نکته آموزشی:
استپر موتور های چهار فاز با سری یا موازی کردن دو به دو فازها، با درایورهای دو فاز قابل کنترل هستند.

نکته آموزشی:
هر چیپ XMEGA دارای یک شماره سریال داخلی منحصر به فرد است.

تقلب و خلاف فراگیری به نام پروژه دانشجویی:

یکی از معضلات جاری جامعه علمی برق و الکترونیک، مسئله ای به نام پروژه دانشجویی است. انجام پروژه، وظیفه یک دانشجو است. دانشجویی که بجای انجام پروژه اش، آن را در قبال پرداخت پول برای انجام دادن به دیگران می سپارد، کار خلاف و تقلب و عمل زشتی را انجام می دهد. و اما خلاف بزرگتر و عمل زشت تر را فرد متخصصی انجام می دهد که با علم به اینکه این یک تقلب علمی است، در قبال دریافت مبلغی علم و تجربه خود را در اختیار می گذارد و انجام یک پروژه دانشجویی را به عهده می گیرد.
برای پالایش جامعه برق و الکترونیک از این معضل زشت و فراگیر که عاملی برای تشدید بی سوادی و تهی شدن هرچه بیشتر فارغ التحصیلان این رشته از دانش و تجربه و بی اعتباری این رشته است ، تلاش و اطلاع رسانی کنیم.

نکته آموزشی:
با یک تایمر در میکروکنترلر، به تعداد واحدهای compare در آن تایمر می توان پایه (base) زمانی مستقل از هم ایجاد کرد. مثلا اگر یک تایمر دارای سه واحد مقایسه باشد، از طریق این تایمر و وقفه های مقایسه یا بررسی flag های آن می توان سه پایه زمانی مختلف و مستقل از هم را ایجاد کرد. برای این کار باید تایمر در مد نرمال خود قرار بگیرد و بعد از هر بار عملیات مقایسه، بسته به زمان مورد نیاز مقدار مشخصی با رجیستر مقایسه جمع شود.

نکته طراحی مدار:
یکسوسازی سینوسی با پل دیود باعث دو برابر شدن فرکانس میشود. بنابراین در یکسوسازی ترانس تغذیه شده از برق شهر، فرکانس تغییرات ریپل بعد از پل دیود و خازن بجای 50 هرتز، 100 هرتز خواهد بود. این فرکانس می تواند بسته به نوع مدارات از طریق تغذیه به مدار نفوذ کند. بنابراین در طراحی مدارات حساس به نویز در صورت استفاده از این روش برای تامین تغذیه، علاوه بر تاثیر نویز 50 هرتز ناشی از برق شهر، تاثیر نویز 100 هرتز هم باید مد نظر قرار بگیرد.
@KnowledgePlus

نکته ای در استفاده از اسیلوسکوپ:
اتصال probe اسیلوسکوپ در وضعیت x1 به پایه های کریستال متصل به میکروکنترلر، می تواند باعث از کار افتادن اسیلاتور و عدم مشاهده صحیح نوسان شود و برای اندازه گیری در این شرایط باید از وضعیت x10 استفاده شود.
@KnowledgePlus

نکته طراحی مدار:
قرار دادن خازن های بزرگ (مثلا 1000 میکروفاراد) در خروجی رگولاتورهای سری 78 و رگولاتورهای مشابه در زمان خاموش شدن مدار و در صورتی که ولتاژ ورودی رگولاتور سریع تر از ولتاژ خروجی آن افت کند، به دلیل تخلیه خازن از طریق پین خروجی رگولاتور می تواند باعث سوختن آن شود. بنابراین در صورت وجود خازن های بزرگ در خروجی این نوع رگولاتورها باید یک دیود بصورت معکوس از خروجی به ورودی رگولاتور متصل شود تا مسیر دشارژ خازن را فراهم کند و مانع از سوختن احتمالی آن شود.

@KnowledgePlus

برای هر استپر موتور، عددی به عنوان گشتاور بر حسب واحدهای مختلف مانند N.m یا kgf.cm بیان می شود. برای درک بهتر این عدد، فرض کنیم شفت یک استپر موتور در وضعیت قفل به موازات افق قرار بگیرد و میله ای عمود بر شفت به آن متصل باشد و این میله هم در وضعیت افقی باشد. اگر وزنه ای را به سر این میله آویزان کنیم، سوال این است که این استپر موتور تا چه وزنه ای را می تواند بدون اینکه بچرخد در حالت قفل نگه دارد؟ پاسخ این سوال به گشتاور موتور و جرم وزنه و فاصله آن از مرکز شفت بستگی دارد. یک استپر موتور با Holding Torque یا همان گشتاور وضعیت قفل برابر با 1kgf.cm می تواند در فاصله 1cm از مرکز شفت خود، نیروی 1kgf را عمود بر محور چرخش وارد کند. همین موتور می تواند در فاصله 10cm از مرکز شفت خود، نیروی 0.1kgf را عمود بر محور چرخش وارد کند. به همین ترتیب می توان در هر فاصله ای از محور موتور، حداکثر نیروی اعمال شده را محاسبه کرد. بنابراین در مثال اخیر با آگاهی از گشتاور موتور که به نوع موتور و مشخصات آن بستگی دارد و فاصله وزنه، میتوان حداکثر وزن قابل تحمل توسط استپر موتور را در فاصله مشخص محاسبه کرد.

@KnowledgePlus

نکته طراحی مدار:
در صورت نیاز به وجود مقاومت pull up در پین ورودی میکروکنترلر، فعال کردن این مقاومت بصورت داخلی ممکن است به تنهایی در محیط های پر نویز کافی نباشد و در مواقعی لازم است مقاومت pull up با مقدار مناسب بصورت خارجی قرار داده شود. همچنین در صورت نیاز به مقاومت pull down برای خانواده هایی که امکان فعال کردن این نوع مقاومت در آنها وجود دارد، در شرایط پرنویز ممکن است لازم باشد این مقاومت بصورت خارجی قرار داده شود.

@KnowledgePlus

نکته طراحی مدار:
در برخی از کاربردها، استفاده از دیود داخلی ماسفت ها به عنوان دیود هرزگرد به دلیل مشخصات و نحوه عملکرد آن مطلوب نیست و لازم است این دیود بای پس شود و بجای آن یک دیود بصورت خارجی قرار داده شود. برای بای پس کردن دیود داخلی ماسفت های کانال N میتوان با پایه درین(drain) آن یک دیود مناسب را سری کرد به نحوی که کاتد دیود به درین ماسفت متصل شود. حال برای اتصال دیود هرزگرد خارجی می توان آند آن را به سورس ماسفت و کاتد آن را به آند دیود سری شده با ماسفت متصل کرد. با این آرایش، جریان معکوس امکان عبور از دیود داخلی ماسفت را نخواهد داشت و بجای دیود داخلی از مسیر دیود معکوس خارجی عبور خواهد کرد.

@KnowledgePlus

توصیه ای برای برنامه نویسان خانواده های AVR و XMEGA:
اگر قصد استفاده از حداکثر ظرفیت و توانمندی AVR یا XMEGA را دارید، حتما برنامه نویسی اسمبلی برای این خانواده ها را در سطح حرفه ای یاد بگیرید.

@KnowledgePlus

اتصال کوتاه کردن سیم های یکی از فازهای استپر موتور، باعث ایجاد نیروی مخالف در برابر حرکت و وضعیتی مانند قفل شدن موتور می شود. از این خاصیت می توان بدون استفاده از مولتی متر برای تشخیص فازهای موتورهایی استفاده کرد که سیم پیچ فازها بصورت مجزا خارج شده باشند. مثلا در یک استپر موتور دو فاز و چهار سیم، از این روش می توان برای تشخیص هر یک از دو فاز استفاده کرد. در این شرایط اگر سیم پیچ های مربوط به دو فاز مختلف به هم متصل شوند، حالت قفل ابجاد نمی شود. در موتورهایی مانند استپر موتوهای دو فاز و پنج سیم که سیم پیچ ها بصورت داخلی به هم متصل شده اند، این روش برای تشخیص فازها قابل استفاده نیست.

@KnowledgePlus

در AVR برای جلوگیری از پاک شدن eeprom داخلی باید Brownout detection فعال شود و سطح ولتاژ آن با توجه به مقدار تغذیه، در بالاترین سطح ممکن تنظیم شود.

@KnowledgePlus

نکته ای در برنامه نویسی:
برای کاهش حجم کد و افزایش سرعت اجرای عملیات در استفاده از عبارت های با دسترسی چند مرحله ای، بجای تکرار عبارتی که هر بار ذکر آن باعث چند مرحله عملیات می شود می توان عملیات را روی یک کپی از آن عبارت انجام داد.
برای درک بهتر، فرض کنیم در برنامه نویسی c اعضای آرایه a به عنوان index آرایه b در نظر گرفته شده باشند و عبارت زیر در برنامه برای دسترسی به آرایه b بکار رفته باشد:

b[a[i]]

حال اگر در عملیات مختلف، چند بار نیاز به استفاده از این عبارت وجود داشته باشد و فرض بر عدم تغییر این عبارت باشد، بجای تکرار آن که در هر بار، باعث چند مرحله دسترسی می شود کافی است یک کپی از آن را در یک متغیر قرار دهیم و عملیات را روی آن کپی انجام دهیم تا سرعت اجرای کد معادل افزایش و حجم آن کاهش یابد.

@KnowledgePlus

در کاربردهای صنعتی و پر نویز بهتر است پین reset بعد از برنامه ریزی میکروکنترلر بصورت مستقیم از طریق جامپر یا لحیم کاری (بسته به نوع میکروکنترلر و منطق این پین) به vcc یا gnd اتصال کوتاه شود.

@KnowledgePlus

نکته طراحی مدار:
استفاده از مقاومت های با سلف معادل زیاد به عنوان مقاومت شنت برای اندازه گیری جریان در کاربرد هایی که سوییچ جریان های زیاد در زمان های کوتاه اتفاق می افتد، به دلیل ولتاژ ایجاد شده دو سر مقاومت ناشی از جمله Ldi/dt که L سلف معادل در مدل مقاومت است، باعث خطا در قرائت جریان واقعی در لحظات سوییچ جریان می شود.

@KnowledgePlus

سخنی با دوستان طالب پیشرفت و کسب مهارت و تخصص:

برخی از دوستان تصور می کنند با شرکت در یک کلاس یا خواندن جزوه یا کتاب خاصی می توان به مرحله تخصص و طراحی رسید. در حالی که هیچ کتاب و کلاسی وجود ندارد که به تنهایی بتواند یک نفر را مبدل به طراح و برنامه نویس در سطح حرفه ای کند. بلکه در کنار منابع آموزشی لازم است ده ها و صد ها ساعت زمان برای آزمایش و تمرین و آزمودن آموخته ها صرف شود تا در مرور زمان، تجربه و تسلط کافی بدست آید. به خصوص اینکه در بخش برق و الکترونیک، رقابت و تعداد نفرات بسیار زیاد است و کسب یکسری آموزش های اولیه به تنهایی کافی نیست و شرط لازم برای شاخص و متمایز شدن نسبت به دیگران به لحاظ توانمندی، صرف وقت کافی برای کسب تجربه و مهارت بصورت عملی است.

@KnowledgePlus

نکته آموزشی در کار با درایورهای استپر و سروموتور:

روش clock-direction که در آن به یک ورودی درایور، پالس های فرمان حرکت و به ورودی دیگر فرمان جهت اعمال می شود، تنها روش موجود برای اعمال پالس به درایورها نیست. دو روش دیگر که در برخی از درایورها از آنها پشتیبانی می شود، عبارت اند از:
- روش CW-CCW که در آن دو ورودی مجزا در درایور برای کلاک هر جهت چرخش وجود دارد و با اعمال کلاک به هر ورودی، موتور در جهت متناظر با همان کلاک می چرخد.
-روش AB Phase که در آن قابلیت اعمال پالس های Quadrature -پالس خروجی انکودرها- برای چرخش موتور در دو جهت وجود دارد. با استفاده از این مد می توان از انکودرها برای فرمان به درایور در دو جهت استفاده کرد.

@KnowledgePlus

در سنسورهای صنعتی که دارای خروجی های NPN یا PNP هستند، انواع NPN بصورت مستقیم قابل اتصال به میکروکنترلر هستند. یک مقاومت Pull up مناسب هم باید از پین متصل به سنسور به تغذیه میکروکنترلر متصل شود.
سنسورهای با خروجی PNP در وضعیت High، دارای مقداری نزدیک به Vcc سنسور هستند که این ولتاژ معمولا بیشتر از مقدار مجاز برای اعمال به میکروکنترلر است. در چنین شرایطی نمی توان این سنسور را بصورت مستقیم به پین میکروکنترلر متصل کرد و بین خروجی سنسور و پین میکروکنترلر باید مدار واسطه مناسبی قرار بگیرد.

@KnowledgePlus

برای جلوگیری از پاک شدن یا نوشته شدن اطلاعات ناخواسته بر اثر نویز و نوسانات در eeprom های خارجی مانند سری 24 بهتر است پین write protect به یکی از پین های میکروکنترلر متصل شود و با کد نویسی مناسب در تمام زمان ها به غیر از لحظات نوشتن، eeprom در وضعیت محافظت در برابر نوشته شدن قرار بگیرد.

@KnowledgePlus

نکته طراحی مدار:

ولتاژ خروجی بسیاری از رگولاتورهای ولتاژ به لحاظ دقت، برای استفاده به عنوان ولتاژ مرجع و دقیق مناسب نیستند. مثلا تضمینی از طرف کارخانه سازنده رگولاتور 7805 وجود ندارد که خروجی آن دقیقا 5 ولت باشد. بلکه محدوده ای برای خروجی تعریف شده که ولتاژ خروجی در آن محدوده مجاز است. بنابراین ممکن است خروجی یک رگولاتور 7805 مثلا 5.1 ولت و دیگری 4.9 ولت باشد. به همین دلیل در کاربرد های دقیق، استفاده از ولتاژ خروجی این نوع رگولاتور ها به عنوان ولتاژ مرجع مناسب نیست. همین مسئله در مورد دیودهای زنر هم برقرار است که ولتاژ خروجی آنها دقیق نیست و با دما هم متغیر است.
در کاربردهایی که نیاز به ولتاژ مرجع دقیقی وجود دارد، باید از آی سی های مخصوص این کار که با دما هم جبران سازی شده اند ( مانند LM336-5.0 و REF02 و انواع شماره های دیگر) استفاده شود.

@KnowledgePlus