طراحی و ساخت یک کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق

توضیحات

 طراحی و ساخت یک کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق دارای 77 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد طراحی و ساخت یک کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی طراحی و ساخت یک کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن طراحی و ساخت یک کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق :

چكیده
هدف از انجام این پروژه طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق با استفاده از میکروکنترولر AT M32 می باشند. دستگاهی که طراحی و ساخته شده علاوه بر قسمت اتوماتیک دارای بخش است که می توان دما ، فن و هیتر را بصورت دستی تغییر وضعیت داد. ت

حقق این پروژه کمک شایانی به کنترل دما با دقت بالا در محل های کار ، کارخانجات و بخصوص کارخانه های جوجه کشی می باشد . طبق برنامه ای که برای این پروژه نوشته شده است دماهایی که بصورت دستی تغییر میکنند ، رنج محدودی دارند که این رنج توسط سازنده مشخص شده است.

فهرست مطالب
صفحه عنوان
9 پیشگفتار
10 فصل اول
11 فصل اول: مقدمه ای بر AVR
12 1-1میكرو كنترل های TINY AVR
18 1-2 میكرو كنترلرهای AT90S
22 1-3 میكروكنترلر های MEGAAVR
28 1-4 خصوصیات داخلی MEGA 32
48 فصل دوم

49 فصل دوم: برنامه Bascom و برنامه نویسی آن
49 2-1 برنامه bascom
51 2-2 محیط برنامه نویسی
56 فصل سوم
57 فصل سوم : سنسور های دما
57 3-1 ترمومترهای شیشه ای
57 3-2 ترمومترهای Bimetal
58 3-3 ترمومترهای فشاری
58 3-4 ترموکوپل
59 3-5 اندازه گیری دما از طریق مقاومت اهمی
60 6-3 lm 35
61 فصل چهارم

62 ر فصل چهارم :طراحی و ساخت یک کنتر ل دمای دیجیتالی تابلو های برق
62 4-1 برنامه و توضیح آن
73 4-2 شکل مدار و توضیحاتی در مورد آن
75 نتیجه گیری
76 مراجع

پیشگفتار

با ورود میكرو كنترلر ها به بازار الكترونیك و استفاده از آنها كار را بر روی بسیاری از قسمتهای الكترونیك آسان تر نمود و به خصوص در صنعت با در دست گرفتن كنترل قسمتهای مختلف یك كارگاه یا كارخانه صنعتی منجر به تولید بیشتر با كیفیت بهتر شد و افق وسیعی از كار را بر روی سازندگان قطعات الكترونیك گشود. نکته ای كه در صنعت بسیار مهم به نظر می رسد اندازه گیری پارامتر هایی مثل دما ، فشار و میزان جابه جایی اجسام و ; می باشد كه كار ها توسط سنسور های مختلف انجام می شود اما روز به روز بر تعداد سنسورها افزوده شده و سنسورهای بهتر با قابلیت های بیشتری به بازار عرضه می گردد و همچنین دستگاه هایی که توسط میکرو کنترلر ها ساخته می شود داری انواع مختلفی بوده و کارهای متفاوتی انجام می دهند یکی ازاین دستگاه ها دستگاه کنترل دمای تابلو و اتاقک ها می باشند که توسط میکروکنترلر ها و حتی بردهای الکترونیکی نیز ساخته می شوند.

پروژه مورد توجه و حائز اهمیت در این پایان نامه در خصوص کنترل دما تابلو های برق می باشد که می توان برای ماشینهای جوجه کشی ، محل کار ، تابلو های برق و غیره میتوان استفاده کرد.
در این پایان نامه ابتدا توضیح مختصری راجع به میکرو کنترلر های AVR آورده شده در بخش های بعد یک توضیح راجع به برنامه bascom ،انواع سنسورهای دما می خوانید و در پایان نیز شکل مدار و برنامه نوشته شده در میکرو آورده شده است.

فصل اول

مقدمه ای بر AVR

فصل اول : مقدمه ای بر AVR
در این فصل هدف بر این است كه یك توضیح كلی در مورد AVR كفته شود
یكی از جدید ترین میكروكنترلر های قوی عرضه شده به بازار الكترونیك متغلق به شركت ATMEL به نام میكروكنترلرهای AVR می باشد این میكرو كنترلر هشت بیتی به علت وجود كامپایلر های قوی به زبان سطح بالا مورد استقبال فراوانی قرار گرفت یادگیری و استفاده از این میكروكنترلر بسیار ساده می باشد و دامنه استفاده آن بسیار وسیع می باشد
از جمله مزیت های آن حافظه بالاتر نسبت به میكروكنترلر های قبلی و وجود دستورات وسیع میباشد و همچنین بر خلاف زبان های سطح بالا كه كدهای بیشتری را نسبت به زبان اسمبلی تولید میكردند تولید كدهارا به مینیمم رسانده و با ایجاد تحولی عظیم در معماری میكروكنترلر ها عملیات را تنها در یك سیكل ماشین انجام می دهد و از 32 رجیستر همه منظوره استفاده می كند كه این خود باعث شده كه 4 تا 12 بار سریعتر از میكروكنترل های قبلی باشد و دارای حافظه كم مصرف غیرفرار نیز می باشند كه و با به كار بردن تكنولوژی شركت ATMEL حافظه های FLASH وEEPROM در داخل مدار قابل برنامه ریزی هستند

اكثر میكرو كنترلر ها كلاك اسیلاتور به سیستم را را با نسبت 4/1 یا 12/1 تقسیم می كنند كه خود باعث كاهش سرعت می شود امادر AVR كلاك اسیلاتور با كلاك داخلی سیستم یكی می شود و هیچ تقسیم كننده ای در داخل AVR وجود ندارد و بنابراین اختلاف فاز كلاك وجود ندارد.
تا قبل از به وجود آمدن AVR ها بیشترین توجه به زبان اسمبلی می شد و توجه خیلی كمی در مورد برنامه نویسی میكروكنترل ها به زبان های سطح بالا می شد.

هدف ATMEL طراحی و معماری میكروكنترل هایی بود كه هم برای زبان اسمبلی و هم زبان های سطح بالا مفید باشند به طور مثال در برنامه نویسی C و BASIC می توان یك متغیر محلی به جای متغیر سراسری در داخل زیر برنامه تعریف كرد كه در این صورت در زمان اجرای یك زیر برنامه مكانی از حافظه RAM برای متغییر اشغال می شود در صورتی كه اگر متغییری به عنوان متغییر سراسری تعریف شود در تمام وقت مكانی از حافظه FLASH را اشغال می كند.

همچنین برای دسترسی سریعتر به منغییرهای محلی و كاهش كد نیاز به افزایش رجیسترهای همه منظوره است AVR ها دارای 32 رجیستر هستند كه مستقیم به LOGIC ALU منصل شده اند و تنها در یككلاك سیكل به این واحد دسترسی پیدا می كنند. سه جفت از این از این رجیستر ها می توانند به عنوان رجیستر 16 بیتی استفاده شوند.
میكرو كنترلر های AVR به سه نوع AT90S ,‌ TINY AVR و MEGAAVR تقسیم بندی شده اند .

1-1میكرو كنترل های TINY AVR
به طوركلی و نمونه می توان به چند تا از میكروكنترلر های معروف AVR اشاره كرد كه عبارتند از ATTINY 10 , 11 , 12 , 15L , 26 , 26L , 28L , 28
شکل 1

برخی از خصوصیات ATTINY 10,11,12
• كارآیی بالا و توان مصرفی كم
• دارای 90 دستورالعمل با كارآیی بالا كه اكثرا تنها در ی
• ك سیكل اجرا می شوند
• 8*32 رجیستر كاربردی
• سرعتی تا 8 مگاهرتز

• یك كیلوبایت حافظه FLASH داخلی قابل برنامه ریزی و پایداری آن تا 1000 بار خواندن و نوشتن
• 64 بایت حافظه EEPROM داخلی قابل برنامه ریزی و پایداری آن تا 100000 بار نوشتن و پاك كردن
• قفل برنامه FLASH و حافظه EEPROM
• یك تایمر-كانتر 8 بیتی
• یك مقایسه گر آنالوگ داخلی
• وقفه در اثر تغییر وضعیت پایه
• منابع وقفه داخلی و خارجی

• ارتباط سریال SPI در ATTINY 12
• قابل انتخاب بودن اسیلاتور داخلی برای ATTINY 12
• در حالت فعال 22 میلی آمپر و در بیكاری 5/ میلی آمپر
• ولتاژ عملیاتی 15 تا 55 ولت برای ATTINY 12
• فركانس كاری تا 8 مگاهرتز

این سری از AVR ها همگی 8 پایه بوده و كمترین تعداد پایه را در AVR ها دارا می باشند.
اما فیوز بیت های این خانواده كه در ATTINY 11 ب

رابر 5 فیوز بیت و در ATTINY 12 دارای 8 فیوز بیت می باشند
فیوز بیت ها بیت های قابل برنامه ریزی هستند كه با پاك شدن میكرو تاثیری نمی بینند و در واقع تعیین كننده برخی از شرایط كاری میكرو می باشند پیشنهاد می شود جهت آشنایی بیشتر با این فیوز بیت ها به كتاب هایی كه در زمینه میكرو كنترلر های avr توشتهشده است مراجعه شود اما برای اطلاع بیشتر برنامه ریزی این فیوز بیت ها در برتامه ای مثل BASCOM كاری بسیار راحت می باشد كه در موقع توضیح این برنامه توضیح داده خواهد شد.
ATTINY 15L

شکل 2
خصوصیات این AVR هم دقیقا مثل ATTINY های قبلی است اما دارای تغییراتی و فرق های جزئی می باشد كه عبارتند از:
• دو تایمرـ كانتر 8 بیتی
• 4 كانال مبدل آنالوگ به دیجیتال و یك كانال تفاضلی آنالوگ به دیجیتال با كنترل گین X 20
• مدار POWER-ON RESET

• اسیلاتور داخلی كالیبره شده 6/1 مگاهرتزی وقابل تنظیم
• خروجی PWM ,8 بیتی با فركانس 150 كیلو هرتز
• عملكرد كاملا ثابت
• توان مصرفی در حالت فعال 3 میلی آمپر و در حالت بیكاری 1 میلی امپر
• ولتاژ عملیاتی 27 تا 55 ولت
• 6 خط ورودی خروجی قابل برنامه ریزی
• دارای 6 فیوز بیت می باشد.

ATTINY 26
دارای خصوصیاتی است كه با میكرو های قبلی تا حدودی فرق میكند كه در زیر به بعضی از آنها اشاره می كنیم .
• دارای 118 دستورالعمل با كارآیی بالا كه اكثرا در یك سیكل اجرا می شوند.
• سرعتی تا 16 مگاهرتز
• 2 كیلو حافظه FLASH قابل برنامه ریزی و پایداری آن تا 1000 بار نوشتن و پاك كردن
• 128 بایت حافظه SRAM

• 128 بایت حافظه EEPROM و پایداری آن تا 100000 بار خواندن و نوشتن

• ایجاد وقفه با تغییر وضعیت بر روی 11 پایه
• یك تایمر ـكانتر 8 بیتی
• یم تایمر ـ كاتنتر 8 بیتی پر سرعت
• دوخروجی PWM فركانس بالا
• 11 آنالوگ ADC با كنترل گین X1 تا X20 و 8 كانال شیز تفاضلی
• یك مقایسه گر آنالوگ داخلی
• دارای اسیلاتور داخلی
• ولتاژ كاری 27 تا 55 ولیت برای ATTINY 26L و 45 تا 55 ولت برای
• فركانس كاری 8 مگاهرتز برای ATTINY 26L و 16 مگاهرتز برای ATTINY26
• در دو نوع بسته بندی و20 پایه در حالت PDIP و 32 پایه در MLF كه 12 پایه آن بدون مصرف است.
• دارای دو بایت فیوز بیت می باشد

.

شکل 3

خصوصیات ATTINY 28L , 28V

شکل 5
• دارای 90 دستورالعمل
• 2كیلو بایت حافظه FLASH سرعتی تا 4 مگا هرتز
• دارای یك تایمر ـ كانتر 8 بیتی
• یك مقایسه گر انالوگ داخلی
• دارای اسیلاتور داخلی

• توان مصرفی 3 میلی امپر در حالت فعال
• و در حالت بیكاری 12 میلی آمپر
• ولتاژ كاری 187 تا 55 ولت برای ATTINY 28V
• ولتاژ كاری 27 تا 55 ولنت برای ATTINY 28L
• فركانس 12 مگا هرتز برای ATTINY 28V
• فركانس 4 مگاهرتز برای ATTINY 28L
• دارای 28 پایه در بستع بندی PDIP و 32 پایه در نوع TQFP و MLF
• دارای 5 فیوز بیت

1-2 میكرو كنترلرهای AT90S

شکل 6

در اینجا به انواع AT90S ها كه شامل
AT90S1200 ,AT90S2313, AT90S2323/L2323/S2343/L2343 , AT90S2333/LS 2333/S4433/LS4433 AT90S8515, AT90S8535/L 8535

خصوصیات AT90S1200
• دارای 89 دستورالعمل
• 8*32 رجیستر كاربردی
• سرعتی تا 12 مگا هرتز
• یك كیلو بایت حافظه FLASH و 1000 بار قابلیت نوشتن و پاك كردن
• 64 بایت حافظه EEPROM داخلی و قابلیت 100000 بار نوشتن و پاك كردن
• توان مصرفی در حالت فعال 12 میلی امپر و در حالت بلیكاری 4/ میلی آمپر
• ولتاژ كاری 27 تا 6 ولت برای نوع 4 و 4 تا 6 ولت برای نوع 12
• فركانس كاری 4 مگاهرتز برای نوع 4 و تا 12 مگاهرتز برای نوع 12
• دارای 15 پایه ورودی و خروجی
• دارای 20 پایه در انواع PDIP , SOIC , SSOP
• دارای 2 فیوز بیت

خصوصیات AT90S2313

• دارای 118 دستورالعمل
• سرعتی تا 10 مگاهرتز
• 2 كیلو بایت حافظه FLASH قابل برنامه ریزی و قابلیت برنامه ریزی تا 1000 بار
• 128 بایت حافظه SRAM
• 128 بایت حافظه EEPROM و قابلیت پاك كردن و نوشتن تا 100000 بار نوشتن و پاك كردن
• یك تایمر ـ‌كانتر 8 بیتی
• یك تایمر ـ‌كانتر 16 بیتی و دارای مدهای CAMPARE , CAPTURE و PWM های 8 یا 9 یا 10 بیتی
• توان مصرفی در حالت فعال 28 میلی آمپر و 8/ آمپر در حالت بیكاری
• ولتاژ كاری 27 تا 6 ولت برای نوع 4 و 4 تا 6 ولت برای نوع 10
• فركانس 4 مگاهرتز برای نوع 4 و 12 مگاهرتز برای نوع 10
• 15 خط ورودی و خروجی
• 20 پایه در انواع PDIP , SOIC
• دارای دو فیوز بیت

خصوصیات AT90S2323/LS2323/S2343/LS2343
خصوصیات با نوع قبلی توضیخ داده شده تقریبا یكی است البته با تفاوتهایی جزئی كه عبارتند از :
• دارای یك تایمر ـ‌كانتر 8 بیتی
• توان مصرفی در حالت فعال 24 میلی آمپر و در حالت بیكاری 5/ میلی آمپر
• ولتاژ كاری 4 تا 6 ولت برای AT90S2323/AT90S2343
• ولتاژ كاری 27 تا 6 ولت برای AT90LS2323/AT90LS2343
• فركانس كاری تا 10 مگاهرتز برای AT90S2323/AT90S2343-10

• فركانس كاری تا 4 مگاهرتز برای AT90LS2323/AT90LS2343-4
• فركانس كاری تا 1 مگاهرتز برای AT90LS2343-1
• 3 خط ورودی و خروجی برای AT90S2323/LS2323
• 5 خط ورودی خروجی برای AT90S2343/LS2343
• 8 پایه در انواع PDIP , SOIC
• دارای 2 فیوز بیت

خصوصیات AT90S2333/LS2333/S4433/LS4433
• دارای خصوصیات AT90S2313 به جز در مورد فركانس كاری و ولتاژ كاری و توع بسته بندی
• توان مصرفی در حالت فعال 34 میلی آمپر و در حالت بیكاری 14 میلی آمپر
• 27 تا 6 ولت برای AT90LS2333/AT90LS4433
• 4 تا 6 ولت برای AT90S2333/AT90S4433
• فركانس كاری تا 4 مگاهرتز برای انولع LS
• فركانس كاری تا 8 مگاهرتز برای انواع S
• 20 پایه ورودی خروجی قابل برنامه ریزی

• 28 پایه در بسته بندی PDIP و 32 پایه نوع TQFP
• دارای 6 فیوز بیت قابل برنامه ریزی

خصوصیات AT90S8515
خصوصیات با میكر قبلی یكی است به جز:
• توان مصرفی در حالت فعال 3 میلی آمپرو در حالت بیكاری 1 میلی آمپر

• ولتاژ كاری 27 تا 6 ولت برای نوع 4 و 4 تا 6 ولت برای نوع 8
• فركانس كاری 4 مگاهرتز برای نوع 4 و 8 مگاهرتر برای نوع 8
• 32 پایه ورودی خروجی قابل برنامه ریزی

• 40 پایه در بسته بندی PDIP و 44 پایه در نوع PLCC , TQFP
• دارای 2 فیوز بیت
خصوصیات AT90S8535/LS8535
خصوصیات مثل نوع قبل بجز:
• توان مصرفی در حالت فعال 64 میلی آمپر و در حالت بیكاری 19 میلی آمپر
• ولتاژ كاری 27 تا 6 ولت برای نوع LS و 4 تا 6 ولت برای نوع S‌
• فركانس كاری تا 4 مگاهرتز برای نوع LS و 8 مگاهرتز برای نوع S‌
• دارای 40 پایه در نوع PDIP و 44 پایه در بسته بندی های PLCC, MLF,TQFP

1-3 میكروكنترلر های MEGAAVR
مهمترین گروه از AVR ها این گروه می باشد به واسطه اینكه دارای دامنه عملیاتی بسیار زیاد می باشند و قابلیت های بیشتری نسبت به گروه قبلی خود دارند.

مزیتمهمی كه به نظر ما در این سری از AVR ها وجود دارد یكی دامنه فرمانی بسیار بالا و دیگری برخی از اعضای این خانواده دارای RTC یا CLOCK SOFT می باشند كه این كار باعث شده تا بسیاری از برنامه های نوشته شده بر روی این خانواده كوتاهتر و دقیقتر شود اعضای مهم این گروه عبارتند از: ATMEGA323, 323L, 32, 32L, 128, 128L, 163, 163L, 8,8L, 8515, 8515L,

8535, 8535L, 161L, 161, 162, 162L, 16, 16L, 103, 103L, 169, 169L, 169V, 64, 64L
نكتهای كه میان MEGA های هم نام ومتفائت در پسوند شان وجود دارد توان مصرفی و كلاك سیستم آنها می باشد.
در اینجا همه آنها را توضیح نخواهیم داد چون توضیح خود شامل گزارشی كامل و مفصل است این نكته قابل توجه است كه تقریبا همگی دارای خصوصیات مشابه می باشند.

توضیحات ATMEGA 8 ,8L

• دارای 130 دستورالعمل
• سرعتی تا 16 مگاهرتز
8 كبلو بایت حافظه FLASH داخلی و قابلیت 10000 بار پاك كردن و نوشتن
• 1024 بایت حافظه SRAM
• 512 بایت حافظه EEPROM داخلی قابل برنامه ریزی و قابلیت 100000 بار نوشتن و پاك كردن
• دوتایمر ـ كانتر مجزا 8 بیتی
• یك تایمر ـ‌كانتر 16 بیتی
• 8 كانال مبدل دیجیتال به آنالوگ در بسته بندی های TQFP , MLF
• 6 كانال مبدل دیجیتال به آنالوگ در بسته بندی PDIP
• قابلیت SPI

• قابلیت ارتباط د وسیمه‌
• ولتاپ عملیاتی 27 تا 55 برای MEGA8L و 45 تا55 برای MEGA8
• فركانس تا 8 مگاهرتز برای نوع L و 16 مگاهرتز برای نوع معمولی
• 23 خط ورودی و خروجی قابل برنامه ریزی
• 28 پایه در بسته بندی PDIP و 32 پایه در TQFP , MLF
• دارای دو بایت فیوز بیت

شکل 7

توضیحات ATMEGA 16,16L
تقریبا مثل نوع قبل فقط دارای تعداد پایه های ورودی خروجی بیشتر و حافظه بیشتر
• دارای 131 دستورالعمل
• سرعتی تا حدود 16 مگاهرتز
• 16 كیلو بایت حافظه FLASH داخلی قابل برنامه ریزی و قابلیت 10000 بار نوشتنو پاك كردن
• 1024 بایت حافظه داخلی SRAM
• 512 بایت حافظه EEPROM
• قابلیت ارتباط STAG
• دو تایمرـ كانتر 8 بیتی مجزا
• یك تایمرـ كانتر 16 بیتی
• 8 كانال مبدل دیجیتال به آنالوگ 10 بیتی
• ولتاژ كاری 27 تا 55 برای نوع L و45 تا 55 برای نوع معمولی
• فركانس كاری 8 مگاهرتز برای نوع L و 16 مگات هرتز برای نوع معمولی
• 32 پایه قابل برنامه ریزی

• 40 پایه در بسته بندی PDIP و 44 پایه در بسته بندی TQFP , MLF
• دارای 2 بایت فیوز بیت.

شکل 8

توضیحات ATMEGA 32 , 32L
مهمترین عضو این خانواده می باشد چون همه قابلیت های یك AVR را دارا می باشد و بیشترین استفاده را در ساخت پروژه ها دارا می باشد
• دارای 131 دستورالعمل
• سرعتی تا 16 مگاهرتز
• 32 كیلو بایت حافظه FLASH داخلی و قابلیت 10000 بار پاك كردن و نوشتن
• 2 كیلو بایت حافظه SRAM
• 1024 بایت حافظه EEPROM با قابلیت 100000 بار خواندن و نوشتن
• قابلیت JTAG
• دو تایمر ـ كانتر 8 بیتی
• یك تنایمر ـ كانتر 16 بینتی
• 4 كانال PWM
• 8 كانال مبدل آنالوگ به دیجیتال 10 بیتی با كنترل گین 1 , 10 , 200X‌
• دارای RTC
• ولتاژ عملیاتی 27 تا 55 برای نوع L و 45 تا 55 ولت برای نوع معمولی
• فركانس كاری تا 8 مگا هرتز برای نوع L و تا 16 مگاهرتز برای نوع معمولی
• 32 پایه ورودی خروجی

• 40 پایه در بسته بندی PDIP و 44 پایه در بسته بندی TQFP , MLF‌
• دارای دو بایت فیوز بیت

توضیحات ATMEGA 64 , 64L
این میكرو نیز یكی از مهمترین اعضای این خاواده می باشد به واسطه دارای بودن همه امكانات و حافظه و تعداد پایه های بیشتر
• دارای 130 دستورالعمل
• سرعتی تا حدود 16 مگاهرتز

• 64 كیلوبایت حافظه بمشسا داخلی قابل برنامه ریزی تا 10000 بار
• 4 كیلو بایت حافظه داخلی SRAM
• 2 كیلو بایت حافظه EEPROM و قابلیت پاك كردن و نوشتن تا 100000 بار
• دو تایمر ـ كانتر 8 بیتی مجزا
• دو تایمر ـ‌كانتر 16 بیتی
• 2 كانال PWM 8 بیتی.

شکل 9

• 6 كانال PWM 16 بیتی
• 8كانال مبدل آنالوگ به دیجیتنال 10 بیتی
• دارای RTC‌
• مطابقط با میكرو 103 توسط انتخاب فیوز بیت
• ولتاژ عملیاتی 27 تا 55 ولت برای نوع L و 45 تا 55 ولت برای نوع معمولی
• فركانس تا 8 مگاهرتز برای نوع L و تا 16 مگا هرتز برای نوع معمولی
• 53پایه ورودی خروجی
• 64 پایه در بسته بندی TQFP , MLF
• دارای 3 بایت فیوز بیت
مهمترین ATMEGA ها توضیح داده شد توصیه می شود برای آگاهی بیشتر از بقیه اعضای این خانواده به كتابها و جزواتی كه در این مورد نوشته شده است مراجعه كنید.
1-4 خصوصیات داخلی MEGA 32

كلاك سیستم
كلاك سیستم میكرو مطابق با شكل10 توزیع می شود

شکل 10 : کلاک سیستم

كلاك CPU : این كلاك برای انجام عملیات AVR استفاده می شود. توقف و به مكث بردن این كلاك باعث می شود كه عملیات و محاسبات انجام نگیرد.
كلاكI/O : این كلاك توسط بسیاری از ماژول های I/O مثل تایمر ها و كانتر هاتر ها و ; استفاده می شود.
كلاك FLASH :‌این كلاك عملیات ارتباطی با حافظه FLASH را كنترل می كند كه این كلاك معمولا با كلاك CPU فعال می شود
كلاك غیر همزمان تایمر:‌ با این تایمر/كانتر به صورت غیر همزمان توسط كریستال ساعت 32768 هرتز كار می كند .
كلاك ADC : ADC از ی

ك كلاك جدا گانه حساس استفاده می كند كه باعث می شود كلاك های CPU ,I/O به حالت ایست رفته تا نویز حاصل از مدار دیجیتال داخلی كاهش یافته و در نتیجه عملیات تبدیل با دقت بیشتری انجام یابد.
منابع كلاك‌:‌
میكرو دارای انواع منابع كلاك اختیاری ایت كه می توان انواع آن رات به وسیله بیت های قابل برنامه ریزی FLASH (فیوز بیت ها) انتخاب كرد. این منابع عبارتند از:
اسیلاتور كریستالی : در این حالت كریستال یا نوسانگر سرامیكی یا كریستال كوارتز به دوپایه XTAL1 , XTAL2 وصل می شود.

اسیلاتور كریستالی فركانس پایین 32768 هرتز
اسیلاتور RC خارجی : فركانس تقریبی توسط معادله F=1/(3RC) به دست می آید. مقدار خازن بایستی حداقل 22 پیكوفاراد باشد. با برنامه ریزی كردن فیوز بیت CKOPT می توان خازنهای داخلی 36 پیكوفاراد را بین XTAL1 و GND راه اندازی كند و در نتیجه نیازی به خارجی نیست

اسیلاتور RC كالیبره شده داخلی :‌اسیلاتور داخلی كلاك های نامی 1 و 2 و 4 و 8 مگاهرتز را در ولتاژ 5 ولت و دمای 25 درجه سانتیگراد تولید می كند. این كلاك را با برنامه ریزی كردن بیتهای CKSEL می توان به عنوان كلاك سیستم مورد استفاده قرار دادو دیگر احتیاجی به كلاك و مدار خارجی نیست.
كلاك خارجی: برای راه اندازی میكرو توسط كلاك خارجی پایه XTAL1 طیق شكل زیر بایستی وصل شود. برای كار در این حالت باید فیوز بیت CLOPT را برنامه ریزی نمود تا خازن 36 پیكوفاراد بین XTAL1 و GND فعال گردد.

اسیلاتور و تایمر: البته در میكروهایی كه دارای پایه های TOSCI و TOSC2 هستند كریستال مستقیم بین این دو پایه قرار می گیرد.

16-1فیوز بیت كلاك :
میكرو دارای انواع منابع كلاك می باشد كه مب توان با برنامه ریزی فیوز بیت ها یكی از انها را انتخاب نمود.

منابع كلاك CKSEL3…0
كریستال خارجی 1111-1000
كریستال فركانس پایین 0111-0100
اسیلاتور RC كالیبره شده 0010
كلاك خارجی 0000

فیوز بیت های میكرو : همانطور كه گفته شد فیوز بیت ها بیت هایی هستند كه بابرنامه ریزی انها می توان میكرو را برای نوع كار خاصی آماده كرد و در واقع میكرو را در حالت خاصی قرار داد
در برنامه BASCOM برنامه ریزی كردن این فیوز بیت ها بسیار ساده می باشد هنگامی كه به صفحه برنامه ریزی میكرو می روید یك از قسمتهای برنامه ریزی میكرو برنامه ریزی فیوز بیت ها می باشد كه كنار هز فیوز بیت نوع كار و چگونگی كار آن نیز نوشته شده است برخی از فیور بیت های مهم میكرو به جز فیوز بیت های كلاك كه در بالا توضیخ داده شد عبارتند از :

OCDEN :‌ برنامه ریزی این بیت به قسمتهایی از میكرو اجازه می دهد كه در مد SLEEP نیز كار كنند
JTAGEN :‌ بیتی برای فعال سازی برنامه ریزی میكرو از طریق استاندارد ارتباطی IEEE كه در حالت پیش فرض فعال است

SPIEN :‌ در حالت پیش فرض برنامه ریزی شده و میكرو از طریق ارتباط SPI برنامه ریزی میشود.
EESAVE :‌ با برنامه ریزی این بیت می توان هنگامی كه میكرو را پاك می كنیم حافظه EEPROM آن را پاك نكرد و اطلاعات آن را محفوظ نگاهداشت.
BOOTSZ0 , BOOTSZ1 :‌ در صورت برنامه ریزی شدن ای نفیوز بیت اجرای برنامه ار آدرس حافظه BOOT آغاز خواهد شد.
BOOTRST :‌ در صورت برنامه ریزی آدری بردار ریسیت به آدرسی كه فیوز بیت های قبلی تعغییت كرده اند تغییر می یابد.
BODLEVEL :‌ در سورتی كه برنامه ریزی نشده باشد اگر ولتاژ از 27 ولت پایین تر بیاید ریسیت داخلی میكرو فعال می شود و میكرو را ریسیت می كند اما با برنامه ریزی این بیت هر گاه ولتاژ از 4 ولت كمتر شود ریسیت داخلای میكرو فعال می شود و میكرو ریسیت می شود.
BODEN : برای فعال كردن عملكرد مدار BROWN-OUT این بیت بایستی برنامه ریزی شده باشد.
ساختار پردازنده AVR

در میكروكنترلر های AVR یك واحد مركزی وجود دارد كه تمام فعالیتهای میكروكنترلر را مدیریت و تمام عملیات لازم بر روی داده ها را انجام می دهد ، همچنین وظیفه ارتباط با حافظه ها و كنترل تجهیزات جانبی را بر عهده دارد به این واحد MCU می گویند .
شكل 10ساختار كلی (Master Control Unit ) MCU را نشان می دهد .

شکل 11 : واحد MCU

در میكرو كنترلرهای AVR از معماری هاروارد استفاده شده است . بطوریكه حافظه میكروكنترلرهای AVR به دو قسمت ((حافظه برنامه)) و (( حافظه داد ها)) تقسیم می شود ، همچنین برای ایجاد ارتباط با هریك از این قسمتها ، از گذرگهای مجزا استفاده می شود . معماری هاروارد در مقایسه با معماری سنتی ، فون نیومن كه از طریق یك گذرگاه مشترك به داده و برنامه دسترسی پیدا می كند ، پهنای باند بهتری دارد . با توجه به توضیحات بالا ، به شرح عملكرد هر یك از قسمت ها خواهیم پرداخت .

رجیسترهای عمومی ( فایل رجیستر )
تعداد این رجیسترها 32 عدد بوده و عبارتند از R0تا R31 كه هر كدام از این رجیسترها هشت بیتی و با واحد ALU در ارتباط مستقیم می باشند .
از میان رجیسترهی R0 تا R31 رجیسترهای R26 تا R31 دارای نام دیگری نیز هستند كه بصورت شكل 13 تعریف می شوند .
همانطور كه مشخص است رجیسترهای R26 و R26 تشكیلیك رجیستر 16 بیتی به نام X را می دهد و برای رجیسترهای Yو Z نیز چنین است .

كاربرد این رجیسترها (Z,Y,X) كه به آنها رجیسترهای اشاره گر می گویند ، علاوه بر كاربرد عمومی برای آدرس دهی غیر مستقیم ، در فضای حافظه داده و برنامه استفاده می شوند . ( شكل 15)

واحد ALU
این واحد وظیفه انجام عملیات منطقی و ریاضی مانند ADD ، SUB ، AND ،; را دارد . واحد ALU بطور مستقیم با رجیستر های R0 تا R31 در ارتباط می باشند .

شکل 12 :CPU

IR ( رجیستر دستور Instruction Register ) این رجیستر ، كد دستورالعملی را كه از حافظه برنامه FLASH خوانده شده و باید اجرا شود را در خود جای می دهد .
شكل 13 ارتباط رجیسترهای عمومی با واحد ALU

شکل 13 : رجیسترهای عمومی

شکل 14 : نام گذاری رجسیتر های R26 تا R31

شکل 15 : آدرس دهی غیر مستقیم داده و برنامه

ID(واحد رمز گشایی دستور Instruction Decoder )

برای دریافت اینجا کلیک کنید