۰۲۱-۸۸۴۴۸۷۳۰

Super User

Super User

پنج شنبه, 01 آبان 1393 ساعت 08:35

دیود شاتکی

دیود شاتکی:

 
نماد دیود شاتکی

دیود شاتکی یا دیود حامل داغ (Schottky diode) (نام گذاری شده به افتخار دانشمند آلمانی Walter H. Schottky) یک دیود نیمه هادی با افت ولتاژ پایین در حالت بایاس مستقیم و سرعت کلید زنی بسیار سریع می‌باشد. هنگام عبور جریان الکتریکی از دیود مقداری افت ولتاژ در دو سر دیود ظاهر می‌شود. در دیودهای سیلیکونی معمولی مقدار افت ولتاژ حدود ۰٫۶ تا ۱٫۷ ولت است در حالی که

در دیود شاتکی افت ولتاژ حدود ۰٫۱۵ الی ۰٫۴۵ ولت است. به دلیل افت ولتاژ پایین در این نوع دیود می‌توان مدارهایی با سرعت کلید زنی بالا و کارایی بهتری طراحی کرد.

 

ساختمان دیود:

دیود شاتکی بوسیله پیوند یک نیمه رسانا و یک فلز ایجاد میشود که به این پیوند،پیوند فلز – نیمه هادی گفته میشود (بر خلاف دیود های معمولی که دارای پیوند نیمه هادی – نیمه هادی می باشند). معمولا فلز مورد استفاده موليبدنوم‌،پلاتين‌،كروم‌و یا تنگستن است و نیمه هادی از نوع N می باشد.قسمت فلزی بعنوان آند و نیمه هادی نوع N بعنوان کاتد دیود عمل میکند.

زمان بازیابی معکوس:

مهمترین تفاوت بین دیود های پیوند p-n و دیود شاتکی در زمان بازیابی معکوس آنها است. یعنی هنگامی که دیود از حالت هدایت به حالت قطع تغییر حالت می دهد. در دیود های p-n زمان بازیابی معکوس به اندازه صدها نانو ثانیه میباشد که این زمان در دیود های سریع به کمتر از ۱۰۰ نانو ثانیه می رسد. در حالی که در دیودهای شاتکی زمان بازیابی معکوس نداریم و زمان قطع و وصل در دیودهای کوچک (دیود سیگنال ) کمتر از ۱۰۰پیکو ثانیه است و برای دیود های قدرت این زمان به ۱۰ نانو ثانیه می‌رسد.همچنین در دیود های پیوند p-n یک جریان بازیابی معکوس نیز داریم ، که در نیمه هادی های قدرت بالا باعث افزایش نویز EMI میشود که این مشکل اساسا در دیود های شاتکی به دلیل سرعت بالای کلید زنی وجود ندارد.

محدودیت:

مهمترین محدودیت دیود شاتکی در کم بودن ماکزیمم ولتاژ قابل تحمل دیود می‌باشد که معمولا ۵۰ ولت و یا کمتر است و همچنین بالا بودن نسبی جریان نشتی نیز از مهمترین محدودیت های دیود شاتکی می‌باشد.

پنج شنبه, 01 آبان 1393 ساعت 08:19

دیود زنر

دیود زنر:

دیود زنر

دیود زنر (Zener Diode) یک نوع ویژه از دیود است که اجازه می دهد تا جریان الکتریک در یک جهت به جلو برود و کاربرد آن به عنوان یک دیود ایده آل است ، اما ویژگی این دیود این است که همچنین اجازه میدهد که جریان الکتریک در جهت معکوس، وقت زمانی که ولتاژ بالاتر از یک مقدار مشخص باشد حرکت کند. نام این ولتاژ مشخص "ولتاژ شکست" ، "ولتاژ زانو" و یا "ولتاژ دیود زنر" است.

دیود زنر در سال ۱۹۱۵ میلادی (۱۲۹۳ خورشیدی) به دست کلارنس زنر کشف شد و به همین خاطر دیود زنر نامگذاری شد.

دیود زنر، ولتاژ شکست ۱۷ ولت
 
دیود زنر
دیود زنر، لینک کاتدی

کاربرد

دیود زنر، تنظیم کنندهٔ ولتاژ

دیودهای زنر به طور گسترده ای برای تنظیم ولتاژ در سراسر مدارهای کوچک و به عنوان تنظیم کننده های شنت استفاده می شود. هنگامی که به طور موازی با یک منبع ولتاژ تغییر پذیر به طوری که آن معکوس و یک پهلو متصل شود. زمانی که ولتاژ به ولتاژ شکست معکوس دیود می رسد، به خاطره امپدانس نسبتا کم دیود جریان الکتریک ثابت میماند و ولتاژ دو سر دیود به آن ولتاژ است.

پنج شنبه, 01 آبان 1393 ساعت 07:59

دیود تونلی

دیود تونلی:

دیود تونلی

دیود تونلی

       

دیود تونلی

دیود تونلی


دیود تونلی از دو قطعه نیمه هادی نوع PوN که غالباً از جنس ژرمانیم و گالیم آرسنید می باشد ساخته شده است و دارای یک ناحیه مقاومت منفی می باشد. میزان ناخالصی در دیود تونلی، نسبت به دیود معمولی بسیار زیاد است (حدود چند هزار برابر) که این خود باعث به وجود آمدن یک ناحیه ی تهی بسیار نازک ، در محل پیوند می شود. ناحیه ی نازک تهی سبب می شود تا حاملهای زیادی به جای اینکه در ولتاژ های پایین عبور نمایند از آن تونل بزنند. شکل زیر مشخصه یک دیود تونلی را نشان ی دهد. با افزایش ولتاژ موافق ،از صفر تا Vp ، بر خلاف دیود معمولی جریان عبوری تا Ip افزایش سریع دارد. از Vp به بعد با افزایش ولتاژموافق تا Vv جریان کاهش سریع دارد. فاصله ولتاژ پیک(Vp) را ناحیه مقاومت منفی می گویند.

مدار و منحنی جریان ولتاژ دیود تونلی

مدار و منحنی جریان ولتاژ دیود تونلی

 

پدیده تونل بدین صورت است که در بایاس موافق ، الکترونها (حاملهای اکثریت) قبل از رسیدن به ناحیه تهی به طور آزاد و مستقیم به طرف پایین منحرف می شوند تا از ناحیه تهی بگذرند. این پدیده، نمایشگر همان زدن تونل است که الکترونها با سرعت زیادتر از حاملها ، در دیود معمولی از نایه تهی بگذرند. نسبت جریان پیک (Ip)به جریان دره (Iv) در کابرد های این دیود بسیار مهم است. این نسبت برای ژرمانیم 10/1 و برای گالیوم آرسنید 20/1 می باشد.
جریان پیک (Ip) در دیود تونلی، می توان بین چند میکرو آمپر تا چن صد آمپر متغیر باشد. در حالی که ولتاژ دره (Vv) دو سر دیود از حدود 0/6 ولت تجاوز نمیکند. به همین دلیل است که اتصال ولت متری با باتری 1/5 ولت ، به طور نادرست به دو سر دیود تونلی به آن صدمه می زند.

هر چند که کاربرد دیودهای تونلی  در دستگاه های فرکانس بالا، امروزه به علت ساخت قطعات دیگری که در فرکانس بالا کار می کنند کمتر شده ولی هنوز به خاطر سادگی ، تغذیه خیلی کم و ضریب بالای اطمینان آن،مورد استفاده زیادی دارد.

پنج شنبه, 01 آبان 1393 ساعت 07:31

معرفی انواع دیود

انواع دیود و کاربرد آنها :

 



دیود ساطع کننده نور (LED) :

 

دیود ساطع کننده نور (LED) :

این یکی از محبوب ترین دیودهاست و وقتی که جریان از آن عبور می کند از خود نور ساطع می کند. در بسیاری از دیودها ، نور (مادون قرمز) را نمی توان دید زیرا فرکانس نور آنها در محدوده فرکانس دید انسان نیست. وقتی دیود روشن می شود الکترونها با حفره ها ترکیب می شوند و انرژی خود را به صورت نور از دست می دهند (الکترو لومینسانس). نوع رنگ نور بستگی به اختلاف سطح انرژی نیمه هادی دارد.

دیود بهمنی :

این نوع دیود در بایاس معکوس استفاده می شود و از اثر بهمن برای در آن استفاده می شود. شکست بهمنی در قسمت مشترک بین اتصال PN رخ می دهد ، زمانی که افت ولتاژ ثابت و از جریان مستقل است.

به طور کلی از این دیود برای تشخیص نوری استفاده می شود ، در جاهایی که حساسیت های بالایی را توسط شکست بهمنی می توان به دست آورد. به عنوان مثال در آشکار سازهای تعیین تعداد فوتون از این دیوده استفاده می شود.

دیود لیزری :

این نوع دیود با دیود LED متفاوت است و از آن برای تولید نور متمرکز استفاده می شود. از این دیود در دی وی دی و سی دی درایوها ، اشاره گر های لیزری و غیره استفاده می شود. دیودهای لیزری از LED ها گرانتر هستند. با این حال از دیگر منابع تولید کننده لیزر ارزانتر هستند. علاوه بر این عمر این دیودها محدود است.

دیود شاتکی :

ویژگی این دیودها افت ولتاژ مستقیم کمتر نسبت به دیگر دیودهای معمولی پیوند PN است. افت ولتاژ دیود شاتکی بین 0.15 و 0.4 در جریان پایین است در حالی که مقدار افت ولتاژ در یک دیود سیلیکون 0.6 است. به منظور رسیدن به این عملکرد این دیودها به شکل متفاوتی نسبت به دیودهای معمولی ساخته می شوند و در آنها از اتصال نیمه هادی با فلز (نیمه ‌هادی سیلیسیم نوع n با یک اتصال فلزی مانند طلا – نقره یا پلاتین) استفاده می شود. به دلیل افت ولتاژ پایین در این نوع دیود می‌توان مدارهایی با سرعت کلید زنی بالا و کارایی بهتری طراحی کرد. یکی از مهمترین کاربردهای دیود شاتکی استفاده از آنها به عنوان یکسو کننده در منابع تغذیه سوئیچینگ می باشد ، همچنین در کاربردهای RF نیز از این دود استفاده می شود.

دیود زنر :

از دیود زنر برای ایجاد یک ولتاژ مرجع استفاده می شود ، بنابر این بسیار مفید است و از آن در بسیاری از کاربردها استفاده می شود. از این دیود در جهت بایاس معکوس استفاده می شود ، و وقتی که ولتاژ تغذیه به یک حد خاص افزایش پیدا کند در دیود شکست رخ می دهد. در صورتی که جریان از طریق یک مقاومت محدود شود یک ولتاژ ثابت تولید می شود. در منابع تغذیه از این دیود برای ارائه یک ولتاژ ثابت استفاده می شود.

دیود حساس به نور یا فوتودیود :

از فوتو دیودها برای تشخیص نور استفاده می شود. به طور کلی این دیود در بایاس معکوس به کار گرفته می شود در جاهایی که با مقادیر خیلی کمی جریان که در نتیجه تابش نور ایجاد می شود می توان نور را به آسانی تشخیص داد. از فوتو دیودها برای تولید برق نیز استفاده می شود به که کاربرد آن در سلول های خورشیدی است.

دیود واریکاپ (Varicapیا واراکتور (Varactor):

دیودهای واراکتور در بایاس معکوس کار می‌کنند، بنابراین جریانی از دیود نخواهد گذشت. دیود خازنی در واقع دیودی است که به جای خازن بکار می رود و مقدار ظرفیت آن با ولتاژ دو سر آن رابطه عکس دارد ولی زمانی که پهنای ناحیه تخلیه بر اثر ولتاژ بیاس دیود، تغییر کند، میزان ظرفیت خازنی دیود نیز تغییر می‌کند. عموماً پهنای ناحیه تخلیه به مجذور ولتاژ اعمالی بستگی دارد و ظرفیت خازنی دیود نسبت معکوسی با پهنای ناحیه تخلیه دارد. بنابراین ظرفیت خازنی دیود با مجذور ولتاژ ورودی نسبت معکوس دارد .این اثر تمامی دیودها (اعم از یکسوساز معمولی و...)در بعضی زوایا، صدق می‌کند اما دیودهای وارکتور به شیوه‌ای مخصوص ساخته می‌شوند که ظرفیت خازنی مناسبی و رنج وسیع تری داشته باشند که در دیودهای دیگر عکس این است. بطور معمول دیود واراکتور در آمپلی فایرهای پارامتری ، اسیلاتورهای پارامتری و اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ ( یکی از اجزا اساسی حلقه قفل شده فاز ) و سینتی سایزرهای فرکانس است . ولی عمده ترین کاربرد آن در خازن کنترل شده با ولتاژ است . در بعضی موارد هم از این دیود می توان به عنوان یکسوسازی استفاده کرد .

سه شنبه, 08 مهر 1393 ساعت 10:55

مدارفرمان

مدار فرمان

بهره برداری مطمئن و بی وقفه از تاسیسات الکتریکی و مراکز تولید نیرو و تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز تجهیزات برقی کارخانجات صنعتی و مراکز اقتصادی تا حدود زیادی به خصوصیات و ویژگی ها و طرز عمل کلیدها و وسایل کنترل مدارها بستگی دارد. در مدارهای الکتریکی وسایل مختلفی به کار میرود که از مهمترین آنها کنتاکتور یا کلید مغناطیسی است. استفاده از این کنتاکتور در مدارهای کنترل، تنوع طراحی های مختلفی را به وجود می آورد که برای طراحی مدارهای کنترل و کار با آنها باید وسایل تشکیل دهنده آن را به طور کامل شناخت و با اصول ساختمان و مورد استفاده این وسایل آشنا شد.

madar farman
 

وسایلی که در مدارهای فرمان به کار میروند به این قرار است:

1. کنتاکتور (کلید مغناطیسی)

2. شستی استاپ استارت

3. رله الکتریکی

4. رله مغناطیسی

5. لامپ های سیگنال

6. فیوزها

7. لیمیت سویچ

8. کلیدهای تابع فشار

9. کلیدهای شناور

10. چشم های الکتریکی (سنسورها)

11. تایمر و انواع آن

12. ترموستات

13. کلیدهای تابع دور


در مورد کنتاکتور؛ میتوان گفت که یک کلید مغناطیس است که وقتی ولتاژ مورد نظر به آن اعمال میشود، یک سری کنتاکت (یا کلید) باز را بسته و یک سری کنتاکت بسته را باز می کند که با استفاده از این خاصیت، مدارهای مختلفی را میتوان طراحی کرد

ساختمان کنتاکتور

این کلید از دو هسته به شکل E یا U که یکی ثابت و دیگری متحرک است و در میان هسته ثابت یک بوبین یا سیم پیچ قرار دارد، تشکیل شده است. وقتی بوبین به برق وصل میشود با استفاده از خاصیت مغناطیسی، نیروی کششی فنر را خنثی میکند و هسته فوقانی را به هسته تحتانی متصل کرده و باعث میشود که تعدادی کنتاکت عایق شده از یکدیگر به ترمینال های ورودی و خروجی کلید متصل شود و یا باعث باز شدن کنتاکت های بسته کنتاکتور گردد. در صورتی که مدار تغذیه بوبین کنتاکتور قطع شود، در اثر نیروی فنری که داخل کلید قرار دارد، هسته متحرک دوباره به حالت اول باز میگردد.


مزایای استفاده از کنتاکتورها نسبت به کلیدهای دستی صنعتی به شرح زیر است:

1. مصرف کننده می تواند از راه دور کنترل شود

2. مصرف کننده میتواند از چند محل کنترل شود

3. امکان طراحی مدار فرمان اتوماتیک برای مراحل مختلف کار مصرف کننده وجود دارد

4. سرعت قطع و وصل کلید زیاد و استهلاک آن کم است

5. حفاظت مطمئن تر و کامل تری دارند

6. عمر موثرشان بیشتر است

7. هنگام قطع برق، مدار مصرف کننده نیز قطع می شود و به استارت مجدد احتیاج پیدا میکند؛ در نتیجه از خطرات وصل ناگهانی دستگاه جلوگیری می کند

کنتاکتور برای جریان های AC و DC  ساخته میشود. تفاوت این دو کنتاکتور در این است که در کنتاکتورهایAC از یک حلقه اتصال کوتاه برای جلوگیری از لرزش حاصل از فرکانس برق استفاده می شود. نیروی کششی یک مغناطیس الکتریکی جریان متناوب، متناسب با مجذور جریان عبوری از آن و در نتیجه متناسب با مجذور اندکسیون مغناطیسی است. چون مقدار جریان لحظه ای با توجه به رابطه i=ImaxSIN wt تغییر میکند، نیروی کششی مغناطیسی نیز برابر با  F=fmax  sin2 wt خواهد شد و تعداد دفعاتی که این نیرو ماکزیمم و صفر می شود، به اندازه دو برابر فرکانس شبکه خواهد گردید.در نتیجه، در لحظاتی که مقدار نیروی کششی بیشتر از نیروی مقاوم فنرهای کنتاکتور باشد، هسته کنتاکتور جذب می شود و در لحظاتی که مقدار نیروی کششی کمتر از مقدار نیروی فنرها شود، هسته متحرک نیز آزاد شده و به محل اول خود باز می گردد. بدین ترتیب در هسته متحرک لرزش و صدا ایجاد خواهد شد، این نوسانات را می توان به وسیله یک حلقه بسته که در سطح قطب ها جاسازی شده و حدود نصف تا 2/3 سطح هر قطب را پوشانده است، از بین برد و لرزش آن را برطرف کرد. عمل این حلقه آن است که مانند سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتوری که در حالت اتصال کوتاه قرار گرفته است، از آن جریان القایی عبور میکند و باعث ایجاد فوران مغناطیسی فرعی در مدار هسته می شود. این فوران فرعی با فوران اصلی اختلاف فاز دارد و در زمانی که نیروی کششی حاصل از فوران اصلی صفر باشد، نیروی کششی حاصل از فوران اصلی ماکزیمم خواهد بود و در حالتی که نیروی حاصل از فوران ماکزیمم باشد، این نیرو صفر خواهد بود و چون جمع این دو نیرو به هسته متحرک اثر میکند، نیروی کششی در هر لحظه از نیروی مقاومت فنر بیشتر خواهد بود. ولتاژ تغذیه بوبین متفاوت است و از 24 تا 380 ولت ساخته می شود.

در اکثر کشورهای صنعتی برای حفاظت بیشتر، تغذیه بوبین کنتاکتور را زیر ولتاژ حفاظت شده (65 ولت) انتخاب میکنند و یا برای تغذیه مدار فرمان، ترانسفورماتور مجزا کننده به کار می برند.

شناخت مشخصات کنتاکتور

کنتاکتورها دارای قدرت و جریان عبوری مشخصی برای ولتاژهای مختلف هستنند، بنابراین باید به جدول و مشخصات کنتاکتور توجه کافی مبذول کرد و انتخاب کنتاکتور را منطبق بر مشخصات مورد نیاز قرار داد. برای اتصال مصرف کننده به شبکه باید از کلید یا کنتاکتوری با مشخصات مناسب استفاده کرد که کنتاکت های آن تحمل جریان راه اندازی و جریان دائمی را داشته باشد و همچنین در صورت اتصال کوتاه، جریان لحظه ای زیادی که از مدار عبور می کند و یا جرقه ای که هنگام اتصال مدار ایجاد می شود، صدمه ای به کلید نزند.

 madar farman

 

شستی استاپ استارت و سلکتور سوئیچ های فرمان

شستی ها از جمله وسایل فرمان هستنند که تحریک آنها به وسیله دست انجام میگیرد و در انواع مختلف و برای کاربردهای متفاوت طراحی می شوند.

شستی که پس از تحریک، دو کنتاکت وصل را قطع میکنند استاپ (قطع) و شستی هایی که پس از تحریک دو کنتاکت، قطع را وصل می کنند شستی استارت (وصل) نامیده می شوند. شستی های که هر دو عمل را در یک زمان انجام می دهند، به شستی استارت استاپ یا دوبل معروف هستنند یعنی با فشار کلید دو کنتاکت باز بسته و دو کنتاکت بسته باز می شود.

رله اضافه بار (حرارتی یا بیمتال)

دستگاه های الکتریکی را باید در مقابل خطرات و خطاهای احتمالی حفاظت کرد. یکی از راه های حفاظت موتورهای الکتریکی، استفاده از رله حرارتی و رله مغناطیسی است رله حرارتی موتور را در مقابل اضافه بار حفاظت میکند.

رله اضافه باری جهت کنترل جریان موتورهای الکتریکی بکار میرود و یک نوع رله حفاظتی است.
این رله از دو فلز مختلف الجنس که ضرایب انبساط طولی مختلفی دارند تشکیل شده است. به اطراف این دو فلز به هم چسبیده، یک رشته سیم حامل جریان الکتریکی پیچیده شده را طوری تنظیم کرد که در اثر افزایش کم جریان، دستگاه مربوطه بدون دلیل و به سرعت قطع نشود. شرایط کار این رله ها از (20-) درجه تا (60+) درجه سانتی گراد متغیر است .

رله مغناطیسی

رله مغناطیسی نیز برای کنترل جریان به کار می رود، اصول کار این رله بر اساس پدیده مغناطیس پایه گذاری شده است .از این رله برای قطع جریان های اتصال کوتاه استفاده می شود. می دانیم که یک اتصال کوتاه باید سریع قطع شود بنابراین در چنین موقعیتی نمی توان از رله اضافه باری (حرارتی) استفاده نمود، چون گرم شدن بیمتال رله به یک زمان نسبتا طولانی نیاز دارد. این رله از یک هسته مغناطیسی که اطراف آن چند دور سیم پیچیده شده تشکیل گردیده است، عبور جریان اتصال کوتاه باعث مغناطیس شدن و جذب اهرم قطع می شود. این رله را به طور مجرا به ندرت مورد استفاده قرار می دهند و در کلیدهای اتوماتیک از آنها بهمراه رله های حرارتی بهره می گیرند.

لامپ های سیگنال

لامپ های علامت دهنده یا لامپ های سیگنال در کلیه دستگاه های صنعتی و تابلوهای توزیع و تابلو فرمان به کار میروند. نوع استفاده از این لامپ متفاوت است، این لامپ به عنوان لامپ خبر استفاده می شود و میتوان روشن بودن، خاموش بودن و یا عیب دستگاه و... را نشان دهد. چراغ های مورد استفاده در مدار فرمان، یک چراغ کم قدرت (2/1 تا 5 وات) است که با ولتاژهای مختلف از 24 تا 220 ولت کار میکند. این چراغ ها معمولا در سه رنگ استاندارد قرمز، سبز و نارنجی ساخته می شوند.

فیوزها
در کلیه تاسیسات الکتریکی برای جلوگیری از صدمه دیدن و معیوب شدن وسایل و نیز برای قطع کردن دستگاه های معیوب از شبکه که بر اثر عوامل مختلف از قبیل نقصان عایق بندی، ضعف استقامت الکتریکی یا مکانیکی و ازدیاد بیش از حد جریان مجاز (اتصال کوتاه) وسایل حفاظتی مختلف به کار می رود. این وسایل باید طوری انتخاب شوند که در اثر اضافه بار یا اتصال کوتاه در کوتاهترین زمان ممکن و قبل از اینکه صدمه ای به سیم ها و شبکه الکتریکی شبکه برسد، مدار قسمت معیوب را قطع کنند. یکی از این وسایل حفاظتی فیوز است، فیوزها از نظر زمان قطع بر حسب منحنی ذوب سیم حرارتی داخل آنها به دو نوع کندکار و تندکار تقسیم میشوند.

فیوز های تندکار زمان قطع کمتری نسبت به فیوزهای کندکار دارند و به همین دلیل در مصارف روشنایی استفاده می شوند، فیوز های کندکار دارای زمان قطع طولانی تری هستنند و در نتیجه برای راه اندازی موتورهای الکتریکی به کار میروند. تحمل جریان راه اندازی موتور در حدود 3 تا 7 برابر جریان نامی است که بر روی کلیه فیوزها، جریان نامی آنها نوشته میشود. این جریان کمتر از جریان ماکزیمیم تحمل فیوز است، فیوز در انواع فشنگی، اتوماتیک (آلفا)، مینیاتوری، بکٌس، کاردی (تیغه ای)، شیشه ای یا کارتریج و فیوز های فشار قوی ساخته می شوند.

معمولا فیوزهای که در مدار قدرت به کار میروند، مدار کنتاکتور را در مقابل اتصال کوتاه محافظت میکند؛ یعنی در واقع حفاظت سیم های رابط مدار را نیز بر عهده دارد، بنابراین در مدارهایی که مثلا فیوز 25 آمپری به کار می رود، ممکن است در مدار فرمان آنها از سیم یک یا یک و نیم استفاده شود، پس لازم است مدار فرمان با فیوز جداگانه ای حفاظت شود.

فیوزهای اتوماتیک یا آلفا، نوعی فیوز خودکار است که عبور جریان بیش از حد مجاز از آن باعث قطع مدار می شود؛ اما دوباره می توان شستی آن را به داخل فشار داد تا ارتباط برقرار شود. بعضی از فیوزهای خودکار دو عمل جریان زیاد و بار زیاد در مدار کنترل می کنند؛ اما پس از قطع شدن، باید پس از مدت کمی دوباره شستی مربوطه را فشار داد تا مدار وصل شود. در فیوز های اتوماتیک دو عنصر مغناطیسی و حرارتی وجود دارد که قسمت مغناطیسی آن اتصال کوتاه یا جریان زیاد و قسمت حرارتی آن (بیمتال) بار زیاد (افزایش جریان تدریجی) را قطع می کند.

کلید مینیاتوری نوعی فیوز اتوماتیک است که از نظر ساختمان داخلی با فیوز آلفا شباهت دارد و از سه قسمت رله مغناطیسی (رله جریان زیاد زمان سریع)، رله حرارتی یا رله بیمتال (رله جریان زیاد تاخیری) و کلید تشکیل شده است؛ این مجموعه را نیز کلید موتور می نامند.

این کلیدها در دو نوع L و G ساخته شده است، نوع  Lدر مصارف روشنایی به کار می رود و تندکار است(LIGHT)  و نوع G در راه اندازی وسایل موتوری مورد استفاده قرار می گیرد و کندکار است، این کلید ها در انواع تک فاز دو فاز و سه فاز ساخته می شوند.

کلیدهای محدود کننده

کلید محدود کننده(LIMIT SWITCH)  که گاهی میکرو سویچ نیز نامیده می شود، کلیدی است که برای قطع و وصل یک حرکت خطی یا دورانی و یا تعویض جهت دوران یک متحرک به کار می رود. این کلید اهرمی دارد که وقتی دسته متحرک به آن برخورد می کند، کنتاکتی را قطع می نماید. کنتاکت مذبور خود عامل فرمانی است برای ماشینی که هدف کنترل آنست. چنانچه از اسم این کلید بر می آید، کلید یاد شده برای محدود کردن حرکت متحرک ها به کار می رود. مطلب مهمی که در کاربرد این کلیدها باید در نظر گرفت، وضعیت کنتاکت ها در موقع وارد آمدن نیرو به اهرم آنها است. کارخانه های سازنده این وضعیت را بر حسب تغییر طولی یا زاویه ای اهرم مشخص می نمایند.

انواع لیمیت سویچ ساده

1. کلید محدود کننده فشار انتهایی

2. کلید محدود کننده قرقره ای

3. کلید محدود کننده قرقره ای یک طرفه از چپ

4. کلید محدود کننده قرقره ای یک طرفه از راست

5. کلید محدود کننده قرقر ه ای دو طرفه

6. کلید محدود کننده آنتنی دو طرفه

کلید تابع فشار (کلیدهای گازی)

این کلیدها برای کنترل سطح گاز داخل مخازن و کمپرسورها، تنظیم فشار آب داخل لوله ها و روشن و خاموش کردن اتوماتیک این دستگاه ها مورد استفاده قرار می گیرد. عامل فرمان این کلید، فشار گاز یا مایع داخل مخزن است.

عامل قطع و وصل این کلید، گاز می باشد و اصول کار آن بدین صورت است که فشار گاز موثر بر هر صفحه نیرویی معادل F=P.A ایجاد می نماید. ( Pفشار و A سطح مقطع صفحه است). در رله ها F باعث جابه جایی صفحه می شود، این جابه جایی از طریق یک اهرم منتقل شده و کنتاکتی را قطع و وصل می نماید. نیروی برگردان را فنر زیر صفحه ایجاد می کند، پس با انتخاب فنرهای مختلف می توان فشارهای کم یا زیاد را بر روی صفحه اثر داده و قطع و وصل کنتاکت را بطور دلخواه تنظیم نمود.

کلیدهای شناور

کلیدهای شناور برای کنترل سطح آب یا مایعات داخل منبع ها، استخرها و مخازن مورد استفاده قرار می گیرد. ساختمان این کلید از وزنه تعادل، یک قسمت شناور و یک میکرو سویچ تشکیل شده است. هنگامی که قسمت شناور را تنظیم می کنند با تغییر سطح مایع داخل مخزن شناور، تغییر مکان داده و به میکرو سویچ داخل کلید فرمان می دهد و باعث قطع و وصل مدار می شود.

چشم های الکتریکی (سنسورها)

این کلید نوعی کلید فرمان دهنده است که بدون برخورد فیزیکی با دست یا هر وسیله دیگری توسط سیستم چشم الکتریکی از فاصله حداقل یک میلی متر و حداکثر 8 متر واکنش نشان می دهد و فرمان صادر می کند، همچنین به وسیله رله ای که در داخل آن به کار رفته، کنتاکت ها را باز می کند یا می بندد و در نتیجه به دستگاه های مورد نظر فرمان میدهد. از این کلید در دستگاه های صنعتی و خطوط تولید، استفاده فراوان می شود

رله زمانی (تایمر) و انواع آن

یکی از وسایل فرمان دهنده مدارهای کنترل اتوماتیک، تایمرها یا رله های زمانی هستند که وظیفه کنترل مدار را برای مدت زمان معینی بر عهده دارند.

اصول کار رله ها همانند کنتاکتورها است با این تفاوت که در رله ها:

1. تمام کنتاکت ها از لحاظ فرم ظاهری شبیه هم هستنند و در مدارهای فرمان شرکت می کنند

2. کنتاکت ها بنا به مقتضیات کار ممکن است به طور لحظه ای یا با تاخیر زمانی قطع و وصل شوند. در این صورت نام رله، رله لحظه ای یا رله با تاخیر زمانی خواهد بود.

3. رله ها همچنین ممکن است دارای کنتاکت های لحظه ای یا با تاخیر زمانی باشند. البته منظور از تاخیر زمانی فاصله زمانی است که بین عمل کنتاکت (اعم از باز شدن یا بسته شدن) از لحظه اتصال سیم پیچ رله به ولتاژ به وجود می آید.

تا کنون در صنعت برق رله های زیادی ساخته شده اند که مشخصات مختلفی داشته و هر یک برای کار بخصوصی مورد استفاده قرار می گیرند.

نمونه هایی از مشهورترین و پرکاربردترین رله های موجود

1. رله زمانی موتوری یا الکترو مکانیکی

2. رله زمانی الکترونیکی

3. رله زمانی بی متال یا حرارتی (تایمر حرارتی)

4. رله زمانی هیدرولیکی


ترموستات 
ترموستات نوعی رله حرارتی است که در مقابل حرارت محیط حساس بوده و عمل میکند. این وسیله در دستگاه های مختلف صنعتی کاربرد فراوان دارد و وظیفه تعادل حرارتی دستگاه را بر عهده دارد. در صورتی که درجه حرارت از حد تنظیمی فراتر رود، کلید عمل کرده و یک کنتاکت باز را می بندد و یا کنتاکت بسته ای را باز می کند. از ترموستات بیشتر در وسایل حرارتی و برودتی مانند شوفاژ، یخچال، و چیلر استفاده می شود.


کلیدهای تابع دور (گریز از مرکز)
کلیدهای تابع دور در بعضی الکتروموتورهای یک فاز، جهت خارج کردن سیم پیچ کمکی از مدار و در موارد دیگر مانند ترمز جریان مخالف به کار می رود. ساختمان آنها از یک محور و دو وزنه تشکیل شده که به وسیله یک طوق و یک فنر، حول محور حرکت می کند و با زیاد و کم شدن سرعت موتور یا وسیله چرخنده، وزنه های دو طرف به محور نزدیک یا دور می شود؛ به این ترتیب طوق روی محور حرکت می کند و باعث قطع و وصل کلید می شود.


madar farman 

تاثیر امواج الکترومغناطیس بر انسان

   امواج الکترومغناطیس؛ علیرغم کارائی مفید و دست آوردهای آن، چنانچه کنترل و مدیریت نگردد، برای آدمی بسیار خطرناک بوده و اثرات غیرقابل جبرانی در پی خواهد داشت.

   سامانه های مخابراتی از قبیل تلفن همراه، سیستم های دستی، سیستم های VHF ، SSB ، رادار و ... ، امواج الکترومغناطیسی از  خود منتشر نموده که برخورد این امواج با بافت های بیولوژی، تغییراتی را در آنها موجب می گردند که حیات را به مخاطره می اندازد. امواج از هر جسمی عبور کرده و پس از خروج از آن، ماندهایی را ایجاد می نماید که بسیار مضر هستند.

moje electromagnetic
 

   در هر ثانیه میلیونها گلبول سفید تولید و میلیونها گلبول سفید از بین می روند. تابش پرتوهای الکترومغناطیس این کارخانه طبیعی را با مشکل مواجه کرده و باعث می گردد تا گلبول سفید در این کارخانه تولید نشود. بر اثر واکنش های یونی تابش پرتو بوجود می آید و این بدین معنی است که قلعه ای بدون سرباز باشد و چنانچه کمبود گلبول سفید در بدن رخ دهد، میکروبها و ویروسها، عموما در تابش ها باعث فساد تدریجی در بدن گشته و معمولا با سرطانهای مختلف ظاهر می شوند.

   مقدار تابش بر بدن را معمولا با واحد وات بر سانتی متر مربع معرفی می کنند.

   تابش 0.01 وات بر سانتی متر مربع برای آدمی بسیار خطرناک بوه و می تواند اثرات مخربی بجا بگذارد و اثرات موقت آن همچون سرگیجه و تهوع، عدم کنترل ادرار، حرکات غیرمتعارف و ضعف عمومی می باشد.

وسائل خطرناک خانگی که در طول روز با آنها سروکار داریم و تولید مواج می کنند:

1.  کنترل تلویزیون

2.  چراغ قوه لیزری

3.  مایکروویو

4.  گوشی های همراه

5.  لامپ های تصویر تلویزیون

و ...

   استاندارد سطح قدرت خروجی تلفن همراه نباید بیشتر از 100 mw باشد و گوشی های با توان 50 mwکمترین اثر تخریبی را دارند.

   دوران نهفتگی اثرات پرتوی می تواند از یک ثانیه تا هزاران سال باشد.

   پرتوهای بسیار قوی در حدود 100 kw می تواند آدمی را در عرض یک ثانیه از پای درآورد.

   پرتوهای کمتر از 100 mw می تواند انسان را بعد از گذشت 6 ماه دچار ناخوشی های متعددی سازد و به همین ترتیب ادامه خواهد داشت.

تاثیر میدان های الکترومغناطیسی بر بافت های بیولوژیکی بدن

1.  ایجاد گرما در بافت و نهایتا تخریب و آسیب مولکولی

2.  القای جریان الکتریکی در بافت های تحریک پذیر (عصب و عضله) و ایجاد اختلال در عملکرد طبیعی آن

3.  تاثیر بر همبستگی مولکولی و ساختار آن به دلیل وجود میدانهای مغناطیسی طبیعی در مولکولهای حیاتی

4.  تاثیر بر میدانهای الکترومغناطیسی طبیعی موجود در مغز و اختلال و تغییر عملکرد مدارهای عصبی که از این میدانهای مغناطیسی طبیعی تاثیر می پذیرند

5.  تغییر در جنبش مولکولی و حرکات مولکولهای یونیزه حیاتی و ایجاد اختلال و تغییر در نقش طبیعی این مولکولها در مغز و سایر دستگاه های بدن

پرتوهای یونیزان و غیر یونیزان

   پرتوهایی که انسان را بطور مستقیم و غیر مستقیم تحت تاثیر خود قرار می دهد و می تواند اثرات نامطلوبی در بدن بجا بگذارد، به دو بخش یونیزان و غیر یونیزان تقسیم می شود. پرتوهای یونیزان مانند تجهیزات پزشکی اعم از رادیوگرافی، رادیولوژی، ماموگرافی، MRI و سی تی اسکن و همچنین پرتوهایی که از منابع طبیعی تشعشع پیدا می کند مانند پرتوهای X، گاما، ماوراء بنفش و مادون قرمز که از کیهان به زمین می رسد. شایان ذکر است که تمامی پرتوهای یونیزان دارای منبع یا چشمه ساطع کننده اشعه هستند.

   پرتوهای غیر یونیزان مانند پرتوهای ناشی از تجهیزات مخابراتی، تلفن های همراه، BTSها، سیستم های ضد عفونی کننده با اشعه ماوراء بنفش، منابع مولد لیزر، مایکروویوهای مخابراتی، اجاق های مایکروویو، پرتوهای مادون قرمز و همچنین پرتوهای ناشی از وسایل برقی خانگی مانند سشوار، جاروبرقی و لباسشویی می باشد.

پرتوهای UV (ماوراء بنفش)

   سه نوع پرتو UV تحت عنوان A ، B و C وجود دارد که نوع C بیشترین میزان انرژی را داراست. خوشبختانه اتمسفر مانند یک فیلتر عمل کرده و پرتوهای پر انرژی را حذف می کند و نهایتا پرتو نوع C به طور کامل حذف می شود.

دامنه انتشار پرتو نوع B تا نزدیکی سطح زمین مانند کوه های مرتفع یا هواپیماهای در حال پرواز است، اما پرتو نوع A به زمین می رسد.

   در گندزدایی از پرتوهای UV استفاده زیادی می شود؛ به طور مثال در دستگاه های برنزه کردن از این اشعه ها استفاده می شود که طبق استاندارد، باید 95 درصد نوع UVA و نهایتا 50 درصد نوع UVB باشد ولی به علت اینکه نوع UVB زودتر و بیشتر در بدن نفوذ می کند، شرکتهای سودجو، این درصد را افزایش می دهند که برای سلامتی بسیار مضر می باشد.

 
ashaeye uv

 

آزمایش بر روی تخم مرغ

   مدتی قبل بی بی سی گزارشی از یک آزمایش تخم مرغ در کنار یک موبایل روشن را منتشر کرد که تخم مرغ مورد نظر بعد از گذشت زمانی سفت شده بود. در عکس هایی که با استفاده از دوربین های حساس حرارتی گرفته شد، دیده می شود که یک تخم مرغ را در مقابل یک موبایل روشن در حال صحبت کردن گذاشتند و پس از گذشت یک ساعت، تقریبا نیمی از آن سفت شده بود، بنابراین می توان نتیجه گرفت که عملکرد امواج مایکرویو موبایل مانند مایکروویوهای خانگی می باشد. با وجود این آزمایش می توان به ضررهای امواج موبایل برای سلامتی انسان پی برد که این امواج تاثیر مشابهی بر روی چشم و سلولهای مغز می گذارد و باعث ایجاد ناراحتی و بیماریهایی مانند آب مروارید، سردردهای مختلف و ... می شود.

 
moje electromagnetic
 

تاثیرات اجاق مایکروویو

   امواج مورد استفاده در یک اجاق مایکروویو، دارای فرکانس 2450 MHz بوده و در طیف امواج مایکروویو قرار می گیرد. این فرکانس دقیقا برابر با فرکانس ارتعاش طبیعی مولکولهای آب است. به همین دلیل با ایجاد تشدید در مولکولهای آب، سبب گرم شدن مولکولهای آب می شود. در واقع این دستگاه فقط آب را گرم می کند و خشکترین غذاها نیز دارای درصد بالایی از آب هستند.

   خطر استفاده از مایکروویو، به مراتب بیشتر از تلفن همراه است؛ چرا که این دستگاه فقط مدت زمان کوتاهی که روشن است امواج مایکروویو ساطع می کند اما تلفن همراه مادامی که آنتن دارد،  منبع موج است. با این حال خطر مایکروویو در غذاهای طبخ شده با آن است. این دستگاه با تخریب دیواره سلولی باعث از دست رفتن مواد مغذی می شود. هویج و کلم 80 درصد از مواد آنتی اکسیدان خود را در اثر این امواج از دست می دهند، در حالی که اگر بخارپز شوند، تنها 10 درصد را از دست خواهند داد.

 
moje microveyv

 

اثر تشعشعات موبایل

1.  ایجاد انواع بیماری های چشمی: اثر امواج الکترومغناطیس روی چشم، مانند تخم مرغ سفت شده است و ناراحتی آب مروارید را به دنبال دارد.

2.  اختلال متابولیسم بدن: اختلال در سوخت و ساز بدن، موجب عدم دفع کامل سموم داخلی سلولها می شود، به این خاطر که امواج بر روی غشای سلولهای وابسته به دستگاه گردش خون و سیستم عصبی آسیب وارد می آورد و این سلولها نمی توانند فعالیت طبیعی خود را انجام دهند، بطوریکه در طولانی مدت، این امواج می توانند باعث از کار افتادن کامل عضو شوند.

3.  آسیب رساندن به دستگاه تناسلی

4.  ضعیف شدن سیستم دفاعی بدن

5.  ایجاد تومورهای مغزی

6.  افزایش فشار خون و اختلال در کارکرد غده تیروئید و افزایش دمای بدن

به منظور کاهش اثرات نامطلوب تشعشعات موبایل، عمل به توصیه های زیر می تواند مثمر ثمر واقع شود:

1.  زمانی که سیگنال دریافتی ضعیف است، حتی المقدور از تلفن همراه استفاده نشود، زیرا در اینگونه موارد، تلفن همراه با افزایش نسبی انرژی پاسخ می دهد.

2.  استفاده محدود از تلفن همراه و به مدت کوتاه

3.  استفاده از هندزفری

4.  ایستگاه مرکزی نباید نزدیک به ساختمانهای اداری باشد و یا حتی پرتو تشعشع یافته آنها به سمت ساختمان نباشد

 
moje mobile


 

معیار ایمنی مناطق کنترل شده

   حداکثر مقدار مجاز تابش امواج الکترومغناطیسی با چگالی توان S، شدت میدان الکتریکی E، و شدت میدان مغناطیسی H در محدوده 3KHz تا 3GHz است که انسانها نبایستی بیش از مدت زمان معینی در معرض آن باشند. در واقع بطور میانگین نباید بیش از 6 دقیقه در معرض فرکانسهای مستقیم قرار گرفت تا اثرات مخرب کمتری داشته باشند.

   اثر حرارتی اصلی ترین اثر ملموس فرکانس های بالاتر از 100KHz است که بر روی بدن تاثیر می گذارد که ناشی از انتقال انرژی الکترومغناطیسی بر بدن است.

راه های کاهش و مقابله با امواج الکترومغناطیسی

1.  محیط مسکونی: با توجه به نمودار تشعشعی آنتن، قدرت فرستنده، حد استاندارد، منطقه خطر را در دو بعد افقی (Azimuth) و عمودی (Elevation) به دست آورده و محیط خطر با علامت لازم مشخص می شود و در منطقه خطر موج، مناطق مسکونی ایجاد نگردد.

2.  در صورت استفاده از بی سیم ها، در صورت نیاز با حداقل توان دستگاه پیام خود را ارسال نمایید.

3.  در صورت حضور مداوم در معرض امواج الکترومغناطیسی، در صورت امکان از پوشش های دی الکتریک استفاده شود.

4.  استفاده از پارچه های ضد نفوذ امواج الکترومغناطیسی، که کمک بسیا زیادی در جلوگیری از اثابت امواج می کند.

منابع:

1.  Electromagnetics hazard, Ieee spectrum

2.  Biologicaleffets of lectromagnatic fields

3.  A. Goldsworthy the biological effects of weak electromagnetic field

4.  www.wikipedia.org

5.  www.bbc.co.uk/news
6.  مقاله تاثیر امواج الکترومغناطیس بر انسان اداره کل بنادر استان خوزستان



به کوشش مهندس "شهاب داد

سه شنبه, 08 مهر 1393 ساعت 10:16

دیود چیست؟

   دیود

دیودقطعه الکترونیکی دو سر است که جریان الکتریکی را در یک جهت از خود عبور می دهد و در جهت دیگر در مقابل عبور جریان از خود مقاومت بسیار بالایی (در حد بینهایت) نشان می دهد. این خاصیت دیود باعث شده بود تا در سالهای اولیه ساخت این وسیله الکترونیکی، به آن دریچه هم اطلاق شود. در حال حاضر رایج ترین نوع دیود از بلور مواد نیمه رسانا ساخته می شود. لوله های خلا که اولین دیودها بودند امروزه فقط در تکنولوژی هایی که در ولتاژ بالا کار می کنند استفاده می شوند.

   مهمترین کاربرد دیود عبور دادن جریان در یک جهت و ممانعت در برابر عبور جریان در جهت مخالف است. در نتیجه می توان به دیود مثل یک شیر الکتریکی یک طرفه نگاه کرد. این ویژگی دیود برای تبدیل جریان متناوببه جریان مستقیم استفاده می شود.

   از لحاظ الکتریکی یک دیود هنگامی جریان را از خود عبور می دهد که شما با برقرار کردن ولتاژ در جهت درست (+ به آند و - به کاتد) آنرا آماده کار کنید. مقدار ولتاژی که باعث می‌شود تا دیود شروع به هدایت جریان الکتریکی نماید ولتاژ آستانه نامیده می شود که چیزی حدود ۰٫۶ تا ۰٫۷ ولت می باشد. اما هنگامی که شما ولتاژ معکوس به دیود متصل می کنید (+ به کاتد و - به آند) جریانی از دیود عبور نمی کند، مگر جریان بسیار کمی که به جریان نشتی معروف است که در حدود چند میکروآمپر یا حتی کمتر می باشد. این مقدار جریان معمولآ در اغلب مدارهای الکترونیکی قابل صرفنظر کردن بوده و تأثیری در رفتار سایر المانهای مدار نمی گذارد. هر چه جنس کریستال به کار رفته در ساخت دیود از نظر ساختار منظم تر باشد، دیود مرغوبتر و جریان نشتی کمتر خواهد بود. مقدار جریان نشتی در دیودهای با تکنولوژی جدید عملا به صفر میل می کند اما نکته مهم آنکه تمام دیودها یک آستانه برای حداکثر ولتاژ معکوس دارند که اگر ولتاژ معکوس بیش از آن شود، دیوید می سوزد (کریستال ذوب می شود) و جریان را در جهت معکوس هم عبور می دهد که به این ولتاژ آستانه شکست دیود گفته می شود.


diod
 

   یک دیود ساده ترین نوع از ادوات نیمه هادی است. کلا یک نیمه هادی ماده ای است که تغییر در قابلیت جریان دهی دارد، اغلب نیمه هادی ها از یک رسانای ضعیف که ناخالصی به آن افزوده شده به وجود می آید. (فرایند افزودن ناخالصی دو پینگ نامیده می شود)

   در مورد LED ها، ماده رسانا نوعا آلومینیوم گالیوم آرسناید است (AlGaAs) در آلومینیوم گالیوم آرسناید خالص تمام اتمها به طور کامل با همسایه هایش محدود شده و هیچ الکترون آزادی برای هدایت جریان الکتریکی وجود ندارد. در ماده دوپینگ شده اتمهای الحاقی تعادل را به هم می زنند، خواه افزایش الکترون یا سوراخها (جایی که الکترون می تواند برود) هر یک از این ملحقات می تواند ماده را بیشتر رسانا کند یک نیمه هادی با الکترون اضافی نوع N نامیده می شود چرا که ذرات بار شونده منفی دارد در نوع N الکترون های آزاد از ناحیه شارژ منفی به ناحیه شارژ مثبت حرکت می کنند.

   یک نیمه هادی با سوراخهای بیشتر، ماده نوع P نامیده می شود چرا که ذرات بار شونده مثبت بیشتری دارد، الکترونها می توانند از سوراخی به سوراخ دیگر حرکت کنند، حرکت از ناحیه شارژ منفی به ناحیه شارژ مثبت صورت می گیرد. یک دیود شامل یک بخش N متصل به بخش P است با الکترونهایی در هر طرف. این چینش الکترونها را فقط در یک جهت حرکت می دهد، وقتی هیچ ولتاژی اعمال نشود الکترونهای ماده نوع N سوراخهای ماده نوع P را در راستای اتصال بین لایه ها پر می کند و ناحیه تخلیه را ایجاد می کند. در ناحیه تخلیه ماده نیمه هادی به عایق خوبی تبدیل می شود و همه سوراخها پر می شوند و هیچ الکترون یا سوراخی برای ایجاد جریان وجود ندارد.


diod


ناحيه تخليه

   برای خلاصی از ناحیه تخلیه، شما مجبورید تا الکترون را از ماده نوع N به ماده نوع P حرکت دهید و منفذها برعکس. برای انجام این عمل شما باید طرف N دیود را به طرف منفی باطری و P را به طرف مثبت وصل کنید، الکترون آزاد نوع N توسط الکترود منفی دفع و به الکترود مثبت کشیده می شوند سوراخهای مادهمعکوس این حرکت را انجام می دهند وقتی اختلاف ولتاژ بین دو الکترود به قدر کافی زیاد است، الکترونهای ناحیه تخلیه از سوراخهایشان جدا می شوند و دوباره شروع به حرکت آزادانه می کنند، ناحیه تخلیه از بین می رود و جریان از دیود می گذرد.


باياس مستقيم

اگر شما سعی کنید جریان را از مسیر دیگر عبور دهید با اتصال مثبت باتری به N و منفی به P جریان به دلیل ایجاد ناحیه تخلیه عبور نمی کند .


چطور یک دیود نور تولید می کند؟

   نور شکلی از انرژی است، نور از اجزا بسیار ریزی به نام فتون تشکیل می شود، فتون ها انرژی و لختی دارند اما جرم ندارند در واقع فتونها در نتیجه حرکت الکترونها آزاد می شوند در یک اتم الکترونها در اربیتالهایی دور هسته می چرخند، الکترونهای اربیتال های مختلف مقدار انرژی متفاوتی دارند، کلا الکترونها با انرژی بیشتر در اربیتالهای دورتر از هسته حرکت می کنند. یک الکترون برای پرش از یک اربیتال پایین به بالا چیزی که باید بگیرد انرژی است، برعکس الکترون وقتی از اربیتال بالا به پایین می افتد انرژی آزاد می کند، اینانرژی به شکل فتون آزاد می شود،یک افت انرژی بیشتر، فتون بیشتری آزاد می کند که با فرکانس بیشتر مشخص می شود. الکترونهایی که از دیود عبور می کنند، می توانند در سوراخهای لایه P بیفتند، این یک افت از باند رسانایی به اربیتال پایین تر است، بنابراین الکترونها، انرژی را به شکل فتون آزاد می کنند، این در هر دیودی رخ می دهد اما فقط وقتی شما فتونها را می بینید که دیود از ماده خاصی ساخته شده باشد. برای مثال اتمها در یک دیود سیلیکون استاندارد به نحوی چیده شده اند که افت الکترون فاصله کمی دارد، بنابراین فرکانس فتونها به قدری کم است که با چشم انسان دیده نمی شود، این در بخش مادون قرمز طیف نور است كه لزوما چیز بدی نیست، البته LED های مادون قرمز برای کنترل های از راه دور مناسب اند .

   دیودهای منتشر کننده نور مریی (VLEDs) مانند آنهایی که شماره های یک ساعت دیجیتال را روشن می کنند از ماده هایی با این خصوصیت ساخته شده اند که فاصله بین اربیتال رسانایی آنها و اربیتال پایین تر بیشتر است. اندازه این فاصله فرکانس فتون را نشان می دهد به عبارت دیگر این فاصله رنگ نور را مشخص می کند.

   در حالی که همه دیودها نور آزاد می کنند، اغلب آنها این کار را به طور موثری انجام نمی دهند، یک دیود معمولی ماده نیمه رسانا خودش، مقدار زیادی انرژی نوری جذب می کند. LEDها به نحوی ساخته می شوند که نور را در جهت خاصی متمرکز می کند.

LED ها مزایای زیادی نسبت به لامپهای معمولی دارند. یکی از آنها این است که آنها فیلامان ندارند که بسوزد بنابراین عمر طولانی دارند. به علاوه حباب پلاستیکی شان دوامشان را بیشتر می کند و همچنین خیلی راحت در مدارهای الکترونیکی قرار می گیرند .

اما مزیت اصلی آنها کیفیت آنها است، چرا که در مقایسه با لامپهای معمولی، فرآیند تولید نور باعث تولید مقدار زیادی گرما نمی شود.


diod

دیود تونل

   یکی ازقطعات نیمه رسانا که مشخصه اش یک مقاومت منفی را نشان می دهد، دیود تونل می باشد. این قطعه یک دیود است که غلظت ناخالصی در آن بسیار زیاد و پیوند آن بسیار نازک است. شکست در دیود تونل در مقادیر بایاس معکوس خیلی پایین اتفاق می افتد و در نتیجه ناحیه مقاومت معکوس زیاد وجود ندارد. شیب منفی در بایاس مستقیم کم، معمولا بین 0.1 تا 0.3 ولت ایجاد می شود. این مشخصه جالب، عجیب و مفید، به دلیل نفوذ در سد پتانسیل در پیوند با الکترونهایی که انرژی کافی برای عبور از این سد ندارند به وجود می آید. این اثر معروف به اثر تونل، در فیزیک کلاسیک غیر قابل توجیه می باشد ولی با مکانیک کوانتومی قابل توضیح می شود. دیودهای تونل را می توان با ظرفیت خیلی کمی تولید کرد و نوسان سازهایی که با آن کار می کنند در فرکانسهای چند مگا هرتزی قابل ساخت می باشند، برای به دست آوردن بیشترین مقدار خروجی باید نقطه کار در وسط ناحیه مقاومت منفی قرار داده شود، واضح است که دامنه خروجی کمتر از یک ولت می باشد.


دیود زنر

   ولتاژ دو سر دیود تقریبا ثابت بوده و تغییر جریان در آن تأثیری ندارد. دیودهایی که به منظور استفاده در ناحیه شکست معکوس ساخته شده اند به دیود زنر معروف هستند. ولتاژ شکست این نوع دیودها را ولتاژ زنر نیز می نامند و با vz نمایش می دهند. مقدار ولتاژ شکست در دیود زنر به میزان چگالی ناخالصی بستگی دارد. با افزایش چگالی ناخالصی ولتاژ شکست دیود کاهش می یابد.

   چون دیود زنر باید به صورت معکوس بایاس شود کاتد آن به قطب مثبت منبع ولتاژ و آند آن به قطب منفی وصل می شود. در این صورت جهت جریان از کاتد به آند خواهد بود. معمولا کارخانه سازنده یک جریان حداقل Ik و یک جریان حداکثر مشخص می نماید که تغییرات جریان دیود زنر باید به آن محدود شود. قابل توجه است که مشخصه دیود زنر در حالت بایاس مستقیم مشابه دیودهای معمولی است. از دیود زنر جهت تثبیت ولتاژ در تنظیم کننده های ولتاژ استفاده می شود.

diod

دوشنبه, 07 مهر 1393 ساعت 14:32

RFID چیست؟

  هدف از تهیه این مقاله آشنایی بیشتر با این تکنولوژی و نحوه استفاده آن در سیستم خانه هوشمند و کاربردها و مزایای آن می باشد و در ابتدا...

RFID چیست؟

   امروزه ضرورت شناسایی خودکار عناصر و جمع آوری داده مرتبط به آنان بدون نیاز به دخالت انسان جهت ورود اطلاعات در بسیاری از عرصه های صنعتی، علمی، خدماتی و اجتماعی احساس می شود. در این خصوص تا کنون تکنولوژیهای بسیاری طراحی و پیاده سازی شده است. به مجموعه ای از فناوری ها که از آنان برای شناسایی اشیاء ، انسانها و حیوانات توسط ماشین استفاده می گردد، شناسایی خودکار یا به اختصار AutoID گفته می شود. تا کنون فناوری های مختلفی به منظور شناسایی خودکار طراحی و پیادده سازی شده است.

کدهای میله ای، کارتهای هوشمند، تشخیص صدا، برخی از فناوری های بیومتریک، OCR (برگرفته از Optical Character Recognition) و RFID (Identi Fication Radio Frequency(نمونه هایی در این زمینه می باشند.

 
RFID

 

آشنایی اولیه با فناوری RFID

اجازه دهید برای آشنایی بیشتر با این فناوری، چندین تعریف از آن را با هم مرور کنیم.

· RFID با استفاده از ارتباطات مبتنی بر فرکانسهای رادیویی امکان شناسایی خودکار، ردیابی و مدیریت اشیاء، انسانها و حیوانات را فراهم می کند. عملکرد RFID وابسته به دو دستگاه تگ و کدخوان است که جهت برقراری ارتباط بین یکدیگر از امواج رادیویی استفاده می نمایند. از روشهای مختلفی برای شناسایی افراد و اشیاء استفاده می شود، ذخیره سریال منتسب به یک فرد و یا شی درون یک ریز تراشه که به آن یک آنتن متصل شده است، یکی از متداولترین روشهای شناسایی خودکار است.

·  به تلفیق تراشه و آنتن، تگ RFID و یا فرستنده خودکار RFID گفته می شود. تراشه به کمک آنتن تعبیه شده، اطلاعات لازم جهت شناسایی آیتم مورد نظر را برای یک کدخوان ارسال می نماید. کدخوان امواج رادیویی برگردانده شده از تگ را به اطلاعات دیجیتال تبدیل می نماید تا در ادامه، امکان ارسال داده برای کامپیوتر و پردازش آن فراهم گردد.

  تگ ها با استفاده از یک فرکانس و بر اساس نیاز سیستم (محدوده خواندن و محیط) پیاده سازی می گردند. تگ ها به صورت فعال (به همراه باطری) و یا غیرفعال (بدون باطری) پیاده سازی می شوند. تگ های غیرفعال، توان لازم جهت انجام عملیات را از میدان تولید شده توسط کدخوان می گیرند.

   کدخوان RFID، معمولا به یک کامپیوتر متصل می شود و دارای نقش مشابه با یک اسکنر کد میله ای است. مسئولیت برقراری ارتباط لازم بین سیستم اطلاعاتی و تگ های RFID بر عهده کدخوان RFID است.

برخی از مزایای بکارگیری فناوری RFID :

1.  تگ ها می توانند مخفی باشند و یا در اکثر مواد جاسازی شوند.

2.  با توجه به اینکه تگ ها در ابعاد و اشکال مختلف ارائه می شوند، کاربران می توانند با توجه به نیاز خود، یکی از آنان را انتخاب نمایند.

3.  جهت خواندن کد، نیاز نیست که تگ در معرض دید مستقیم کدخوان قرار بگیرد.

4.  با توجه به ماهیت تگ ها، استهلاک و فرسودگی وجود نخواهد داشت.

5.  امکان دستکاری کدهای سریال ذخیره شده در تگ ها وجود نخواهد داشت.

برخی از کاربردهای فناوری RFID :

1.  کاربرد امنیتی: با استفاده ازگیتهای استفاده شده در ورودی و خروجی مکانها و نصب تگ بر روی اجناس و یا افراد و کنترل ورود و خروج و همچنین جلوگیری از سرقت.

2.  انبارداری و ردیابی کالا: با نصب تگ بر اجناس یک رایانه داده های دریافتی تگ ها از طریق قرائت گر انجام داده و همیشه به صورت لحظه ای کلیه اجناس با آمار کامل در اختیار قرار دارند.

RFID
 

3.  مدیریت دام و گوشت: با نصب تگ بر روی دامها، کنترل و ردیابی حرکت حیوانات انجام می گیرد و جهت شناسایی حیوانات گم شده، مرتب کردن و نگهداری پیشینه درمانی آنها به کار می رود.

4.  کنترل ورود و خروج وسایط نقلیه و افراد: این فناوری برای کنترل ورود و خروج افراد و وسایط نقلیه در محلهایی که امنیت بالا را نیازمند است، بسیار پر کاربرد بوده، به این ترتیب که این تگ ها در وسایط نقلیه یا نفرات قرار می گیرد و از رفت و آمدها اطلاعات لازم در اختیار قرار می گیرد و در اتومبیل ها قبل رسیدن به درب ورودی و خروجی، با شناسایی خودرو در صورت مجوز ورود و خروج درب به صورت اتوماتیک باز می شود و در صورت عدم مجوز یا نداشتن تگ جهت بازرسی، اقدامات لازم  صورت می گیرد.

RFID
 

5.  مدیریت کتابخانه و کتابها: با چسباندن یک تگ (با کلیه مشخصات کتاب) بر روی کتاب و قرار دادن یکسری از آنتن ها و Readerها، می توان از مزایای ذیل بهره برد:

الف) جلوگیری از سرقت کتابها

ب) اجرای سیستم خود بازگشت و حتی خروج کتابها از کتابخانه

ج) پیگیری و کنترل چیدمان صحیح کتابها در قفسه های مربوط به خودشان

rfid 

6.  کنترل تعداد دور

7.  شناسایی خودرو 

8. به عنوان درب بازکن اتوماتیک (استفاده شده در سیستم خانه هوشمند) : بدین صورت که با قرار دادن آنتن مربوط در ورودی ساختمان و نزدیک کردن تگ به آن، دستور از طریق سیستم به قفل قرار گرفته شده در درب داده می شود و درب بدون تماس فیزیکی باز خواهد شد که اینگونه مشکلاتی از قبیل حمل دسته کلید و خرابی قفل و مشکلات مشابه وجود نخواهد داشت.

  
RFID

 

RFID چگونه کار می کند؟

   تگ و یا فرستنده خودکار، شامل یک مدار الکترونیکی است که به شیء مورد نظری که لازم است دارای یک کد شناسایی باشد، متصل می گردد. زمانی که تگ نزدیک و یا در محدوده کدخوان قرار می گیرد، میدان مغناطیسی تولید شده توسط کدخوان باعث فعال شدن تگ می گردد.

   در ادامه تگ بطور پیوسته اقدام به ارسال داده از طریق پالس های رادیویی می نماید، در نهایت داده توسط کدخوان دریافت و پردازش می گردد.

اجزاء یک سیستم RFID :

1.  تگ: شامل یک تراشه نیمه هادی، آنتن و در برخی موارد یک باطری است.

2. بررسی کننده: (که به آن کدخوان یا کارتخوان نیز گفته می شود) شامل یک آنتن، یک ماژول الکترونیکی RF و یک ماژول کنترلی است.

3.  کنترل کننده: (HOST) اغلب یک کامپیوتر شخصی و یا دستگاه کاری است که بر روی آن بانک اطلاعاتی و نرم افزار کنترلی اجرا شده است.

 
RFID
 

تگ های هوشمند (با قابلیت خواندن و نوشتن) در مقابل تگ های فقط خواندنی:

حافظه فقط خواندنی: حافظه ای است که فقط امکان خواندن اطلاعات از آن وجود دارد و نمی توان اطلاعات موجود در آن را تغییر داد. این تگ ها فقط یکبار برنامه ریزی می گردند.

تگ هایی از نوع RW: که به آن تگ هوشمند نیز گفته می شود و از انعطاف بالایی برخوردار هستند. در این نوع تگ ها امکان ذخیره حجم بالایی از اطلاعات وجود دارد. اطلاعات موجود در تگ ها را می توان هزاران بار پاک و مجددا نوشت. با توجه به این ویژگی مهم، اینگونه تگ ها را می توان به منزله بانکهای اطلاعاتی در نظر گرفت.

بررسی کننده RFID (کارتخوان): این بخش را می توان به منزله کامپیوترهای کوچکی در نظر گرفت که از سه بخش اساسی زیر تشکیل شده است:

الف) آنتن

ب) ماژول الکترونیک: RF که مسئول برقراری ارتباط با تگ RFID است.

ج) ماژول کنترل کننده الکترونیکی: که مسئولیت ارتباط با کنترل کننده را بر عهده دارد.

 
rfid

 

یک کارتخوان به عنوان یک پل بین تگ و کنترل کننده عمل می نماید و دارای وظایف زیر است:

1.  خواندن محتویات داده یک تگ

2.  نوشتن داده در تگ (در خصوص تگ های هوشمند)

3.  رله و یا باز انتشار داده برای کنترل کننده و بالعکس

4.  تامین انرژی مورد نیاز تگ (در خصوص تگ های غیرفعال)

علاوه بر انجام عملیات فوق، کارتخوان های پیچیده تر قادر به انجام عملیاتهای زیر نیز می باشند:

1.  مقابله با تصادم

2.  تایید تگ ها

3.  رمز نگاری

مکان استقرار کارتخوان: در سیستم های RFID، لازم نیست که تگ در معرض دید دستگاه های کارتخوان قرار بگیرد. مهمترین مزیت ویژگی فوق، آزادی عمل طراحان برای اتخاذ تصمیم در خصوص مکان استقرار کارتخوان است.

کنترل کننده: کنترل کننده RFID به منزله مغز متفکر یک سیستم RFID عمل می نماید. از این دستگاه ها به منظور اتصال شبکه ای چندین بررسی کننده و تمرکز در پردازش اطلاعات استفاده می گردد. کنترل کننده در هر شبکه، اغلب یک کامپیوتر شخصی و یا یک ایستگاه کاری است که بر روی آن بانک اطلاعاتی و یا سیستم نرم افزاری اجرا شده است.

کنترل کننده ها بر اساس اطلاعات دریافتی قادر به انجام عملیات مختلفی با توجه به نوع سیستم RFIDمی باشند:

الف) نگهداری و بهنگام سازی موجودی کالا و اعلام اتوماتیک به واحد تدارکات

ب) ردیابی اشیاء در یک سیستم و حتی تغییر مسیر آنان

ج) بررسی هویت و اعطاء مجوز

د) به روز رسانی حساب کاربران

بررسی طیف فرکانسی RFID :

RFID می تواند از باندهای مختلفی برای ارتباطات خود استفاده نماید که هم فرکانس های پایین و هم بالا را در بر می گیرد.

باندهای فرکانس پایین:

*فرکانس پایین و یا LF : بین 125 تا 134 کیلو هرتز

*فرکانس بالا و یا HFF : محدود 13.56 مگا هرتز

باند UHF : محدوده 860 تا 960 مگا هرتز

میکروویو: 2.5 گیگا هرتز به بالا

انتخاب فرکانس بر روی چندین خصلت سیستم های RFID تاثیرگذار است که در ادامه به شرح آن خواهیم پرداخت.

در باندهای فرکانس پایین،  محدوده خواندن تگهای غیرفعال با توجه به بهره ضعیف آنتن چیزی بیش از یک متر می باشد.

  در فرکانس های بالاتر محدوده خواندن معمولا افزایش خواهد یافت، خصوصا در مواردی که از تگ های فعال استفاده شده باشد. با توجه به اینکه باندهای فرکانس بالا می توانند باعث بروز مسائل مختلفی در رابطه با سلامت انسان گردند، تعداد بسیار زیادی از سازمانهای تنظیم مقررات رادیویی نظیر FCC محدودیت بیشتری را در خصوص قدرت سیستم های میکروویو و UHF اعمال می نمایند. این کار باعث می شود که محدوده خواندن این نوع سیستم های فرکانس بالا در تگ های غیرفعال بطور متوسط بین 3 تا 9 متر گردد.

تداخل امواج از سایر سیستم های رادیویی:

   سیستم های RFID مستعد تداخل امواج از سایر سیستم های رادیویی می باشند. سیستم های RFID که در باند LF عمل می نمایند در معرض بیشتر این آسیب هستند، توجه داشته باشید که در فرکانس های LF ، تحمل اتلاف در مسیر زیاد و یا تضعیف خیلی کم در مسافت های کوتاه را ندارند. در مقایسه با فرکانس های بالاتر، این بدان معناست که سیگنالهای رادیویی سایر سیستم های ارتباطی که در محدوده فرکانسی LFکار می کنند، دارای مقاومت میدانی بالایی در آنتن یک کارتخوان RFID خواهند شد که می تواند به تداخل منتج شود.

تاثیرگذاری مایعات و فلزات:

   کارایی سیستم های RFID متاثر از سطوح نم دار و یا آبکی است. سیگنالهای HF نسبت به سیگنالهای مایکروویو و UHF دارای قابلیت نفوذپذیری بهتری در آب و سایر مایعات می باشند. طول موج های کوتاه ترUHF دارای استعداد بیشتری جهت جذب در آب می باشند.

   به همین دلیل است که اغلب از تگ های HF برای برچسب گذاری مواد مایع استفاده می گردد و در صورت استفاده از تگ های UHF محدوده موثر خواندن آن بطور محسوسی کاهش خواهد یافت.

   محیط های فلزی بر روی تمامی فرکانس های RFID تاثیر می گذارند. سیگنالهای رادیویی نمی توانند از فلرات عبور کنند و در مواردی که مواد فلزی در مجاورت آنتن کدخوان یا تگ قرار بگیرد، رفتار و خصایص سیستم دستخوش تغییرات عمده ای می گردد که می تواند به کاهش محدوده خواندن در فرکانس های HF و UHFاشاره کرد که در اثر تغییر خود القایی آنتن و یکی دیگر از اثرات مواد فلزی بر روی هر دو فرکانس، جذب انرژیRF توسط فلزات است.

نرخ داده:

   سیستم های RFID که در باند LF کار می کنند، دارای نرخ پایین داده در حد چند کیلوبیت در ثانیه می باشند و با توجه به فرکانس استفاده شده در سیستم، نرخ داده می تواند به مرز چندین مگابیت در ثانیه نیز برسد، چیزی که در فرکانس های مایکروویو محقق شده است.

اندازه و نوع آنتن:

   با توجه به طول موج زیاد، سیگنالهای رادیویی فرکانس پایین، آنتن سیستم های LF و HF  می بایست از آنتن های UHF و مایکروویو بزرگتر باشد، تا بتوان بهره سیگنال برابری را دریافت کرد. این موضوع با هدف ایجاد تگ های RFID کوچک و ارزان در تضاد است. همین موضوع باعث شده است که بسیاری از طراحان، از بهره آنتن به نفع کنترل قیمت بگذرند و بپذیرند از سیستم های LF و HF صرفا در حوزه های کوچک استفاد نمایند. تگ های LF و HF معمولا بزرگتر از تگ های UHF و مایکروویو می باشند.

توجه داشته باشید که فرکانس عملیات، نوع آنتن را تحمیل می کند. در سیستم های LF و HF از جفتگیری القایی و آنتن های القایی استفاده می گردد که معمولا آنتن هایی از نوع حلقوی می باشند. درفرکانس های UHF و مایکروویو، از جفتگیری خازنی استفاده می گردد و آنتن ها از نوع دو قطبی می باشند.

اندازه و قیمت تگهای RFID:

   در حال حاضر استفاده از باند HF بسیار متداول بوده اما با توجه به پیشرفت های اخیر در فناوری ساخت تراشه ها، قیمت تگ های UHF قابل رقابت با تگ هایHF شده است. تگ های RFID مایکروویو مشابه تگ های UHF می باشند، با این تفاوت که می توان آنها را کوچکتر و با قیمت کمتری تولید کرد.

 
rfid


مقایسه تگ های هوشمند RFID در مقابل کدهای میله ای:

قبل از هر چیز لازم است به این نکته اشاره گردد که در کدهای میله ای از نور لیزری و در برچسبهای هوشمند RFID از امواج رادیویی برای حمل داده استفاده می گردد. از کدهای میله ای به عنوان فناوری نوری و از RFID به عنوان فرکانس رادیویی یا RF نام برده می شود.

1. حجم ذخیره سازی و میزان حافظه در کدهای میله ای عموما قادر به نگهداری هشت حرف عددی است. در صورتی که در RFID امکان ذخیره سازی تا 2000 حرف در یک تگ وجود دارد.

2.  قابلیت خواندن و نوشتن کدهای میله ای را نمی توان پس از چاپ تغییر داد، اما در تگ های هوشمند با قابلیت خواندن و نوشتن تا هزاران مرتبه و قابلیت آدرس دهی زمینه بکارگیری آن را در حوزه های وسیع فراهم می کند.

3.  عدم نیاز به قرار گرفتن در خط دید در مقایسه با میله های نوری که حتما باید در دید مستقیم قرار گیرند که این امتیاز در مواردی که نیاز است حجم بالایی از مواد و اشیا جابجا گردد و همچنین عدم نیاز به دید مستقیم و حتی بسته بندی RFID می تواند دستاوردهای بیشتری را نسبت به کدهای میله ای به دنبال داشته باشد.

4.  محدوده خواندن کدهای میله ای بسیار اندک است و معمولا به بیشتر از چند اینچ تجاوز نمی کند. البته این امکان وجود دارد که بتوان اسکنرهای کد میله ای را به گونه ای ساخت که قادر به خواندن تگ ها در محدوده ای معادل چندین متر باشد که با توجه به هزینه بالای تولید اینگونه اسکنرها، استفاده از آنها تابع شرایط خاص است. محدوده خواندن تگ های RFID بسته به فرکانس عملیاتی، اندازه آنتن، فعال و یا غیرفعال بودن تگ، به مراتب بیشتر از کدهای میله ای است. محدوده خواندن تگ ها از چند سانتیمتر شروع و تا چندین متر ادامه پیدا می کند.

5.  خواندن و نوشتن همزمان: برخلاف سایر فناوری های تشخیص خودکار AIDC، که نیاز است تمامی آیتم ها یک به یک خوانده شود و در صورت خواندن یک بسته آن را از شکل استاندارد خارج و تک به تک آنها را خواند، سیستم RFID این قابلیت را دارد که در یک زمان، چندین تگ را بدون خارج کردن و جابجا کردن و در زمان عبور از محدوده یک بررسی کننده خواند، تنها فناوری موجود در خانواده فناوری AIDC است که دارای ویژگی فوق است.

6.  امنیت دستیابی: با توجه به اینکه کد میله ای در خارج بسته بندی کالا نصب می گردد و می بایست جهت خواندن در معرض دید قرار گیرد، ضریب ایمنی داده ذخیره شده پایین می آید و هر شخصی با استفاده از یک اسکنر یا دوربین می تواند ذخیره را بررسی کند در صورتی که، با رمزنگاری داده ذخیره شده در تگ و استفاده از روشهای مختلف تایید هویت، می توان یک سطح قابل قبول از امنیت را پیاده سازی کرد.

7.  دوام و قابلیت تطبیق بسیار بالاتری را فناوری RFID ، نسبت به کدهای میله ای دارا می باشد. مانند قرار گرفتن در محیط کثیف و ناصاف، پاره شدن کد میله ای، آغشته شدن به مواد چرب، زیادی شدت نور، تو رفتگی کد میله ای و ... که فناوری RFID ، از آن مصون می باشد.

8. شکل در تکرار: با توجه به ماهیت الکترونیکی بودن تگ های RFID، مشابه سازی از آنان در مقایسه با کدهای میله ای بسیار مشکلتر است. همین موضوع باعث می شود تا دستیابی غیرمجاز و یا تغییر داده ذخیره شده در تگ، مشکل گردد.

و چندین موارد دیگر و تنها موردی که می توان در آن به برتری کدهای میله ای اشاره کرد، قیمت آن می باشد که با توجه به تلاشهای بسیار در زمینه کاهش قیمت در آینده ای نه چندان دور، شاهد کاهش قیمت و زمینه بکارگیری بیشتر این فناوری در حوزه های متنوع خواهیم بود.

در انتها به جدول مقایسه قیمت و مزایا و معایب فناوری RFID در فرکانسهای مختلف می پردازیم:

 
RFID 

دوشنبه, 17 شهریور 1393 ساعت 12:42

میکرو کنترلر AVR

میکرو کنترلر AVR چیست؟

ساده ترین معماری میکرو کنترلر، متشکل از یک ریز پردازنده، حافظه و درگاه ورودی/خروجی است. ریز پردازنده نیز متشکل از واحد پردازش مرکز (CPU) و واحد کنترل (CU)است.

CPU درواقع مغز یک ریز پردازنده است و محلی است که در آنجا تمام عملیات ریاضی و منطقی ،انجام می شود. واحد کنترل ، عملیات داخلی ریز پردازنده را کنترل می کند و سیگنال های کنترلی را به سایر بخشهای ریز پردازنده ارسال می کند تا دستورالعمل ها ی مورد نظر انجام شوند.

حافظه بخش خیلی مهم از یک سیستم میکرو کامپیوتری است. ما می توانیم بر اساس به کارگیری حافظه، آن را به دو گروه دسته بندی کنیم: حافظه برنامه و حافظه داده .

حافظه برنامه ، تمام کد برنامه را ذخیره می کند. این حافظه معمولاً از نوع حافظه فقط خواندنی (ROM) می باشد. انواع دیگری از حافظه ها نظیر EPROM و حافظه های فلش EEPROM برای کاربردهایی که حجم تولید پایینی دارند و همچنین هنگام پیاده سازی برنامه به کار می روند . حافظه داده از نوع حافظه خواندن / نوشتن (RAM) می باشد . در کاربردهای پیچیده که به حجم بالایی از حافظه RAM نیاز داریم ، امکان اضافه کردن تراشه های حافظه بیرونی به اغلب میکرو کنترلر ها وجود دارد.

درگاهها ورودی / خروجی (I/O )به سیگنال های دیجیتال بیرونی امکان می دهند که با میکرو کنترلر ارتباط پیدا کند. درگاههای I/O معمولاً به صورت گروههای ۸ بیتی دسته بندی می شوند و به هر گروه نیز نام خاصی اطلاق می شود. به عنوان مثال ، میکروکنترلر ۸۰۵۱ دارای ۴ درگاه ورودی / خروجی ۸ بیت می باشد که P۳, P۲, P۱, P۰ نامیده می شوند. در تعدادی از میکرو کنترلر ها ، جهت خطوط درگاه I/O قابل برنامه ریزی می باشد. لذا بیت های مختلف یک درگاه را می توان به صورت ورودی یا خروجی برنامه ریزی نمود. در برخی دیگر از میکروکنترلرها (از جمله میکروکنترلرهای ۸۰۵۱) درگاههای I/O به صورت دو طرفه می باشند. هر خط از درگاه I/O این گونه میکرو کنترلرها را می توان به صورت ورودی و یا خروجی مورد استفاده قرار داد . معمولاً ، این گونه خطوط خروجی ، به همراه مقاومتهای بالا کش بیرونی به کار برده می شوند.

 میکرو کنترلر AVR به منظور اجرای دستورالعملهای قدرتمند در یک سیکل کلاک(ساعت) به اندازه کافی سریع است و می تواند برای شما آزادی عملی را که احتیاج دارید به منظور بهینه سازی توان مصرفی فراهم کند.

میکروکنترلر AVR بر مبنای معماری RISC(کاهش مجموعه ی دستورالعملهای کامپیوتر) پایه گذاری شده و مجموعه ای از دستورالعملها را که با ۳۲ ثبات کار میکنند ترکیب می کند.

به کارگرفتن حافظه از نوع Flash که AVR ها به طور یکسان از آن بهره می برند از جمله مزایای آنها است.

یک میکرو AVR می تواند با استفاده از یک منبع تغذیه ۲.۷ تا ۵.۵ ولتی از طریق شش پین ساده در عرض چند ثانیه برنامه ریزی شود یا Program شود.

میکروهای AVR در هرجا که باشند با ۱.۸ ولت تا ۵.۵ ولت تغذیه می شوند البته با انواع توان پایین (Low Power)که موجودند.

راه حلهایی که AVR پیش پای شما می گذارد، برای یافتن نیازهای شما مناسب است:

با داشتن تنوعی باور نکردنی و اختیارات فراوان در کارایی محصولات AVR، آنها به عنوان محصولاتی که همیشه در رقابت ها پیروز هستند شناخته شدند.در همه محصولات AVR مجموعه ی دستورالعملها و معماری یکسان هستند بنابراین زمانی که حجم کدهای دستورالعمل شما که قرار است در میکرو دانلود شود به دلایلی افزایش یابد یعنی بیشتر از گنجایش میکرویی که شما در نظر گرفته اید شود می توانید از همان کدها استفاده کنید و در عوض آن را در یک میکروی با گنجایش بالاتر دانلود کنید.

 توان مصرفی پایین:

·   توان مصرفی پایین آنها برای استفاده بهینه از باتری و همچنین کاربرد میکرو در وسایل سیار و سفری طراحی شده که میکروهای جدید AVR با توان مصرفی کم از شش روش اضافی در مقدار توان مصرفی ، برای انجام عملیات بهره می برند.


* این میکروها تا مقدار ۱.۸ ولت قابل تغذیه هستند که این امر باعث طولانی تر شدن عمر باتری می شود.


* در میکروهای با توان پایین ، عملیات شبیه حالت Standby است یعنی میکرو می تواند تمام اعمال داخلی و جنبی را متوقف کند و کریستال خارجی را به همان وضعیت شش کلاک در هر چرخه رها کند!

نکات کلیدی و سودمند حافظه ی فلش خود برنامه ریز:

قابلیت دوباره برنامه ریزی کردن بدون احتیاج به اجزای خارجی
* ۱۲۸ بایت کوچک که به صورت فلش سکتور بندی شده اند
* داشتن مقدار متغیر در سایز بلوکه ی بوت (Boot Block)
* خواندن به هنگام نوشتن


* بسیار آسان برای استفاده

  
  * کاهش یافتن زمان برنامه ریزی


* کنترل کردن برنامه ریزی به صورت سخت افزاری

راههای مختلف برای عمل برنامه ریزی:

موازی یا Parallel :

یکی از سریعترین روشهای برنامه ریزی


* سازگار با برنامه نویس های(programmers) اصلی

خود برنامه ریزی توسط هر اتصال فیزیکی:

* برنامه ریزی توسط هر نوع واسطه ای از قبیل TWI و SPI و غیره
* دارا بودن امنیت صد درصد در بروزرسانی و کدکردن

ISP:

·        واسطه سه سیمی محلی برای بروزرسانی سریع


* آسان و موثر در استفاده

واسطه JTAG :

·   واسطه ای که تسلیم قانون IEEE ۱۱۴۹.۱ است و می تواند به صورت NVM برنامه ریزی کند یعنی هنگام قطع جریان برق داده ها از بین نروند.استفاده از فیوزها و بیتهای قفل.

·        
* بیشتر برای دیباگ کردن آنچیپ و به منظور تست استفاده می شود


مقایسه avr با ۸۰۵۱


مقایسه ما با تمام میکروهای ۸ بیتی هست یعنی در مجموع میشه گفت AVR یه رقیب قدرتمند برای بقیه میکروهای قوی است و یه انقلاب بزرگ هم به شمار میره. هنوز هیچ میکرویی به سرعت بالای AVR در محاسبات دست پیدانکرده .در ضمن AVR قادره که محاسبات ۱۶ بیتی رو هم انجام بده. شهار ATMEL هم اینکه شما پول یه میکرو ۸ بیتی رو میدید ولی میتونید از قایلیتهای یک میکرو ۱۶ بیتی استفاده کنید.
AVR از معماری RISC با تعداد دستورالعمل بالا بهره میبره که دربین میکروها کم نظیر هست. اکثر دستورالعمل های آن باوجود زیاد بودن تعداد دستورالعملها در یک سیکل انجام میشه.


این میکرو از مدهای کاهش توان به خوبی بهره برده و تایید کننده آن زیاد بودن مدهای کاهش توان آن و استفاده از تقسیم کلاک به صورت نرم افزاری است که در کمتر میکرویی دیده میشه.


AVR حتی برعکس میکروهای دیگه هیچ تقسیم کلاکی انجام نمیده(مثلا ۸۰۵۱ کلاک رو بر ۱۲ و PIC که یه میکرو قدرتمند هست کلاک رو بر ۴ تقسیم میکنه). این امر که AVR کلاک رو تقسیم نمیکنه موجب کاهش مصرف انژی و افزایش MIPS شده.

تکنولوژی بکار رفته در AVR موجب شده که حتی میتوان از آن در محیط های صنعتی و پر نویز براحتی از آن استفاده کرد(به گفته خود ATMEL والا هنوز خودم یه تست دقیق انجام ندادم ولی اون رو با یه فیبر یه رو و با یه کابل LCD تقریبا ۲۰ سانتی و یا استفاده از باتری ماشین در کنار شمع پیکان غیر انژکتوری تست کردم ولی فقط در فاصله تقریبا ۵-۶ سانتی از اون صفحه LCD قاتی میکرد ولی نمیدونم میکرو هم ریست میشد یا نه .در ضمن قسمت تغذیه فقط از یک ۷۸۰۵ تشکیل شده بود. و این آزمایش هم برای خودم و هم برای چند تا از دوستانم که کارهای صنعتی انجام میدادن شگفت آور بود). اما به دلیل اینکه هنوز هیچ کسی اون رو تابه حال در محیط صنعتی تست نکرده و به دلیل اطمینان بالای PIC هیچ کسی دوست نداره اعتبار خودش رو به خطر بندازه.


یه جا یه مهندسه میگفت توی یه محط صنعتی که حتی کامپیوتر ریست میکرده PIC به خوبی کار خودشو انجام میداده!!!!!!!!!!

در ضمن AVR مجهز به آخرین امکانات مثل تایمر واچ داگ و برون اوت دیتکتور و مبدل های ADC و PWM است.


یکی از مهمترین بخشی که کمتر در هر میکرویی دیده میشه مقایسه کننده آنالوگ با گین ۱ و ۱۰ و ۲۰۰ و .. است که بسته به میکرو فرق میکنه.


این مقایسه کننده میتونه تو ورودی مبدل ADC قرار بگیره . این بخش برای بعضی طراحان خیلی مهمه و اونا رو مجذوب خودش کرده.


خانواده میکروکنترلرهای AVR شامل طیف گسترده ای از آی سی ها است که از ۸ پایه شروع و به ۶۴ پایه ختم می شود. اما در بین این طیف گسترده تعدادی استفاده عمومی تری دارند مانند ATMEGA۳۲ . که در تمام مثالهای آورده شده از این آی سی استفاده شده است .

مشخصات سخت افزاری ATMEGA۳۲ :

شکل ظاهری و پایه ها:

ATMEGA۳۲ در سه نوع بسته بندی PDIP با ۴۰ پایه و TQFP با ۴۴پایه و MLF با ۴۴ پایه ساخته میشود که در بازار ایران بیشتر نوع PDIP موجود میباشد .

ATMRGA۳۲ دارای چهار پورت ۸بیتی ( ۱ بایتی ) دارد که علاوه بر اینکه بعنوان یک پورت معمولی میتوانند باشند کارهای دیگری نیز انجام میدهند . بطور مثال PORTA میتواند بعنوان ورودی ADC (تبدیل ولتاژ آنالوگ به کد دیجیتال ) استفاده شود که این خاصیت های مختلف پورت در برنامه ای که نوشته میشود تعیین خواهد شد .


ولتاژ مصرفی این آی سی از ۴.۵ V تا ۵.۵V میتواند باشد .
فرکانس کار هم تا ۱۶MHz میتواند انتخاب شود که تا ۸MHz نیازی به کریستال خارجی نیست و در داخل خود آی سی میتواند تامین شود . فرکانس کار از جمله مواردی است که باید در برنامه تعیین شود . لازم به ذکر است که این فرکانس بدون هیچ تقسیمی به CPU داده میشود . بنابراین این خانواده از میکروکنترلرها سرعت بیشتری نسبت خانواده های دیگر دارند .


پایه ی شماره ۹ نیز ریست سخت افزاری میباشد و برای عملکرد عادی آی سی نباید به جایی وصل شود و برای ریست کردن نیز باید به زمین وصل میشود .


پایه های ۱۲ , ۱۳ نیز برای استفاده از کریستال خارجی تعبیه شده است


ساختار داخلی ATMGA۳۲ :


برنامه ای که برای میکروکنترلر در کامپیوتر نوشته میشود وقتی که برای استفاده در آی سی ریخته میشود ( توسط پروگرامر مخصوص آن خانواده ) در مکانی از آن آی سی ذخیره خواهد شد بنام ROM . حال در ATMEGA۳۲ مقدار این حافظه به ۳۲KB ( ۳۲ کیلوبایت ) میرسد .
در این آی سی مکانی برای ذخیره موقت اطلاعات یا همان RAM هم وجود دارد که مقدارش ۲KB است .


در RAM اطلاعات فقط تا زمانی که انرژی الکتریکی موجود باشد خواهد ماند و با قطع باتری اطلاعات از دست خواهند رفت . به همین منظور در ATMEGA۳۲ مکانی برای ذخیره اطلاعات وجود دارد که با قطع انرژی از دست نخواهند رفت . به این نوع حافظه ها EEPROM گفته میشود که در این آی سی مقدارش ۱KB است و تا ۱۰۰,۰۰۰ بار میتواند پر و خالی شود .

نرم افزار


نرم افزار مورد نیاز برای برنامه نویسی :


حال میخواهیم طرز نوشتن برنامه برای میکروکنترلرهای خانواده ی AVR را شروع کنیم . پس برای اینکار نیاز به یک نرم افزار داریم که بتوانیم در آن برنامه ی خود را بنویسیم . یکی از نرم افزارهای قدرتمند برای انجام دادن اینکار نرم افزاریسیت بنام Bascom AVR . در این نرم افزار همانطور که از نامش معلوم است برنامه باید بزبان Basic که زبانی با سطح بالا (HLL) است نوشته شود . همچنین این نرم افزار دارای شبیه ساز داخلی برای تست کردن برنامه نوشته شده است که یکی از ویژگیهای این نرم افزار میباشد .

تحلیل برنامه

حال به توضیح تک به تک قسمتها میپردازیم :

۱:در قسمت معرفی آی سی از کلمه کلیدی $Regfile برای معرفی استفاده شده است . این دستور به این صورت است که باید بعد ازآن کلمه معرف آی سی مورد استفاده را در جلوی آن وارد کنیم . البته برای هر آی سی کلمه ی مخصوصی وجود دارد که برای ATMEGA۳۲ باید کلمه ی M۳۲def.dat را تایپ کرد . البته باید توجه داشت که این کلمه باید داخل یک جفت کوتیشن ( گ + Shift ) قرار گیرد :


$Regfile = “M۳۲def.dat”

۲: در قسمت بعدی که تعیین فرکانس کاری است کلمه کلیدی $Crystal باید نوشته شود و آنرا باید مساوی با فرکانس کار بر حسب هرتز قرار داد :
$Crystal = ۱۰۰۰۰۰۰

۳: حال به بخش معرفی سخت افزار رسیدیم . در این برنامه چون پورت B باید بتواند جریان بیرون دهد و سخت افزار خارجی ای که همان LED است را روشن کند بعنوان خروجی تعریف میشود . همیشه برای معرفی سخت افزار از کلمه کلیدی Config اسفاده میشود . پس برای خروجی کردن پورت B مینویسیم :


Config Portb = output

۴: چون در این برنامه نیازی به تعریف متغیری نبود به بخش برنامه اصلی میرویم و در این قسمت عددی را به پورت B خواهیم فرستاد تا طبق آن LED ها روشن شوند . البته ذکر این نکته لازم است که اگر بخواهیم عددی را در مبنای دودویی بنویسیم ابتدا باید &B را نوشته و بعد ععد مورد نظر را تایپ کنیم و همینطور برای نوشتن در مبنای هگز که &H تایپ میشود و اگر هیچکدام از کلمات ذکر شده را ننویسیم عدد در مبنای دسیمال محسوب میشود .

۵: در آخر برنامه نیز از کلمه کلیدی END برای مشخص نمودن پایان برنامه استفاده شده است .

LCD :
در کل دو نوع LCD وجود دارد . یکی از آنها را LCD کارکتری گویند که فقط قابلیت نمایش حروف و اعداد و کارکترهایی همچون ؟ و ! و غیره را دارد و نوع دیگر LCD گرافیکی است که قابلیتهای LCD گرافیکی بعلاوه ی نمایش تصویر در آن جمع شده اند . هدف ما در اینجا کار با LCD کارکتری خواهد بود .

معرفی LCD کارکتری :


LCD های کارکتری خود به چند نوع دیگر از لحاظ اندازه تقسیم بندی میشوند . که از LCD هایی با ۱ سطر و ۱ ستون آغاز میشوند تا اندازهایی مثل ۴ سطر و ۴۰ ستون که البته تمام آنها از ۱۶پایه تشکیل شده اند.


برای راه اندازی LCD توسط AVR نیازی به دانستن جزئیات طرز کار LCD نیست . برای کار با LCD علاوه بر پایه های تغذیه و CONTRAST ( تنظیم روشنایی ) که باید مانند شکل مداری پایین بایاس شوند نیاز به ۶ پایه ی دیگر است که عبارتند از پایه های :


RS , E , DB۴ , DB۵ , DB۶ , DB۷ .

تحلیل برنامه :

۱:برای تعیین نوع LCD از کلمات کلیدی Config و بعد از آن Lcd استفاده شده و آنها را مساوی نوع LCD مورد استفاده قرار میدهیم که در اینجا نوع مورد استفاده دارای ۲ سطر و ۱۶ ستون میباشد. پس بصورت زیر خواهیم نوشت :


Config Lcd = ۱۶*۲

۲: در مرحله ی بعد ترتیب وصل کردن پایه ها را معرفی خواهیم کرد و برای اینکار پایه هایی از LCD را که برای راه اندازی آن استفاده میشود و قبلا نیز گفته شده بود را مساوی پایه هایی از میکروکنترلر قرار میدهیم که میخواهیم به آنها وصل شود و البته این نوع راه اندازی توسط AVR را که تنها با شش پایه صورت میگیرد را نوع راه اندازی PIN میگویند . پس طبق سخت افزار نشان داده شده بصورت زیر خواهیم نوشت :
Config Lcdpin = pin , Rs = porta.۰ , e = porta.۱ , db۴ = porta.۲ , db۵ = porta.۳ , db۶ = porta.۴ , db۷ = porta.۵
( به علامت , بین بخشها دقت کنید . )

۳: بعد از انجام کارهای بالا که جزو بخش معرفی سخت افزار محسوب میشوند به سراغ برنامه اصلی میرویم که کار آن نمایش متن روی LCD است و برای انجام اینکار از کلمه کلیدی LCD و در جلوی آن متنی که باید نمایش داده شود استفاده میکنیم و باید توجه داشت که متن را باید داخل کوتیشن قرار داد .

۴: در انتهای برنامه نیز END را مینویسیم .

نحوه ی کامپایل برنامه و پروگرام کردن IC

کامپایل برنامه نوشته شده :


بعد از نوشتن برنامه باید آنرا کامپایل کرد تا اگر اشتباهی در تایپ کلمه ای وجود داشته باشد برای اصلاح آن اخطار داده شود و فایلهای از جمله فایل هگز که برای پروگرام کردن نیاز است ابجاد گردند . برای کامپایل برنامه همانطور که در تصویر بخش اول نمایش داده شده است باید از دکمه ی F۷ استفاده کرد . با انجام اینکار برنامه ی ما کامپایل خواهد شد .
پروگرام کردن IC :


بعد از کامپایل برنامه نوبت به آن رسیده است که با نحوه ریختن برنامه داخل IC یا باصطلاح پروگرام کردن آشنا شوید . پس نیاز است که یک دستگاه پروگرامر مختص به خانواده AVR داشته باشید . برای پروگرام کردن میکروکنترلرهای خانواده AVR انواع مختلفی پروگرامر که از استانداردهای خاصی پیروی میکنند وجود دارد که مصرف عمومی تر را پروگرامهای نوع STK۲۰۰/۳۰۰ دارند که البته دارای مدار بسیار ساده ایست و برای پروگرام کردن از کابل LPT ( پرینتر ) استفاده میکند و در بازار هم بیشتر این نوع پروگرامر یافت میشود .


هنگامیکه میخواهیم کار پروگرام کردن را شروع کنیم ابتدا باید پروگرامر را به کامپوتر وصل نموده و بعد از توسط محیطی از نرم افزار Bascom AVR نوع آنرا برای کامپیوتر معرفی کنیم ( اینکار فقط یکبار انجام شود کافیست ) . برای شناساندن پروگرامر به کامپیوتر از منوی Option گزینه Programmer را انتخاب میکنیم :

بعد از انتخاب این گزینه کادر نمایش داده شده که در قسمت نمایش داده شده توسط خط قرمز نوع پروگرامر را انتخاب میکنیم :


بعد از انجام تنظیمات بالا میتوان آی سی را پروگرام کرد . به این صورت که
گزینه Program را انتخا ب میکنیم . بعد از انتخاب این گزینه کادر زیر باز خواهد شد که با کلیک روی آیکون مربوط آی سی پروگرام میشود .
همچنین دستگاههایی برای تست برنامه نوشته شده وجود دارند که روی آنها تمام وسایل مورد نیاز مانند LCD و Keypad و ... قرار دارد و کاربرمیتواند با سیم بندی ای که براحتی توسط کابلهای مخصوصی انجام میدهد پورتهای آی سی را به سخت افزارهای جانبی اتصال دهد و برنامه خود را مورد آزمایش قرار دهد . به این دستگاهها Emulator میگویند.

دوشنبه, 17 شهریور 1393 ساعت 12:33

میکروکنترلر ARM

میکروکنترلر ARM چیست؟ 

این قطعات پردازنده ای هستند ، از نوع 32 بیتی و دارای معماری RISC هستند و سرعت نسبتا بالایی هم دارند (کلاک از 300 تا 2000 مگاهرتز)و مجهز به برخی امکانات داخلی (adc و dac و تایمر وکانتر و pwm و rtc و i2c و spi و dmaو ...)وحافظه کش هستند . قابلیت ها و باس های استانداردی که برای این پروسسورها در نظر گرفته شده به همراه سرعت بالا ، حافظه کش مناسب ، مقایسه گرهای داخلی ، تایمرهای 16 بیتی برای پیاده سازی RTC و ... ، باعث شده که عملکرد این تراشه ها نسبت به انواع دیگر پروسسورهای هم تراز ، دارای کیفیت و قدرت بالاتری باشه .

چرا قبلا از این پردازنده استفاده نمیشده ، ایا به تازگی وارد بازار شدند؟


این پردازنده قبلا توسط شرکت arm تولید میشده که این شرکت هم به قیمت بالا این پردازنده رو به مشتریان خاص میفروخته ، اما از اوایل سال 2002 به بعد این شرکت مجوز ساخت این پردازنده رو به شرکتی های همچون ATMEL و
Luminary Micro و شركت philips و چند تا شرکت دیگه میده .
شرکت های فوق با اضافه کردن امکاناتی مثل انواع مبدل ها (دیجتال به انالوگ و ....)، انواع رابط ها (بلوتوث ، usb )و... این پردازنده رو به یک پردازنده عمومی تبدیل میکنند و اون رو به بازار جهانی عرضه میکنن.


برای برنامه نویسی این پردازنده ها از چه زبان و کامپایلری استفاده میشه ؟


برای برنامه نویسی این پردازنده از زبان های c و بیسیک و اسمبلی استفاده میشه .
کلیه کامپایلر های زبان اسمبلی برای این پردازنده رایگان هستند و شما میتونید از لینک های زیر اونا رو دانلود کنید:


http://www.spjsystems.com/traininga.htm
http://www.heyrick.co.uk/assembler
http://www.riscworld.co


برای زبان های c مثل خود c و c++ کامپایلر های متعددی ارائه شده که کی از این کامپایلر ها کامپایلر keil uvision هست که در اون میشه به زبان های اسمبلی و c و c++ برنامه نوشت .
نسخه رایگان این کامپایلر در لینک زیر موجود است:


http://www.keil.com/download/docs/324.asp


برای زبان بیسیک نیز کامپایلر بسکام arm وجود داره که هنوز در دسترس عموم قرار نگرفته تا کرک بشه.


ایا این پردازنده cpu هستند یا مانند میکرو کنترلر ها میباشند ، یعنی در در داخل خود ram و i/o و.. دارند یا نه ما خودمان باید این امکانات را بهش اضافه کنیم ؟

این پردازنده در نمونه های گوناگونی ارایه شده است مثلا مدل LPC2138 دارای 512 کیلو حافظه فلش ، 32 کیلو حافظه رم ، مبدل آنالوگ به دیجیتال ، مبدل دیجیتال به آنالوگ و ... میباشد
یا مدل at76c551 ساخت شرکت اتمل دارای امکانتی همچون بلوتوث ، ارتباط usb و... هست
یا مدل arm7tdmi فقط یک پردازنده است که روی خود فقط خطوط i/o دارد و باید برای ان مانند یک میکرو پروسوسر واحد های rom و ram و کانتر و... تعبیه کرد
این پردازنده در مدل های وسیع ساخته میشوند (بسیار گسترده تر از avr و pic و.. ) و دست شما برای انتخاب باز است برای اطلاعات بیشتر در مورد هر پردازنده به شرکت سازنده مراجعه کنید :


http://www.us.design-reuse.com/articles/...13742.html
http://www.arm.com/products/CPUs
http://www.atmel.com

ایا برای شبیه سازی این میکرو پروسسور ها نرم افزاری وجود دارد ، قیمت انها در چه حدی است ؟


خود نرم افزار kiel دارای قسمت شبیه ساز میباشد ، به علاوه نرم افزار قدرتمند پروتوس نیز از این پروسسور ها پشتیبانی میکند

قیمت این پروسسور ها بسته به امکانات از 5 تا 500 هزار تومان متغییر است،
مثلا قیمت lpc2300 نه هزار تومان است ، این پروسسور دارای امکانات زیر میباشد:
فرکانس کاری 72 مگاهرتز
512 کیلو حافظه فلش قابل برنامه ریزی
8 کیلو sram برای cpu و 16 کیلو برای شبکه و 8 کیلو هم برای usb
قابلیت اتصال به usb و شبکه lan و...
قابلیت اتصال کارت mmc و sd و...
پشتیبانی از usb 2.0
پورت های spi و i2c و ...
70 تا پایه ورودی و خروجی
6 تا adc ده بیتی
چند تا dac 10 بیتی (توی دیتا شیت تعداد نزده)
5 عدد تایمر و کانتر که میتونن از بیرون تحریک بشن و ...
rtc
ولتاژ تغذیه 3.3 تا 3.6 ولت
نوسان ساز داخلی کریستالی از 1 تا 24 مگاهرتز
و کلی امکانات دیگه که توی دیتا شیت این پروسسور موجود هست.


ایا کتاب و منبع فارسی یا انگلیسی برای یاد گیری این پروسسور میشناسید ؟

منبع انگلیسی :
help نرم افزار و سایت های زیر:


http://www.arm.com/documentation/books.html


کتاب به زبان اسمبلی:


http://www.arm.com/miscPDFs/9658.pdf

صفحه1 از16
+