.
(هر حرف یک BYTE است.)

9- Optional Boot Code Section with Independent Lock Bits
In-System Programming by On-chip Boot Program
True Read-While-Write Operation

ترجمه : تعقیر اختیاری برنامه بوت با برنامه ریزی مستقل فیوز بیت ها در دستگاه درست وقتی که دستورعمل ها را میخوانیم یا مینویسم.
اشاره به تعقیر اختیاری فیوز بیت ها دارد که به راحتی میتوانیم این کار را انجام بدهیم.
فیوز بیت : این ها یک سری بیت کلی هستنند که منطق 0 به معنای برنامه ریزی شدن و منطق 1 به معنای برنامه ریزی نشدن بیت است.
اساسا کار این بیت ها تعقیر مشخصات سخت افزاری میکروکنترلر است و هر مدل از میکروکنترلر به نسبت طراحی دارای فیوز بیت های مختلفی است.
به فرض مثال اگر فیوز بیت به نام EESAVE برنامه ریزی شود محتویات حافظه EEPROM در زمان پاک کردن میکروکنترلر محفوظ میماند ولی اگر این بیت برنامه ریزی نشود حافظه EEPROM در زمان پاک شدن میکرو پاک میشود.

10- (1024 Bytes EEPROM) :
: ( Endurance: 100,000 Write/Erase Cycles)

ترجمه : 1024 بایت حافظه EEPROM . ماندگاری : 100000 بار نوشتن و پاک کردن.
اکثر مدل های میکروکنترلر AVR دارای حافظه EEPROM داخلی میباشند که یکی از مزیت های خوب این میکروکنترلر هاست . در این حافظه که اطلاعات داخلش تا حدود 100 سال باقی میماند میشود به اکرار (صد هزار بار) نوشت و پاک کرد و میتوانیم اطلاعات زیادی رو در این حافظه قرار بدهیم.
این حافظه را در هنگام اجرای برنامه میتوان نوشت و خواند و بر گرفته از اول کلمات ELECTRICALLY ERASABLE READ ONLY MEMORY است.

11- (2K Byte Internal SRAM) :
ترجمه : 2 کیلو بایت حافظه SRAM داخلی
این نوع از حافظه یک حافظه با دسترسی تصادفی است. مثل حافظه RAM کامپیوتر.

12- ( Programming Lock for Software Security) :
ترجمه : قفل برای برنامه برای ایمنی

JTAG (IEEE std. 1149.1 Compliant) Interface

قابلیت اتصال با پروتکل JTAG تحت استاندارد IEEE

یکی از چندیدن پروتکل میکروکنترلر است . که به لحاظ سرعت انتقال و قابلیت برنامه ریزی انواع حافظه ها و فیوزها به یکی از بهترین پروتکل های ارتباطی بین میکروکنترلر ها تبدیل شده است.

13-(Boundary-scan Capabilities According to the JTAG Standard ):
ترجمه : امکان مقایسه برخی از ثبات ها در استاندارد JTAG

14- ( Extensive On-chip Debug Support) :
ترجمه : پشتیبانی چیپ از یک اشکل زدایی گسترده

15-( Programming of Flash, EEPROM, Fuses, and Lock Bits through the JTAG Interface ) :
ترجمه : برنامه ریزی حافظه های FLASH , EEPROM و FUSES و فیوز بیت ها با پروتکل .JTAG

امکان خوبی که این پروتکل ارتباطی دارد این است که انواع حافظه ها و فیوز بیت ها را میتوان با آن برنامه ریزی کرد از این رو پروگرامرهای زیادی با استفاده از این پروتکل کار میکنند.

www.arash10501.blogfa.com

آيسي هاي مربوط به گيت هاي منطقي

آيسي هاي مربوط به گيت هاي منطقي

 در اینجا آیسی

74HC08 را به شما معرفی می کنم.این آیسی حاوی 4 عدد گیت منطقی AND است.

بیایید برای شروع مدار، ساده ای را با استفاده از این آیسی ببندیم .تا شما با عملکرد آن آشنا شوید.

گیتAND

قطعات مورد نیاز برای گیت AND

1. 1 عدد آیسی 74HC08
2. 3 عدد LED
3. 1 عدد خازن 0.01 میکرو فاراد
4. 3 عدد مقاومت 1 کیلواهم
5. برد بورد
6. سیم تلفنی

نقشه مدار مربوط به گیت AND

طبق معمول در ابتدا پایه های مربوط به تغذیه آیسی 74HC08 را بر روی برد بورد ببندید.

در این آیسی پایه 7 تغذیه زمین و پایه 14 تغذیه مثبت است.دو پایه 1و 2 این آیسی را با دو مقاومت 1 کیلواهم همانطور که در نقشه مشخص است به زمین متصل کنید.
datasheet مربوط به این آیسی را از اینجا دانلود کنید.برای باز کردن فایل دانلود شده می بایست برنامه acrobat reader را در داخل سیستم داشته باشید.


دومرتبه از پایه های 1و2 به یک سر کلید کلنگی یک حالته وصل کنید سر دیگر این کلید را به کاتد یا منفی LED متصل نمایید.سر مثبت یا آند LED ها را به طور مستقیم به مثبت ولتاژ وصل نمایید.
در این هنگام هر کلیدی را که می بندید LED مربوط به آن روشن می شود.همانطور که می دانید.زمانی خروجی گیت AND یک یا HIGH می شود.که هر دو ورودی آن یک یا HIGH باشد.
در حالت عادی یعنی زمانی که کلید باز باشد.،همانطور که در نقشه می بینید.هر دو ورودی گیت با دو مقاومت 1 کیلو اهم زمین شده است.در واقع ورودی صفر را در حالت عادی در هر دو ورودی خواهیم داشت.
در هنگام بسته شدن کلید پایه های ورودی از طریق LED به مثبت ولتاژ‌ وصل می شو ند.و در این حالت هر دو ورودی HIGH می شود.

هما نطور که گفته شد.،اگر کلید متصل به پایه های ورودی 1و2 بسته شود.پایه ورودی 1و2 که در واقع دو ورودی یکی از 4 گیت موجود در این آیسی است.HIGH یا یک می شو د وخروجی این گیت از آیسی که پایه 3 است.، با بستن هر دو کلید ورودی HIGH یا 1 می شود.


همانطور که در شکل مربوط به شماتیک داخلی آیسی 74hc08 می بینید.این آیسی دارای 4 گیت AND مجزا است.پایه 7 تغذیه زمین و پایه 14 تغذیه مثبت است.
هر گیت AND به همراه دو ورودی و خروجی آن به همراه پایه ها در شکل بالا مشخص شده است.

فرمول مربوط به گیت AND

با توجه به فرمول زیر زمانی این گیت منطقی خروجی یک یا HIGH دارد.؛که هر دو ورودی آن یک باشد.در واقع در ضرب منطقی زمانی خروجی یک می شود که هر دو ورودی یک باشند.در غیر اینصورت خروجی صفر یا LOW است.

گیتOR

قطعات مورد نیاز برای گیت OR

1. 1 عدد آیسی 74HC32
2. 3 عدد مقاومت 1 کیلو اهم
3. 3 عددد LED
4. 2 عدد کلید کلنگی یک حالته
5. برد بورد
6. سیم تلفنی

نقشه مدار مربوط به گیت OR

طبق معمول پایه های مربوط به تغذیه آیسی را در ابتدا ببندید.پایه 7 تغذیه زمین و پایه 14 تغذیه مثبت است.

1و 2 این آیسی را با دو مقاومت 1 کیلواهم همانطور که در نقشه مشخص است به زمین متصل کنید.

دومرتبه از پایه های 1و2 به یک سر کلید کلنگی یک حالته وصل کنید سر دیگر این کلید را به کاتد یا منفی LED متصل نمایید.سر مثبت یا آند LED ها را به طور مستقیم به مثبت ولتاژ وصل نمایید.
در این هنگام هر کلیدی را که می بندید LED مربوط به آن روشن می شود.همانطور که می دانید.زمانی خروجی گیت OR یک یا HIGH می شود.که یکی یا هر دو ورودی آن یک یا HIGH باشد.
برای دریافت datasheet این آیسی اینجا را کلیک کنید

اگر کلید متصل به پایه های ورودی 1و2 بسته شود.پایه ورودی 1و2 که در واقع دو ورودی یکی از 4 گیت موجود در این آیسی است.HIGH یا یک می شو د.،HIGH شدن ورودی از طریق LED ها و بسته شدن کلید ها صورت می گیرد.یک شدن ورودی ها با بسته شدن کلید ها و روشن شدن LED ها کاملا مشخص است. خروجی این گیت از آیسی که پایه 3 است.،با بستن یکی یا هر دو کلیدهای مربوط به پایه های ورودی HIGH یا 1 می شود.

همانطور که در شکل مربوط به شماتیک داخلی آیسی 74hc32 می بینید.این آیسی دارای 4 گیت OR مجزا است.پایه 7 تغذیه زمین و پایه 14 تغذیه مثبت است.
پایه های ورودی و خروجی هر گیت OR به همراه دو ورودی و یک خروجی آن در شکل بالا مشخص است.

فرمول مربوط به گیت OR

با توجه به فرمول زیر زمانی خروجی این گیت یک یا HIGH می شود.که هر دو ورودی آن صفر یا LOW نباشد.بنابراین اگر یکی از ورودی ها یک باشد و دیگری صفر خروجی یک یا HIGH می شودوهمچنین اگر هر دو ورودی یک باشند خروجی نیز یک یا HIGH می شود.
در جمع منطقی تنها در حالتی خروجی صفر می شود.که هر دو ورودی صفر باشند.

گیت NOT

قطعات مورد نیاز برای گیت NOT

1. 1عدد آیسی 74HC04
2. 2 عدد LED
3. 2 عدد مقاومت 1 کیلو اهم
4. 1 عدد کلید کلنگی یک حالته
5. برد بورد
6. سیم تلفنی

نقشه مدار مربوط به گیت NOT

طبق معمول در ابتدا پایه های مربوط به تغذیه آیسی 74HC04 را بر روی برد بورد ببندید.

در این آیسی پایه 7 تغذیه زمین و پایه 14 تغذیه مثبت است. پایه 1 این آیسی را با یک مقاومت 1 کیلواهم همانطور که در نقشه مشخص است به زمین متصل کنید.
datasheet مربوط به آیسی 74hc04 را از اینجا دانلود کنید

دومرتبه از پایه های 1 به یک سر کلید کلنگی یک حالته وصل کنید سر دیگر این کلید را به کاتد یا منفی LED متصل نمایید.سر مثبت یا آند LED را به طور مستقیم به مثبت ولتاژ وصل نمایید.
در این هنگام زمانیکه کلید بسته شودکلید متصل به پایه 1 روشن می شود.،و LED متصل به پایه 2 خاموش می شود.همانطور که می دانید.زمانی خروجی گیت NOT یک یا HIGH می شود.که ورودی آن صفر یا LOW باشد.
بنابراین هر زمان که LED متصل به پایه یک روشن باشد LED متصل به خروجی خاموش است.در واقع خروجی عکس ورودی است
همانطور که در شکل مربوط به شماتیک داخلی آیسی 74hc32 می بینید.این آیسی دارای 4 گیت OR مجزا است.پایه 7 تغذیه زمین و پایه 14 تغذیه مثبت است.
هر گیت NOT دارای یک ورودی و خروجی است.، پایه های ورودی و خروجی در شکل مربوط به شماتیک آیسی 74HC04 مشخص شده است.

فرمول مربوط به گیت NOT

فرمول زیر مربوط به گیت منطقی NOT است.خروجی این گیت همواره عکس مقدار ورودی است.اگر ورودی یک یا HIGH باشد.،خروجی آن LOW یا صفر است.و اگر ورودی آن LOW یا صفر باشد.خروجی آن HIGH یا یک می شود.عبارت ! در فرمول زیر بیانگر NOT یا معکوس است.

گیت NAND

قطعات مورد نیاز برای گیت NAND

1. آیسی 74HC00
2. 3 عدد مقاومت 1 کیلو اهم
3. 3 عدد LED
4. 2 عدد کلید کلنگی یک حالته
5. برد بورد
6. سیم تلفنی

نقشه مربوط به گیت NAND

طبق معمول در ابتدا پایه های مربوط به تغذیه آیس74hc00 را بر روی برد بورد ببندید.

در این آیسی پایه 7 تغذیه زمین و پایه 14 تغذیه مثبت است.دو پایه 1و 2 این آیسی را با دو مقاومت 1 کیلواهم همانطور که در نقشه مشخص است و مانند حالتهای قبلی به زمین متصل کنید.
datasheet آیسی 74hc00 را از اینجا دانلود کنید.

دومرتبه از پایه های 1و2 به یک سر کلید کلنگی یک حالته وصل کنید سر دیگر این کلید را به کاتد یا منفی LED متصل نمایید.سر مثبت یا آند LED ها را به طور مستقیم به مثبت ولتاژ وصل نمایید.
در این هنگام هر کلیدی را که می بندید LED مربوط به آن روشن می شود.همانطور که می دانید.نحوه عملکرد گیت NAND برخلاف AND است.دراین گیت زمانی خروجی یک HIGH است.،که هر دو ورودی صفر یا low یا اینکه هر دو ورودی مخالف یکدیگر باشند.در واقع یعنی اگر یکی از ورودی ها یک باشد دیگری صفر باشد.،در این حالت خروجی یک یا high است.

فرمول مربوط به گیت NAND

با توجه به فرمول زیر گیت NAND عکس گیت AND است.بنابراین زمانی خروجی آن high یا یک می شود که هر دو وردی آن مخلف هم یا هر دو صفر باشند.

آیسی های مربوط به گیت های NOR،XOR و XNOR

در مورد این آیسی ها نیز می توانید با بستن مداراتی شبیه مدارات فوق عملکرد آنها را تجربه کنید.روش کار با این آیسی ها نیز کاملا شبیه به مدارت فوق است.

گیت NOR

این المان منطقی در واقع NOT یا عکس گیت OR است.همانطور که دیدید.زمانیکه یکی از ورودی های گیت OR یا هر دو آنها یک یا HIGH باشد.خروجی آن HIGH می شود.حال شما عکس این قضیه را برای گیت NOR در نظر بگیرید.
بنابراین می توان گفت تنها زمانی خروجی آن HIGH می شود.،که هر دو ورودی صفر یا LOW باشند.

آیسی مناسبی که می توان برای این المان منطقی در نظر گرفت 74HC02 است.به شماتیک درونی این آیسی در شکل زیر توجه کنید.پایه های 7 و 14 مربوط به تغذیه زمین و مثبت آیسی هستند.برخلاف آیسی های منطقی که تا کنون بررسی کردیم .،اولین خروجی آن پایه 1 و دو ورودی اولین گیت از چهار گیت پایه های 2 و 3 آیسی 74HC02 می باشد.
پایه های 2،3،5،6،8،9،11،12 پایه های ورودی و پایه های 1،4،10،13 پایه های خروجی هستند.

فرمول مربوط به گیت NOR

این گیت بنابر فرمول زیر عکس گیت OR است.در واقع زمانی خروجی آن HIGH یا یک است.که هر دو ورودی آن LOW یا صفر باشد.در غیر اینصورت خروجی آن LOW یا صفر خواهد بود.

گیتXOR

این المان منطقی زمانی خروجی آن یک یا high است.که هر دو ورودی آن یکسان نباشد.در واقع زمانیکه هر در ورودی high یا یک
و یا low یا صفر باشند.،خروجی آن low یا صفر است.اگر بخواهید.مانند حالت های قبل مدار ببندید.زمانیکه هر دو کلید در پایه های وردی باز باشند.در واقع مانند حالت های قبلی هر دو پایه ورودی به زمین متصل هستند.در این حالت هر دو ورودی ما صفر است.و با توجه به قانونی که بر این گیت حاکم است.خروجی آن نیز low یا صفر است.بنابراین LED متصل در پایه خروجی نیز خاموش می باشد.
زمانیکه هر دو کلید را می بندید. دو ورودی یک گیت از چهار گیت high یا یک می شود.در این حالت نیز خروجی صفر می شود.
مسیر HIGH شدن همانطور که دیدید.از طریق LED که به مثبت ولتاژ در مدارات قبلی اتصال داشت ایجاد می شود.

در شکل فوق شماتیک درونی آیسی 74HC86 را مشاهده می کنید.این آیسی دارای 4 گیت XOR است.پایه های ورودی و خروجی در شکل این آیسی کاملا مشخص است.پایه های 1،2،5،6،8،9،12و13 پایه های ورودی 4 گیت موجود درا ین آیسی و پایه های 3،4،10،11 خروجی هستند.پایه 7 تغذیه زمین و پایه 14 تغذیه مثبت است.

فرمول مربوط به گیت XOR

درعبارت فوق فرمول حاکم بر این گیت را مشاهده می کنید.! این علامت بیانگر NOT یا برعکس است.فرض کنید A=0 و B=1 باشد.بنابر مسایل گفته شده.،خروجی این گیت باید یک یا HIGH باشد.
با توجه به فرمول زیر به جای مقدار A عکس آنرا قرار دهید.،عکس A برابر یک می شود.حال به جای B مقدار اصلی آنرا قرار دهید.این مقدار یک است. همانطور که می دانید حاصلضرب دو عدد منطقی در صورتی یک خواهد شد.که دو ورودی آن یک باشد.این خاصیت را به راحتی در گیت AND مشاهده کردید.بنابراین با توجه به این قضیه خروجی اولین پرانتز یک می شود.

به پرانتز دوم دقت کنید.چون مقدار A صفر است.بدون توجه به مقدار B جواب این پرانتز صفر می شود.

همانطور که می دانید.،مجموع دو عدد منطقی در صورتی یک می شود.که یکی یا هر دو آنها یک باشند.این قضیه را براحتی می توانید در گیت OR ببینید.
بنابراین جواب این مسئله با توجه به دو ورودی متفاوت یک خواهد شد.که این همان رابطه حاکم بر گیت XOR است.

گیت XNOR

این گیت در واقع عکس گیت XOR است.بنابراین زمانی خروجی آن یک یا HIGH می شود.که هر دو ورودی آن یکسان باشد.یعنی زمانی خروجی آن HIGH می شود.که هر دو ورودی آن یک یا HIGH و یا LOW یا صفر باشند.اگر هر دو ورودی آن یکسان نباشند.خروجی آن LOW یا صفر است.

آیسی معادلی که می توان برای این گیت در نظر گرفت.،آیسی 4077 است.این آیسی حاوی 4 گیت XNOR است.پایه های ورودی و خروجی در شکل بالا کاملا مشخص است.

فرمول مربوط به گیت XNOR

فرض کنید A=0 و B=1 باشد.با توجه به فرمول زیر جواب و توضیحات داده شده در مورد گیت XOR جواب این دو پرانتز داخلی و مجموع آنها برابر یک می شود.به علامت NOT در بیرون هر دو پرانتز توجه کنید.این علامت جواب دو پرانتز داخلی و جواب کلی را عکس می کند.بنابراین جواب کلی صفر یا LOW است.شما می توانید براحتی و با استفاده از این فرمول بفهمید که جواب خروجی این گیت منطقی زمانی یک است.که هر در ورودی آن یک یا صفر باشند.

مدار مجتمع

مدار های دیجیتال با مدارهای مجتمع ساخته می شوند. یک مدار مجتمع ( یا آی سی ) یک کریستال کوچک نیمه هادی به نام تراشه است. که قطعات الکترونیکی را برای گیت های دیجیتال در خود دارد. اتصالات داخل تراشه مدار

ادامه نوشته

قطعات ديجيتال

قطعات ديجيتال

1- مدارهاي مجتمع:

مدارهاي ديجيتال با مدارهاي مجتمع ساخته مي شوند يک مدار مجتمع (يا آي سي) يک کريستال کوچک نيمه هادي بنام تراشه است که

ادامه نوشته

تَراشه یا مدار مجتمع

تَراشه یا مدار مجتمع (که برابر فارسی chip یا آی‌سی: IC یا Integrated circuit به زبان انگلیسی است) به مجموعه‌ای از مدارات الکترونیکی اطلاق می‌گردد که

ادامه نوشته

برنامه نويسي با C

برنامه نويسي با C :

         سلام خدمت دوستان عزيز: حتما از قابليت ها و قدرت زبان C خيلي چيزها شنيده ايد. بايد بگويم اين گفته هم درست و هم نادرست است.

ادامه نوشته

فیبر نوری

مقدمه:
با در نظر گرفتن سرعت نور كه سيصد كيلومتر در ثانيه مي باشد و با توجه به اختراع ليزر در سال 1960 ميلادي ايده به كارگيري تضعيفي dB/km1000 اعلام شد كه عملا در انتقال اطلاعات مخابراتي قابل استفاده نبود تا اين كه در طي يازده سال بعد با كوشش فراوان محققين تلفات فيبر نوري توليدي شديدا كاهش داده شد و

ادامه نوشته

معرفی انواع میکروکنترلرها

معرفی انواع میکروکنترلر

تمام میکروکنترلرها جزء این 5 قسمت هستنند:
1) 8051
2) Pic
3) Avr
4) 6811
5) Z8

ادامه نوشته

ساختمان داخلی یک ترانزیستور

ساختمان داخلي يك ترانزيستور

ترانزيستور از سه لايه نيمه هادي در كنار تشكيل شده است . اين لايه ها ي نيمه هادي به دو صورت كنار هم چيده ميشود.
نوع اولNPN (تيپ منفي)
نوع دوم PNP (تيپ مثبت)
كاربردهاي ترانزيستور:
ترانزيستورها به طور عمده در مدارهاي زير كاربرد دارند: ....

1-در تقويت كننده ها
2-در تثبيت كننده ها
3-در نوسان سازها (در مدارات اسيلاتور)
4-در مدارات آشكارساز
5-در مخلوط كننده ها (مدارات ميكسر)
6-در مدارات كليد الكترونيكي (درمدارات سوئيچ)
7-درمدارات مدولاتور
طريقه پيدا كردن پايه هاي ترانزيستور:(با اهم متر آنالوگ)
اهم متر را در رنج R×10 قرار ميدهيم ،يك پايه را به طور فرضي بيس در نظر ميگيريم و يك فيش اهم متر را روي بيس قرار ميدهيم فيش ديگر را تك تك به دو پايه ديگر مي زنيم اگر عقربه حركت كرد و همينطور با تعويض فيش عقربه حركت نكرد اين بدان معناست كه پايه بيس را درست انتخاب كرديم ( در صورت نادرست بودن آن پايه بعدي را بيس در نظر ميگيريم ). با مشخص شدن پايه بيس در جهتي كه بيس به دو پايه ارتباط داشت ،اگر فيش قرمز روي بيس بود ترانزيستور مثبت واگر فيش سياه روي بيس بود ترانزيستور منفي است .


تشخيص اميتر و كلكتور
اهم متر را در رنج R×10 قرار ميدهيم سپس مقاومت بين پايه بيس و دو پايه ديگر را اندازه ميگيريم .مقاومت پايه بيس اميتر از مقاومت پايه بيس كلكتور بيشتر است .RBE>RBC

باياس ترانزيستور
براي اينكه بتوانيم از ترانزيستور به عنوان تقويت كننده و سوئيچ و.. استفاده كنيم بايد ابتدا ترانزيستور را مورد تغذيه DC قرار دهيم .اين تغذيه را باياس ترانزيستور گويند .براي اينكه ترانزيستوري شروع به كار كند بايد به صورتي درمدار قرار گيرد كه ديود بيس اميترآن درباياس مستقيم و ديود بيس كلكتور در باياس معكوس باشد ،در غير اين صورت ترانزيستور معكوس است .
انواع باياس ترانزيستور
الف- مستقیم یا ثابت:
این بایاسینگ ایده ال نمیباشد زیرا به علت اتلاف بالاي دما باعث سوختن ترانزیستور میشود.
ب- تغذیه خودکار:
از این بایاسینگ هم به علت اتلاف دما استفاده ي چنداني نمي شود
ج-بایاس سر خورد:
این بایاسینگ به عنوان ایده آل ترین نوع بایاسینگ بوده که در مدارهای الکترونیکی قابل استفاده مي باشد
مفهوم تقويت و تقويت كنندگي
يك تقويت كننده الكترونيكي تقويت كننده اي است كه سيگنال ضعيفي به آن وارد ميشود و سيگنال تقويت شده اي از آن خارج مي شود به چنين تقويت كننده اي آمپلي فاير ميگويند .
هرتقويت كننده اي 4 پايه دارد ،2 پايه ورودي و 2 پايه خروجي ، ولي ترانزيستور3 پايه دارد بنابراين در تقويت كننده هاي ترانزيستوري ورودي به 2 پايه داده مي شود و از يكي از پايه هاي ورودي در خروجي هم استفاده مي شود يعني يك پايه بين ورودي و خروجي مشترك ميشود بر حسب اينكه كدام پايه مشترك باشد سه حالت داريم :
C.B : بيس مشترك يا تقويت كننده ولتاژ: اين مدار قادر به تقويت ولتاژمي باشد.
C.C : كلكتورمشترك یا تقویت کننده جریان:این مدار قادر به تقویت جریان مي باشد.
: C.E اميتر مشترك يا تقويت كننده جريان و ولتاژ برابر با تقويت توان: در این مدار هم تقویت ولتاژ و هم تقویت جریان میشود که با نام تقیت کننده توان معروف است.


ترانزیستور چگونه کار می کند

استفاده از دیود زنر برای تهیه ولتاژ ثابت


دیودهای زنر
همانطور که قبلا" اشاره کردیم از این دیودها برای تثبیت ولتاژ استفاده می شود. این نوع از دیود ها برای شکسته شدن با اطمینان در ولتاژ معکوس ساخته شده اند، بنابراین بدون ترس می توان آنها را در جهتمعکوس بایاس کرد و از آنها برای تثبیت ولتاژ استفاده نمود. به هنگام استفاده از آنها معمولا" از یک مقاومت برای محدود کردن جریان بطور سری نیز استفاده می شود. به شکل نگاه کنید به این طریق شما یک ولتاژ رفرنس دقیق بدست آورده اید. دیودهای زنر معمولا" با حروفی که در آنها Z وجود دارد نامگذاری می شوند مانند BZX یا BZY و ... و ولتاژ شکست آنها نیز معمولا" روی دیود نوشته می شود، مانند 4V7 که به معنی 4.7 ولت است. همچنین توان تحمل این دیود ها نیز معمولا" مشخص است و شما هنگام خرید باید آنرا به فروشنده بگویید، در بازار نوع 400mW و 1.3W آن بسیار رایج است.

یکسو ساز تمام موج با استفاده از پل دیود.
پل دیود یا Bridge Rectifiersاما برای آنکه بتوانیم از نیمه منفی موج ورودی که در نیمی از سیکل جریان امکان عبور به خروجی را ندارد،استفاده کنیم باید از مداری بعتوان پل دیود استفاده کنیم. پل دیود همانطور که از شکل دوم مشخص است متشکل از چهار دیود به یکدیگر متصل می باشد. جریان متناوب به قسمتی که دو جفت آند و کاتد به یکدیگر متصل هستند وصل می شود و خروجی از یک جف آندو یک جفت کاتد به یکدیگر متصل شده گرفته می شود. روش کار به اینصورت است که در سیکل مثبت مدار دیودهای 1 و 2 عمل کرده و خروجی را تامین میکنند و درسیکل منفی مدار دیودهای 3 و 4 عمل می کند و باز خروجی را در همان وضعیت تامین می کند.

نمای واقعی تری از پیوندها در یک ترانزیستور که تفاوت کلکتور و امیتر را بوضوح نشان می دهد.
برای هریک از لایه های نیمه هادی که در یک ترانزیستور وجود دارد یک پایه در نظر گرفته شده است که ارتباط مدار بیرونی را به نیمه هادی ها میسر میسازد. این پایه ها به نامهای Base (پایه) ، Collector (جمع کننده) و Emitter (منتشر کننده) مشخص می شوند. اگر به ساختار لایه ای یک ترانزیستور دقت کنیم بنظر تفاوتخاصی میان Collector و Emitter دیده نمی شود اما واقعیت اینگونه نیست.

چرا که ضخامت و بزرگی لایه Collector به مراتب از Emitter بزرگتر است و این عملا" باعث می شود که این دو لایه با وجود تشابه پلاریته ای که دارند با یکدیگر تفاوت داشته باشند. باوجود این معمولا" در شکل ها برای سهولت این دو لایه را بصورت یکسان در نظر میگیردند. بدون آنکه در این مطلب قصد بررسی دقیق نحوه کار یک ترانزیستور را داشته باشیم، قصد داریم ساده ترین مداری که می توان با یک ترانزیستور تهیه کرد را به شما معرفی کرده و کاربرد آنرا برای شما شرح دهیم. به شکل زیر نگاهکنید.

فیوز

فیوز چیست؟

معمولا ، يك فيوز يا دسته فيوزهايي به اتصال هاي تامين كننده جريان در يك ساختمان يا هر آپارتماني متصل مي شود. گاهي فيوزها را در جعبه مستقلي قرارمي دهند. فيوزپريزي در ساختمان جعبه فيوز وجود دارد كه بايد با عبور جريان 3تا 5a ذوب مي شود، فيوز آپارتمان با عبور جريان 15تا 20a ذوب مي شود. در حاليكه فيوز يك ساختمان براي جريانهاي خيلي شديدتر چند صد آمپر تنظيم مي شود.
فيوز چيست ؟
مقاومت الكتريكي و جريان در مدار
جريان الكتريكي در رساناي متصل به مدار بنابر قانون اهم از روي مقاومت رسانا و ولتاژ دو سر آن معين مي شود. براي يك ولتاژ معين ، هر چه مقاومت رساناي داده شده بيشتر باشد جريان كمتر است. مثلاً مقاومت لامپ هاي التهابي معمولي نسبتاًزياد است ( صدها اهم ). و از اين رو جرياني كه از آنها مي گذرد كم است (چند دهم آمپر) .
كوتاه شدگي مدار
اگر سيم ها را با اتصال فرعي به لامپ متصل كنيم. مدار فرعي با مقاومت بسيار كم بدست مي آيد. و جريان خيلي شديد مي شود. در اين مورد گفته مي شود كه مدار كوتاه بوجود آمده است. مدار كوتاه بطور عام هر اتصال كم مقاومتي در دو سر منبع جريان الكتريكي است. جريان هاي شديدي كه در مدار كوتاه ظاهر مي شود فوق العاده خطرناك هستند و به علت آنكه سيم ها شديداً گرم مي شوند براي منبع جريان بسيار زيان آورند.
محافظت سيم ها از كوتاه شدگي مدار
براي محافظت سيم ها از كوتاه شدگي مدار ، فيوز استفاده مي شود فيوز ها سيم هاي نازك مسي اند يا سيم هايي كه از فلزات زود گداخت مثل سرب ساخته شده اند. كه به طور سري به مدار حامل جريان متصل مي شوند. و طوري در نظرگرفته مي شوند كه اگر جريان از مقدار مشخص شده بيشتر شود ذوب مي شود. نمودار طرح وار زير طرز كار فيوز را شرح مي دهد وقتي كه سيم ها توسط تكه سيم مسي متصل شوند مدار كوتاه فيوز بطور سريع ذوب شده و مدار قطع مي شود.
ساختمان فيوز فشنگي با توپي پيچي
اين فيوز رايجترين نوع از فيوزهاست كه به كار برده مي شود. منشا اصلاح فيوزي به توپي چيني كه در سطح بيروني فيوز قراردارد، مربوط است، كه سيم با نقطه ذوب پايين در آن قراردارد. توپي مانند سرپيچ لامپ در سر پيچ پيچانده مي شود و پس در هر كوتاه شدن مدار تعويض مي شود.
معمولا ، يك فيوز يا دسته فيوزهايي به اتصال هاي تامين كننده جريان در يك ساختمان يا هر آپارتماني متصل مي شود. گاهي فيوزها را در جعبه مستقلي قرارمي دهند. فيوزپريزي در ساختمان جعبه فيوز وجود دارد كه بايد با عبور جريان 3تا 5a ذوب مي شود، فيوز آپارتمان با عبور جريان 15تا 20a ذوب مي شود. در حاليكه فيوز يك ساختمان براي جريانهاي خيلي شديدتر چند صد آمپر تنظيم مي شود.
ساختمان فيوز با توپي پيچي
1. توپي چيني
2. سيم با نقطه ذوب پائين
3. جاي فيوز

__________________

میکروفون

ميكروفون

ميكروفونها يا مبدلهاي الكتروآكوستيكي، دستگاههايي هستند كه تغييرات انرژي آكوستيكي را به انرژي الكتريكي تبديل مي كنند. (ضمناً عكس اين مطلب نيز در مورد بلندگوها صادق است).
همانطور كه مي دانيم انرژي صوتي از نوع انرژي مكانيكي است و با جرم، محيط الاستيك و نيرو سر و كار دارد. بنابراين حفظ و انتقال انرژي صوتي (آكوستيكي) در برد زياد امكان پذير نيست. فرض كنيد انرژي صداي گفتگوي انسان به ميزان انرژي رعد و برق (مثلاً db130) باشد، البته مي دانيم كه برد انتقال اين انرژي محدود است، در صورتيكه اگر اين انرژي (صوتي) به انرژي الكتريكي تبديل شود هرگونه تغيير و تبديل روي آن براحتي امكان پذير مي شود. براي مثال، انرژي الكتريكي را مي توان بهر ميزان تقويت كرد و آنرا به هر نقطه در فواصل خيلي دور ارسال داشت. مثلاً بردن يك نوار ضبط صوت در هر نقطه و يا انتقال صداي گوينده اي كه در جلوي ميكروفون در استوديو در يك نقطه از جهان صحبت مي كند و اين انرژي توسط فرستنده راديوئي به ساير نقاط با وسعت بسيار پخش مي شود. انرژي الكتريكي بوسيله9 بلندگو مجدداً به انرژي اكوستيكي تبديل مي شود. در اين فصل طرز كار اين مبدلهاي الكتروآكوستيكي را مورد مطالعه قرار مي دهيم.

با توجه به ماهيت انرژي آكوستيكي دستگاههائي كه كار تبديل را انجام مي دهند به هر ترتيب با عمل مكانيكي سر و كار دارند و سيستمهاي نوسان كننده مكانيكي مطرح مي شوند. همانطور كه اگر شخصي در موقع صحبت كردن يك صفحه كاغذ را بطور كشيده در جلوي دهان خود قرار دهد، متناسب با دامنه و فركانس انرژي صوت كاغذ به ارتعاش درمي آيد، ممبران ميكروفون بر اثر صوت ارتعاش مي نمايد، با استفاده از پديده هاي فيزيكي مانند پديده هاي القاي الكترومانيتيك، اثر پيزد الكتريك، تغييرات ظرفيت خازن و تغييرات مقاومت گردد، ذغال انرژي اكوستيكي به انرژي الكتريكي تبديل مي كند.

قبل از پيشرفت علم الكترونيك و ساختن تقويت كننده هاي مناسب معمولاً از شرايط نامناسب معمولاً از شرايط نامناسب ميكروفون استفاده مي شد، زيرا اگر بخواهيم سيگنال خروجي ميكروفون بر حسب فركانس در نوار 20 تا 20000 هرتز خطي باشد راندمان ميكروفون بسيار ناچيز خواهد بود. بطوريكه اگر سيگنال بلافاصله درون ميكروفون تقويت نشود بر اثر ضعيف بودن دامنه سيگنال نويز بسياري وارد شده و عملاً استفاده از سيگنال با كيفيت مناسب بدون استفاده از تقويت كننده امكان پذير نمي باشد.
بنابراين در محاسبه ميكروفون بدون استفاده از تقويت كننده سعي مي شود راندمان نسبتاً بالا باشد كه موجب باريك و نماصاف شدن پاسخ فركانس مي شود. مانند ميكروفون ذغالي كه داراي راندمان خوب بوده ولي پهناي نوار فركانس آن كم و ناصاف مي باشد. امروزه در بيشتر موارد از ميكروفونهاي با كيفيت خوب در امر صدابرداري در راديو و تلوزيون و استوديوها استفاده مي شود كه داراي تقويت كننده هاي اوليه الكترونيكي مي باشد.
ضمناً ميكروفونهاي با كيفيت عالي براي كارهاي دقيق اندازه گيري بدون نويز و بدون ديستورشن ساخته مي شود و در نوار فركانس 20 تا 20000 هرتز پاسخ خطي دارند كه در آزمايشگاههاي تحقيقاتي از آنها استفاده مي شود.
ميكروفونها تغييرات فشار صورت درون محيط را به تغييرات مشابهي از ولت يا جريان در داخل مدار الكتريكي كه متصل به آن است تبديل مي نمايند. كه اين جريان وارد دستگاههاي تقويت كننده شده و پس از عمليات مختلف توسط بلندگو به انرژي صوتي تبديل مي شود. حال در اين فصل به معرفي انواع مختلف ميكروفونها مي پردازيم.
ساختمان ميكروفونها
ميكروفون ها از نظر ساختمان به چند دسته تقسيم مي شوند. ميكروفون هاي ذغالي، ميكروفون هاي ديناميكي، ميكروفون هاي الكترومغناطيسي، ميكروفونهاي الكترواستاتيك، ميكروفون هاي نواري و ميكروفون هاي پيزوالكتريكي (كريستالي).
o ميكروفونهاي ذغالي (كربن دار)
o ميكروفونهاي ديناميكي (Moving Coil Mie)
o ميكروفونهاي الكترومغناطيسي (Moviong Magnet Mic)
o ميكروفونهاي پيزوالكتريك (كريستالي) (Pizoelectric Mic)
o ميكروفونهاي نواري
o ميكروفونهاي خازني (الكترواستاتيك) و يا (الكتروكاندستور)
o نتيجه (محاسن ميكروفونهاي مختلف
o معايب ميكروفونهاي خازني
o دلايل احتياج منبع تغذيه در ميكروفونهاي خازني
o ميكروفون بي سيم يا MF يا Wireless Mic
o پروانه كانال فرستنده (Program channal)
o گيرنده (Reciver)
o ميكروفونهاي الكترت (Electret Cendenser Mc)
o منابع تغذيه ميكروفونها
o مزيت سيستم فانتوم بر AB
o جنس و ساخت بادگيرها
o ميكروفونهاي تمام جهته (Omni directional)
o ب-ميكروفونهاي يك جهته يا كارديوئيد يا دلوار (Cardioid)
o ميكروفونهاي دوجهته يا دو راستايي يا هشت لاتين
o د- ميكروفونهاي فوق العاده كارديوئيد (Hyper cardioid)
o ميكروفون گان (Gun Mic or Tele Mic)
o دلايل استفاده از ميكروفون گان
o مكانيزم ميكروفون گان (Gun)
ميكروفونهاي ذغالي (كربن دار)
ميكروفون هاي ذغالي تشكيل شده از يك مخزن ذرات ذغال، اين ذرات ذغال ممكن است به اشكال مختلف هندسي تهيه شود. روي ذرات ذغال يك شاخكي قرار دارد كه به ديافراگم يا ممبران متصل است كه اگر در مقابل اين ممبران يل ديافراگم صوت ايجاد كنيم مرتعش مي گردد. ارتعاشات حاصل در ممبران، دقيقاً همان مشخصات ارتعاشات منبع صوت را دارا مي باشد. و اين تغييرات فشار عيناً به شاخك انتقال مي يابد. تغييرات ايجاد شده در ممبران يا شاخك باعث تغيير مقدار فشردگي ذرات ذغال به يكديگر شده كه در نتيجه مقاومت الكتريكي مجموعه مخزن تغيير مي يابد. و مشاهده مي كنيم كه متناسب با همان تغييرات فشار وارده روي ممبراتن جريان I كه از مدار عبور مي كند تغيير مي يابد. يعني توانسته ايم تغييرات فشار صورت را تبديل به جريان الكتريسيته نمائيم. كه اين جريان متغيير را مي توان بصورت فشار الكتريكي از دو سر مقاومت باز دريافت كرد.
اين ساده ترين و ارزانترين ميكروفون است كه از سال 1984 تا كنون از آن استفاده مي شود. اين ميكروفون داراي بازده با راندمان زيادي است. بنابراين بدون طبقات تقويت كننده مي توان از آن استفاده نمود. ولي در شرايط حرفه اي از آن استفاده نمي شود چون از نظر پهناي باند فركانسي مطلوب نمي باشد يعني پهناي باند آن وسيع نيست و كيفيت مطلوب و خوبي را دارا نمي باشد بنابراين از آن فقط براي انتقال سخن در تلفن و در راديو فقط در ارتباطات داخلي بين افراد استفاده مي شود. در شكل زير نمونه اي از يك پهناي باند فركانسي در يك ميكروفون ذغالي با فشار ثابت ديده مي شود.
ميكروفون ذغالي از لحاظ پاسخي فركانسي Frequency Response داراي دو اشكال اساسي و مهم مي باشد.
1-عرض باند آن (پهناي باند فركانسي) محدود است به اين ترتيب كه هم از نظر فركانس هاي بالا و پايين در عبورش محدوديت دارد. پهناي باند فركانسي اين ميكروفون بين HZ300 تا HZ3500 نيز مي باشد.
2-همين عرض باند نيز خطي نيست. منظور از خطي نبودن همان تغييرات سطح دامنه باند فركانسي نيز مي باشد. همانطور كه بيانم شد از اين ميكروفون در صنعت تلفن استفاده مي شود چرا كه در اين جا، فقط هدف ما رساندن پيام مي باشد و كيفيت صدا براي ما مطرح نيست

ميكروفونهاي ديناميكي (Moving Coil Nie)
ميكروفونهاي ديناميكي تشكيل شده از يك ممبران از جنس سبك نظير كاغذ، پلاستيك و با آلومينيوم كه يك سيم پيچ به ممبران (ديافراگم) متصل است و اين سيم پيچ مي تواند در داخل شكاف قطبين يك آهن ربا حركت نمايد. بنابراين وقتي كه فشار صوتي روي اين ممبران وارد مي آيد ممبران و در نتيجه سيم پيچ متصل به آن با همان ريتم تغييرات صوتي نوسان مي نمايند، از حركت سيم پيچ در داخل ميدان مغناطيسي يك جريان الكتريكي روي سيم پيچ القا مي گردد كه ريتم تغييرات اين جريان درست با ريتم تغييرات فشار وارده روي ممبران است.
اين ميكروفون، اولين خانواده ميكروفوني است كه بطور حرفه اي استفاده مي شود و در اين ميكروفون مغناطيس ثابت و سيم پيچ (Coil) متحرك و جرياني حدود دهم ميلي ولت ايجاد مي شود و در ميكروفون هاي حرفه اي حدود mv2/0 است.
علت اينكه اين ميكروفون ها در مصارف حرفه اي استفاده مي شود داشتن عرض باند خطي وسيعي است ولي قيمت آن بسيار گران مي باشد. اين ميكروفون ها نسبت به ميكروفون ذغالي راندمان كمتري دارد ولي داراي كيفيت بهتري است و در صنايع حرفه يا مخصوصاً در صدا و سيما بنحو احسن استفاده مي گردد و از اين ميكروفون براي ضبط گفتار استفاده مي شود. ضمناً براي زياد كردن راندمان اين نوع ميكروفون با قرار دادن سوراخ در پشت ديافراگم كه به فضاي خارج متصل باشد و با محاسبه سطح و طول سوراخ يك مقدار از انرژي صوتي را با 180 درجه اختلاف فاز به پشت ديافراگم منتقل مي نمايند اين فيدبك به حركت به ممبران كمك كرده و راندمان ميكروفون زياد مي شود.
حساسيت ولتاژ مدار باز اين ميكروفون با پيچك متحرك (سيم پيچ) تقريباً برابر با 5-10×4/2 ولت بر ميكروبار، و يا db4/92 – دسي بل مي باشد و نسبت به ميكروفون خازني كريستالي (بعداً توضيح داده مي شود) از حساسيت كمتري برخوردار مي باشد. امپدانس خروجي ميكروفون حدود 10 اهم است كه نسبت به ميكروفونهاي خازني و كريستالي خيلي ناچيز است و بوسيله ترانسفورماتور بالابرنده ولتاژ در بدنه ميكروفون عمل تطبيق امپدانس را انجام ميدهد. در ضمن ميكروفون الكتروديناميكي بدون تقويت كننده مقدماتي استفاده مي شود و مي توان با كابل نسبتاً طولاني سيگنال را از آن انتقال داد.
پاسخ فركانس اين نوع ميكروفون حدود 10 تا 14 كيلوهرتز مي باشد و در ضبط صداي گوينده و رپرتاژ و تئاتر و ... از آن استفاده مي شود.

ميكروفونهاي الكترومغناطيسي (Moving Magnet Mic)
اين ميكروفونها از يك آهن رباي نعلي تشكيل يافته كه دور قطبين آن سيم پيچ قرار دارد و ممبران آن از جنس فولاد است و وقتي كه بر اثر ارتعاشات صوتي ممبران مرتعش مي گردد صفحه فولاد به دو قطب آهن ربا دور و نزديك مي شود، بنابراين ميدان مغناطيسي در دو قطب تغيير مي يابد و اين ميدان در داخل آهن ربا تغيير مي كند و روي سيم پيچها يك جريان الكتريكي القا مي گردد كه ريتم تغييرات ارتعاشات صوتي است كه روي ممبران وارد گرديده است. نوعي ديگر از اين ميكروفونها بدين صورت است كه بخشي از ممبران را كه در برابر قطبهاي آهن رباي NS دائمي است با پولكي از آهن رباي نرم مي پوشانند تا از لرزشهاي اين پولك آهني مقاومت مغناطيسي شكاف هوائي را تغيير دهد. بنابراين لرزش ممبران باعث ايجاد جرياني در سيم پيچهاي روي آهن ربا مي گردد.
راندمان اين ميكروفون ميكروفونهاي ذغالي است ولي باند فركانسي وسيع تري دارد. اين ميكروفون بعلت وزن زياد آن در حال حاضر استفاده زيادي ندارد. و همچنين وزن زياد ممبران بازدهي ميكروفون را در فركانسهاي بالا كاهش مي دهد.

ميكروفونهاي پيزوالكتريك (كريستالي) (Pizoelectric Mic)
بعضي از عناصر مانند بلور كوارتز، نمك راشل و دي هيدروفسفاتت آمونيم و مواد سراميكي ريخته شده از قبيل تيتانات دوباريم، داراي خاصيت پيزوالكتريك هستند. يكي از بلورها كه در مقابل حرارت پايدار و بصورت خطي كار مي نمايد. بلور كوارتز مي باشد كه در الكتروآكوستيك از آن براي ساختن ميكروفون، بلندگو و پيكاپهاي گرام استفاده مي شود. نوع بلوري كه بيشتر بكار مي رود بلور با برش X ناميده يم شود كه مانند شكل از بلور طبيعي بريده ايم شود.
ميكروفون كريستالي، ميكروفوني مي باشد كه در آن از خاصيت پيزوالكتريك بعضي از كريستالها استفاده مي شود بدين معني كه تغييرات فشار وارد بر روي اين نوع كريستال جريان متناوبي متناسب با فشار وارده در دو سر كريستال ايجاد مي كند.
دو نوع ميكروفون كريستالي وجود دارد، يكنوع از آن فشار صوت مستقيماً بر صفحه كريستال تأثير مي نمايد كه داراي بازده بسيار كم در حدود 4/0 ولت براي هر ميكروبار مي باشد و نوع دوم، فشار صوت به يك ممبران فلزي وارد مي شود و حركات ممبران بوسيله ميله اي كه در پشت آن قرار دارد به كريستال منتقل مي شود كه البته اين نوع داراي بازده بيشتري در حدود يك تا دو ميلي ولت بر ميكروبار مي باشد. از ميكروفون پيزوالكتريك تا 8 سال پيش در ضبط صوتهاي خانگي استفاده ميشد. ولي هم اكنون ديگر استفاده نمي شود زيرا عرض باند آن حدود 7 تا 8 كيلوهرتز مي باشد كه پهناي باند آن كم است.
در نوع دوم ميكروفون كه ارتعاشات صوت توسط ديافراگم به كريستال منتقل مي شود و اختلاف پتانسيل دريافتي در خروجي زياد مي شود ولي پهناي باند نوار فركانس نسبت به حالت اول كمتر مي باشد.
پهناي باند نوار پاسخ فركانس ميكروفون كريستالي بين 20 تا 10000 هرتز كه حدود 5 دسي بل نسبت به حساسيت متوسط تغييرات دارد. حساسيت متوسط تغييرات دارد. حساسيت متوسط ميكروفون 50 دسي بل براي يك ولت در هر ميكروبار است.

ميكروفونهاي نواري
اين ميكروفون از يك نوار كه در داخل يك ميدان مغناطيسي دائم، بطور آزاد مي تواند حركت كند تشكيل شده است. طرز كار آن مثل ميكروفون الكتروديناميكي است فقط بجاي سيم پيچ از يك نوار استفاده شده است. اين ميكروفون بعلت سبكي ممبران (ديافراگم)، باند فركانس خوب و حساسيت زياد دارد و در موسيقي ميتوان از آن استفاده نمود ولي راندمان آن كم است.
بعلت اينكه در ميكروفون هاي نواري فشار صوت در دو طرف ممبران با فازهاي مختلف برخورد مي كند بنابراين اشكالي در پهناي باند فركانسي آن بوجود مي آيد. همانطور كه مي دانيم اختلاف فاز به ابعاد نوار و طول موج صدا بستگي دارد. بدين معني كه در طول موجهاي بلند ابعاد ممبران قابل صرفنظر كردن مي باشد در صورتيكه در طول موجهاي كوتاه ابعاد ممبران نسبت به طول موج قابل چشم پوشي نيم باشد. بنابراين پهناي باند فركانس بطور يكنواخت عمل نكرده و در فركانسهاي بالا دچار افت مي گردد. در اين صورت ضريب الاستيسيته را كاهش مي دهند و تا حدود 10 كيلوهرتز پهناي باند ادامه دارد البته در فركانسهاي پايين پاسخ فركانس حالت خطي را حفظ ميكند.
يك نوع ديگر ميكروفون نواري طراحي شده است كه بوسيله تغييراتي پهناي باند آن را افزايش داده اند. بدين صورت كه بوسيله قرار دادن موادي مانع ورود صدا به پشت ممبران مي شوند. در ضمن بوسيله تعبيه شوراخ فضاي پشت ممبران را به داخل متصل نموده و با فيدبك (بازگشت صدا به پشت) صدا را با اختلاف فاز لازم به فضاي پشت ممبران برگشت مي دهند. بطوريكه فشار صورت در هر دو طرف ممبران بطور هم فاز عمل مي كند. در اين حالت چون مسئله اختلاف وجود ندارد ميتوان پاسخ فركانس خطي 20 تا 20000 هرتز را از ميكروفون انتظار داشت. امپدانس اين نوع ميكروفون خيلي ناچيز است. بنابراين قراردادن ترانسفورماتور الزامي است. از اين ميكروفون قبل از ميكروفون خازني براي ضبط اركستر استفاده مي گرديد.
استفاده نمي شود.


ميكروفونهاي خازني (الكترواستاتيك) و يا (الكتروكاندستور)
ميكروفون خازني، ميكروفوني است كه از يك صفحه ثابت و يك صفحه متحرك كه بعنوان دو جوشن يك خازن عمل مي كند تشكيل شده است. اگر در مدار خازن يك ولتاژ و يك مقاومت قرار دهيم خازن شارژ مي شود حال اگر ارتعاشات صوتي به صفحه متحرك (ممبران) وارد آيد فاصله دو جوشن تغيير مي نمايد، بنابراين ظرفيت خازن متغير مي شود، البته تغييرات اين ظرفيت خازن تغيير مي كند جريان در مدار تغيير مي نمايد. با عبور جريان از مقاومت در دو سر اين مقاومت يك ولتاژ الكتريكي ظاهر مي شود باين وسيله توانسته ايم تغييرات فشار صوتي را به تغييرات فشار الكتريكي تبديل نمائيم.
ميكروفون الكترواستاتيك خيلي خوب مي تواند قابل مقايسه با يك ميكروفون الكترودايناميك خيلي خوب باشد وگرنه هر الكترواستاتيكي از هر الكترودايناميكي بهتر نيست. هرگاه در عمل ضبط صدا بهترين كيفيت ممكن مورد نظر باشد، مي توان از ميكروفونهاي الكترواستاتيكي يا الكتروكاندنستور (Condenser) استفاده نمود. چون حركت ديافراگم آن با جرم بسيار كم مي تواند در برابر كوچكترين ارتعاشات پاسخ سريع (Transienty Response) بدهد. و حتي اين ميكروفون مي تواند آنقدر سريع عمل مي كند كه صداي ضربه كوچك Impulse را مانند صداي يك جرقه و يا خزيدن مار برروي برگها ر ا دريافت نمايد، و اين يكي از دلايل برتري ميكروفون الكترواستاتيك بر الكترودايناميك است.
ميكروفون الكترواستاتيك (خازني) باعث مي شود كه صداي ترجمه شده يا تبديل شده خيلي نزديك به صداي اصلي باشد ولي ميكروفون الكترودايناميك صدا را تيره مي سازد.
توصيه خيلي مهم در باره اين ميكروفونها آن است كه به دليل نازك بودن ممبران آن، نبايد در ضبط انفجارات و صداهاي شديد از ان استفاده نمود. چون اين عمل باعث كاهش حساسيت آن و يا پاره شدن ممبران آن مي گردد.
بعلت امپدانس زياد و راندمان كم ميكروفوني خازني دامنه سيگنال خروجي ضعيف است بطوريكه مدار تقويت كننده الكترونيكي در بدنه ميكروفون و در ميكروفونهاي يقه اي دذ بيرون آن تعبيه مي شود. معمولاً در طراحي ميكروفون خازني سعي مي شود براي نوار وسيعي از فركانس طراحي شود. براي اين منظور بايستي ضريب كشش ديافراگم را زياد نمود و جرم آنرا كم انتخاب كرد. در نتيجه ميكروفون داراي پاسخ فركانس وسيع مي شود. البته راندمان آن با زياد كردن ضريب كشش، كاهش مي يابد كه بوسيله مدار تقويت كننده الكترونيكي به اندازه كافي تقويت مي شود.
راندمان ميكروفون خازني ميكروفون ذغالي است و پاسخ فركانس در پهناي نوار 20 تا 20000 هرتز خطي است و از اين ميكروفون براي ضبط موسيقي در استوديوها و آزمايشگاههاي تحقيقاتي آكوستيك استفاده مي شود. در شكل زير نمونه اي از يك مقطع ميكروفون يك جهته خازني و نوار پاسخ فركانس ميكروفون خازني ديده مي شود.
البته امروزه ميكروفون خازني بدون منبع تغذيه نيز ساخته شده بطوريكه در فاصله دو جوشن ماده اي قرار دارد كه بطور دائم بار الكتريكي در آن وجود دارد (الكتروولت) و بر اثر فشار صوت اختلاف پتانسيل در دو جوشن آن تغيير مي كند.

نتيجه (محاسن ميكروفونهاي مختلف)
برتري هاي ميكروفون الكترواستاتيك عبارتند از:
1-وسيع بودن پهناي باند Frequency Response.
2-خطي بودن پهناي باند.
3-پاسخ سريع در برابر ارتعاشات ضربه اي Impulse.
4-سطح نويز آنها خيلي پايين است. (سطح نويز يك ميكروفون ناشي از الكترونهايي است كه در اثر برخورد به يكديگر در عنصر مورد نظر (ميكروفون) ايجاد مي شود).
5-محكم بودن ديستورشن (Distortion): هرگونه تغيير ناگهاني و ناخواسته در خروجي يك دستگاه نسبت به ورودي.

معايب ميكروفونهاي خازني
1-در برابر حرارت، دود سيگار، گرد و غبار و دخانيات، رطوبت و ... خراب مي شود.
2-در مقابل ضربه بسيار آسيب پذير هستند و حتماً بايد در جعبه آن را حمل كرد و درست در موقع استفاده بايد آنرا باز كرد.
3-احتياج به منبع تغذيه دارند. (جهت شارژ كردن خازن و انتقال سيگنال به اولين طبقه).
مطلب بسيار مهمي كه بايد در نظر داشت آن است كه اين نوع ميكروفون و ميكروفون الكترودايناميك، هميشه در حال كار هستند پس بايد هميشه آنها را در جعبه هاي ضد صدا قرار داد تا از استهلاك آن جلوگيري كرد.

دلايل احتياج منبع تغذيه در ميكروفونهاي خازني
ميكروفونهاي خازني به دو دليل احتياج به منبع تغذيه دارند:
1-خازن براي عملكرد احتياج به شارژ دارد تا تغيير فاصله بين جوشنها باعث ايجاد يك جريان متغيير و اين جريان متغير در دو سر يك مقاومت تشكيل يك ولتاژ متغيير مي دهد.
2-از آنجا كه امپدانس خروجي اين ميكروفون زياد است ولتاژ بسيار ناچيزي در خورجي را بيشتر از چند ميليمتر نمي توان منتقل كرد. پس احتياج به يك پيش تقويت كننده Pre Amplifire داريم. كه با بهترين طراحي بعد از كپسول قرار مي گيرد.
مطلبي كه بايد به آن توجه كرد آن حساسيت ميكروفونهاي الكترواستاتيك در مقايسه با ميكروفونهاي الكترودايناميك درب رابر ارتعاشات مكانيكي زياد است بنابراين در جايي كه بايد ميكروفون را حركت داد بهترين راه اين است كه از ميكروفونهاي الكترودايناميك استفاده كرد. مگر در مواقعي كه واقعاً احتياج به كيفيت خوب در صدابرداري باشد. ميكروفونهاي الكترواستاتيك گاهي اوقات در يمك محفظه از نظر مكانيكي عايق مي شوند و ارتعاشات مكانيكي به آنها منتقل نمي شود. حساسيت ميكروفونهاي خازني نسبت به وزش باد خيلي بيشتر از ميكروفونهاي الكترودايناميك است.

ميكروفون بي سيم يا MF يا Wireless Mic
در استفاده از اين نوع ميكروفونها با سه بخش روبرو هستيم:
1-نوع ميكروفون كه اصلاً محدوديتي در آن وجود ندارد.
2-بخش فرستنده.
3-بخش گيرنده.
در نوع ميكروفون محدوديت وجود ندارد و هر نوع ميكروفوني مي تواند باشد ولي بايد نوع فرستنده آن خيلي كوچك باشد.

11-9-پروانه كانال فرستنده (Program channal)
عرض بايند كانال اين فرستنده در حدود 15 كيلوهرتز مي باشد و نوع مدولاسيون در آن از نوع FM (Frequency Modulation) مدولاسيون فركانس با سيگنال به نويز زياد و درصد دستورشن كم، كه در باند UHF FM كار مي كنند. به دليل عدم استفاده از كابل جهت تغذيه مدارات آن از باطري استفاده مي شود و آنتن آن فركانس كرير بوده و بهترين عمل جهت قرارگرفتن در گردن گوينده است.

گيرنده (Riciver)
گيرنده اين نوع ميكروفون ها به دو شكل مي باشد كه يك شكل آن بر روي Roc نصب مي گردد و هنگامي از آن استفاده مي شود كه در استوديو به صدا نياز داريم و درون اتاق كنترل مي باشد و شكل ديگر آن پرتابل يعني قابل حمل و نقل است كه به دليل داشتن ابعاد كوچك مي توان آنرا حمل نمود و يا جايي آويزان كرد ابعاد اين گيرنده حدود 12×C20 با ضخامنت cm3 و با وزن 300 گرم مي باشد.
آنتن گيرنده از حساسيت زيادي برخوردار است و نوع پرتابل آن بر روي بندگيرنده نصب مي گردد. آنتن آن از نوع Roc كه بر روي يك پايه درون استوديو مي باشد كه توسط كابل هاي كواكسيال (كابل شيلدار) به درون اتاق كنترل منتقل مي گردد. در شرايط پرتابل معمولاً جهت تغذيه از 2 عدد باطري 5/9 ولت استفاده مي شود و در شرايط استوديو مي توان از برق استفاده نمود.
از آنجا كه ممكن است مسئله انعكاس و يا حذف سيگنال پديد آيد، بايد حتي الامكان آنتن گيرنده به فرستنده نزديك باشد. كاربرد اين نوع ميكروفون معمولاً در جاهايي مي باشد كه كابل ميكروفون مزاحم كار ما مي باشد، حال اين مسئله چه درون استوديو باشد و چه در بيرون آن.
يك نوع از ميروفون هاي مينياتوري آن از نوع Sony_EcM5op مي باشد كه معمولاً بين 5/1 ولت تا 52 ولت كار مي كنند.

ميكروفونهاي الكتريت (Electret Cendenser Mc)
اولين دسته خانواده فرعي و جوان از ميكروفون هاي الكترواستاتيك، ميكروفون هاي الكترود هستند. ميكروفونهاي الكترود مزيتي كه بر ميكروفونهاي الكترواستاتيك دارند اين است كه خازن آنها هميشه شارژ مي باشد و احتياجي به منبع تغذيه جهت شارژ خازن ندارند و چند سالي است كه در ضبط هاي حرفه اي ساده مي توان از آنها استفاده كرد. به دليل كوچك بودن و ارزان بودن اين ميكروفونها امروزه تقريباً روي اكثر دستگاههاي آماتوري نصب مي شود و در كارهاي تصويري هنگام پنهان سازي مي توان از اين ميكروفون استفاده نمود. يك نمونه از آن را مي توان ميكروفون Sony-ECA50 نام برد.
لازم به يادآوري مي باشد كه ميكروفونهاي الكترواستاتيك ديگري وجود دارد كه هركدام به نوبه خود در جاهاي مخصوصي استفاده مي شود كه ازجمله مي توان به ميكروفون «گان» و «ميني گان» اشاره نمود كه بعد از طرح گيرايي ميكروفون ها در باره آنها به تفصيل شرح داده مي شود. البته بايد اضافه كرد كه براي تقويت سيگنال ورو.دي به ميكروفون احتياج به يك تقويت كننده مقدماتي نيز مي باشد كه تنها به يك باطري كوچك 5/1 ولت نياز مي باشد. ضمناً تقويت كننده آن يك مدار FET مي باشد.

منابع تغذيه ميكروفونها
دو استاندارد براي منابع تغذيه ميكروفونهاي استاتيك حرفه اي بكار مي رود:
1-استاندارد اول، استانداردي بنام فانتوم پاور Phontom system Power است. البته دليل اين اسم شكل مدار تغذيه مي باشد. در اين استاندارد ولتاژ مورد استفاده 48 ولت (DC) است كه ولتاژ 12 ولت (DC) نيز ساخته شده است. اين سيستم، جرياني حدود چندصد ميلي آمپر به سه روش زير براي ميكروفونهاي مدرن بوجود مي آورد:
روش اول:
در اين روش از منبع تغذيه خارجي، يعني از برق شهر استفاده مي شود. در اين نوع، منابع تغذيه داراي سلكتوري هستند كه ولتاژ ورودي آنها را تأمين مي كنند. در عمل اين منبع تغذيه يك مكعب مستطيلي است كه كف استوديو واقع مي گردد و داراي ورودي in و خروجي output است. خروجي ميكروفون را به input و از output بجاي خروجي ميكروفون استفاده مي شود. پس دذر اين روش منبع تغذيه بين ورودي و خروجي ميكروفون سري مي شود. در استوديوهاي بزرگ كه ممكن است استفاده از ميكروفونها زياد باشد اين واحدها را در اتاق كنترل مي سازند و با برق شهر آنها را با يك كليد خاموش و روشن مي كنند.
روش دوم:
در اين روش از باطري جهت تغذيه مدار استفاده مي شود كه اين روش خود دو راه دارد:
I) باطري بدنه درون بدنه ميكروفون جاي مي گيرد.
II) باطري درون محفظه اي قرار مي گيرد كه دقيقاً مثل روش اول بين ميكروفون و دستگاه ضبط قرار مي گيرد. اين محفظه يا در بيرون ميكروفون و يا متصل به آن است.
روش سوم:
در اين روش كه در استوديوهاي مدرن وجود دارد تغذيه ميكروفون ها توسط دستگاه ميكسر انجام مي گيرد كه خود تغذيه درون ميكسر است.
در استاندارد فانتوم پتانسيل منفي (يا صفر DC) از طريق شيلد كابل براي ميكروفون تأمين مي شود اما پلارتيه مثبت 48 ولت را در استاندارد فانتوم از طريق دو هادي درون كابل كه كار آنها مدولاسيون رفت و برگشت است انتقال مي دهيم. يعني 48+ ولت رفت را در روي دو سيم يكسان مي گذاريم تا نسبت به هم باز هم ولتاژ صفر داشته باشيم.
در عمل ولتاژ 48 ولت را به يكي از سرهاي ترانس مي توانيم بدهيم ولي هر آينه امكان وجود پتانسيلي بين دو سيم هست و تقارن خط را به هم مي زنيم. در واقع در يك سر كه ولتاژ DC است، در سر ديگر سيمي وجود دارد كه آماده است تا هر نوع پتانسيلي را ايجاد كند. همچنين سيستم فانتوم خود تأكيد كرده است كه بايد ولتاژ بين دو سيم صفر باشد. ولي صفر كردن ولتاژ بين اين دو به هر راهي باعث كوتاه شدن اتصال خروجي ميكروفون مي شود. براي اينكار سيستم فانتوم از دو مقاومت بسيار دقيق به مقدارهاي 8/6 كيلواهم استفاده مي شود.
از سر وسط ترانس در اين حالت استفاده نمي شود. در اغلب ميكسرها از استاندارد فانتوم 48+ ولت استفاده مي شود كه با يك تقسيم ولتاژ توسط دو مقاومت مي توان آنرا تبديل به V12 ولت كرد ولي هر V12 را به آساني نمي توان به V48 ولت تبديل كرد.
2-استاندارد دوم، استاندارد T يا پارالل يا AB است. ولتاژ معمول اين استاندارد V10 ولت (DC) است. براي فرستادن V10 ولت به ميكروفون از همان سه روش استفاده مي شود. ولي تنها 1/0% از ميكسرها، تغذيه براي اين استاندارد دارند. نام چند ميز ميكسر كه داراي
Schlambger 4000 سري تغذيه فانتوم دارد
Schlambger 2000 سري تغذيه ندارد
Schtuder 48V دارد تغذيه فانتوم
در سيستم I هم احتياج به ارتباط اضافه نيست و از همان كابل 3 سيم استفاده مي شود ولي تفاوت آن با سيستم فانتوم اين است كه صفر ولت در قبل در شيلد است ولي در اينجا 10 ولت روي دو سيم است و شيلد آزاد است و هر دو سيم ما داراي پتانسيل مي باشد. در سيستم فانتوم پلاريته اي بين دو سيم نيست.

مزيت سيستم فانتوم بر AB:
مزيتي كه سيستم فانتوم به AB دارد اين است كه چون سيم ها نسبت به هم ولتاژي ندارند به راحتي مي توان به يك Patch pannel (پَچ‎‏ْ پنل) ميكروفون الكترودايناميك هم وصل كرد. ولي در سيستم AB چون ولتاژي بين دو سيم هست هرگاه ميكروفون دايناميك را به آنجا وصل كنيم ولتاژ وارد ميكروفون مي شود و آنرا تبديل به بلندگو مي كند.
لازم به تذكر است كه ميكسر استلاوكس تغذيه 48 ولت و هم 12 ولت و هم 10 ولت دارد و ميكسري است كه قابل حمل و نقل است.

بادگيرها ( جنس و ساخت بادگيرها )
بادگيرها از اجناس متخلخل هستند و در ساخت آنها اين نكات مورد توجه قرار مي گيرد: در ساخت بادگيرها شكل آيروديناميكي حفظ مي شود و ملكول براي عبور از آنجا كه بايد از حفره هاي زيادي عبور كنند سرعت آنها كم شده و در نتيجه به ميكروفون آسيبي نمي رسد. در مواردي كه باد شديد است مي توان از آن استفاده كرد.
موارد استفاده از آن:
از بادگير جهت كاهش سرعت باد در مكانهاي مختلف استفاده مي كنند ولي گاهي اوقات كه نه بايد و نه تحركي هست باز هم از بادگير استفاده مي كنند كه اين عمل به دو دليل مورد استفاده قرار مي گيرد:
الف-براي جلوگيري از رسيدن رطوبت دهان و يا بزاق دهان، هنگامي كه در نزديكي سخنگو قرار دارد از بادگير استفاده مي شود.
ب-بسياري از حورف كه توسط لبها ادا مي گردد خود حركتي در ملكول ها ايجاد مي كنند كه مانند حركت هوا است مثل «پ» كه اثري در فواصل نزديك ايجاد مي كند و به آن پاپ افكت Pop – efect مي گويند. بادگير يكي از راههاي جلوگيري از آسيب رساندن اين حركت به ميكروفون است. در شكل نمونه اي از اين بادگيرها ديده مي شود.
مشخصات راستايي ميكروفونها (پولارپترن Polar pattern)
كليه ميكروفونها بر اساس نوع ساختمان، فشار صوت محيط اطراف را بطرق مختلف دريافت مي كنند. براي مثال در ميكروفون نواري، ممبران اين ميكروفون در فضا ممكن است به نحوي واقع شود كه از يك يا دو راستا صدا دريافت كند و يا ميكروفوني طرح شود كه در تمام راستاها صدا را دريافت نمايد.
چگونگي دريافت صدا از جهات مختلف يا بررسي چگونگي حساسيت ميكروفون از زواياي مختلف نسبت به منبع يا منابع صوتي را پولارپترن گويند. پولار پترن مشخصه اي است كه به ميكروفونهاي جهت دار نسبت داده مي شود، در ميكروفون جهت دار همه جهته، تفاوتي در شكل ديافراگم نيست و همه آنها داراي ديافراگم دايره اي به اندازه يك سكه هستند.
پولارپترن ميكروفونها به چهار گروه يك راستايي (دلوار يا كارديوئيد) و دو راستايي يا به صورت هشت لاتين (Birdirectional) و يا نارسائي يا تمام جهته (Omni directional) و يا فوق العاده كارديوئيد (Hgpr Cardioid) تقسيم مي شوند كه شناخت هر كدام تنها به اسم و نوع، با توجه به مشخصاتي كه كارخانه ها در كاتالوگهاي مربوط به هر ميكروفون بيان مي كنند بستگي دارد و هيچ بستگي به نوع شكل و قيافه ميكروفونها ندارد.

ميكروفونهاي تمام جهته (Omni directional)
ميكروفونهاي تمام جهته را Omni directional گويند علامت اختصاري آن، شبيه كره است. همان طور كه از اسم اين نوع ميكروفونها مشخص است، اين ميكروفونها قادرند اصوات صوتي و يا منابع صوتي را كه در اطراف خود مي باشند به وضوح دريافت دارند و هيچ نقطه كوري در اطراف آن وجود نداشته و اصوات به طور يكنواخت از اطراف ميكروفون، ممبران آنرا به ارتعاش وامي دارند. هرچه ابعاد ميكروفون كوچكتر باشد خطاي يك جهته شدن در فركانسهاي بالا را كمتر دارد چون ابعاد ميكروفون كمتر تشكيل سايه مي دهند. چرا كه در فركانسهاي بالا به علت كوچك بودن طول موج ابعاد ميكروفون مي تواند توليد سايه اكوستيكي بنمايد. همان طور كه بيان شد تمايل به زاويه دار شدن در فركانسهاي بالا نكته اي كه بايد در انجام كار به آن توجه كرد چون هرگاه بخواهيم صداي دو نفر را با هم و به يك صورت و يا يك شفافيت داشته باشيم، در صورت شرايط مناسب بايد ميكروفون را دور از اشخاص طوري قرار دهيم كه زاويه آن هر دو شخص را در خود جا دهد.از اين ميكروفون در مواقعي استفاده مي شود كه احتياج به جهت خاصي در برابر منبع و يا منابع صوتي نداشته باشيم و بخواهيم صداي كل يك محوطه را داشته باشيم مانند يك ورزشگاه، كه در اين حالت توانسته ايم شخصيت واقعي يك محل را حفظ نماييم.
حساسيت اين ميكروفونها بدليل مكانيزم آنها در برابر حركت دست كم است. همچنين حساسيت اين ميكروفونها در برابر حركت سريع ملكولهاي هوا در جلوي ديافراگم است و بهترين نوع ميكروفون نسبت به جريان شديد باد و يا حركت شديد ميكروفون است. ولي از آنجايي كه اين ميكروفونها به نويز حساس هستند حداقل استفاده مي شود.
از ميكروفون هايي كه داراي چنين حالتي هستند مي توان سنايز MD211U و MD21N و نوي من U87، KN83، Akgc414 را نام برد.
ميكروفونهاي يك جهته يا كارديوئيد يا دلوار (Cardioid)
ميكروفون هاي يك جهته، ميكروفونهايي هستند كه فقط ارتعاشاتي را كه از يك جهت، يعني جهت مقابل به ميكروفون وارد مي شود مي تواند به طور واضح عكس العمل نشان دهد و اين عكس العمل در مقابل زواياي ديگر به وضوح نيست و خارج بودن منبع را از زواياي ميكروفون نشان مي دهد. و از اين جهت به آن كارديوئيد گفته مي شود كه پترن آن شبيه قلب مي باشد. كه علامت اختصاري آن چنين است.
اگر منبع صوتي در زاويه صفر درجه قرار گيرد يعني منبع دقيقاً روبروي ميكروفون باشد صداي منبع بخوبي دريافت مي شود و هنگامي كه به زاويه 180 درجه مي رسيم به نقاط كورميكروفون خواهيم رسيد كه اين نقاط، نقاط كور ميكروفون نيستند ولي چيزي در حدود 20 دسي بل ورودي را تضعيف مي كنند.
اين نوع ميكروفون يكي از پركاربردترين ميكروفون ها در شرايط حرفه اي است چرا كه با اين ميكروفون مي توان منبع صوتي خواسته شده رات مورد توجه قرار دهيم و منبع ناخواسته را در نقاط كور ميكروفون قرار دهيم. مورد استفاده اين ميكروفون وقتي است كه منبع يا جهت خاصي مورد نظر جهت ضبط صوت مي باشد و احتياج به صداهاي ديگري كه اطراف ما ناخواسته است، نداريم. از اين ميكروفون جهت ضبط كنسرت و رپرتاژ و تئاتر و نمايشنامه كه احتياج به صداهاي پشت صحنه نداريم، استفاده مي كنيم.ميكروفونهايي كه داراي اين نوع پترن هستند عبارتند از سنايزر MD414 و نوي من U87، Axc414.

ميكروفونهاي دوجهته يا دوراستايي يا هشت لاتين (Bridirectional)
ميكروفونهاي دوجهته، ميكروفونهايي هستند كه قادرند ارتعاشات صوتي را از دو جهت مخالف دريافت نمايند. كه به آنها فيگور اف ايت Figure of eight يعني به صورت هشت لاتين 8 مي تو.انند اصوات را دريافت كنند. نماي زاويه با پترن اين ميكروفون به صورت شكل روبروست.
فرقي كه اين ميكروفون با بقيه خانواده هاي گفته شده دارد، اين است كه در حالت هاي قبل ميكروفون طوري در جلوي منبع صوتي قرار مي گرفت كه ديافراگم درست موازي با منبع صوتي بود و خط عمود بر اين ميكروفونها (بر ممبران آنها) هم جهت با محور yها است.اما در اين نوع ميكروفون، ديارفاگم از دو جهت با هواي بيرون و اطراف در ارتباط هستند و ديافراگم خود موازي با محور yها است و خط عمود بر آن موازي با محور xها است بنابراين ميكروفونهاي قبلي به طور افقي در هوا قرار مي يگرند.
ولي در اين نوع ميكروفون ها به طور عمودي در جلوي منبع صوتي قرار مي گيرند. از اين ميكروفون زماني استفاده مي گردد كه دو منبع همگن و هم شرايط داشته باشيم و اين دو مقابل همديگر واقع شدهد باشند مثلاً دو نفر كه در مقابل هم ديالوگ مي گويند و يا در مورد اركستر كه دو ساز در مقابل هم نشسته اند بجاي دو ميكروفون مي توان از يك ميكروفون Bidirectional استفاده نمود.
ميكروفونهايي كه داراي اين نوع پترن هستند هبارت است از: نوي من N.M.U87 و AKGC 414. البته ميكروفونهاي نواري از اين نوع ميكروفونها مي باشند.
ميكروفونهاي فوق العاده كارديوئيد (Hyper cardioid)
به علت اينكه ميكروفونهاي كارديوئيد براي استفاده داراي زاوية بازي هستند مي توان از اين ميكروفونها در مكانهاي مناسب استفاده نمود. مثلاً در جاهاي كه دو منبع صداي نزديك به هم كه داراي دامنه شديد داشته باشيم و بخواهيم از دو ميكروفون كارديوئيد استفاده كنيم و از احتمال نشت صدا از يك منبع روي ميكروفون منبع كناري وجود دارد.
فرم نصب اين نوع ميكروفونها بطوري است كه يك طرف آن (يعني سمت كوچكتر آن) به سمت سالن و سمت بزرگترل آن به طرف اركستر در سالنهاي اركستر مي باشد و براي نشان دادن شخصيت واقعي اكوستيكي سالن مي توان با نزديكتر گرفتن ميكروفون نسبت بهد اركستر و دور كردن آن نسبت به سالن، صداي اركستر را بهتر گرفت. ضمناً بايد اضافه نمود قسمت زائد آن بايد بطرف فصل مشترك ديوار و سقف قرار يگرد تا شرايط آكوستيكي سالن بهتر نشان داده شود.
ميكروفونهايي كه داريا اين نوع پترن هستند عبارت است از ميكروفونهاي الكتروديناميك و الكترواستاتيك. (بخصوص خازني) از يان ميكروفون بيشتر در جاهايي استفاده مي شود كه سطح نويز آن كم است چون كم خطرتر و قابل كنترل است.
حال در اين قسمت به دو ميكروفون معروف بحث خواهيم كرد كه داراي پترن مختلفي هستند. يكي از آنها ميكروفون گان (Tele Gun) و ديگري ميكروفون ميني گان (Mini Gun) مي باشد.
براي شناسايي پترن ميكروفونها نشانه هايي روي آنها رسم كنند كه در روي ميكروفون هاي نويمان مي توان بوسيله كليد اين پترن را تغيير داد. ضمناً از اين ميكروفون در استوديوهاي راديويي و تلوزيوني استفاده مي شود.

ميكروفون گان (Gun Mic or Tele Mic)
از اين ميكروفون هم در كار فيلم و هم در كار ويدئو در شرايط صدابرداري سر صحنه استفاده مي شود. منظور آنست كه در هنگام ضبط فيلم ها و سريال ها در همان لحظات، صدايي كه از هنرپيشه ها ادا مي شود، همزمان با ضبط تصاوير، ضبط گردد. علت استفاده از اين ميكروفون در صدابرداري سر صحنه آنست كه اين ميكروفون داراي زاويه (پولاپترن با زاوية بسته) مي باشد كه مي توان با هدف گرفتن به دهان شخص هنرپيشه، سخنان وي را ضبط كرد. همچنين از ورود نويزها به ميكروفون جلوگيري مي كند.
اين ميكروفون بنام تله ميكروفون و يا ميكروفون تفنگي (گان) است كه شكل آن به صورت زير مي باشد و داراي لوله ايست به طول 75 سانتي متر، كه در يك سمت آن نيز مشبك است.
بهترين نوع ميكروفون از نوع خازني مي باشد. البته نوعي دياناميكي وجود دارد كه در جاهاي كم نويز استفاده مي شود. البته نوع خازني آن به دليل آنكه نسبت به وزش باد و هر ارتعاش مكانيكي حساسيت زيادي دارد بنابراين آنها را روي يك پايه الاستيك (لرزه گير) وصل مي كنند تا با دنياي خارج ارتباط نداشته باشد. بنابراين آنها را روي يك پايه الاستيك (لرزه گير) وصل مي كنند تا با دنياي خارح ارتباط نداشته باشد. بنابراين ميكروفون روي لرزه گير و خود لرزه گير نيز مي تواند برروي بومس وار شو.د كه بوم دستي در روي پايه در استوديوها كه قابل حمل و نقل مي باشد، قرار مي گيرد. متعلقات يك ميكروفون عبارت است از:
الف-لرزه گير، ب-پايه دستي، ج-بادگير.
دلايل استفاده از ميكروفون گان
گاهي از مواقع در صدابرداري سر صحنه مجاز هستيم كه ميكروفون را داخل كادر داشته باشيم و گاهي اوقات نيز هنگامي كه دوربين تصاوير درشت Closeup را مي گيرد ما هم مي توانيم ميكروفون را به سوژه يا منبع نزديك كنيم بطوريكه ميكروفون ديده نشود و صداي قابل قبولي را ضبط نماييم. اما بعضي از اوقات دوربين در حال گرفتن تصاوير بزرگ Long مي باشد و ميكروفون نيز نبايد در داخل كادر قرار گيرد. حال اگر ميكروفون را از سوژه دورنگه داريم، دورنگه داشتن آن يعنمي كاهش قابليت قبول بودن صدا، بنابراين دور بودن آن 2 مطلب را بوجود مي آورد: 1-نويز زياد مي شود، 2-نسبت پس آوايي مكان به سيگنال زياد مي شود و وضوح يا درك مطلب كم مي شود.
براي از بين بردن اين معايب، مي توان از ميكروفون مخفي استفاده كرد كه خود ميكروفون مخفي نيز داراي يك سري معايب مي باشد كه:
الف-دست و پاگيري ايجاد مي كند چرا كه اين عمل در تمام صحنه ها براي ما ضروري نمي باشد.
ب-پرسپكتيو صدا را بر هم مي زند. بنابراين بايد از ميكروفوني استفاده كنيم (در صدابرداري سر صحنه) كه معايب گفته شده را نيز براي ما حل كند كه بهترين ميكروفون، ميكروفون گان مي باشد.
اين ميكروفون شكل استتار ندارد و مي توان روي بوم دستي خارج از كادر قرار گيرد و مسئله نسبي پرسپكتيو را هم حل نمايد. بنابراين اگر گروهي در شرايط تصويري خارج از استوديو بخواهند صدابرداري كنند، لازم است اين ميكروفون را همراه داشته باشند.
زاويه پترن اين ميكروفون حدود 50 است كه در زاويه 110 تا 120 نقطه كور اين ميكروفون است.
مكانيزم ميكروفون گان (Gun)
مكانيزم كار اين ميكروفون طوري است كه عمل تغيير فاز را (phase change) براي صداهايي كه از اطراف به آن مي رسد انجام مي دهد. اين عمل نيز توسط لولة اين ميكروفون صورت مي گيرد چرا كه لوله مي تواند صدا را هم از جلو و هم از كناره هاي جانبي بگيرد و وارد لوله كند. صداهايي كه از جلو وارد يم شوند هيچ اختلاف فازي ايجاد نمي نمايند و صدا همان طور مي ماند. ولي در مورد صداهايي كه از كناره ها مي رسند اختلاف فازي براي صداها ايجاد مي كند كه اثر يكديگر را خنثي مي نمايند. (البته صداهاي جانبي از شبكه كناري وارد مي شود كه كارخانه جهت اين اختلاف فاز، مقدار شبكه ها را محاسبه نموده است) و صدا فقط از جلو مي رسد.
ميكروفون هايي كه داراي چنين پترني مي باشند عبارت است از:
NK816P – NK816T - AKG – CK9
ميكروفون ميني گان (Mini-Gun)
ميكروفون گان در صدابرداري سر صحنه استفاده مي شود چون اين ميكروفون در جاهايي كه دوربين زياد بسته نيست و نويز هم كم است دردسر دارد يعني با كوچكترين انحراف از نظر تمركز، صدا به اصطلاح out مي گردد (به دليل زاويه كم آن مي باشد) از ميكروفون ديگري به نام ميني گان كه كوچكتر از گان مي باشد استفاده مي كنيم چرا كه اين ميكروفون زاويه اش بازتر است. زاويه آن حدود 75 مي باشد. و ديگر آنكه سبك تر مي باشد.
از جمله اين ميكروفون ها MKH-416 – AKG-CK8 مي باشند.

کد:
http://iey.ir/

معرفی سریع قطعات الکترونیک

معرفی سريع قطعات الکترونیک

آی-سی ها یا همان مدارات مجتمع(اینتگراتد سرکویت) انواع بسیار مختلفی دارند بعضی ها راه انداز بعضی تقویت کنند بعضی آشکارساز و بعضی ها مبدل هستند.
1-آی-سی ها:
آی-سی ها یا همان مدارات مجتمع(اینتگراتد سرکویت) انواع بسیار مختلفی دارند بعضی ها راه انداز بعضی تقویت کنند بعضی آشکارساز و بعضی ها مبدل هستند.
تکنولوژی الکترونیک با سرعتی فراتر از تصور در حال پیشرفت است. آی سی ها را امروزه در صنایع نظامی کاربد بسار بسیار وسیعی داشته و داشته اند. آی سی ها را امروزه به صورت SMD یا ریز هم میسازند

2- ترانزیستور ها:

ترانزیستور ها نسل ماقبل آی سی ها بودند که با مزایایی که داشتند امروزه هم مورد استفاده قرار میگیرند! انواع مختلفی از ترانزیستور ها وجود دارد که بازهم کارهای مختلفی را انجام میدهند مثل تقویت! در واقع هرکاری را که آی سی میتواند انجام دهد ترانزیستور ها هم میتوانند با این تفاوت که در مداراتی که با آی سی ساخته میشوند حجم مدار به شدت کوچک میشود. ترانزیستورها هم دو نمونه ساخته شدند نسل قدیم که BJT بودند و نسل جدید که FET هستند. البته امروزه هر دو نسل تولید میشوند.

3-دیود ها:

دیود ها هم سال ها قبل ترانزیستورها هستند یعنی ترانزیستور ها در واقع از دیود ها ساخته میشوند.انواع مختلفی هم دارند.کارهایی مختلفی هم انجام میدهند معمولا دانش آموزان دیود را به عنوان یکسو ساز میشناسند دیود ها انواع بسیار متعددی دارند که دیود های نورانی یا LED ها بسیار جذاب هستند که بچه های کوچک بسیار دوست دارند.

4-سلف ها:

سلف یا بوبین یا سلونویید از پیچش یک سری دور از سیم مشخص بر روی یک هسته ساخته میشود امروزه بسیار کم از سلف ها استفاده میشود سلف ها حجیم هستمد و در عین حال گران قیمت از کارهایی که سلف ها انجام میدهند میتوان در ساخت ف ی ل ت رها ی فرکانسی یاد کرد.

5- مقاومت:

مقاومت عنصری از الکترونیک هست که همیشه بوده و هست و به نسبت ارزانتر از همه هست. انواع مختلفی از مقاومت ها وجود دارد که اهم های مختلفی دارند همچنین دارای وات های مختلفی هستند. مقاومت های سیمی قبلا ساخته میشدند امروزه مقاومت های کربنی بیشتر مورد استفاده هستند.
مقاومت ها هم دو نمونه هستن(کلا) مقاومت های ثابت و مقاومت های متغیر

6- خازن ها:

خازن ها هم به عنوان ذخایر انرژی الکتریکی شاید بتوان گفت در مدارها مورد استفاده قرار میگیرند. خازن ها دارای انواع بسار متعددی هستن اما در کل مثل مقاومت ها به دو مدل ثابت و متغیر ساخته میشوند . خازن های متغیر در مدارات فرکانسی استفاده میشوند و همچنین خازن ها ثابت هم به گونه های مختلف عدسی -سرامیکی و الکترولیتی تقسیم میشوند.
الکترونیک چیست؟

الکترونیک یه علم میشه گفت جدید هستش که با توجه به جدید بودنش سرعتی فراتر از دیگر علوم داشته( از لحاظ پیشرفت).علم الکترونیک به برسی قطعات الکترونیک, کاربرد های اونا در صنعت و زندگی روزمره میپردازه. به توجه به شناخت تمام قطعات و نحوه عملکرد اونا ما میتونیم مدارهای مختلفی بسازیم که به دنبال اون دستگاههای جدید و پیشرفته به وجود میان. مثل همین کامپیوتر!
در الکترونیک ما چند تا تعریف داریم که لازم میدونم که اونا رو بگم:

1- تعریف ولتاژ

ولتاژ رو اسمشو حتما شنیدید! ولتاژ به طور عامیانه تعداد الکترون های موجود در یک سیم رو میگن, اما تعریف علمیش میشه عاملی که باعث به وجود آمدن جریان الکتریکی میشه! با حرف لاتین V هم علامت گذاری میشه

2- جریان الکتریکی یا آمپر

آمپر یا شدت جریان عبارت است از سرعت عبور الکترون ها از سیم! تعریف علمیش میشه: به یک کولن الکتریسیته که از یک نقطه از سیم عبور میکنند یک آمپر میگیم و با حرف I هم مشخص میشه

3- توان یا وات

وات با ولت فرق میکنه بیشتر کسانی رو که من میبینم(عوام) اشباها ولت را با وات یکی میدونند که این اشتباست! وات یا همان توان عبارت است از مقدار کاری که دستگاه میتونه انجام بده- به طور عامیانه همون انرژی یا (زور) بهش میگن با حرف لاتین P هم مشخصسش میکنن!

4-مقاومت الکتریکی

مقاومت الکتریکی همون طور که از اسمش پیداست عبارت است از مخالفت در برابر عبور جریان الکتریکی! همه عناصر طبیعت یه مقاومتی دارنئ که عایق ها دارای بیشترین مقاومت هستند و رسانا ها دارای کمترین مقاومت مقاومت را با اهم نشان میدهند

رابطه بین مقاومت الکتریکی با ولتاژ الکتریکی و جریان الکتریکی رو قانون اهم میگن که بنیادی ترین قانون در رشته برق هست!

R=V/I
جریان مستقیم و متناوب

تا به حال هر چه گفتیم راجع به جریان مستقیم بود یعنی جریانی كه دامنه و جهت آن نسبت به زمان ثابت است به زبان ساده تر اینكه مقدار جریان عبوری از مدار و جهت حركت الكترونها ثابت بوده و با گذشت زمان هیچ تغییری نمیكند.

جریان متناوب

تعریف : جریان متناوب جریانی است كه مقدار و جهت آن نسبت به زمان دائماً در حال تغییر است. به زبان ساده تر اینكه مقدار جریان دائماً كم و زیاد میشود و جهت حركت الكترونها هم عوض میشود (از ماكزیمم به صفر و از صفر به مینیمم میرسد).

سوال :

چگونه مقدار جریان تغییر میكند در صورتیكه عناصر مدار ثابت هستند ؟

جواب :

ولتاژ منبع تغذیه دائما در حال تغییر (متناوب ) است به همین جهت در مقدار جریان تاثیر میگذارد.

سوال :

جهت الكترونها چگونه عوض میشود ؟

میدانید كه الكترونها همیشه از قطب منفی به سمت مثبت حركت میكنند . در منبع تغذیه متناوب مثبت و منفی آن (پلاریته ) دائما در حال تغییر است یعنی اگر خروجی منبع تغذیه ما دو سیم داشته باشد مثلا به رنگهای قرمز و سیاه در یك لحظه زمانی سیم قرمز مثبت و سیم سیاه منفی است و در لحظه ای دیگر عكس این حالت وجود دارد یعنی جای قطب مثبت و منفی دائما عوض میشود پس جهت حركت الكترونها هم كه از قطب منفی به مثبت است دائما عوض میشود .

معروف ترین جریان متناوب جریان متناوب سینوسی است .

در نمودار روبرو مشخص است كه در لحظه 1 ثانیه جریان صفر، در لحظه 5/1 ثانیه 5- آمپر و در لحظه 5/2 ثانیه 5 آمپر است .

سیكل چیست ؟

كوچكترین قسمت موج كه دائماُ تكرار میشود یك سیكل نام دارد مثلا در شكل روبرو از لحظه صفر ثانیه تا لحظه 2 ثانیه یك سیكل است كه تا بینهایت تكرار میشود .

فركانس چیست ؟

به تعداد سیكل هایی كه در یك ثانیه تولید میشود فركانس گویند كه واحد آن هرتز است . مثلاً در شكل بالا فركانس 5/0 هرتز است .

نكته :

برقی كه در خانه های ما استفاده میشود همین جریان متناوب است كه فركانس آن 50 هرتز میباشد. یعنی جریانی كه از یك لامپ عبور میكند ثانیه ای 100= 50×2 بار صفر میشود پس چه انتظاری دارید حتماُ انتظار دارید كه لامپ در هر ثانیه 100 بار خاموش و روشن شود ولی این عمل صورت نمیگیرد چون لامپ بر اساس گرما تولید نور میكند اگر بخواهیم كه یك لامپ را ثانیه ای صد بار خاموش و روشن كنیم باید بتوانیم در یك ثانیه صد بار لامپ را گرم و صد بار سرد كنیم . ولی گرما چیزی نیست كه در مدت 1 صدم ثانیه صفر شود پس مدتی طول میكشد كه دفع شود و تا آن مدت لامپ دوباره روشن میشود .
1-آی-سی ها:

آی-سی ها یا همان مدارات مجتمع(اینتگراتد سرکویت) انواع بسیار مختلفی دارند بعضی ها راه انداز بعضی تقویت کنند بعضی آشکارساز و بعضی ها مبدل هستند.
تکنولوژی الکترونیک با سرعتی فراتر از تصور در حال پیشرفت است. آی سی ها را امروزه در صنایع نظامی کاربد بسار بسیار وسیعی داشته و داشته اند. آی سی ها را امروزه به صورت SMD یا ریز هم میسازند

2- ترانزیستور ها:

ترانزیستور ها نسل ماقبل آی سی ها بودند که با مزایایی که داشتند امروزه هم مورد استفاده قرار میگیرند! انواع مختلفی از ترانزیستور ها وجود دارد که بازهم کارهای مختلفی را انجام میدهند مثل تقویت! در واقع هرکاری را که آی سی میتواند انجام دهد ترانزیستور ها هم میتوانند با این تفاوت که در مداراتی که با آی سی ساخته میشوند حجم مدار به شدت کوچک میشود. ترانزیستورها هم دو نمونه ساخته شدند نسل قدیم که BJT بودند و نسل جدید که FET هستند. البته امروزه هر دو نسل تولید میشوند.

3-دیود ها:

دیود ها هم سال ها قبل ترانزیستورها هستند یعنی ترانزیستور ها در واقع از دیود ها ساخته میشوند.انواع مختلفی هم دارند.کارهایی مختلفی هم انجام میدهند معمولا دانش آموزان دیود را به عنوان یکسو ساز میشناسند دیود ها انواع بسیار متعددی دارند که دیود های نورانی یا LED ها بسیار جذاب هستند که بچه های کوچک بسیار دوست دارند.

4-سلف ها:

سلف یا بوبین یا سلونویید از پیچش یک سری دور از سیم مشخص بر روی یک هسته ساخته میشود امروزه بسیار کم از سلف ها استفاده میشود سلف ها حجیم هستمد و در عین حال گران قیمت از کارهایی که سلف ها انجام میدهند میتوان در ساخت ف ی ل ت رها ی فرکانسی یاد کرد.

5- مقاومت:

مقاومت عنصری از الکترونیک هست که همیشه بوده و هست و به نسبت ارزانتر از همه هست. انواع مختلفی از مقاومت ها وجود دارد که اهم های مختلفی دارند همچنین دارای وات های مختلفی هستند. مقاومت های سیمی قبلا ساخته میشدند امروزه مقاومت های کربنی بیشتر مورد استفاده هستند.
مقاومت ها هم دو نمونه هستن(کلا) مقاومت های ثابت و مقاومت های متغیر

6- خازن ها:

خازن ها هم به عنوان ذخایر انرژی الکتریکی شاید بتوان گفت در مدارها مورد استفاده قرار میگیرند. خازن ها دارای انواع بسار متعددی هستن اما در کل مثل مقاومت ها به دو مدل ثابت و متغیر ساخته میشوند . خازن های متغیر در مدارات فرکانسی استفاده میشوند و همچنین خازن ها ثابت هم به گونه های مختلف عدسی -سرامیکی و الکترولیتی تقسیم میشوند.



کد:
http://robotic.---------------

پتانسیومتر

---

پتانسیومتر
نگاه اجمالی :پتانسیل سنج ، وسیله‌ای الکتریکی است که از قطعه سیمی مقاوم (یا از ماده مقاوم الکتریکی) با مقاومت R تشکیل شده است و روی آن یک سر اتصال لغزنده قرار دارد
. که با سیم اتصال الکتریکی برقرار می‌کند و معمولا در آزمایشگاه برای تنظیم و کنترل جریان از یک مقاومت متغیر استفاده می‌شود. پتانسیل منبع در سه محل اتصال الکتریکی دارد. عبارت است از نقطه A و B در دو سر سیم مقاوم و سر اتصال لغزنده T، پیچ تنظیم صدای رادیو یا وسایل صوتی دیگر ، پتانسیل سنجی ساده و ارزان قیمت است. اما پتانسیل سنج دقیق وسیله‌ای گرانقیمت است که برای اندازه‌گیری ولتاژ با دقت بسیار زیاد بکار برده می‌شود.
اساس کار پتانسیومتر
اگر اتصال بین نقطه A و T برقرار شود، این وسیله به یک مقاومت قابل تنظیم یا رئوستا تبدیل می‌شود. مقاومت بین نقطه‌های A و T و شکل R1 نشان داده می شود. با حرکت سر اتصال لغزنده T در طول سیم مقاوم ، از سر اتصال A تا سر اتصال B ، مقاومت R1 از صفر تا مقدار R تغییر می‌کند. نام پتانسیل سنج از آنجا گرفته شده است که این وسیله می‌تواند مقادیر مختلف اختلاف پتانسیل الکتریکی که یا ولتاژ ، میان سر اتصال T و یکی از دو سر سیم پتانسیل سنج (مثلا نقطه A) را بسنجد.

فرض کنید باتری با نیروی محرکه الکتریکی V به دو سر A و B ، وصل شده است. مقاومت بین A و T را R1 و مقاومت بین B و T را R2 می‌گیریم. به این ترتیب ، این دو مقاومت یک تقسیم کننده ولتاژ محسوب می‌شود. ولتاژ میان دو سر اتصال A و T را VTA کسری از ولتاژ میان A و B که VBA است. در این صورت مقاومت R1 + R2 ثابت و برابر با مقاومت پتانسیل سنج ، R است. هنگامی که لغزنده در طول سیم مقاوم حرکت می‌کند، مقاومت R1 از صفر تا R و ولتاژ VTA بیان نقطه‌های A و T از صفر تا VRA تغییر می‌کند. این کار ، روش ساده‌ای برای تولید ولتاژ متغیر با استفاده از ولتاژ ثابت است.
مثال کاربردی
در مورد پیچ تنظیم صدای رادیو ، ولتاژ VBA داده شده به پتانسیل سنج ، ولتاژی با بسامد صوتی متناظر با موج صوتی است. مقدار متغیر ولتاژ دو سر اتصال پتانسیل سنج (VTA) به بلندگو داده می‌شود. (از طریق تقویت کننده رادیو) و با حرکت لغزنده شدت صوتی که از رادیو می‌شنویم، تغییر می‌کند.
پتانسیومتر دقیق
در پتانسیل سنجهای دقیق ، نسبت مقاومتهای R1 و R1 با دقت زیاد قابل تنظیم است. در این نوع وسایل ، یک باتری با ولتاژ V از طریق رئوستای r به پتانسیل سنج وصل می‌شود. و رئوستا تا جایی میزان می‌شود که ولتاژ VBA مقدار معین و دقیقی (مثلا 1.6000 ولت) داشته باشد. هنگامی که ولتاژ نامعلوم Vx را از طریق گالوانومتر به سر اتصال T اعمال می‌کنیم. نسبت R1/R را آنقدر تغییر می‌دهیم تا گالوانومتر عبور هیچ جریانی را نشان ندهد. در این شرایط ، ولتاژ Vx برابر است با (VBA(R1/R.
روش درجه بندی ولتاژ
برای درجه بندی ولتاژ VBA ، پیل استانداردی را با ولتاژ دقیقا معلوم به جای Vx قرار می‌دهیم، نسبت R1/R متناظر با این ولتاژ را تنظیم ، رئوستای r را برای جریان صفر گالوانومتر میزان می‌کنیم. با استفاده از پتانسیل سنج بسیار دقیق می‌توان ولتاژها را تا پنج رقم با معنی و تا حد میلی ولت هم اندازه ‌گیری کرد. اما ، فرآیند اندازه گیری با پتانسیل سنج کند و دستگاه اندازه ‌گیری هم پر حجم است. در حال حاضر ، بیشتر اندازه گیریهای دقیق ولتاژ با استفاده از ولت سنجهای رقمی و دقیق انجام می‌گیرند. پتانسیل سنج را برای درجه بندی ولت سنج رقمی می‌توان بکار برد.