نمونه ای از قابلیت های برنامه نویسی اسمبلی:

در AVR یا XMEGA در کاربرد های بسیار سریع و Time critical اگر لازم باشد قضاوت روی مقادیر مختلف یک متغیر، در یک زمان برابر انجام شود می توانیم از قابلیت دستور IJMP استفاده کنیم. لازم به توضیح است که دستورات switch-case در زبان C یا select-case در زبان BASIC یا if های متوالی، به دلیل پیاده سازی مقایسه بصورت مرحله به مرحله، زمان برابری را برای قضاوت روی مقادیر مختلف فراهم نمی کنند. به عنوان مثالی برای استفاده از قابلیت IJMP برای دسترسی با زمان برابر به نتیجه مقایسه، اگر فرض کنیم مقدار مورد قضاوت در رجیستر R16 باشد و مقایسه با 0 و 1 و 2 و 4 مورد نظر باشد می توانیم به ترتیب زیر عمل کنیم:

LDI ZL,LOW(JUMP_TABLE)
LDI ZH,HIGH(JUMP_TABLE)
ADD ZL,R16
CLR R16
ADC ZH,R16
IJMP

JUMP_TABLE:

RJMP CASE_0
RJMP CASE_1
RJMP CASE_2
NOP
RJMP CASE_4
.
.
.
CASE_0:
....
CASE_1:
....
CASE_2:
....
CASE_4:
....

@KnowledgePlus

نکته آموزشی:

در کاربردهایی که میزان جریان کشی میکروکنترلر از تغذیه باید در حداقل مقدار ممکن باشد، قرار گرفتن پین های ورودی AVR در وضعیت float می تواند باعث جریان کشی اضافه توسط بافر ورودی پین در زمان فعال بودن بافر شود. مطابق توصیه Datasheet یک روش برای جلوگیری از این جریان کشی اضافه، فعال کردن مقاومت Pull up داخلی برای این گونه پینها است. با توجه به اینکه در زمان ریست شدن میکروکنترلر مقاومت های Pull up داخلی غیر فعال هستند، برای کنترل بیشتر جریان می توان مقاومت های Pull up یا Pull down را بصورت خارجی قرار داد تا حتی در محدوده زمانی ریست شدن میکروکنترلر هم مصرف جریان ناشی از پین های ورودی از تغذیه محدود شود.

@KnowledgePlus

معرفی سنسور UGN3113:

این IC سه پایه یک سنسور Hall effect حساس به تغییرات میدان مغناطیسی و دارای خروجی Open collector است که خروجی آن را می توان بصورت مستقیم به میکروکنترلر متصل کرد و در صورت نزدیک شدن به آهن ربا، وضعیت خروجی بصورت دیجیتال تغییر می کند. این سنسور معمولا در بازار موجود است.

@KnowledgePlus

نقل یک تجربه در بازاریابی برای محصولات و پروژه های صنعتی:

برای معرفی و به اصطلاح جا انداختن یک پروژه و محصول جدید که دارای کاربرد صنعتی باشد و تولید آن در صورت پذیرش از طرف بازار سودآور باشد، یک روش بسیار موثر این است که محصول خود را بدون دریافت هیچ وجهی در اختیار تعدادی از افراد شناخته شده و شاخص در آن صنعت قرار دهیم و از آنها بخواهیم که از آن استفاده کنند و اگر مورد رضایتشان بود، وجه آن را بعدا پرداخت کنند. با این روش می توانیم علاوه بر جلب رضایت مشتریان اولیه و مجاب کردن آنها برای استفاده از محصول جدید، برای بقیه مشتریان هم به استفاده از آن محصول توسط افراد شناخته شده در آن صنعت استناد کنیم و به این ترتیب اعتماد بازار را به مرور جلب کنیم.

(لطفا از کپی کردن پست ها خودداری و تنها به شکل فوروارد منتشر شود)

@KnowledgePlus

نکته ای در کد نویسی:

اگر یک میکروکنترلر به عنوان Master از طریق روش های مختلف ازتباطی مانند USART و I2C و غیره به یک یا چند میکروکنترلر به عنوان Slave متصل باشد و تغذیه همه میکروکنترلرها بصورت همزمان متصل شوند، در کد نویسی بخش Master باید یک تاخیر اولیه قبل از شروع ارسال هرگونه اطلاعات برای Slave ها پیش بینی شود تا Slave ها فرصت کافی داشته باشند که initialization اولیه را بصورت داخلی انجام دهند و قبل از آماده شدن slave ها، Master اطلاعاتی را ارسال نکند.

@KnowledgePlus

هشدار:

بسیاری از IC های موجود در بازار از نوع Renew هستند و علیرغم ظاهر نو آنها، در واقع قطعات دست دومی هستند که توسط دستگاه های مخصوص، پایه های آنها مرتب شده و روی آنها مجددا چاپ خورده است.

@KnowledgePlus

در درایورهای قدرت و اینورترهایی که برق شهر با دیود و خازن به DC تبدیل می شود و این ولتاژ از طریق سوییچ های قدرت به بار اعمال می گردد، وجود خازن های بزرگ روی باس DC در هنگام روشن شدن مدار که خازن ها در وضعیت تخلیه هستند می تواند باعث جریان کشی اولیه زیاد و بروز اشکالات مختلف از جمله قطع فیوز شود. به همین دلیل برای مهار کردن جریان اولیه شارژ خازن باید تمهیداتی بکار گرفته شود که در اینجا به دو مورد اشاره می شود. در روش اول ابتدا یک مقاومت در مسیر شارژ خازن قرار می گیرد و بعد از رسیدن خازن به سطح مشخصی از شارژ، مقاومت توسط رله ای Bypass می شود. در روش دوم در مسیر شارژ خازن NTC مناسب قرار داده می شود که در ابتدای روشن شدن مدار به دلیل سرد بودن این قطعه و وجود مقاومت بالای آن جریان محدود می شود و بعد از عبور جریان و گرم شدن NTC، مقاومت آن کاهش پیدا می کند.

@KnowledgePlus

به دوستانی که برای اتصال میکروفن خازنی به ADC دچار مشکل هستند یادآوری می شود که در بخش یازدهم فیلم های آموزشی طراحی مدارات آنالوگ، روشی برای اتصال میکروفن خازنی به ورودی ADC میکروکنترلر AVR معرفی شده است.

https://www.aparat.com/v/Irj2G

@KnowledgePlus

نکاتی از زبان برنامه نویسی C:

در برنامه نویسی C از طریق اپراتور پیش پردازنده ## در ماکروها می توان عبارت ها را به یکدیگر چسباند یا به اصطلاح Concatenate کرد. مثلا مطابق تعریف ماکرو زیر:

#define P(a,b) a##b

عبارت
P(1,2)

معادل با 12 خواهد بود. یا عبارت

P(abc,d)

معادل با abcd خواهد بود. به عنوان یک مثال پیشرفته تر، مطابق تعریف ماکرو زیر:

#define a(b) void f##b(unsigned char b)

عبارت
a(x)

معادل با عبارت زیر است:

void fx(unsigned char x)

@KnowledgePlus

نکته مهم در کدنویسی برای پاک کردن فلگ های AVR:

استفاده از عملیات Read-Modify-Write برای پاک کردن فلگ های مختلف در رجیسترهایی که بیش از یک فلگ در آنها وجود دارد، می تواند منجر به پاک کردن ناخواسته سایر فلگ ها شود. برای درک بهنر، فرض کنیم که در یکی از شماره های AVR مانند mega32 از تایمر 0 به این صورت استفاده شده باشد که فلگ سرریز تایمر 0 در رجیستر TIFR بررسی شود و بعد از یک شدن، با نوشتن یک در محل آن پاک شود. اگر برای پاک کردن فلگ سرریز تایمر 0 مانند کد C زیر عمل شود:

TIFR|=(1«TOV0);

این روش یعنی خواندن رجیستر و OR کردن آن با یک عدد و نوشتن مجدد حاصل OR در محل رجیستر، می تواند باعث پاک کردن ناخواسته سایر فلگ های موجود در رجیستر TIFR شود. زیرا اگر بصورت همزمان مثلا TOV1 هم برابر یک باشد، نوشتن مقدار حاصل از OR به دلیل وجود قبلی یک در محل این بیت باعث پاک شدن TOV1 خواهد شد. بنابراین استفاده از اپراتور =| در صورت استفاده همزمان از سایر فلگ های موجود در آن رجیستر یک عمل اشتباه است که می تواند منجر به نتایج ناخواسته شود.
روش صحیح برای پاک کردن هر فلگ بدون اینکه تغییری در بقیه فلگ ها ایجاد شود، استفاده از اپراتور = است که در این حالت هر فلگی که در محل آن یک نوشته شود، پاک می شود و بقیه فلگ ها در صورتی که یک باشند، با نوشته شدن صفر در محل آنها تغییری نمی کنند و همچنان یک باقی می مانند. روش درست مقداردهی برای این مثال به این صورت است:

TIFR=(1«TOV0);

در سایر زبان های برنامه نویسی هم برای چنین شرایطی باید از عملیات Read-modify-write خودداری شود و رجیستر بصورت مستقیم با عدد مناسب مقداردهی شود. این مطلب برای سایر میکروکنترلرهایی مانند XMEGA که برخی فلگ های آن با نوشتن یک پاک می شوند، برقرار است.

(لطفا از کپی کردن پست ها خودداری و تنها به شکل فوروارد منتشر شود)


@KnowledgePlus

چرا در یک سری از درایورهای قدرت بجای موج آنالوگ، به بار پالس اعمال می شود:

یکی از سوالاتی که گاهی توسط افراد مبتدی مطرح می شود این است که چرا در درایورهای قدرت به بارهایی مانند موتورها بجای اعمال شکل موج آنالوگ، پالس اعمال می شود و آیا نمی توان سیگنال های آنالوگ را تقویت کرد و به بار متصل کرد؟ مثلا در یک درایور موتور ac سه فاز آیا نمی توان دامنه و قابلیت جریان دهی برای سه سیگنال آنالوگ سینوسی با اختلاف فاز 120 درجه را تقویت کرد و آن را به موتور متصل کرد و چرا بجای این کار از روش هایی مثل spwm استفاده می شود که در آن به موتور پالس های pwm سینوسی اعمال می شود؟ یا مثلا آیا نمی توان یک ولتاژ dc را با تقویت قابلیت جریان دهی آن بصورت مستقیم به یک موتور dc اعمال کرد و چرا بجای این روش از تکنیک هایی مانند pwm استفاده می شود که در آن به موتور پالس اعمال می شود؟
پاسخ این سوال این است که در توان های بالا در صورت تقویت سیگنال های آنالوگ و اعمال آن به بار، تلفات بسیار بالایی در عناصر نیمه هادی تقویت کننده ایجاد می شود که این تلفات زیاد عملا باعث مردود و غیرعملی بودن استفاده از این روش در توان های بالا است. برای رفع این مشکل بجای استفاده از نیمه هادی ها در شرایط خطی، از آنها به عنوان یک سوییچ استفاده می کنیم که در این شرایط تلفات ایجاد شده برای نیمه هادی بسیار کمتر خواهد بود. اما چطور با اعمال یکسری پالس می توان به سیگنال مطلوب آنالوگ (مثلا سینوسی یا dc و ...) رسید؟ پاسخ بصورت خلاصه به این ترتیب است که پالس های ایجاد شده از مجموع مولفه های فرکانس پایین و فرکانس بالا تشکیل شده اند که مولفه های فرکانس بالا به دلیل خاصیت پایین گذر بارهایی مثل موتورها، عملا تاثیر چندانی روی آنها ندارند و تنها مولفه های فرکانس پایین که شامل بخش های سینوسی یا dc و غیره هستند، توسط بار دیده می شوند.

(لطفا از کپی کردن پست ها خودداری و تنها به شکل فوروارد منتشر شود)


@KnowledgePlus

نقل یک تجربه عملی:

مشاهده شد که نزدیک کردن تشعشعات فرستنده گوشی موبایل به اپتوکوپلر 6n137 در هنگام تماس یا روشن بودن دیتای گوشی باعث ایجاد پالس های ناخواسته در خروجی اپتوکوپلر می شود.

@KnowledgePlus

یک مشکل موجود برای خانواده STM32 این است که مانند AVR نسخه های کلون و تقلبی آن زیاد است و اکنون کار به جایی رسیده که شرکت GigaDevice Semiconductor که یک شرکت چینی است، میکروکنترلرهای GD32 را بصورت رسمی و با نشان خود، مشابه با STM32 و با ادعای سرعت بیشتر تولید کرده است:

https://www.gigadevice.com/product-category/1.html?locale=en_US

@KnowledgePlus

نکته طراحی مدار:

در برخی از پروژه های میکروکنترلری گاهی به یک ولتاژ منفی کوچک با جریان دهی کم برای بایاس کردن مدارات مختلف نیاز بوجود می آید. یک روش ساده و کم هزینه و بدون نیاز به استفاده از سلف و ترانس و رگولاتورهای سوییچینگ برای ساختن ولتاژ منفی از روی ولتاژ مثبت، اعمال یک پالس متناوب با فرکانس مناسب توسط یکی از خروجی های میکروکنترلر به مدار DC Canceler و Peak detector (با فرض مقادیر مناسب برای قطعات) است. مطابق شکل در این مدار اگر فرض کنیم ابتدا پالس متناوب در محدوده 0 تا 5 ولت تغییر کند، در طبقه اول با حذف DC تغیییرات آن به حدود 2.5- تا 2.5 ولت می رسد و پیک بخش منفی با لحاظ افت روی دیود در خروجی ظاهر می شود که از این ولتاژ منفی می توان در مواردی که نیاز به ولتاژ و جریان بالایی نباشد برای بایاس کردن تقویت کننده های عملیاتی و سنسورها و ... استفاده کرد.

https://knowledgeplus.ir/userimages/PD.jpg

@KnowledgePlus

برای استفاده از مدارات مبتنی بر میکروکنترلر و fpga و مانند آن در محیط های صنعتی و در سیستم هایی که از سروموتور و اینورتر و سایر منابع ایجادکننده نویز و اغتشاش در آن استفاده می شود، پیشنهاد می شود از دو نوع emi filter بصورت همزمان استفاده شود. فیلتر اول از نوع جریان بالا و برای ایزوله کردن نویز بارهایی مانند اینورتر و سروموتور از شبکه و فیلتر دوم برای ایزوله کردن تغذیه کنترلر از شبکه و نویز ناشی از هر منبع دیگری به غیر از بارهای تحت کنترل بکار می رود. در این روش ورودی دو فیلتر بصورت موازی به شبکه و خروجی های آنها به ترتیب به بارهای ایجاد کننده نویز و تغذیه کنترلر متصل می شوند. در لزوم استفاده از این دو سری فیلتر می توان این توضیح را داد که هرچند وجود فیلتر اول مانع نفوذ نویز بارهای موجود در خروجی فیلتر به شبکه می شود. اما تاثیری روی نویز ناشی از سایر منابع احتمالی تولید کننده نویز متصل به شبکه ندارد و بنابراین لازم است فیلتری هم بصورت مستقل برای جلوگیری از ورود ابن گونه نویزها به تغذیه کنترلر پیش بینی شود.

@KnowledgePlus

علیرغم موجود بودن انواع LCD ها به عنوان واسط گرافیکی، اما 7segment های مبتنی بر LED به دلیل مزایای گوناگون آنها مانند مقاوم بودن در برابر شرایط فیریکی سخت نظیر دمای بالا و ارتعاش و ضربه خوردن و قابلیت رویت آنها از فاصله دور و با زاویه دید بیشتر و در نور شدید، همچنان از جایگاه ویژه ای برای استفاده در یکسری از کاربردهای صنعتی برخوردار هستند.

@KnowledgePlus

نقل یک تجربه عملی:

در تعداد بسیار زیادی بردهای کنترل لوازم خانگی وارد شده از کشور چین، از میکروکنترلرهای AVR مشکل دار استفاده شده بود به نحوی که تغییر وضعیت یک پین میکروکنترلر، بصورت ناخواسته منجر به تغییر در پین دیگر و ایجاد مشکل در عملکرد برد می شد.

@KnowledgePlus

افراد حرفه ای معمولا بیشتر از آنکه به دنبال ابزارهایی باشند که کار کردن با آنها ساده است، به دنبال ابزارهای کاراتر و توانمندتر هستند.

@KnowledgePlus

معرفی یک رگولاتور ولتاژ بالا:

رگولاتور LM5010 یک رگولاتور ولتاژ بالای سوییچینگ از نوع Buck با خروجی قابل تنظیم و محدود ولتاژ ورودی 8 ولت تا 75 ولت است که حداقل تا 1 آمپر قابلیت جریان دهی دارد. بنابر اطلاع این قطعه در بازار موجود است.

@KnowledgePlus

بدینوسیله از آقایان مهندس شهرام نوربخش راد، مهندس هادی اسدی و مهندس حمید نجفی به دلیل زحمات آنها در به اشتراک گذاشتن دانش و تجربیاتشان تقدیر و تشکر می شود و برای این عزیزان و سایر دوستانی که با فعالیت های مفید خود به گسترش و ارتقاء سطح علم الکترونیک در کشور کمک می کنند آرزوی موفقیت و سربلندی داریم.

@KnowledgePlus