آموزش گام به گام رباتیک

[Mehdi.Aref 26782]

قسمت چهلم

 

انواع موتورهای القایی

عموما دسته بندی موتورهای القای براساس تعداد پیچه های استاتور است كه عبارتند از:

موتورهای القایی تك فاز

 

موتورهای القایی سه فاز

 

بیشتر از كل انواع موتورها از موتورهای القایی AC تك فاز استفاده می شود منطقی است كه باید موتورهای دارای كمترین گرانی و هزینه نگه داری بیشتر استفاده شوند، موتور القایی AC تك فاز بهترین مصداق این توصیف است آن طور كه از نام آن مشخص می شود این نوع از موتور تنها یك پیچه (پیچه اصلی) دارد و با یك منبع تغذیه تك فاز كار می كند.در تمام موتورهای القایی تك فاز روتور از نوع قفس سنجابی است.

 

 

موتور القایی تك فاز خود راه انداز نیست هنگامی كه موتور به یك تغذیه تك فاز متصل است پیچه اصلی دارای جریانی متناوب می شود این جریان متناوب میدان مغناطیسی ای ضربانی تولید می كند به سبب القا روتور تحریك می شود چون میدان مغناطیسی اصلی ضربانی است توركی كه برای چرخش موتور لازم است بوجود نمی آید و سبب ارتعاش روتور و نه چرخش آن می شود از این رو موتور القایی تك فاز به دستگاه آغاز گری نیاز دارد كه می تواند ضربات آغازی را برای چرخش موتور تولید كند.

 

دستگاه آغاز گر موتورهای القایی تك فاز اساسا پیچه ای اضافی در استاتور است (پیچه كمكی) كه در شكل نشان داده شده است.

 

 

پیچه استارت می تواند دارای خازنهای سری و یا سوئیچ گریز از مركز باشد هنگامی كه ولتاژ تغذیه برقرار است جریان در پیچه اصلی به سبب مقاومت پیچه اصلی ولتاژ تغذیه را افت می دهد (ولتاژ به جریان تبدیل می شود) در همین حین جریان در پیچه استارت بسته به مقاومت دستگاه استارت به افزایش ولتاژ تغذیه تبدیل می شود فعل و انفعال میان میدانهای مغناطیسی كه پیچه اصلی و دستگاه استارت می سازند میدان برایندی می سازند كه در جهتی گردش می كند موتور گردش را در جهت این میدان برایند آغاز می كند.

 

هنگامی كه موتور به 75 درصد دور مجاز خود می رسد یك سوئیچ گریز از مركز پیچه استارت را از مدار خارج می كند از این لحظه به بعد موتور تك فاز می تواند تورك كافی را برای ادامه كاركرد خود نگه دارد.

 

بجز انواع خاص دارای Capacitor start / capacitor run عموما همه موتورهای تك فاز فقط برای كاربری های بالای 3/4 hp استفاده می شوند.

[Mehdi.Aref 26782]

قسمت چهل و یکم

موتور القایی AC فاز شكسته

 

در مقالات قبلی به انواع موتورهای القایی پرداختیم

 

سپس موتورهای القایی AC را مورد بررسی قرار دادیم و روتور و استاتور را بررسی کردیم.

 

 

حال انواع موتورهای القایی AC را بررسی میکنیم که شامل :

 

1- موتور القایی فاز شکسته

 

2- موتور القایی با استارت خازنی

 

3- موتورهای AC القایی با خازن دائمی اسپلیت

 

میباشد.

 

موتور القایی فاز شكسته

 

موتور القایی فاز شكسته همچنین به عنوان Induction start/Induction run (استارت القایی/كاركرد القایی) هم شناخته می شود كه دو پیچه دارد.

 

پیچه استارت از سیم نازكتر و تعداد دور كمتر نسبت به پیچه اصلی برخوردار است که دلیل آن بوجود آوردن مقاومت بیشتر است. همچنین میدان پیچه استارت در زاویه ای غیر از آنچه كه پیچه اصلی دارد قرار می گیرد كه سبب آغاز چرخش موتور می گردد. پیچه اصلی كه از سیم ضخیم تری ساخته شده است موتور را همیشه درحالت چرخش باقی نگه می دارد.

 

تورك آغازین كم است مثلا 100 تا 175 درصد تورك ارزیابی شده ، موتور برای استارت جریانی زیاد طلب می كند تقریبا 700 تا 1000 درصد به همین علت جریان ارزیابی شده تورك بیشینه تولید شده نیز در محدوده 250 تا 350 درصد از تورك براوردشده می باشد

 

كاربریهای بسیار خوبی برای موتورهای فاز شكسته وجود دارد که شامل سمباده (آسیاب) های كوچك , دمنده ها و فنهای كوچك و دیگر دستگاههایی با نیاز به تورك آغازین كم و قدرت 1/20 تا 1/3 اسب بخار است و همچنین این موتورها برای استفاده در كاربریهایی كه به دوره های خاموش و روشن و گشتاور زیاد نیازدارند مناسب نیستند.

 

نوع دیگر این نوع از موتورها ، موتور القایی با استارت خازنی است این نوع موتور، اصلاح شده فاز شكسته است که با وجود خازنی سری اضافه شده به آن سبب بهبود استارت می شود. همانند موتور معمولی فاز شكسته این نوع موتور یك سوئیچ گریز از مركز داشته كه هنگامی كه موتور به 75 درصد سرعت ارزیابی شده می رسد , پیچه استارت را از مدار خارج می نماید.از آنجا كه خازن با مدار استارت موازی است , گشتاور استارت بیشتری تولید می كند

[Mehdi.Aref 26782]

قسمت چهل و دوم

 

موتورهای القایی با خازن

 

در مقاله قبلی در مورد موتورهای القایی فاز شکسته صحبت شد و همانطور که گفته شد موتور القایی با استارت خازنی همان موتور اصلاح شده فاز شكسته با خازنی سری است که معمولا در حدود 200 تا 400 درصد گشتاور ارزیابی شده را داراست و در آن جریان استارت معمولا بین 450 تا 575 درصد جریان ارزیابی شده است كه بسیار كمتر از موتور فاز شكسته و بعلت سیم ضخیم تر در مدار استارت است.

 

 

نوع اصلاح شده ای از موتور با استارت خازنی ، موتور با استارت مقاومتی است در این نوع موتور خازن استارت با یك مقاومت جایگزین شده است موتور استارت مقاومتی در كاربریهایی مورد استفاده قرار می گیرد كه میزان گشتاور استارتینگی كمتر از مقداری كه موتور استارت خازنی تولید می كند لازم است صرف نظر از هزینه این موتور امتیازات عمده ای نسبت به موتور استارت خازنی ندارد.

 

این موتورها در انواع مختلف كاربریهای پولی و تسمه ای مانند تسمه نقاله های كوچك , پمپها و دمنده های بزرگ به خوبی بسیاری از خود گردانها و كاربریهای چرخ دنده ای استفاده می شوند.

 

موتورهای AC القایی با خازن دائمی اسپلیت نوع دیگری است که در این نوع موتور (PSC) نوعی خازن دائما به صورت سری به پیچه استارت متصل است این عمل سبب می شود كه پیچه استارت تا زمانی كه موتور به سرعت چرخش خود برسد بصورت پیچه ای كمكی عمل كند از آنجا كه خازن عملكرد اصلی , باید برای استفاده مداوم طراحی شده باشد , نمی تواند توان استارتی معادل یك موتور استارت خازنی ایجاد نماید گشتاور استارت یك موتور (PSC) معمولا كم و در حدود 30 تا 150 درصد گشتاور ارزیابی شده است موتورهای (PSC) جریان استارتی پایین , معمولا در كمتر از 200 درصد جریان برآورد شده دارند كه آنها را برای كاربریهایی با سرعتهای دارای چرخه های خاموش روشن بالا بسیار مناسب می سازد.

 

موتورهای PSC امتیازات فراوانی دارند طراحی موتور براحتی برای استفاده با كنترل كننده های سرعت می تواند اصلاح شود همچنین می توانند برای بازدهی بهینه و ضریب توان بالا در فشار برآورد شده طراحی شوندآنها به عنوان قابل اطمینان ترین موتور تك فاز مطرح می شوند مخصوصا به این خاطر كه به سوئیچ گریز از مركز نیازی ندارند.

 

موتورهای PSC بسته به طراحیشان كاربرد بسیار متنوعی دارند كه شامل فنها , دمنده ها با نیاز به گشتاور استارت كم و چرخه های كاری غیر دائمی مانند تنظیم دستگاهها (طرز كارها) , عملگر درگاهها و بازكننده های درب گاراژها می شود.

[Mehdi.Aref 26782]

قسمت چهل و سوم

 

سنسور گاز

 

چنانچه عنوان شد در ساخت ربات ها سنسور ها بسیار مورد استفاده قرار می گیرند در مقاله قبلی به معرفی اجمالی از انواع ربات ها پرداختیم.

 

یکی از این سنسورها که در رباتهای سنسور که در رباتهای امداد مورد استفاده قرار میگیرد و در بازار به سنسور گاز ( TGS813) معروف است دارای حساسیت بالایی در شناسایی گازهای قابل اشتعال از جمله بوتان ، متان و پنتان دارد.

 

 

این سنسور دارای شش پایه است که برای استفاده از آن باید سه پایه سمت چپ یا راست خود را به مثبت پنج ولت وصل کنید هیچ فرقی نمی کند که کدام سه پایه را وصل می کنید بعد از آن سه پایه دیگر را به ترتیب پایه وسط ، زمین و دو پایه دیگر را خروجی می کنید.

 

برای این که بتوانید از این سنسور استفاده کنید به خروجی سنسور مقاومتی ۱.۵ کیلو اهم وصل کنید این مقاومت طوری وصل می شود که همیشه با سنسور و مدار بعدی که برای پردازش سنسور می آید به صورت موازی است ( یک پایه مقاومت به خروجی مدار و پایه دیگر به زمین متصل است)

 

این سنسور در حالت عادی در خروجی دارای صفر منطقی است و وقتی گاز را احساس می کند خروجی آن به صورت یک منطقی در می آید .

 

برای این که از سالم بودن سنسور خود مطمئن شوید سنسور را به همان آرایشی که بالا گفته شده بسته و بعد یک دیود نورانی را با یک مقاومت ۲۲۰ اهم سری کرده و با مقاومت ۱.۵ کیلو اهم موازی کنید و مدار را به برق وصل کنید در حالت عادی دیود نورانی خاموش است ولی به محض این که گازی به مشام سنسور رسید دیود روشن می شود .

 

قابل ذکر است که سنسور برای راه اندازی نیاز به جریان حداقل ۱۸۰ میلی آمپر دارد به همین علت نمی توان آن را با باتری راه اندازی کرد برای همین برای تغذیه سنسور از یک منبع تغذیه استفاده می شود.

 

همیشه یک مقاومت ۱.۵ کیلو اهم باید با خروجی سنسور موازی باشد در اصل این مقاومت یک حسن و هزارن عیب را به همراه دارد .

 

در اصل TGS 813 سنسوری است که خروجی آن به صورت آنالوگ با تغییرات گاز تغییر می کند و نه به صورت دیجیتال به همین علت برای این که بتوانیم کار خود را راحت کنیم خروجی را با یک مقاومت ۱.۵ کیلو موازی می کنیم که در حالت عادی خروجی را در صفر منطقی نگه دارد و وقتی که گاز مشتعل شد خروجی به یک منطقی تغییر حالت دهد البته این روش برای کارهایی که زیاد دقت لازم ندارد روش بسیار عالی و ارزان است ولی برای کارهایی که دقت بالایی را نیاز دارند روش مناسبی نیست .

[Mehdi.Aref 26782]

قسمت چهل و چهارم

 

نیرو محرکه ربات نوریاب

 

در مقالات قبلی در مورد موتور ربات نوریاب صحبت کردیم حال به بررسی نیرو محرکه آن می پردازیم.

برای تامین نیروی محرکه ربات باید یک موتور الکتریکی کوچک که ولتاژ کاری آن بین 3 تا 6 ولت است را انتخاب نمایید

 

 

معمولاً این گونه موتورها قدرت چندانی ندارند و نمی توانند ربات را حرکت دهند برای رفع این مشکل باید به نحوی نیروی موتور را افزایش دهیم معمولاً برای این کار از تعدادی چرخ دنده و یا تسمه و پولی استفاده می کنیم

 

ما با توجه به امکانات اطراف خود می توانیم روش مناسب تر را انتخاب نماییم اگر بخواهیم یک نیروی محرکه خوب را بدون دردسرهای اضافی به دست آوریم اسباب بازی ها گزینه های مناسبی هستند معمولاً درون اسباب بازی های متحرک مثل ماشینها حداقل یک موتور به همراه مجموعه ای از چرخ دنده ها ( گریبکس ) وجود دارد البته نمونه های موتور و گریبکس سر هم در بازار موجود است که می توانیم با قیمت بیشتری ( و البته کیفیت بهتر ) تهیه نماییم پس از نصب موتور و گربکس بر روی بدنه ربات ( بدنه ربات را می توانیم از چوب یا آلومینیوم بسازی ) نوبت به اتصال چرخ ها است. اگر از موتور و گریبکس ماشینها اسباب بازی استفاده کرده ایم ، چرخ همان ماشین بهترین گزینه است در غیر اینصورت می توانید چرخ را از جنس چوب خراطی کنید یا از پلاستیک فشرده ( تفلون ) بسازید دقت کنید که قطر چرخ شما سرعت ربات را تعیین می کند که هر چقدر قطر بیشتر باشد سرعت ربات بیشتر و در عوض قدرت آن کمتر می شود معمولاً با چرخ هایی با قطر بین 5 تا 10 سانتی بهترین نتیجه حاصل می شود.

 

اگر ربات دو چرخ دارد ( در هر طرف یک چرخ ) باید برای حفظ تعادل آن فکری کرد. این کار را می توانیم با نصب دو چرخ هرز گرد در جلو و عقب روبات انجام دهیم اگر چرخ کوچک در دسترس نیست کافی است که یک مفتول را به صورت قلاب ( علامت سوال ) در آورده و در انتها و ابتدای ربات نصب کنید. این کار از کشیده شدن عقب و جلوی ربات بر روی زمین جلو گیری می کند اگر چه کار زیاد تمیز از آب در نمی آید

[Mehdi.Aref 26782]

قسمت چهل و پنجم

 

رﺑﺎت ﺗﻌﻘﻴﺐ ﺧﻂ‬

 

آسان ترین نوع رباتی که می توان برای ورود به عرصه رباتیک ازآن آغاز کرد رﺑﺎت ﺗﻌﻘﻴﺐ ﺧﻂ است این ربات ﻧﻴﺎز ﺑﻪ ﺳﻨﺴﻮر هایی دارد که ﺧﻂ ﺳﻴﺎﻩ ﻳﺎ ﺳﻔﻴﺪ را ﺗﺸﺨﻴﺺ دهند. همچنین ﺑﻪ ﻳﻚ ‪ ADC‬ﻧﻴﺎز دارد.‬

 

ﺧﺮوﺟﻲ های ‪ ADC‬ﻧﻴﺰ ﺑﻪ ﻳﻚ ﻣﻴﻜﺮوکنترﻟﺮ ﻣﻲ روﻧﺪ و در ﻣﻴﻜﺮو کنترلر ﺗﻮﺳﻂ ﺑﺮﻧﺎﻣﻪ ﭘﺮدازش و ﺧﺮوﺟﻲ ﺑﻪ دو ﻋﺪد ﻣﻮﺗﻮر ﻣﺘﺼﻞ‬ ‫ﻣﻲ ﺷﻮد.‬

 

 

الف) ﺳﺨﺖ اﻓﺰار(اﻟﮑﺘﺮوﻧﻴﮑﯽ)

 

‫ﻗﺴﻤﺖ اﻟﻜﺘﺮوﻧﻴﻜﻲ اﻳﻦ رﺑﺎت ﺷﺎﻣﻞ :‬

 

‫١- ﺳﻨﺴﻮرها (ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ و ﮔﻴﺮﻧﺪﻩ ها)

 

‫٢- ﺗﺒﺪﻳﻞ ﮔﺮ ﺁﻧﺎﻟﻮگ ﺑﻪ دﻳﺠﻴﺘﺎل‬

 

‫٣- ﻣﻴﻜﺮو کنترﻟﺮ‬

 

‫4- ﻣﻮﺗﻮرها‬

 

‫الف - 1) سنسورها

 

ﺳﻨﺴﻮر های اﻳﻦ رﺑﺎت ﺑﻪ دو دﺳﺘﻪ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ :‬ ١- ﺣﺴﺎس ﺑﻪ ﻧﻮر(اﭘﺘﻴﻚ) 2- ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ‬

 

1- حساس به نور (اپتیک): اﻳﻦ دﺳﺘﻪ از ﺳﻨﺴﻮرها از ﻳﻚ ‪ LED‬و ﻳﻚ ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﺣﺴﺎس ﺑﻪ ﻧﻮر ﺗﺸﻜﻴﻞ ﻣﻲ ﺷﻮد. ﻧﻮر ﺗﻮﺳﻂ ‪ LED‬ﺗﺎﺑﻴﺪﻩ ﻣﻲ ﺷﻮد و ﻧﻮر‬ﺑﺎزﺗﺎب ﺷﺪﻩ ﺑﺎﻋﺚ ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﻘﺎوﻣﺖ و در ﻧﺘﻴﺠﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮ وﻟﺘﺎژ ﻣﻲ ﺷﻮد با توجه به این مساله که ﺑﺎزﺗﺎب ﺳﻄﺢ ﻣﺸﻜﻲ کمتر از ﺳﻄﺢ‬ ‫ﺳﻔﻴﺪ اﺳﺖ. اﻳﻨﮕﻮﻧﻪ از ﺳﻨﺴﻮرها ﺑﻪ دﻟﻴﻞ اﺛﺮ ﭘﺬﻳﺮی از ﻧﻮر ﻣﺤﻴﻂ ، درﺻﺪ ﺧﻄﺎی ﺑﺴﻴﺎری دارﻧﺪ .‬

 

‫٢- ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ:‬

 

اﻳﻦ ﮔﻮﻧﻪ از ﺳﻨﺴﻮر ها از ﻳﻚ ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ و ﻳﻚ ﮔﻴﺮﻧﺪ ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ ﺗﺸﻜﻴﻞ ﺷﺪﻩ اﺳﺖ. ﭘﺮﺗﻮ های ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ ﺗﻮﺳﻂ ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ‬ ﻓﺮﺳﺘﺎدﻩ ﺷﺪﻩ و ﺑﻪ ﺳﻄﺢ ﺑﺮﺧﻮرد ﻣﻲ کند و ﺑﺎزﺗﺎب ﺁن ﺗﻮﺳﻂ ﮔﻴﺮﻧﺪﻩ درﻳﺎﻓﺖ ﻣﻲ ﺷﻮد. اﻳﻨﮕﻮﻧﻪ از ﺳﻨﺴﻮرها ﺑﻪ دﻟﻴﻞ اﻳﻨﻜﻪ از‬‫ﻣﺤﻴﻂ اﺛﺮ ﻧﻤﻲ ﮔﻴﺮﻧﺪ، درﺻﺪ ﺧﻄﺎ ﺑﺴﻴﺎر ﭘﺎﻳﻴﻨﻲ دارﻧﺪ. ﺑﻨﺎﺑﺮ اﻳﻦ ﻣﺎ در ﻣﻮرد اﻳﻦ ﺳﻨﺴﻮر ها ﺻﺤﺒﺖ ﻣﻲ کنیم.

 

‫ﺳﻨﺴﻮر های ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ ﺑﻪ دو دﺳﺘﻪ ﺗﻘﺴﻴﻢ ﻣﻲ ﺷﻮﻧﺪ. دﺳﺘﻪ اول ‪ LED‬ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ و ﮔﻴﺮﻧﺪﻩ ﺟﺪا از هم اﺳﺖ. اﻳﻦ ﮔﻮﻧﻪ از‬‫ﺳﻨﺴﻮرها در دو اﻧﺪازﻩ ‪ 5mm‬و ‪ ٣mm‬ﻣﻮﺟﻮد اﺳﺖ . ﻧﻮع ‪ 3mm‬ﺑﻪ دﻟﻴﻞ اﻳﻨﻜﻪ ‪ LED‬ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ و ﮔﻴﺮﻧﺪﻩ همرﻧﮓ هستند ‫ﺗﺸﺨﻴﺺ ﺁن ها ﺳﺨﺖ اﺳﺖ و ﺑﺎﻳﺪ ﺗﻮﺳﻂ ﻣﺎﻟﺘﻲ ﻣﺘﺮ اﻧﺠﺎم ﭘﺬﻳﺮد. ﻣﺸﻜﻞ دﻳﮕﺮ اﻳﻦ ﺳﻨﺴﻮر ها اﻳﻦ اﺳﺖ که ﻧﻮع ﺗﻘﻠﺒﻲ ﺁن‬ ‫ﻧﻴﺰ ﺑﺴﻴﺎر زﻳﺎد اﺳﺖ و اﻣﻜﺎن دارد از ﺑﻴﻦ ۵ ﺳﻨﺴﻮر ١ﻳﺎ ٢ ﺗﺎ ﺧﺮاب ﺑﺎﺷﺪ.‬

 

ﮔﻮﻧﻪ دﻳﮕﺮ ﺳﻨﺴﻮر هﺎی ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ ﺑﻪ ﺻﻮرﺗﻲ اﺳﺖ که ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ و ﮔﻴﺮﻧﺪﻩ ﺑﺎ هم در ﻳﻚ ﺑﺴﺘﻪ ﻗﺮار دارﻧﺪ . اﻳﻦ ﮔﻮﻧﻪ از‬ ‫ﺳﻨﺴﻮر ها دارای اﻧﺪازﻩ ﺑﺴﻴﺎر کوچک و دﻗﺖ ﺧﻮﺑﻲ هستند

 

[Mehdi.Aref 26782]

قسمت چهل و ششم

 

ﻓﺮﺳﺘﻨﺪﻩ ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ‬

 

در مقاله قبلی در مورد ربات تعقیب خط صحبت کردیم و یکی از سنسورها ی آن را سنسور مادون قرمز معرفی کردیم

 

ﻳﻜﻲ از ﮔﻮﻧﻪ های ﻗﻮی ﺳﻨﺴﻮر های ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ ﺳﺮی ‪ TSL‬اﺳﺖ . ﺳﻨﺴﻮر هـﺎی اﻳـﻦ ﺳـﺮی ﺑـﺴﺘﮕﻲ ﺑـﻪ ﻧـﻮع ﺧـﻮد ﻗـﺪرت‬ ‫ﻧﺴﺒﺘﺎ زﻳﺎدی دارﻧﺪ. ‬ﻧﻮع دﻳﮕﺮی از ﺳﻨﺴﻮر های ﻣﺎدون ﻗﺮﻣﺰ ﺳﺮی ‪ RS‬اﺳﺖ .

 

 

اﻳﻦ ﺳﺮی دارای اﻧﺪازﻩ کوﭼﻜﻲ اﺳﺖ ﻣﺸﻜﻞ ﺑﺰرگ اﻳـﻦ ﺳﻨـﺴﻮر‬‫ها اﻳﻦ اﺳﺖ که ﺑﺴﻴﺎر ﺣﺴﺎس هستند و ﺑﺎ ﺑﺎﻻ رﻓﺘﻦ وﻟﺘﺎژ ﺑﻪ ﺳﺮﻋﺖ ﻣﻲ ﺳﻮزﻧﺪ.‬

 

قسمت الکترونیکی که در بخش قبل معرفی نمودیم ﻣﺒﺪل ﺁﻧﺎﻟﻮگ/دﻳﺠﻴﺘﺎل‬ بود که ﺑﺮای ﺗﺒﺪﻳﻞ ﺁﻧﺎﻟﻮگ ﺑﻪ دﻳﺠﻴﺘﺎل ﭼﻨﺪ راﻩ وﺟﻮد دارد :‬

 

‫اﺳﺘﻔﺎدﻩ از ‪Analog to Digital Converter) ADC‬‬)

 

‫اﺳﺘﻔﺎدﻩ از ‪ OpAmp‬ها

 

‫اﮔﺮ از ﻣﻴﻜﺮو کنترﻟﺮها ‪ PIC‬ﻳﺎ ‪ AVR‬اﺳﺘﻔﺎدﻩ ﻣﻲ کنید ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﻴﺪ از ﻣﺒﺪل داﺧﻠﻲ اﻳﻦ ﻣﻴﻜﺮوکنترﻟﺮ ها اﺳﺘﻔﺎدﻩ کنید.

 

١- ‪(Analog to Digital Converter) ADC‬‬

 

اﻳﻦ ﻣﺒﺪل ها ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﻨﺪ هر ﮔﻮﻧﻪ ﻣﻮج ﺳﻴﻨﻮﺳﻲ را ﺑﻪ ﻣﻮج ﻣﺮﺑﻌﻲ ﺗﺒﺪﻳﻞ کنند . ﺑﺮای ﻣﺜﺎل ﻣﻲ ﺗﻮان از CD 6104 ‬ﻧﺎم ﺑﺮد.‬

 

‫٢- ‪Op Amp‬‬

 

اﻳﻦ ﮔﻮﻧﻪ ﺁی ﺳﻲ ها ﻣﻘﺎﻳﺴﻪ ﮔﺮ هستند و ﻋﻤﻞ ﺗﻘﻮﻳﺖ را ﻧﻴﺰ ﻣﻲ ﺗﻮاﻧﻨﺪ اﻧﺠﺎم دهند . ﺑـﺎ اﺳـﺘﻔﺎدﻩ از ﺧﺎﺻـﻴﺖ ﻣﻘﺎﻳـﺴﻪ ﮔـﺮی‬ اﻳﻦ ﺁی ﺳﻲ ها ﻣﻲ ﺗﻮان ﻣﻮج ﻣﺮﺑﻌﻲ ﺗﻮﻟﻴﺪ کرد. ﺑﻪ اﻳﻦ ﺻﻮرت که وﻟﺘﺎژی را ﻣﻌـﻴﻦ می کنیم. اﮔـﺮ وﻟﺘـﺎژ ورودی از اﻳـﻦ وﻟﺘـﺎژ‬ کمتر ﺑﻮد ، وﻟﺘﺎژ ﺧﺮوﺟﻲ ﺻﻔﺮ و اﮔﺮ ﺑﺎﻻ ﺗﺮ ﺑﻮد وﻟﺘﺎژ ﺧﺮوﺟﻲ ۵ وﻟﺖ ﻣﻲ ﮔﺮدد. ﻣﺘﺪاول ﺗـﺮﻳﻦ ‪ ، OpAmp‬ای ﺳـﻲ LM 423 اﺳـﺖ‬ که دارای ﭼﻬﺎر واﺣﺪ ‪ OpAmp‬اﺳﺖ

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

. ﻧﻮع دﻳﮕﺮ اﻳﻦ ﺁی ﺳﻲ ، ﺁی ﺳﻲ LM 393 اﺳﺖ که دارای دو واﺣﺪ ‪ OpAmp‬اﺳﺖ.‬

 

 

قطعه معرفی شده بعدی ﻣﻴﻜﺮوکنترﻟﺮ ها بودند‫

 

ﻣﻴﻜﺮو کنترﻟﺮها در حقیقت ﻣﻐﺰ رﺑﺎت هستند. ﻣﻼك ﻤﺎ ﺑﺮای اﻧﺘﺨﺎب ﻣﻴﻜﺮوکنترﻟﺮ ﺑﺎﻳﺪ ﺗﻌﺪاد ﭘﻮرت های ورودی و ﺧﺮوﺟﻲ و اﻣﻜﺎﻧﺎت‬ ‫ﺟﺎﻧﺒﻲ ﻣﺜﻞ ‪ PWM‬و ‪ ADC‬ﺑﺎﺷﺪ.‬

[Mehdi.Aref 26782]

قسمت چهل و هفتم

 

ﮐﺎرﺑﺮد ﺳﻨﺴﻮرها در رﺑﺎت‬

 

هر رﺑﺎت ﺑﺮای اﻳﺠﺎد ارﺗﺒﺎط ﺑﺎ ﻣﺤﻴﻂ ﻧﻴﺎزﻣﻨﺪ اﺑﺰاری اﺳﺖ. ﺑﺮای ﻣﺜﺎل ﻳﮏ رﺑﺎت ‪ maze solver ﺑﺮای‬ ﺗﺸﺨﻴﺺ ﻣﺤﻞ و ﻓﺎﺻﻠﻪ دﻳﻮارها ﻳﺎ ﻳﮏ ‪ line follower‬ ﺑﺮای ﺗﺸﺨﻴﺺ و ﺗﻌﻘﻴﺐ ﺧﻂ ﻧﻴﺎزﻣﻨﺪ وﺳﻴﻠﻪ ای اﺴﺖ ﮐﻪ‬ وﺿﻌﻴﺖ ﻋﺎﻣﻠﯽ در ﻣﺤﻴﻂ ﺧﺎرج را ﺑﻪ شکل ﺳﻴﮕﻨﺎل الکترﻳﮑﯽ ﺑﻪ آن ﻣﻨﺘﻘﻞ ﮐﻨﺪ و ﺑﺮای اﻳﻦ ﮐﺎر ﺑﺎ ﺗﻮجه ﺑﻪ ﻧﻴﺎز‬ ﺧﻮد از حسگرهای ﻣﻨﺎﺳﺐ اﺳﺘﻔﺎدﻩ ﻣﯽ ﮐﻨﺪ. در اﻳﻦ جا ﺑﺎ ﺗﻮجه ﺑﻪ ﻧﻮع ﻧﻴﺎزﻣﺎن ﺗﻨﻬﺎ ﺳﻨﺴﻮرهای ﻧﻮری را ﻣﻮرد‬ ‫ﺑﺮرﺳﯽ ﻗﺮار ﻣﯽ دهیم بنابر این به بررسی مقاومت نوری می پردازیم

 

 

‫ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻧﻮری photoresistor

 

جالب است بدانید اﺳﺎس ﮐﺎر اﻳﻦ‬ ‫ﻗﻄﻌﺎت ﺑﺮ ﺧﻮاص ﻓﻴﺰﻳﮑﯽ ﺳﻄﺢ ﺳﻮلفید ﮐﺎدﻣﻴﻮم اﺳﺘﻮار اﺳﺖ.‬ ‫اﺳﺎس ﮐﺎر ﻣﻘﺎوﻣﺖ ﻧﻮری ﺑﺴﻴﺎر ﺳﺎدﻩ اﺳﺖ؛ ﻣﻘﺎوﻣﺖ اﻳﻦ ﻗﻄﻌﻪ ﺑﺎ ﺗﻐﻴﻴﺮ شدت ﻧﻮر رﺳﻴﺪﻩ ﺑﻪ ﺁن ﺗﻐﻴﻴﺮ ﻣﯽ ﮐﻨﺪ، اما از ﺁﻧﺠﺎ ﮐﻪ در الکتروﻧﻴﮏ دادﻩ ها ﺑﻪ ﺻﻮرت ولتاژ ﻇﺎهر ﻣﯽ شوند ﺑﺎﻳﺪ ﺑﻪ شکلی اﻳﻦ ﺗﻐﻴﻴﺮ در ﻣﻘﺎوﻣﺖ را‬ ‫ﺑﻪ ﺗﻐﻴﻴﺮ ولتاژ ﺗﺒﺪﻳﻞ ﮐﻨﻴﻢ. خوشبختانه اﻳﻦ ﮐﺎر ﭼﻨﺪان دشوار ﻧﻴﺴﺖ، ﮐﺎﻓﯽ اﺳﺖ از ﻗﺎﻧﻮن اهم و ﻳﮏ ﺗﻘﺴﻴﻢ ولتاژ ﺳﺎدﻩ‬ ‫اﺳﺘﻔﺎدﻩ ﮐﻨﻴﻢ:‬

 

‫در شکل زیر خروجی ﺑﻪ ﺳﺎدﮔﯽ از راﺑﻄﻪ زﻳﺮ ﺑﻪ دﺳﺖ ﻣﯽ ﺁﻳﺪ:

 

(( 2‪Voutput = Vcc * (R2 / ( R1 + R‬‬

 

فرض کنید در یک مدار معمولی مقاومت R2 برابر 500 اهم و Vcc برابر 5v باشد ، اکنون هنگامی که مقاومت نوری در تاریکی کامل قرار گیرد مقاومت آن حدود 2k است و ولتاژ خروجی تقریبا صفر است هنگامی که در مقابل نور مستقیم قرار می گیرد مقاومت آن به حدود 20 اهم کاهش یافته و ولتاژ خروجی تقریبا 75v می شود

 

بدین روش موفق می شویم یک حالت فیزیکی محیط را به سیگنال الکتریکی تبدیل نماییم و به عبارت دیگر برای سنسور خود یک گیرنده بسازیم

[Mehdi.Aref 26782]

قسمت چهل و هشتم

سلاح ها در ربات

 

در

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

به سلاح های متفاوتی به کار می رود که به توضیح آنها می پردازیم فرض کنید شما قصد دارید در یک مسابقه شرکت کنید که رباتی باید بسازید که با سلاح های جنگنده به جنگ ربات دیگری می رود کمی به خلاقیت در این زمینه نیاز داریم و البته تحقیق در مورد ربات های دیگر

 

سلاح ها می توانند ترکیبی از افکار شما باشند. سبک های بسیار گوناگونی از سلاح های ربات ها وجود دارند .از چرخشی ، پنیوماتیکی و پتانسیلی (فنر) گرفته تا جنبشی! تنها محدودیت شما تصور شماست. منتها باید مطمئن شوید که سلاحی که می خواهید بسازید خلاف قوانین مسابقات نباشد. بزرگترین توصیه ای که کسی می توانیم به شما بکنیم این است که به شما بگوییم که به ربات های دیگران نگاه کنید و انگاه روش خود را مطرح سازید.

 

اکنون سعی کنید تا لیستی از سلاح های رایج را تهیه کنید.خلاق باشید!!!

 

ربات های گوه ای و تحمیل کننده:

 

این نوع رباتها ساده ترین نوع رباتهای جنگنده هستند و گوه سلاح انها به شمار می اید. اگر تجربه اول شما در ساخت ربات جنگنده است و نمی خواهید پول زیادی خرج کنید و یا زمان کافی برای ساخت ان و یا اطلاع فنی در رابطه با ساخت رباتهای جنگنده ندارید، از این نوع ربات استفاده کنید. در سراسر دنیا تازه کاران از این روش از رباتهای گوه ای استفاده می کنند. البته بسیاری از رباتها توسط رباتهای گوه ای چپ می شوند و قابلیت این را ندارند که خود را به حالت عادی برگردانند و در نتیجه مسابقه را می بازند. نکته دیگر در مورد این رباتها این است که به دلیل اینکه نوک تیزی دارند می توانند با سرعت زیاد به ربات حریف حمله کنند و انرژی جنبشی زیادی را بر ان وارد سازند.

 

 

رباتهای چرخشی:

 

رباتهای چرخشی به رباتهایی گفته می شود که حول خود می چرخند و پوسته بیرونی انها سلاح انها محسوب می شود. معمولا به انها قلاب یا شی تیزی متصل می شود تا موثرتر واقع شوند. نکته که در ساخت این رباتها باید به ان بسیار توجه کرد این است که انها باید بالانس باشند، در غیر اینصورت ارتعاش بسیار مخربی را تولید می کنند و کنترل انها بسیار مشکل می شود. اینگونه از رباتها بسیار موثرند اما تکنولوژی ساخت انها بسیار بالاست و نیاز به تخصص کافی در این زمینه وجود دارد. عدم بازگشت انها به حالت اولیه زمانی که چپ شده اند از معایب بزرگ انها محسوب می شود.

 

رباتهایی با دیسک چرخان با تیغه اره:

 

این نوع رباتها معمولا تیغه اره ای دارند که به صورت افقی یا عمودی بر روی ربات نصب می گردد.تاثیر سلاح انها بسیار زیاد است اما با این حال عیبی که دارند این است که تمایل انها به چپ شدن زیاد است . این تیغه ها یا دیسک ها می بایست با سرعت بسیار بالایی بچرخند و دندانه های خوبی داشته باشند. این موارد موجب می شود تا هنگامی که ربات به حریف ضربه وارد کرد نایستد و به حرکت خود ادامه دهد.موتور های بدون جاروبک (brushless) و موتورهای گاز سوز برای این کار مناسب هستند.

[Mehdi.Aref 26782]

قسمت چهل و نهم

ربات جنگنده

 

شاسی قسمتی از ربات است که همه چیز را در کنار هم جمع می کند و شکل ربات شما را تشکیل می دهد.

 

 

واد بسیار زیادی از فلزات تا پلاستیک ها ، هستند که شما می توانید از آنها برای ساخت ربات خود استفاده کنید،اما می بایست قبل از شروع به ساخت ربات ، طرحی را برای ربات خود در نظر بگیرید و با توجه به آن و هزینه ای که می خواهید خرج کنید،از یکی از این مواد که متناسب با ربات شماست استفاده کنید. بعضی از مواد مانند لگزان گران و پر هزینه هستند اما مقاومت آنها بسیار بالاست . بسیاری از مردم آلومینیوم و تیتانیوم را ترجیح می دهند که هر دوی آنها بسیار سبک هستند و آلومینیوم نیز بسیار ارزان است. تیتانیوم در مقایسه با آلومینیوم در هر جایی قابل دسترس است و شما برای خرید آن معمولا با مشکلی مواجه نخواهید بود، البته کمی هزینه برتر بوده و تهیه آن ساده نیست.

 

اولین چیزی که می بایست قبل از شروع به طراحی و ساخت ربات خود مدنظر قرار دهید ، این است که شما می خواهید استخوان بندی بیرونی ربات خود را با استفاده از یک پوسته مقاوم مستحکم بسازید و یا اینکه قصد دارید استخوان بندی درونی را مقاوم کنید مقاوم بودن پوسته خارجی به شما این امکان را می دهد که بتوانید موتورها ، چرخ ها و تقریبا هر چیزی را در هر جایی که بخواهید، قرار دهید و نگرانی در رابطه با قرار دادن تجهیزات در داخل ربات نخواهید داشت. داشتن یک اسکلت داخلی مستحکم معمولا در ربات های سخت بکار گرفته می شود و پوسته تنها حکم یک لایه محافظ را دارد. ساخت اینگونه ربات ها کمی مشکل است.

 

 

مواد:

 

معمولا برای اینکه اسکلت داخلی مستحکمی داشته باشیم از آلومینیوم استفاده می کنیم که مقاومت بسیار خوبی دارد.

 

شما می توانید ورق های آلومینیوم L شکل و U شکل را در شرکت های نزدیک محل زندگی خود پیدا کنید مواد دیگری که معمولا استفاده می شوند فولاد و تیتانیوم است تهیه تیتانیوم بسیار مشکل است برای پوسته بیرونی ربات نیز مواد بسیار متنوع و گوناگونی مورد استفاده قرار می گیرد، و مشابه مواد بکار رفته در اسکلت درونی ، در اینجا نیز شما می توانید از آلومینیوم ،فولاد یا تیتانیوم استفاده کنید اما استفاده از ورق های لگزان برای این قسمت بسیار رایج است پلی کربنات ماده ای است ترمو دینامیک که در بسیاری از مواردی که نیاز به این است که ماده مقاوم به ضربه خوبی داشته باشد، کاربرد فراوانی دارد. این ماده برای جنگ ربات ها بسیار مفید و مناسب است پلی کربنات قیمتی بسیار گران دارد و کمی ترد است

 

[Mehdi.Aref 26782]

قسمت پنجاهم

یک آزمایش ساده!

 

همانطور که (در بخش

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

) گفته شد وسیله ارتباط میان سخت افزار و نرم افزار، رجیسترها هستند . فرض کنید می خواهیم ولتاژ یکی از پایه های میکروکنترلر را ۵ ولت قرار دهیم ( ١ منطقی ).

 

توجه کنید که در این حالت این پایه ، یک خروجی است . باید رجیستری وجود داشته باشد که این امکان را برای برنامه نویس فراهم آورد تا مقدار منطقی دلخواهی را بر روی هر یک از پایه های میکروکنترلر قرار دهد .

 

در فایل Header ای که ما به برنامه های خود اضافه (Include) می کنیم (AT89X51.h) برای هر یک از این رجیستر ها نامی در نظر گرفته شده تا کار برنامه نویسی ساده تر شود. به این ترتیب نیازی نیست که ما هر بار با مراجعه به شکل حافطه ، آدرسها را بیابیم و می توانیم از این اسامی استفاده کنیم. هر پورت ٨ بیتی با یک بایت ( ٨ بیت ) متناظر است. بنابراین تناظری یک به یک میان، بیتهای هر یک از این رجیستر ها با پایه های میکروکنترلر به وجود می آید و مقدار هر بیت در رجیستر، تعیین کننده ولتاژ پایه متناظر آن خواهد بود . به عنوان مثال رجیستر متناظر پورت ٠ در شکل زیر داده شده است.

 

 

شکل . رجیستر p0. این رجیستر ارتباط بین نرم افزار و پینهای پورت ٠ را برقرار می کند.

 

برای مثال فرض کنید خروجی دو سنسور تشخیص رنگ (سیاه و سفید ) به دو پایه از میکروکنترلر متصل شده است. هر یک از این سنسورها اگر رنگ سفید را تشخیص دهد (ببیند) خروجی خود را ١ منطقی ( ۵ ولت) قرار می دهد، و برای سیاه ، ٠ منطقی (صفر ولت ). حال برای آزمودن این سنسور ها دو چراغ (Led) را به میکروکنترلر متصل کرده و برنامه ای بنوسیم که با تشخیص سفید روشن شوند و با تشخیص سیاه، خاموش. مدار لازم در شکل نشان داده شده است.

 

 

Sensor ها به پین اول و دوم از پورت ١ (p1.0و p1.1) متصل شده اند. led ها هم به p2.0 و p2.7 برنامه زیر عمل مورد نظر را انجام خواهد داد.

 

 

نکته مهم : قبل از اینکه بتوانیم از یکی از پایه های میکروکنترلر به عنوان ورودی استفاده کنیم، لازم است ابتدا همان پین را یک کنیم. این عمل پایه مورد نظر را آماده دریافت ورودی می کند.

[Mehdi.Aref 26782]

قسمت پنجاه و یکم

چگونه از تایمرها استفاده کنیم؟

 

در مقاله قبلی به معرفی تایمر پرداختیم اکنون به بررسی مدهای آن خواهیم پرداخت

 

هر Timer می تواند چهار "رفتار" متفاوت داشته باشد که به هر یك از آنها یك "مد کاری" می گویند. از این چهار مد، ما تنها دو مد را بررسی می کنیم. مد 1 و مد 2

 

عملکرد Timer در مد 1 :

 

Timer در مد 1 از تمام 16 بیت خود برای شمارش استفاده می کند، یعنی بزرگترین عدد در Timer می تواند 65535 باشد. نتیجتاً طولانی ترین تأخیری که Timer در مد 1 می تواند به تنهایی ایجاد کند، کمی بیش از 65 میلی ثانیه است . در این مد، هر بار که Timer سرریز می شود، باید مقدار مورد نظر را دوباره در آن Load کرد . این عمل نیاز به چند میكروثانیه زمان دارد و زمانی که بازه زمانی مورد نظر کوچك باشد (مثلاً تولید موج KHz 100) این مسئله دقت را کاهش می دهد (مثلاً به جای KHz100، KHz80 خواهد شد)

 

 

عملكرد Timer در مد2 :

 

این مد مشكلی که در مورد مد 1 مورد بحث قرار گرفت را برطرف می کند. در مد 2 تنها هشت بیت از Timer برای شمارش استفاده می شود (بنابراین طولانی ترین تأخیر می تواند 255 میكرو ثانیه باشد). امّا 8 بیت دیگر Timer مقدار بعدی که باید در 8 بیت شمارنده قرار داده شود را ذخیره می کند. مثلاً برای تولید یك موج 100 KHz عدد 10_ 255 را هم در رجیستر شمارنده و هم در رجیستری ذخیره کننده قرار می دهیم، زمانی که برای اولین بار Overflow اتفاق بیفتد، با اینكه محتوای رجیستر شمارنده صفر شده است درست پس از Overflow ، به طور خودکار و توسط سخت افزار، مقدار 10-255 از رجیستر ذخیره کننده به رجیستر شمارنده کپی می شود و شمارش ادامه می یابد . به این ترتیب بدون اینكه زمان اضافی تلف شود Timer "دقیقا" هر 10 میكروثانیه یك بار Overflow می شود. این خاصیت را Auto Reload گویند.

 

 

رجیسترها و تنظیمات Timer :

 

پیش از آنكه از Timer ها استفاده کنیم لازم است ابتدا Timer را برای کار در مد مورد نظر تنظیم کنیم ، علاوه بر تعیین مد تنظیمات دیگری نیز لازم است که در زیر شرح داده می شود.

 

جدول رجیستر TMOD) Timer Mode) در زیر آمده است :

 

 

در قسمت بعد شرح کار بیت ها به طور مفصل توضیح داده خواهد شد

[Mehdi.Aref 26782]

قسمت پنجاه و دوم

از ربات های ساده تا پیچیده

 

رباتیک، علم مطالعه فن آوری مرتبط با طراحی، ساخت و اصول کلی و کاربرد رباتهاست،رباتیک علم و فن آوری ماشین هایی قابل برنامه ریزی، با کاربردهای عمومی می باشد.

 

 

برخلاف تصور افسانه ای عمومی از رباتها، به عنوان ماشین های سیار انسان نما که تقریباً قابلیت انجام هر کاری را دارند، بیشتر دستگاههای رباتیک در مکانهای ثابتی در کارخانه ها بسته شده اند و در فرایند ساخت با کمک کامپیوتر، اعمال قابل انعطاف، ولی محدودی را انجام می دهند چنین دستگاهی حداقل شامل یک کامپیوتر برای نظارت بر اعمال و عملکردهای و اسباب انجام دهنده عمل مورد نظر، می باشد. علاوه براین، ممکن است حسگرها و تجهیزات جانبی یا ابزاری که قابلیت فرمان داشته باشد کار کنند.

 

بعضی از رباتها، ماشینهای مکانیکی نسبتاً ساده ای هستند که کارهای اختصاصی مانند جوشکاری و یا رنگ افشانی را انجام می دهند، که همانند سایر سیستم های پیچیده که بطور همزمان چند کار انجام می دهند، از دستگاههای حسی، برای جمع آوری اطلاعات مورد نیاز برای کنترل کار خود استفاده می کنند. حسگرهای یک ربات ممکن است بازخورد حسی ارائه دهند، طوری که بتوانند اجسام را برداشته و بدون آسیب زدن، در جای مناسب قرار دهند. ربات دیگری ممکن است دارای نوعی دید باشد.، که عیوب کالاهای ساخته شده را تشخیص دهد. بعضی از رباتهای مورد استفاده در ساخت مدارهای الکترونیکی، پس از مکان یابی دیداری و زدن علامتهای تثبیت مکان بر روی برد، می توانند اجزا بسیار کوچک را در جای مناسب قرار دهند. ساده ترین شکل رباتهای سیار،ربات هایی هستند که برای رساندن نامه در ساختمانهای اداری یا جمع آوری و رساندن قطعات در ساخت، دنبال کردن مسیر یک کابل قرار گرفته در زیر خاک یا یک مسیر رنگ شده مورد استفاده قرار می گیرند. رباتهای بسیار پیچیده تر در ردیابی محیط های نامعین تر مانند معادن استفاده می شوند.

 

 

رباتها همانند کامپیوترها قابلیت برنامه ریزی دارند بسته به نوع برنامه ای که شما به آنها می دهید کارها وحرکات مختلفی را انجام می دهند همانطور که پیش تر هم توضیح داده شده بود رشته دانشگاهی نیز تحت عنوان رباتیک وجود دارد که به مسایلی از قبیل سنسورها، مدارات ، فیدبکها، پردازش اطلاعات و بست و توسعه رباتها می پردازد روباتها انواع مختلفی دارند شاید جتلب باشد بدانید که آنها بسیار متنوع تر از آنند که در تصور عموم می گنجد همچون روباتهای شمشیر باز، دنبال کننده خط، کشتی گیر، فوتبالیست و روباتهای خیلی ریز تحت عنوان میکرو رباتها، رباتهای پرنده و غیره نیز وجود دارند.

 

رباتها برای انجام کارهای سخت و دشواری که بعضی مواقع انسانها از انجام آنها عاجز هستند و یا انجام آنها برای انسان خطرناک است مثل رباتهایی که در نیروگاهای هسته ای وجود دارند استفاده می شوند.

 

کاری که رباتها انجام می دهند، توسط میکرو پروسسرها(microprocessors) و میکروکنترلرها(microcontroller) کنترل می شود با تسلط در برنامه نویسی این دو می توانید دقیقا همان کاری را که انتظار دارید برای ربات برنامه ریزی کنید و آن را انجام دهد.

 

 

باتهایی شبیه انسان (human robotic) نیز ساخته شده اند، آنها قادرند اعمالی شبیه انسان را انجام دهند، حتی بعضی از آنها همانند انسان دارای احساسات نیز هستند بعضی از آنها شکلهای خیلی ساده ای دارند آنها دارای چرخ یا بازویی هستند که توسط میکرو کنترلرها یا میکرو پرسسرها کنترل می شوند در واقع میکروکنترلر یا میکرو پروسسر به مانند مغز انسان در ربات کار می کند برخی از رباتها مانند انسانها و جانوران خون گرم در برخورد و رویارویی با حوادث و مسایل مختلف به صورت هوشمند از خود واکنش نشان می دهند یک نمونه از این رباتها، ربات مامور است.

 

برخی رباتها نیز یکسری کارها را به صورت تکراری با سرعت و دقت بالا انجام می دهند مثل ربات هایی که در کارخانه های خودرو سازی استفاده می شوند این گونه ربات کارهایی از قبیل جوش دادن بدنه ماشین ، رنگ کردن ماشین را با دقتی بالاتر از انسان بدون خستگی و وقفه انجام می دهند.

[Mehdi.Aref 26782]

قسمت پنجاه و سوم

برنامه نویسی AVR با کامپایلر Bascom

 

 

بدنه یک برنامه در محیط Bascom:

(منظور از بدنه حداقل کد یک برنامه هستش بدون هیچ فرمانی)بدنه یک برنامه در محیط Bascom شامل تعیین نوع میکرو مورد استفاده٬ کریستال٬ پایان و گزینه های اختیاری دیگری است که در زیر معرفی میشن.

 

معرفی میکرو:

برای شروع یک برنامه در محیط Bascom ابتدا بایستی میکروی مورد نظر تعریف گردد. چون توصیه من در استفاده از مدل ATMEGA16|32|128 بود٬ بنابراین فعلا به علت زیق در همه چی فقط به تعریف همین ۳ مدل بسنده می کنم:

 

$REGFILE = VAR 'فرم کلی تعریف٫ "وار" یه رشته معرف مدل خاص میکروی مورد نظر هستش

$REGFILE = "M16def.dat" 'MEGA 16 MCU این برا مدل

$REGFILE = "M32def.dat" 'MEGA 32 MCU این برا مدل

$REGFILE = "M128def.dat" 'MEGA 128 MCU این برا مدل

 

کریستال:

برای مشخص کردن فرکانس کریستال (میکرو ها باید به یه قطعه خارجی بنام کریستال وصل بشن) استفاده شده برحسب هرتز از دستور CRYSTAL = X$ استفاده می نماییم X فرکانس کریستال استفاده شده بر حسب هرتز است. خوشبختانه AVR دارای یک کریستال 1MHZ داخلی هستش که واقعا یک نعمته! اما حتی برای استفاده از اون هم باید این دستور رو بکار ببریم. مثال:

 

$CRYSTAL = 100000 '1MHz internal

$CRYSTAL = 140000 '14MHz external

 

یاداشت(اختیاری): گاهی نیاز است یاداشتهایی برای اطلاعات بیشتر در برنامه اضافه کنید٬ در Bascom هم مثل بیسیک می تونید با علامت " ' " یا REM اینکارو انجام بدید. درست مثل یادداشت های اضافی که من در مثالهای قسمتهای قبل استفاده کردم! مثال:

 

Print "Hello World" 'این دستور بعدا معرفی میشه

REM این هم یه مدل دیگه از یادداشت اختیاریه

 

همچنین در پایان هر برنامه باید از کلمه END استفاده کنید که مثل یک حلقه بی پایان عمل می کنه (مثلا در سی باید همیشه یه حلقه درست کنی. یه کار تکراری) و دلیل استفادش چه در این کامپایر و برای این میکرو و چه در سایر کامپایلرها و برای میکروهای دیگه٬ اینه که سیستم برنامه میکرو با کامپیوتر فرق فوکوله و اگه از END یا حلقه بی پایان استفاده نکنیم برنامه همینطور میره پایین و سایر آدرس های حافظه میکرو رو به خیال ادامه برنامه میخونه که این باعث Error میشه دیگه! پس End یادتون نره!

پیکربندی پورتها: همونطور که در شکل مقابل می بینید میکروی AVR (مدل ATMEGA32) داری ۴۰ پایه هستش که ۳۲ تا از پایه های اون می تونه برای چهارتا پورت موجود در اون استفاده میشه. این ۴ پورت مانند شکل به صورت PA, PB, PC, PD نامگزاری شده اند که البته هر کدام از این پورتها دارای ۸ پین (۸X۴=۳۲) هستند. که درواقع هر پورت رو باید به صورت یک بایت در نظر گرفت و هر پین رو به صورت یک بیت (حتما می دونید هر بایت، ۸ بیت هستش!) فرض کرد و هر کدوم از این ۳۲ پایه میکرو مربوط به پین خاصی از یک پورت است. در Bascom نماد پورتها به صورت portx که X یکی از حروف A..D هست بکار میره و نماد پین های هر پورت هم به صورت portx.y که در اینجا X مثل بالا هستش و y شماره پین از ۰ تا ۷ میباشه (۰تا۷ میشه ۸تا ). مثال:

 

PortB = 10 'set portb to 10

PortC.0 = 0 'Set pin 0 of portC to 0

PortC.4 = 1 'Set pin 4 of PortC to 1

نکته دیگه که باید دقت کنید اینه که پورت ها یک بایتی هستند یعنی نهایت عددی که میشه در اونا قرار داد ۲(۱۱۱۱۱۱۱۱) درمبنای باینری یا ۲۵۶ در مبنای دهدهی خودمون هست. وقتی عدد ۲(۱۱۱۱۱۱۱۱) یا ۲۵۶ رو مثلا در پورت سی قرار بدیم تمام پین های این پورت ۱ میشن و اگر باز عدد ۱۷ معادل ۲(۰۰۰۱۰۰۰۱) رو در اون قرار بدیم (PortC=17) انگاه پینهای ۰ و ۴ این پورت یک خواهند شد. فکر کنم فهمیده باشید قضیه از چه قراره :) فقط باید یکم تبدیل باینری به دهدهی و برعکس رو بلد باشید...

[baybak 4434]

ممنون عالیه ولی کاش ببیشتر به موضوع مدیریت مکانیک و الکترونیک همزمان در ربات اشاره می کردین . آیا امکا داره با همکاری تالار مکانیک یه ربات متحرک رو راه اندازی کنیم ؟ مثلا ربات مار؟

[مهرانه مهدیه 14]

سلام استاد عزیز از الاعاتی که در اختیار ما گذاشتی ممنون اما من عاشق روباتیک هستم و الان سوم ریاضی هستم ام هیچ چیز از روباتیک نمیدانم حتی این اصطلاحاتی که به کار برده اید! من ساکن کرج هستم ازتون خواهش میکنم که راهنماییم کنید و اگ دوره ی اموزشی ابتدایی در کرج میشناسید لطفا با خبرم کنید ممنون

[سومار 13]

دوست عزیزبه خاطرمطلب خوبتون به همراه عکس های قشنگتون ممنونم.

[m@f 1923]

سلام ممنونم فقط میشه به صورت جزوه pdfبذارید که من دانلود کنم و پرینت بگیرم

[Mehdi.Aref 26782]

سلام ممنونم فقط میشه به صورت جزوه pdfبذارید که من دانلود کنم و پرینت بگیرم

 

متاسفانه مثل آموزشهای مجازی دیگه این آموزش رو چون از اول تو همین فضا گذاشته شد بصورت PDF ندارم. ولی در صورتیکه فرصت کنم این مجموعه رو pdf میکنم

[m@f 1923]

باشه ممنونم آقا مهدی...