دانلود مقاله ساعت دیجیتال

در واقع يك تابلوي نمايشگر ديجيتالي، متن مورد نظر خود را از طريق تجهيزات ورودي همچون كيبورد و يا پورت سريال دريافت مي كند. و اين اطلاعات را در اختيار پردازنده قرار مي دهد. سپس پردازنده پس از آناليز اطلاعات آن را در حافظه تابلو ذخيره نموده. علاوه بر آن حافظه موجود در تابلو … پیشنهاد می کنیم ادامه این مطلب مفید و ارزشمند را در مقاله ساعت دیجیتال دنبال نمایید. این فایل شامل 107 صفحه و در قالب word ارائه شده است.

مشخصات فایل ساعت دیجیتال

عنوان: ساعت دیجیتال
فرمت فایل : word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 107
حجم فایل : 21,1 مگابایت

بخشی از  مقاله ساعت دیجیتال را در ادامه مشاهده خواهید نمود.

مقدمه :

 -الكترونيك در زندگي امروز

امروزه پيشرفت در الكترونيك اي امكان را به ما داده است تا بتوانيم انواع وسايل الكترونيكي مانند  ماشين حساب هاي جيبي ، ساعت رقمي ، كامپيوتر براي كاربرد در صنعت در تحقيقات پزشكي و يا طريقه توليد كالا به طور اتوماتيك در كارخانجات و بسياري از موارد ديگر را مستقيم يا غير مستقيم مورد استفاده قرار دهيم .

اينها همه به خاطر آن است كه فن آوري توانسته مدارهاي الكترونيكي را كه شامل اجزاء كوچك الكترونيكي هستند ، بر روي يك قطعه كوچك سيليكن كه شايد سطح آن به 5 ميلي متر مربع بيشتر نيست ، جاي دهد . فن آوري ميكروالكترونيك كه به مدارهاي يكپارچه معروف به آي سي يا تراشه مربوط مي گردد ، در بهبود زندگي بشر تاثير به سزايي داشته و آن را بطور كلي دگرگون نموده است . تراشه ها همچنين براي مصارفي چون كنترل رباتها در كارخانجات ، يا كنترل چراغهاي راهنمايي و يا وسايل خانگي مانند ماشين لباس شويي و غيره مورد استفاده قرار مي گيرند . از طرفي تراشه ها را مي توان مغز دستگاه هايي چون ميكرو كامپيوترها و رباتها به حساب آورد .

– سيستم هاي الكترونيكي

پس از يك نظر اجمالي در داخل يك سيستم الكترونيكي مانند يك دستگاه راديو ، تلويزيون و يا كامپيوتر ممكن است انسان از پيچيدگي آن و از يادگيري الكترونيك دلسرد شود ، اما در واقع آن طور كه به نظر مي رسند ، دشوار نيستند و اين به دو دليل است .

      ا ول اينكه اگرچه سيستم هاي الكترونيكي اجزاو قطعات زيادي را در خود جاي مي دهند ، اما بايد

      دانست كه انواع كلي اين اجزا اغلب محدود و انگشت شمار هستند .

از مهم ترين گروه هاي اين اجزا مي توان مقاومت ها ، خازن ها ، القا گرها ، ديودها ، ترانزيستورها ، كليدها و مبدل ها را نام برد . اين اجزا زماني كه به صورت يكپارچه در يك تراشه قرار مي گيرند ، هر يك همان وظيفه خود را به عنوان يك قطعه مجزا انجام مي دهند و فقط اندازه  فيزيكي آن كوچكتر شده است .

دوم اينكه انواع سيستم هاي الكترونيكي از تعداد محدودي مدارهاي اصولي و يا بلوك هايي كه وظيفه هر كدام به كاراندازي قسمتي از سيستم مثلا تقويت يا شمارش است ، تشكيل يافته اند كه به منظور عملكرد كل سيستم ، آن را به يكديگر متصل مي نمايند .

– مدارهاي خطي و مدارهاي رقمي

بسياري از سيستم هاي الكترونيكي طوري طراحي شده اند تا با دريافت يك ورودي الكتريكي و با پردازش آن ، يك خروجي الكتريكي توليد كرده تا بتوانند كار معيني را انجام دهند ( كه اين كار بدون سيستم مورد نظر ، به تنهايي از عهده ورودي الكتريكي مذكور ساخته نخواهد بود . )

مدارهاي الكترونيكي كه در سيستم ها كاربرد دارند به دو دسته مهم تقسيم مي شوند : مدارهاي خطي ( يا قياسي ) و مدارهاي رقمي يا ديجيتال .

مدارهاي خطي ار نوع مدارهاي تقويت كننده هستند كه با سيگنال هايي سرو كار دارند كه اين سيگنال ها معرف كميت هايي مانند تغييرات صوتي ، صداي انسان يا موسيقي و غيره هستند . در بسياري از مدارهاي خطي از ترانزيستور به عنوان تقويت كننده صوتي استفاده مي كنند . مدارهاي ديجيتال از نوع مدارهاي كليدزني هستند ، كه مقدار ورودي يا خروجي آنها در هر زمان فقط    مي تواند داراي يكي از دو حالت صفر يا يك باشد و اگر قرار است اين دو حالت به هم تبديل شوند اين تبديل حالت بسيار سريع اتفاق مي افتد ، در حالي كه مدارهاي خطي داراي حالت  مداوم بوده و اين حالات به تدريج در واحد زمان قابل تغيير هستند .

 مدارهاي رقمي داراي فقط دو حالت هستند و ورودي و خروجي آنها به اصطلاح (high) به معني بالا ، يعني نزديك به ميزان ولتاژ منبع مدار و يا (low) به معني پايين ، يعني نزديك صفر ولت هستند .

 در اين مدارها عمل كليدزني به وسيله ترانزيستور انجام مي گيرد . دستگاه شمارش گر در واقع يك مدار رقمي است كه در آن سيگنال توليد شده توسط سلول نوري ، يا در حالت صفر و يا در حالت يك قرار مي گيرد و اين امر بستگي به قطع شدن يا نشدن نور دارد . بنابراين مدارهاي رقمي علائم الكتريكي را به صورت پالس يا ضربه با خود حمل مي كنند . سيستمي كه در آن يك لامپ توسط ديمر كنترل و كم و زياد مي شود ، يك سيستم حالت مداوم و سيستمي كه همان لامپ را خاموش و روشن مي كند يك سيستم دو حالته است ، چون كه توسط آن لامپ مذكور يا كاملا روشن يا كاملا خاموش مي شود .

فصل اول

فيبر مدار چاپي

 1-1- انواع فيبر مدارچاپي:

1- فيبر فنلي: اين فيبر به رنگ زرد پررنگ يا قهوه اي است و به راحتي سوراخ مي شود و لايه مس روي آن بر اثر حرارت زياد هويه به راحتي جدا مي شود. قيمت اين نوع از فيبر ارزان بوده و به همين دليل در ساخت انواع كيت از اين نوع از فيبرها استفاده مي شود.

2- فيبر فايبرگلاس: اين نوع از فيبر سبز رنگ بوده و نسبت به فيبر فنلي محكم تر است و به سختي سوراخ مي شود. اين نوع فيبر در مقابل حرارت مقاومت خوبي دارد و در ساخت بيشتر مدارات ماشين حساب، كامپيوتر و … از اين نوع فيبر استفاده مي شود.

3- فيبر دو رو: فيبرهاي دورو هم از نوع فنلي و هم از نوع فايبر گلاس وجود دارند. تفاوت اين نوع از فيبرها با فيبرهاي معمولي اين است كه در اين نوع از فيبرها در هر دوطرف فيبر لايه مسي پوشانده شده است در نتيجه در ساخت مدارهاي بزرگ، با استفاده از اين فيبرها از حجم مدار كاسته مي شود.

4- فيبرهاي آماده: در اين نوع از فيبرها جاي پايه قطعات مختلف بر روي فيبر سوراخ شده است و
مي توانيم قطعات را بر روي فيبر قرار دهيم و توسط سيم اتصالات مربوطه را به هم وصل كنيم.

2-1- طريقه ساخت فيبر مدار چاپي:

ابتدا فيبر را توسط تيغ موكن بري يا اره موئي به اندازه دلخواه مي بريم و سپس با استفاده از كاغذ سمباده سطح فيبر را تميز مي كنيم تا چربي هاي موجود بر روي فيبر پاك شود.

3-1- طريقه نصب قطعات بر روي فيبر مدارچاپي:

دو روش براي نصب قطعات بر روي فيبر مدارچاپي وجود دارد. در صورتي كه جاي كمي براي نصب قطعات وجود داشته باشد مي توانيم قطعات را به صورت ايستاده بر روي فيبر قرار دهيم. در اين حالت فاصله پايه هاي قطعات به كمترين مقدار ممكن مي رسد. چنانچه بر روي فيبر مدارچاپي جاي كافي براي نصب قطعات وجود داشته باشد ميتوانيم قطعات را به صورت خوابيده لحيم كنيم.

فاصله پايه هاي آي سي ها از يكديگر 5/2 ميليمتر و فاصله دو رديف پايه از هم 5/7 ميليمتر است. در مورد نصب آي سي هاي قدرت بايد فضاي كافي براي نصب رادياتور در نظر گرفته شود.

4-1- رسم نقشه مربوط به خطوط پشت فيبر:

ابتدا نقشه مدار را رسم مي كنيم سپس خطوط بر روي نقشه را به نحوي رسم مي كنيم كه خطوط از روي هم عبور نكنند. سپس كاغذ را بر مي گردانيم و نقشه خطوط را بر روي قسمت مسي فيبر مدار چاپي منتقل مي كنيم. در رسم نقشه مدار براي اينكه خطوط از روي هم عبور نكنند ميتوانيم خطوط را از بين پايه هاي قطعات عبور دهيم. در صورتيكه خطوطي بايد از روي هم عبور كنند از جامپر استفاده مي كنيم.

5-1- انتقال نقشه مدار بر روي فيبر:

با استفاده از Printer‌: پس از رسم خطوط مدار از طريق پروتل توسط يك كاغذ روغني از طرح مداري پرينت گرفته مي شود سپس كاغذ را بر روي فيبر قرار داده و با اتوي داغ بر روي آن كشيده مي شود. بدين ترتيب مدار بر روي فيبر چاپ مي گردد. براي از بين بردن مس هاي اضافي فيبر يك محلول اسيدي كه تركيبي از آب داغ و اسيد كروميك يا اسيدهيروفلورايد مي باشد درست كرده و فيبر را در آن قرار مي دهيم تا قسمت هاي اضافي مس از بين برود.

فصل دوم

ميكروكنترلرها

ميكرو كنترلرها

همانطور كه مي دانيد در واقع كامپيوترهاي بسيار كوچكي هستند كه داراي بخش هاي اصلي حافظه، پردازشگر، ورودي و خروجي مي باشند و قابل برنامه ريزي شدن هستند. برنامه­هاي مورد نظر كه
مي­بايستي توسط ميكروكنترلر اجرا شوند بايستي به زبان ماشين يا همان صفر و يك ها دربيايند و سپس در حافظه ميكروكنترلر جاي بگيرند.

اين برنامه ها بسته به نوع ميكروكنترلري كه استفاده مي كنيم مي تواند در كامپايلرهاي مختلفي نوشته شوند و آن كامپايلر برنامه را پس از رفع عيب، كامپايل يا اصطلاحاً به زبان ماشين ترجمه مي نمايد و يك فايل از برنامه كه به زبان ماشين يا همان صفر و يك هاست به ما تحويل مي دهد.

دستورات اين فايل بايستي توسط نرم افزارهاي برنامه ريزي كننده يا همان پروگرامر وارد حافظه ميكروكنترلر شود. علاوه بر نرم افزار پروگرامر، نياز به يك مدار ساده نيز داريم كه برنامه را از كامپيوتري كه در آن ذخيره شده به حافظه ميكروكنترلر منتقل نمايد. اين مدار همان سخت افزار پروگرامر مي باشد.

در هر ميكروكنترلر بعضي از پين ها علاوه بر كاركرد خود در حالت اجراي برنامه، به عنوان پايه هاي برنامه ريزي ميكروكنترلر نيز تعريف شده اند، با اتصال اين پايه ها به كامپيوتر از طريق يكي از پورتهاي كامپيوتر كه مي تواند پورت سريال يا موازي و يا USB باشد، و اجراي نرم افزار پروگرامر، كدهاي زبان ماشين يا همان دستورات ما كه قرار است ميكروكنترلر اجرا نمايد و تبديل به صفر و يك شده اند، وارد حافظه ميكروكنترلر شده و از آنجا آماده اجرا توسط ميكرو خواهند شد.

مدار سخت افزاري پروگرامرها اگرچه بسيار ساده و قابل ساخت در آزمايشگاه مي باشند، اما معمولاً به دليل استفاده مكرر و يا عدم ساخت دقيق و بادوام، ممكن است خوب كار نكنند و يا زود دچار آسيب شوند. از اين رو معمولاً برخي شركت ها پروگرامرهاي هر نوع ميكروكنترلر را به صورت آماده ساخته و در معرض فروش و استفاده قرار مي دهند كه اين نوع پروگرامرها از دقت و كارايي بهتري برخوردارند. در اين پروژه سخت افزار پروگرامر به پين هي GND، MISO‌، SCK‌ و RESET پورت B متصل شده است.

1-2- AVR

يكي از انواع ميكروكنترلرهاي جديد كه در بازار الكترونيك ارائه شده است، ميكروكنترلرهاي شركت ATMEL با نام ميكروكنترلرهاي خانواده AVR مي باشد. اين ميكروكنترلرهاي هشت بيتي به دليل قابليت برنامه نويسي توسط كامپايلر زبان هاي سطح بالا (HLL) بسيار مورد توجه قرار مي گيرند. اين ميكروكنترلرها از معماري RISC برخوردارند و شركت ATMEL سعي نموده است با استفاده از معماري پيشرفته و دستورات بهينه، حجم كدتوليد شده را كم و سرعت اجراي برنامه را بالا ببرد. يكي از مشخصات اين نوع ميكروكنترلرها دارا بودن 32 رجيستر همه منظوره مي باشد. همچنين در اين ميكروكنترلرها از حافظه هاي كم مصرف و غير فرار FLASH و EEPROM استفاده مي شود، كامپايلرهايي به زبان BASIC‌ و C‌ كه زبانهاي پركاربرد در دنيا هستند براي اين نوع ميكروها طراحي شده است و علاوه بر آن از زبان اسمبلي نيز همچنان مي توان براي برنامه نويسي استفاده كرد. به عنوان مثال كامپايلر BASCOM‌ با زبان BASIC‌ براي برنامه نويسي اين نوع از ميكروكنترلرها مي تواند مورد استفاده قرار گيرد.

ميكروكنترلرهاي AVR به سه دسته اصلي تقيسم مي شوند:

• سري AT90S يا AVR
• سري TINYAVR
• سري MEGAAVR

سري MEGAAVR‌ ميكروكنترلرهاي نوع MEGAAVR داراي قابليت هاي بيشتري نسبت به دو سري ديگر هستند.

2-2- خصوصيات ATtiny10، ATtiny11، ATtiny12

• از معماري AVR RISC استفاده مي كند.

– كارايي بالا و توان مصرفي كم.

– داراي 90 دستورالعمل با كارايي بالا كه اكثراً تنها در يك كلاك سيكل اجرا مي شوند.

– 8×32 رجيستر كاربردي.

– سرعتي تا 8MIPS در فركانس 8MHZ

• حافظه، برنامه و داده غير فرّار

– 1K بايت حافظه FLASH قابل برنامه ريزي داخلي.

   پايداري حافظه FLASH : قابليت 1000 بار نوشتن و پاك كردن (WRITE/ ERASE).

– 64 بايت حافظه EEPROM‌ داخلي قابل برنامه ريزي.

  پايداري حافظه EEPROM: قابليت 000,100 بار نوشتن و پاك­كردن(WRITE/ERASE).

– قفل برنامة FLASH و حفاظت دادة EEPROM

• خصوصيات جانبي

– يك تايمر- كانتر (TIMER/ COUNTER) 8 بيتي با PRESCALER‌ مجزا.

– يك مقايسه گر آنالوگ داخلي.

– WATCHDOG قابل برنامه ريزي با اسيلاتور داخلي.

– وقفه در اثر تغيير وضعيت پايه.

• خصوصيات ويژه ميكروكنترلر

– تغذيه كم در مُدهاي IDLE و POWERDOWN‌.

– منابع وقفه (INTERRUPT) داخلي و خارجي.

– ارتباط سريال SPI براي برنامه ريزي ATtiny12 در داخل مدارIN SYSTEM PROGRAMING.

– POWER – ON RESET CIRCUIT براي ATtiny12

– قابل انتخاب بودن اسيلاتور RC داخلي جهت كاهش قسمتهاي خارجي براي ATtiny12.

– عملكرد كاملاً ثابت.

– توان مصرفي پايين و سرعت بالا توسط تكنولوژي CMOS.

• توان مصرفي در 4MHZ، 3V، 250C

– حالت فعال 2.2 MA (ACTIVE MODE)

– در حالت بي كاري 0.5mA‌ (IDLE MODE)

– در حالت POWER – DOWN‌ : > 1µA

• ولتاژهاي عملياتي (كاري)

– 1.5V تا 5.5V براي (ATtiny12V-1)

– 2.7V تا 5.5V براي (ATtint11L-2‌ و ATtiny12L-4)

– 4V تا 5.5V براي (ATtiny11-6 و ATtiny12-8)

• فركانسهاي كاري

– 0MHZ تا 1.2MHZ براي (ATtiny12V-1)

– 0MHZ تا 2MHZ براي (ATtiny11L-2)

– 0MHZ تا 4MHZ براي (ATtiny12L-4)

– 0MHZ تا 6MHZ براي (ATtiny11-6)

– 0MHZ تا 8MHZ براي (ATtiny12-8)

• انواع بسته بندي

– 8 پايه (PIN) در انواع PDIP و SOIC.

• تركيب بسته بندي

  3-2- ميكروكنترلر AVR

ساده ترين معماري ميكروكنترلر، متشكل از يك ريزپردازنده، حافظه و درگاه ورودي/خروجي است. ريزپردازنده نيز متشكل از واحد پردازش مركز (CPU) و واحد كنترل (CU) است.

CPU در واقع مغز يك ريزپردازنده است و محلي است كه در آنجا تمام عمليات رياضي و منطقي، انجام مي شود. واحد كنترل، عمليات داخلي ريزپردازنده را كنترل مي كند و سيگنال هاي كنترلي را به ساير بخشهاي ريزپردازنده ارسال مي كند تا دستورالعمل هاي مورد نظر انجام شوند.

حافظه بخش خيلي مهم از يك سيستم ميكرو كامپيوتري است. ما مي توانيم بر اساس به كارگيري حافظه، آن را به دو گروه دسته بندي كنيم: حافظه برنامه و حافظه داده. حافظه برنامه، تمام كد برنامه را ذخيره مي كند. اين حافظه معمولاً از نوع حافظه فقط خواندني (ROM) مي باشد. انواع ديگري از
حافظه ها نظير EPROM و حافظه هاي فلش EEPROM براي كاربردهايي كه حجم توليد پاييني دارند و همچنين هنگام پياده سازي برنامه به كار مي روند. حافظه داده از نوع حافظه خواندن/ نوشتن (RAM) مي باشد. در كاربردهاي پيچيده كه به حجم بالايي از حافظه RAM نياز داريم، امكان اضافه كردن
تراشه هاي حافظه بيروني به اغلب ميكروكنترلرها وجود دارد.

درگاههاي ورودي/ خروجي (I/O) به سيگنال هاي ديجيتال بيروني امكان مي دهند كه با ميكروكنترلر ارتباط پيدا كند. درگاههاي I/O معمولاً به صورت گروههاي 8 بيتي دسته بندي مي شوند و به هر گروه نيز نام خاصي اطلاق مي شود. به عنوان مثال، ميكروكنترلر 8051 داراي 4 درگاه ورودي/ خروجي 8 بيت مي باشد كه P0، P1، P2، P3‌ ناميده مي شوند. در تعدادي از ميكروكنترلرها، جهت خطوط درگاه I/O قابل برنامه ريزي مي باشد. لذا بيت هاي مختلف يك درگاه را مي توان به صورت ورودي يا خروجي
برنامه ريزي نمود. در برخي ديگر از ميكروكنترلرها (از جمله ميكروكنترلرهاي 8051 درگاههاي I/O به صورت دو طرفه مي باشند.) هر خط از درگاه I/O اين گونه ميكروكنترلرها را مي توان به صورت ورودي و يا خروجي مورد استفاد قرار داد. معمولاً، اين گونه خطوط خروجي، به همراه مقاومتهاي بالاكش بيروني به كار برده مي شوند.

ميكروكنترلر AVR به منظور اجراي دستورالعملهاي قدرتمند در يك سيكل كلاك (ساعت) به اندازه كافي سريع است و مي تواند براي شما آزادي عملي را كه احتياج داريد به منظور بهينه سازي توان مصرفي فراهم كند. در عوض آن را در يك ميكروي با گنجايش بالاتر دانلود كنيد.

فهرست مطالب مقاله ساعت دیجیتال, در ادامه قابل مشاهده می باشد.

• مقدمه       1
• فصل اول: فيبر مدار چاپي
• انواع فيبر مدار چاپي              4
•  طريقه ساخت فيبر مدار چاپي                4
•  طريقه نصب قطعات بر روي فيبر مدارچاپي        4
• رسم نقشه مربوط به خطوط پشت فيبر   4
• انتقال نقشه مدار بر روي فيبر                5
• فصل دوم: ميكروكنترلرها
•  AVR      7
• خصوصيات ATtiny10، ATtiny11، ATtiny12                8
• ميكروكنترلر AVR  10
•  توان مصرفي پايين                10
• نكات كليدي و سودمند حافظه فلش خود برنامه ريز               11
• راههاي مختلف براي عمل برنامه ريزي               11
• خود برنامه ريزي توسط هر اتصال فيزيكي          11
• ISP          11
• فصل سوم:Bascom
•  معرفي كامپايلر Bascom      13
• معرفي منوهاي محيط Bascom             13
• معرفي محيط شبيه سازي        17
• معرفي محيط برنامه ريزي     19
• ساخت programmer STK200/300   20
• فصل چهارم:معرفي IC ATM8
• معرفي پايه هاي IC                 24
• فصل پنجم: نرم افزار
•  بدنه يك برنامه در محيط Bascom       31
• معرفي ميكرو          31
• كريستال   31
• اسمبلي و بيسيك      32
• آدرس شروع برنامه ريزي حافظه Flash               32
• تعيين كلاك              32
• پايان برنامه             33
• اعداد و متغيرها و جداول Look up      33
• ديمانسيون متغير     33
• دستور Const         34
• دستور CHR            35
• دستور INCR           35
• دستور DECR          35
• دستور CHEcksum                36
• دستور Low            36
• دستور High            36
• دستور Rotate       36
• تابع format           37
• جدولLook up       38
• دستور Hex             38
• رجيسترها و آدرس هاي حافظه               39
• دستور Set              39
• دستور Reset         39
• دستور Bitwait       39
• دستور Out             40
• دستور INP             40
• دستورالعمل هاي حلقه و پرش                40
• دستور GoTo و JMP             40
• دستور Do-Loop   41
• دستور for- Next  41
• دستور f   42
• دستور Case           43
• فصل ششم: پيكره بندي تايمر/كانتر صفر و يك
•  پيكره بندي تايمر/كانتر صفر در محيط Bascom 46
• پيكره بندي تايمر/كانتر يك در محيط Bascom      47
• معرفي زيربرنامه    48
• فصل هفتم : طراحي پروژه    50
• ضمائم     60
• مراجع

در صورت تمایل شما می توانید مقاله ساعت دیجیتال را به قیمت 25900 تومان از سایت فراپروژه دانلود نمایید. اگر در هر کدام از مراحل خرید یا دانلود با سوال یا ابهامی مواجه شدید می توانید از طریق آدرس contact-us@faraproje.ir و یا ارسال پیامک به شماره: 09382333070 با ما در تماس باشید. با اطمینان از وب سایت فراپروژه خرید کنید، زیرا پشتیبانی سایت همیشه همراه شماست.