برق والکترونیک

این وبلاگ در خصوص اختراعات ,اخبار ومقالات مربوط به الکترونیک می باشد

تلویزیون سه بعدی چطور کار می‌کند؟

آفتاب: تلویزیون هم مثل تمام فن‌آوری‌هایی که امروزه از آن‌ها استفاده می‌کنیم حاصل تکامل ایده‌ها و ابداعات ساده‌ است.

برای سال‌ها فن‌آوری ساخت تلویزیون برروی تلویزیون‌های CRT سیاه‌ سفید ورنگی متوقف بود ولی اکنون سرعت پیشرفت فن‌آوری‌های تولید تلویزیون به قدری سریع است که در یک سال قیمت پیشرفته‌ترین و بزرگ‌ترین تلویزیون‌های LCD خانگی چند صد دلار کاهش می‌یابد و تقریباً هر فصل محصولات جدیدی به بازار عرضه می‌شوند.

در طی دو‌ دهه اخیر شاهد ساخت تلویزیون‌های پلاسما و LCD بودیم. با وارد شدن فن‌آوری HD به تلویزیون‌ها و مجهز شدن پنل‌های LCD و پلاسما به سیستم‌های پخش HD تجربه کار با تلویزیون جهش بسیار بزرگی پیدا کرد.

آخرین قدمی که در زمینه تلویزیون برداشته شده‌، تلفیق فن‌آوری ضبط و پخش سه‌بعدی با پنل‌های LCD، تصویر پیش‌زمینه LED و تصاویر HD است که از ابتدای سال 2010 به طور گسترده در بازارهای جهان عرضه شد.

البته اولین ایده‌های تولید فیلم سه بعدی با ساخت فیلم "نیروی عشق" در سال 1922 شروع شد. سپس در دهه 50 میلادی و پرطرفدار شدن تلویزیون‌ها، کارگردان‌ها برای کشاندن مخاطبان از جلو تلویزیون به سالن‌های سینما تصمیم گرفتند از تجربه چند بعدی تماشای فیلم استفاده کنند.

یکی از تلاش‌های آن‌ها نصب صندلی‌هایی بود که با حرکات شخص اول فیلم، مخصوصاً در فیلم‌های اکشن و ترسناک، می‌لرزند. از دیگر ایده‌های آن زمان برای متفاوت کردن تجربه تماشای فیلم سینمایی، قرار دادن اجسامی مانند اسکلت‌های متحرک در سالن سینمای در سالن پخش فیلم‌های ترسناک بود.

اکنون تولید فیلم‌های سه بعدی مانند آواتار که موفق‌ترین فیلم سه بعدی تاریخ سینما شناخته می‌شود، سرعت بسیاری گرفته‌است به طوری که چند ماه بعد از عرضه آواتار، سینماها با فیلم‌های سه بعدی دیگری مانند Clash of the Titans پر شدند و تماشاگران نیز به فیلم‌های سه بعدی تمایل بیشتری دارند. اکنون در آمریکا بسیاری از مسابقات ورزشی و برنامه‌های تلویزیون به صورت سه بعدی- HD پخش می‌شوند و تلویزیون‌های سه بعدی در بازار نیز با استفبال خوبی از سوی مشتریان روبرو شده‌اند.

آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که چرا وقتی به اجسام واقعی نگاه می‌کنیم آن‌ها را سه بعدی می‌بینیم ولی تصویر همین اجسام در صفحه تلویزیون دو بعدی است؟

به جای پاسخ دادن به این سوال بیایید به چگونگی فرآیند دیدن نگاهی بیاندازیم. تنها تحریک محیطی که باعث ایجاد تصاویر در مغز ما می‌شود، نور است. آن هم نور ساده با طول موج‌های مختلف.[چطور مغز کار می‌کند؟]

وقتی جسمی در دور دست قرار دارد، شعاع‌های نور بازتابی که از آن به دو چشم ما می‌رسد با یکدیگر موازی هستند. ولی وقتی همان جسم نزدیک می‌شود، این شعاع‌ها دیگر موازی نیستند. این خطوط از اجسامی که در نزدیکی چشم ما هستند به طور همگرا گسیل می‌شوند و چشم ما برای دیدن آن‌ها باید کمی تغییر حالت بدهد. برای اینکه این مطلب را بهتر متوجه شوید، جسمی را از فاصله دور تا نزدیک بینی خود حرکت دهید. حتما متوجه تغییر فیزیکی قسمتی از چشم خود می‌شوید.
این تغییر توسط مغز کنترل می‌شود و میزان تغییرات نیز توسط مغز ثبت می‌شود. همین اطلاعات به مغز کمک می‌کند تا فاصله اجسام تا چشم را تخمین بزند. برای مثال مغز با توجه به اینکه چشم برای دیدن یک جسم تقعر بسیار کمی پیدا کرده‌، متوجه می‌شود که این جسم احتمالاً در فاصله‌ای نزدیک قرار دارد.

ایده کلیدی ضبط و پخش تصاویر هم دقیقاً در همین عملکرد مغز و چشم است. در تلویزیون‌های سه بعدی سعی می‌شود تصاویری ارائه شود که برای هر چشم در محل متفاوتی قرار داشته باشد تا مغز آن‌ها را به صورت غیر مسطح و عمق‌دار تشخیص دهد.

البته مشکلی هم در اینجا وجود دارد چراکه تمرکز کردن هر چشم برروی این تصاویر متفاوت به این معنی است که میزان تقعر و نقطه فوکوس هر چشم با یکدیگر نمی‌خواند و همین امر باعث ایجاد سردرد و احساس سرگیجه می‌شود.

برای ایجاد این تفاوت بین تصاویری که هر چشم می‌بیند معمولاً از عینک‌های مخصوص استفاده می‌شود. در کل دو نوع عینک در صنعت تصاویر سه بعدی رایج هستند: عینک‌های Passive و Active. 

این عینک‌ها همان عینک‌هایی هستند که به محض دیدنشان به یاد تصاویر سه بعدی می‌افتید. عینک‌های ساده با دو لنز غیر یک رنگ.

این عینک‌ها که بیشتر به نام ژرفنما (Anaglyph) معروف هستند از دو رنگ مختلف برای ایجاد اختلاف بین تصاویری استفاده می‌کنند که هر چشم می‌بیند.

اکثر عینک‌های Passive از دو رنگ آبی و قرمز استفاده می‌کنند. تلویزیون‌هایی که برای کار با این عینک‌ها طراحی شده‌اند دارای تصاویر نامفهومی هستند که دارای سایه‌های قرمز و آبی هستند. 

در این عینک‌ها لنز قرمز تمام نورهای قرمز را که از طرف تلویزیون گسیل می‌شوند، جذب می‌کند، به این ترتیب تصاویری که از این لنز دیده می‌شوند دارای رنگ قرمز نیستند. لنز قرمز رنگ هم همین کار را انجام می‌دهد.

چشمی که پشت لنز قرمز است تنها تصاویر آبی را می‌بیند و چشم دیگر که پشت لنز آبی است تصاویر قرمز را می‌بیند. در این حالت هر چشم قادر است تنها یک مجموعه تصویر را ببیند به همین دلیل هم مغز به اشتباه می‌افتد و فکر می‌کند که هر دو چشم تصاویر یکسانی را می‌بینند.

در این حالت محل فوکوس برای هر دو چشم ثابت است ولی تقعری که هر چشم به خود می‌گیرد متفاوت است، همین امر باعث به وجود آمدن توهم عمیق بودن تصاویر می‌شود.

امروزه فن‌آوری دیگری به عینک‌های Passive اضافه شده که از لنز‌های پلاریزه‌ استفاده می‌کند. 

اگر به صفحه نمایشی که از این فن‌آوری استفاده می‌کند نگاه کنید، تصاویر نامفهوم و چند رنگی را می‌بینید. عینک‌های Passive این فن‌آوری بعضی شعاع‌های نوری که در جهات خاصی گسیل می‌شوند را فیلتر می‌کند و تنها نورهای پلاریزه از لنز این عینک‌ها عبور می‌کند. به همین دلیل هم هر چشم تصاویر خاصی را می‌بیند.

عینک‌های Passive پلاریزه به این دلیل که رنگ تصاویر را تحت تاثیر قرار نمی‌دهند از طرفداران بیشتری برخوردارند. البته استفاده از این فن‌آوری بیشتر در سینما رایج است چرا که اگر بخواهید این فن‌آوری را در منزل به کار ببرید، برای هر بار استفاده از این عینک باید یک فیلتر پلاریزه روی صفحه تلویزیون قرار دهید.

در سال‌های اخیر متخصصان روش‌های دیگری علاوه بر عینک‌های Passive برای دیدن تصاویر سه بعدی طراحی کرده‌اند. در این روش نیاز به استفاده از عینک‌های مخصوص هست ولی لنز این دوربین‌ها دارای رنگ یا فیلتر خاصی نیست.

مکانیزم کار این عینک‌ها برپایه ایجاد تاخیر در زمان دیدن تصاویر توسط هر چشم است.
این عینک‌ها از صفحات کوچک LCD برای ایجاد تصاویر سه بعدی استفاده می‌کنند. هر قسمت از عینک دارای حسگرهای فروسرخ است که به صورت بی‌سیم با تلویزیون ارتباط برقرار می‌کند. 

زمانی که تصویری برروی صفحه نمایش ایجاد می‌شود، هر لنز این عینک تصویر مشابهی را ایجاد می‌کنند با این تفاوت که در نمایش تصاویر برای هر چشم تاثیر وجود دارد.

در حقیقت هر کدام از لنزها بین حالت شفاف و غیر شفاف تغییر حالت می‌دهند. زمانی که تصویر لنز راست برروی صفحه نمایش داده می‌شود، لنز چپ تاریک می‌شود و برعکس. این تغییر با سرعتی بالا رخ می‌دهد که چشم انسان قدرت تشخیص آن را ندارد.

این فن‌آوری‌ها سال‌هاست که توسط دانشمندان طراحی شده‌اند ولی تنها چند سالی‌است که علم روز قدرت پیاده سازی آن‌ها برروی تلویزیون‌های LCD و پلاسما را دارد.

نمی‌توان از هر تلویزیونی انتظار تولید تصاویر سه بعدی را داشت.
اکثر کاربران ترجیح می‌دهند تلویزیون‌های سه بعدی خریداری کنند که از قبل سیستم پخش سه بعدی برروی آن‌ها نصب شده باشد.

این تلویزیون‌ها به دو صورت موجود هستند. یک سری تنها قابلیت پخش تصاویری را دارند که به صورت سه بعدی ضبط و پخش می‌شوند، این در حالی است که سری دیگری از تلویزیون‌ها می‌توانند هر تصویری را به صورت سه بعدی نمایش دهند.

این روز‌ها بیشتر تلویزیون‌های سه بعدی ترکیبی از نمایشگرهای LCD-LED با کیفیت HD هستند و بیشتر فیلم‌های سه بعدی نیز با توجه به حجیم بودن، برروی دیسک‌های بلو - ری عرضه می‌گردند.


کد مطلب: 100889

آدرس مطلب: http://aftabnews.ir/vdcdjz0fnyt0zj6.2a2y.html

+ نوشته شده در  چهارشنبه نوزدهم خرداد 1389ساعت 2:55  توسط حسن عزیزیان  | 

بازگشت دوباره

سلام دوستانگلم وعزیز امیدوارم از اینکه مدتها بود به خاطر مشغله درسی وکاری و(...)نتونستم وبلاگمو آپدیت کنم شرمنده ولی می خوام تو این ماه رمضان بترکونم وعوض این مدتو در بیارم امیدوارم با نظراتتون کمکم کنید
+ نوشته شده در  شنبه سی و یکم مرداد 1388ساعت 2:4  توسط حسن عزیزیان  | 

سوالات کاردانی به کارشناسی 87

دوستان عزیز می توانند سوالات مربوط به رشته برق را از اینجا دانلود کنند

با راست کلیک وانتخاب گزینه save tager as

+ نوشته شده در  سه شنبه پانزدهم مرداد 1387ساعت 16:35  توسط حسن عزیزیان  | 

اطلاعيه اطلاعيه

به اطلاع كليه دوستان و آشنايان و علاقمندان به وبلاگ خودتان بزودي با مطالب پر بار در خدمتتان خواهم بود
اميدوارم از وبلاگ خودتان ديدن فرمائيد و ما را در اين امر حمايت و راهنمايي فرمائيد
+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و هفتم فروردین 1387ساعت 23:48  توسط حسن عزیزیان  | 

کلیه اطلاعات وپروژه با8051

میکروکنترلر 8051




برای دریافت بر روی لینک زیر کلیک کنید


 



آموزش میکروکنترلر 8051

برای دریافت بر روی لینک زیر کلیک کنید


 

ساعت با میکروکنترلر 8051

برای دریافت بر روی لینک زیر کلیک کنید


 

ساعت با میکرو کنترلر8051 - 2

برای دریافت بر روی لینک زیر کلیک کنید


 

کنترلر ساعتی با AT89C2051 ( زبان c )

برای دریافت توضیحات ، نرم افزار و شماتیک بر روی لینک زیر کلیک کنید


 

پروگرامرAT89S51/89S52/89S53/89S8252





برای دریافت توضیحات ، نرم افزار و شماتیک بر روی لینک زیر کلیک کنید


 

پسورد مورد نیاز برای باز کردن فایلها : www.ir-micro.com

+ نوشته شده در  پنجشنبه بیستم دی 1386ساعت 0:38  توسط حسن عزیزیان  | 

آموزش پروتیوس6.9

آموزش Proteus 6.9

این جزوه آموزشی برای کسانی که نیاز به طراحی

شماتیک مدارات الکترونیکی و میکروکنترلری دارند

 ( به خصوص برای کارهای دانشگاهی ) بسیار مفید است

                      دانلود

+ نوشته شده در  پنجشنبه بیستم دی 1386ساعت 0:36  توسط حسن عزیزیان  | 

فلزیاب

دوستان عزیز می خوام براتون مدار یک فلزیاب قابل استفاده بر روی ربات رو قرار بدم ولی وقت نکردم ترجمش کنم به موقع براتون ترجمه خواهم کرد

+ نوشته شده در  پنجشنبه بیستم دی 1386ساعت 0:31  توسط حسن عزیزیان  | 

تركيب منابع وديودهاي ايده آل و مقاومتها

1- منبع ولتاژ و ديود به طور سري:


v = vD+V0  



  2- منبع جريان و ديود به طور موازي


i = iD+i0  



 

  3-تركيب توام منابع ولتاژ وجريان


v = vD-V0
i = iD+i0
 



 

  4- تركيب منابع ولتاژ ومقاومت و ديود:


v = vD+V0+iR  



 

  5- تركيب منبع جريان ومقاومت وديود


i=(V ⁄ R )+VD+I0  



 

  در مدار شكل زير ديودهاايده آل فرض مي شود. مشخصه Vout - Vin به چه صورت است.

وقتي

-5 < Vin <3

باشد هر دو ديود قطع هستند و Vout صفر مي شود ديود D2 روشن مي شود در نتيجه براي هر دو حالت ولتاژ ورودي وخروجي با هم برابر مي شوند.پس داريم

 



 

  مشخصه V-i مدار زير را بدست آوريد.

مدار فوق را مي توان به دو مدار تفكيك كرد.

 

حال با شرط V1 = V2 دو منحني i=i1+i2 را باهم جمع مي كنيم

 



 

  توان تحويل داده شده توسط منبع جريان 5َ آمپر در شكل زير چقدر است.

 

ابتدا مدار نورتن منبع 20 ولت و مقاومت 4 اهم را رسم مي كنيم.

KVL : V=3[5-(7⁄ 2)]+(20⁄ 9)[5-(7⁄ 2)]-(100⁄ 9) = 54⁄ 13

P=VI=5×(54⁄ 13)=20.77

+ نوشته شده در  جمعه هفتم دی 1386ساعت 0:21  توسط حسن عزیزیان  | 

ستاره ومثلث (مدار الكتريكي)

 مدارهاي الكتريكي 1



  ستاره و مثلث - ادامه سوالها



  در شكل زير داريم , Vs , V= 2e-t را بيابيد

 

وجريان مقاومت (2⁄1) اهمي برابر است با

وجريان سلف برابر است با:

ولتاژ سلف:

ولتاژ مقاومت 2 اهمي :

در نهايت با يك KVL داريم:

 


  رابطه V-I شبكه يك قطبي زير رابيابيد؟

 

با نوشتن KVL براي حلقه بزرگ مدار و حلقه سمت راست داريم

v = (i+2vx )+(i+2vx+1)+2+(i+vx)
vx = (i+2vx+1)+2
--> v = 3i+6vx+3=3i+6(-i-3)+3
--> vx=-i-3 --->v = 3i+6(-i-3)+3=-3i-15
 


  مدار معادل تونن شكل زير را بيابيد.

 

با تقسيم جريان ، جريان مقاومت 9 اهمي وولتاژ مدار باز را پيدا مي كنيم.

با خاموش كردن منبع جريان (اتصال باز) داريم:

 


  شبكه N در شكل زير شامل مقاومتها و منبع مستقل است . به ازاي R = 8Ω خواهيم داشت VAB=16V وبه ازاي R = 2Ω خواهيم داشت VAB=8V . در صورتيكه يك مقاومت 20Ω بين اين دو پايانه وصل كنيم VAB چه مقداري پيدا مي كند؟

 

رابطه iv شبكه N را بصورت كلي مي توان به صورت زير نوشت . كه در آن i از A به سمت داخل است:

v = RTi+vT

در هر سه حالت يك مقاومت به شبكه وصل مي شود كه رابطه iv آن با i نشان داده شده بصورت زير است:

v=-iR

با حذف i خواهيم داشت :

v= (-RT⁄R) + vT

با جايگذاري داده هاي مساله خواهيم داشت:

16=-2RT+vT
8=-4RT+vT
---> RT = 4Ω
vT=24v

از اينرو براي R=20Ω خواهيم داشت: v=30v  



  مدار معادل تونن شبكه زير را حساب كنيد.

 

KVL: 2i1 = 4i1 - 4
i1 = 2A
V=2i1=4v

كه رابطه iv يك ولتاژ 4 ولت است. پس:

Vth=4V
Rth=0
 



  مقاومت معادل مدار شكل زير را از دو سر محاسبه كنيد(تمام مقاومتها 3 اهمي هستند)

 

براي دو مثلث بالايي و پاييني معادل ستاره را جايگزين كرده ومقاومت معادل شاخه هاي جانبي را نيز حساب مي كنيم.

Req=1+6||6=5Ω  

+ نوشته شده در  جمعه هفتم دی 1386ساعت 0:18  توسط حسن عزیزیان  | 

سنسور هشدار دهنده گاز

در زیر با یک مدار در زمینه سنسور هشدار دهنده گاز آشنا می شوید.

قطعات مورد نیاز



 

  1. 1 عدد سنسور TGS-813
  2. 1 عدد آیسی CA3130 یا آیسی CA3140
  3. 1 عدد پتانسیومتر 10 کیلو اهم
  4. 1 عدد پتانسیومتر 5 کیلو اهم
  5. سیم تلفنی
  6. 1 عدد کلید PUSH-BOTTOM
  7. 1 عدد دیود 1N4148
  8. 1 عدد خازن 100 نانو فاراد
  9. 1 عدد ترانزیستور BC107
  10. 1 عدد مقاومت 10 کیلو اهم
  11. 1 عدد مقاومت 4.7 کیلو اهم
  12. 1 عدد مقاومت 1 کیلو اهم
  13. 2 عدد مقاومت 1 کیلو اهم
  14. 1 عدد مقاومت 220 اهم
  15. 1 عدد LED


 

نقشه مدار

اگر بخواهید مدار خود را بر روی برد بورد پیاده سازی کنید.متوجه خواهید شد که پایه های این سنسور از سوراخ های موجود در برد بورد خیلی بزرگتر است.این سنسور 6 پایه دارد.6 عدد تکه سیم مسی را که هر کدام در حدود 1 تا 2 سانتی متر هستند به این پا یه ها لحیم کنید.برای بهتر لحیم شدن این سیم های مسی به پای های سنسور از روغن لحیم استفاده کنید.
پس از مرحله لحیم کردن، این سنسور را به گونه ای بر روی برد بورد قرار دهید که این پایه ها با یکدیگر ارتباط پیدا نکند.
برای پیدا کرد شماره پایه ها ی سنسور وارد قسمت سنسور گاز در انتهای همین صفحه بشوید.

مطابق نقشه پایه های 1و3 را به یکدیگر وصل کنید.ار این اتصال به مثبت 5 ولت از منبع تغذیه وصل کنید.پایه 5 از این سنسور را زمین کنید.،و پایه 2 را به مثبت 5 ولت از منبع تغذیعه متصل نمایید.

پایه های 4و6 این سنسور را به یکدیگر وصل کنید.از این اتصال مشترک به سر وسط پتانسیومتر 50 کیلو اهم متصل نمایید.یک سر کناری این پتانسیومتر را با یک مقاومت یک کیلو اهم به منفی یا زمین منبع تغذیه متصل نمایید.سر دیگر یان پتانسیومتر را با یک مقاومت 4.7 کیلو اهم به پایه 3 آیسی CA3130 یا CA3140 که ورودی مثبت است.،متصل نمایید.آیسی CA3130 شود.این آیسی حاوی
آپ امپ جهت مقایسه ولتاژ های ورودی است.

حال سر وسط پتانسیو متر 10 کیلو اهم را همانطور که در نقشه نیز مشخص است.،به ورودی منفی آیسی CA3130 که پایه 2 آیسی است.،متصل نمایید.یکی از پایه های کناری این پتانسیومتر را با یک مقاومت 2.2 کیلو اهم به زمین و پایه دیگر این پتانسیومتر را با یک مقاومت 2.2 کیلو اهم به مثبت 5 ولت متصل نمایید.

تغذیه زمین این آیسی را که پایه 4 است.،به زمین متصل کرده و تغذیه مثبت آنرا که پایه 7 می باشد را بر روی برد بورد یا بورد سوراخدار مسی به مثبت منبع تغذیه متصل نمایید.بین ورودی های مثبت و زمین این مدار یک عدد خازن 100 نانو فاراد قرار دهید.همانطور که می دانید.،در این خازنها جهت مهم نیست.

از پایه خروجی 6 با دیود 1N4148 به پایه 3 که ورودی مثبت می باشد.متصل نمایید.نحوه اتصال این دیود به گونه ای است که پایه مثبت یا آند آن در پایه 6 و پایه منفی یا کاتد آن در پایه 3 باشد.

از پایه خروجی با یک مقاومت 220 اهم به بیس ترانزیستور BC107 متصل نمایید.امیتر این ترانزیستور را زمین کنید.از کلکتور ترانزیستور به یک مقاومت 10 کیلو اهم به مثبت ولتاژ متصل کنید.از اشتراک کلکتور با این مقاومت با یک مقاومت 220 اهم به کاتد یا منفی LED متصل کنید.،و آند یا مثبت LED را به صورت مستقیم به ,ولتاژ‌5 ولت متصل نمایید.

img/daneshnameh_up/c/cc/gazalarm550.JPG



 

تست مدار


جهت تست مدار از فندک استفاده کنید.البته فندک را روشن نکنید.،فقط گاز موجود در آن را بروی سنسور تست کنید.
در این مدار به محض سنس شدن گاز توسط سنسور ولتاژی که در پایه 3 ایجاد می شود.بیشتر از ولتاژی است.،که در پایه 2 ایجاد می شود.میزان این اختلاف ولتاژ‌و حساسیت مدار را می توانید با پتانسیو متر تنظیم کنید.
حتی شما می توانید میزان ماندگاری مدار را با پتانسیومترها تنظیم کنید.به طور مثال قسمت هشدار این مدار که در اینجا LED است.آیا پس از مدتی خاموش شود.یا اینکه شما به طور دستی این قسمت را غیر فعال کنید.برای غیر فعال کردن قسمت هشدار یا آلارم همانطور که در نقشه مشخص است.از یک عدد کلید PUSH-BOTTOM استفاده شده است.
یک سر این کلید در پایه 3 که ورودی مثبت است .،می باشد و سر دیگر آن در زمین است.
زمانیکه قسمت هشدار دهنده مدار را با تنظیم پتانسیومترها به گونه ای تنظیم کرده باشید.،که پس از سنس گاز توسط سنسور هیچگاه به صورت غیر دستی فعال نشود.در این حالت با فشار کلید push-bottom می توانید قسمت هشدار را غیر فعال کنید.
در اینجا برای سادگی و جلوگیری از مزاحمت برای دیگران از LED استفاده کردم.برای روشن شدن یک فن جهت کم کردن میزان گاز منتشر شده یا فعال شدن یک آژیر می توانید از ترکیب همین ترانزیستور و رله ای که آمپر مورد نظر شما را بدهد.، استفاده کنید.

تذکر


در هنگام کار با این سنسور،اگر منبع تغذیه را به آن متصل کنید.،متوجه گرمایی در سنسور می شوید.این به خاطر المنتی است.که بین پایه های 2و 5 وجود دارد.از بابت گرم شدن سنسور نگران نباشید.پایه های مربوط به سنسور را به طور صحیح و مطابق با نقشه ببندید.در بستن مدار دقت کنید و اطلاعات مربوط به سنسور را در انتهای این صفحه به دقت ملاحظه کنید تا در بستن پایه های سنسور دچار اشتباه نشو ید.
متاسفانه نمی توانید این مدار را با باطری تست کنید.تغذیه لازم جهت تست این مدار را یا بایستی از منبع تغذیه فراهم شود.، یا اینکه با استفاده از ترانس و دیود پل و خازن و رگولاتور 7805 این تغذیه را برای تست فراهم کنید.ترانسی که برای این مدار تهیه می کنید.جریانش بایست بین 500 تا 1000 میلی آمپر باشد.
در ضمن میتوانید.به جای تغذیه های بالا از 3 عدد باطری CFL 2300A یا باطری SONY 2300A استفاده کنید.


سنسور گاز


برای دریافت اطلاعات مربوط به سنسور گاز اینجا را کلیک کنید.به شکل واقعی این سنسور در شکل زیر توجه کنید.برای دیدن این اطلاعات می بایست فایل Acrobat reader در کامپیوترتان موجود باشد.

img/daneshnameh_up/a/ab/cidlo.jpg








 

+ نوشته شده در  دوشنبه دوازدهم آذر 1386ساعت 0:56  توسط حسن عزیزیان  | 

آشنایی با آی سی 555

چکیده مقاله :    آی سی 555 جزء آی سی های تایمر محسوب می شود .دارای کاربرد فراوانی در مدارات و بخصوص در تکنیک پالس می باشد .بعلت ساختمان و نوع طراحی ، با این Ic و چند عدد مقاومت و خازن می توان انواع مدارات منواستابل و آستابل و مدارات تایمر و مولد شکل موج را طراحی و اجرا نمود متن کامل مقاله :    

آی سی 555 جزء آی سی های تایمر محسوب می شود .دارای کاربرد فراوانی در مدارات و بخصوص در تکنیک پالس می باشد .بعلت ساختمان و نوع طراحی ، با این Ic و چند عدد مقاومت و خازن می توان انواع مدارات منواستابل و آستابل و مدارات تایمر و مولد شکل موج را طراحی و اجرا نمود .مزیت این ICتولید تایم بیسهای (time base) نسبتا دقیق (بدون استفاده از کریستال ) ، تقریبا مستقل از تغیرات ولتاژ منبع تغذیه و حرارت می باشد.این IC در بسته های 8 پایه DIP(دو ردیف پایه قرینه در طرفینDual Inline Package) و نوع دیگر Metal can package (قابلمه ای) که در انواع قدیمیتر و یا در جاهائیکه دفع حرارت بیشتر مورد نیاز باشد ، ساخته می شود.

ولتاژ تغذیه IC چیزی بین 5 تا 15 ولت و حداکثر 18 ولت است . خروجی این IC (پایه 3) دارای دو سطح ولتاژ بالا (نزدیک به VCC) و پائین (نزدیک بهGND) است .و باری را که تا 200 میلی آمپر جریان بکشد ، می تواند تغذیه کند.از این رو مستقیما بسیاری از رله ها و یا بلندگوها و... رابدون استفاده از طبقات تقویت کننده جریان اضافی با این IC می توان تحریک نمود.برای بررسی نحوه کار IC ابتدا مدار داخلی آن را به صورت شکاتیک بررسی می کنیم.



DIP and Can Package of 555


 

schematic of 555


  الف)- تغذیه :
  پایه 8 به یک ولتاژ مثبت و پایه 1 به زمین وصل می شود.تا تغذیه IC فراهم گردد (در شمای داخلی خطوط تغذیه فلیپ فلاپ ، مقایسه کننده ، بافر تقویت کننده جریان و VREF رسم نشده است)با توجه به شکل ولتاژ VCCروی سه عدد مقاومت 5 کیلو اهمی (وجه تسمیه این IC یعنی 555) تقسیم شده و با توجه به امپدانس ورودی زیاد مقایسه کننده­ها ، ولتاژهای 2/3VCC و VCC/3 را به ترتیب در ورودی منفی تقویت کننده اول و ورودی مثبت مقایسه کننده دوم بوجود می­آورد.
   
  ب­)- خروجی:
  پایه 3 از طریق یک تقویت کننده جریانولتاژ خروجی فلیپ فلاپ را برای استفادهدر خارج IC منتقل می کند.
   
  ج)- تریگر:
  چنانچه ولتاژ پایه 2 از VCC/3 کمتر شود ،با توجه به ورودی های مقایسه کننده آنالوگ دومخروجی این این مقایسه کننده بالا رفته و باعث ست شدن فلیپ فلاپ Q=1 ( که با لبه بالا رونده کار می کند)می گردد.یعنی خروجی فلیپ فلاپ یا خروجی خود IC در این حالت بالا می رود و حتی اگر ولتاژ پایه 2 باز هم از VCC/3 بیشتر شود و خروجی مقایسه کننده پایین بیاید تغییری در خروجی مشاهده نمی­شود.
  د)-ترشولد :
  چنانچه ولتاژ پایه 6 از 2/3VCC ( یا ولتاژ پایه 5( بیشتر شود ، با توجه به ورودی های مقایسه کننده­ی اول ،خروجی مقایسه کننده High شده و فلیپ فلاپ را Reset و خروجی IC را صفر می کند.
  ه )-دشارژ :
  همانطور که از روی شکل پیداست، هنگامی که فلیپ فلاپ ست باشد خروجی Q' فلیپ فلاپ ترانزیستور Q1 را قطع خواهد کرد (ولتاژ بیس صفر می شود)اما در هنگام Reset ترازیستور اشباع شده ، پایه 7 به زمین وصل می­شود . از این عمل بیشتر برای تخلیه خازن و رفتن به سیکل بعدی تایمینگ استفاده می شود .ولی بسته به نوع مدار و نظر طراح ، می تواند استفاده های دیگری هم داشته باشد .
  و) کنترل ولتاژ:
  اگر بخواهیم ولتاژ آستانه بالایی (ترشولد Vu ) و آستانه پایینی (تریگر Vl)موجود در ورودی منفی مقایسه کننده اول و ورودی مثبت مقایسه کننده دوم ،همان 2/3VCC و VCC/3 بماند با این پایه )5( کاری نداریم فقط برای تثبیت تغییرات ناگهانی ولتاژ ( ناشی از عدم تثبیت تغذیه یا عوامل دیگر بخصوص در زمان تغییر وضعیت فلیپ فلاپ) این پایه را با یک خازن 0.001 تا 0.1 میکرو فاراد با کیفیت خوب وصل می کنیم .آزاد گذاشتن این پایه در فرکانس های کم و جاهائیکه منبع تغذیه دارای تثبیت خوبی است و نویز کم است ، اشکالی ندارد . و اما چنانچه بخواهیم ولتاژ های آستانه را خودمان تغییر داده یا کنترل کنیم با اعمال هر منبع ولتاژی ( با مقاومت داخلی در حدود کمتر از 5 کیلو اهم) به پایه 5 ،همان ولتاژ برابر Vu و نصف آن برابر Vl خواهد بود . از این پایه برای مدولاسیون پهنای پالس یا کنترل تاخیر بوسیله ولتاژ و. .. استفاده می شود .
  ز ) Reset:
  پایه 4 در صورت عدم استفاده معمولا با یک مقاومت یا به طور مستقیم به پایه 8 (VCC) وصل میشود ، تا احتمالا نویز یا الکریسیته القائی باعث تحریک ناخواسته آن نشود .در صورتیکه بخواهیم از این پایه استفاده کنیم معمولا آن را با یک مقاومت به Vcc وصل می کنیم و هنگامیکه این پایه حتی برای یک لحظه زمین کنیم ،ترانزیستور Q2 اشباع شده Vref رابه فلیپ فلاپ اعمال کرده باعث رست شدن آن می شود . Reset شدن فلیپ فلاپ توسط پایه 4 مستقل از وضعیت پایه های 2و6 بوده و خروجی IC حتما Low می شود.

+ نوشته شده در  دوشنبه پنجم آذر 1386ساعت 14:30  توسط حسن عزیزیان  | 

منبع تغذیه تثبیت شده 0_30 ولت با کنترل جریان 2mA

این یک منبع تغذیه با کیفیت بالاست با یک خروجی تثبیت شده متغییر که می تواند در هر مقداری بین صفر و سی ولت تنظیم شود. مدار همچنین از یک محدود کننده جریان خروجی الکترونیکی بهره می برد که به طور موثری جریان خروجی را از 2mA تا 3A کنترل می کند. این خصوصیات حضور این منبع تغذیه را در آزمایشگاه مجرب ها ضروری می سازد چرا که امکان محدود کردن جریان ماکزیممی که مدار تحت تست نیاز دارد را داراست وآن را بدون هیچ ترسی از این که آسیب ببیند تغذیه می کند همچنین یک نمایشگر بصری دارد که نشان می دهد محدود کننده جریان دارد کار می کند بنابر این در یک دید اجمالی می توانید بفهمید مدارتان دارد از حد ست شده تجاوز می کند یا خیر.



خصوصیات

_ اندازه کوچک ساخت آسان وعملکرد ساده

_ ولتاژ خروجی قابل تنظیم

_ محدود گر جریان خروجی با نمایشگر بصری

_ حفاظت کامل از وسیله در حال تغذیه در برابر اضافه بار وعملکرد بد

 

شرح مدار

در آغاز یک ترانس اصلی کاهنده با خروجی 24v و 3A وجود دارد که به دو پایه ورودیمدار یعنی پایه 1و2 وصل می شود کیفیت خروجی نهایی به کیفیت ترانس وابسته است ولتاژ ثانویه ترانس با پل دیودی متشکل از D1_D4 یکسو می شود ولتاژ AC گرفته شده از خروجی پل با فیلتر متشکل از خازن صافی C1 ومقاومت R1 صاف می شود مدار دارای خصوصیات منحصر به فردی است که آن را از دیگر منابع تغذیه این کلاس مجزا می کند به جای استفاده از یک چینش متغییر فیدبک برای کنترل ولتاژ خروجی مدار از یک تقویت کننده با بهره ثابت برای تولید ولتاز مرجع لازم برای کار کرد ثابت آن استفاده می کند ولتاژ مرجع در خروجی U1 تولید می شود مدار به صورت زیر کار می کند دیود D8 یک زنر 5.6 ولت است که اینجادر ضریب دمای صفر جریان اش کار می کند ولتاژ خروجی U1 به تدریج افزایش پیدا می کند تا D8 روشن شود وقتی این اتفاق افتاد مدار تثبیت می شود وولتاژ مرجع زنر 5.6 ولت روی مقاومت R5 ظاهر می شود جریانی که از ورودی noninverting آپ امپمی گذرد قابل صرف نظر کردن است. بنابر این همان جریانی که از R5 میگذرد از R6 هم میگذرد و از آنجا که دو مقاومت یک مقدار دارند (میتوانید دو مقاومت را در هنگام ساخت با اهم متر اندازه گیری کنید تا یک اندازه داشته باشند چون مقاومت ها به خاطر تلرانسشان با مقدار نامی خود متفاوت اند ) ولتاژ روی هر دوی آنها در حالت سری دقیقاَ دوبرابر ولتاژ هر یک از انها ست بنابر این ولتاژ ظاهر شده در خروجی آپ امپ (پایه6 از U1 )11.2ولت است دوبرابر ولتاژ مرجع زنر

مدار مجتمع U2 دارای یک عامل تقویت ثابت تقریباَ 3X است طبق فرمول ولتاژ مرجع 11.2 ولت را تقریباَ تا 33ولت افزایش می دهد

 

تریمر RV1 و مقاومت R10 برای محدود کردن تنظیم ولتاژ خروجی به کار رفته اندبنابر این آن می تواند تا 0 ولت کاهش یابد علی رغم هر میزان تلرانس از عناصر مدار یک خصوصیت دیگر مدار امکان ست کردن جریان خروجی ماکزیمم است که از منبع کشیده می شود به طور موثزی آن را از شکل یک منبع ولتاژ ثابت به یک منبع جریان ثابت تبدیل می کند برای ممکن شدن این مدار افت ولتاژ روی مقاومت R7 را مشخص می کند که با بار سری است آی سی U3 این کار را انجام می دهد (آشکار سازی) ورودی inverting U3 از طریق R21 در 0 ولت بایاس شده در همان زمان ورودی noninverting از همان آی سیمی تواند به وسیله P2 در هر ولتاژی تنظیم شود اجازه دهید که فرض کنیم برای ولتاژ خروجی در چندین ولت P2 تنظیم شده بنا بر این ورودی آی سی در یک ولت ست شده اگر بار افزایش یابد ولتاژ خروجی با بخش تقویت ولتاژ مدار ثابت می شود و حضور R7 سری با خروجی به خاطر اندازه کمش و به خاطر موقعیتش در خارج از حلقه فید بک کنترل ولتاژ مدار تاثیر غیر قابل محسوسی دارد وقتی بار ثابت می شود و ولتاژ خروجی تغییر نمی کند مدار پایدار است اگر بار افزایش یابد بنابر این افت ولتاژ روی R7 بزرگتر از یک ولت است IC3 مجبور به فعالیت می شود و مدار به حالت جریان ثابت تغییر می کند خروجی U3 به وسیله D2 به ورودی noninverting U2 متصل است U2 مسیول کنترل ولتاژ است و چون U3 به ورودی اش متصل است بعداَ می تواند وظیفه اش را نادیده بگیرد آنچه اتفاق می افتد این است که ولتاژ روی R7 کنترل می شود و مجاز به افزایش بیشتر از ولتاژ ست شده نیست در این مثال 1ولت

این باعث حفاظت جریان ثابت خروجی است و به قدری دقیق است که امکان ست شدن حد جریان تا 2mA را می دهد خازن C8 برای تثبیت مدار است.

Q3 برای را ه اندازی LED به کار رفته هر وقت که محدود کننده جریان فعال است به منظور فعال کردن یک نشانگر بصری برای فعالیت محدود کننده به منظور ممکن ساختن کنترل ولتاژ خروجی توسط U2 تا 0 ولت لازم است تا یک پایانه تغذیه منفی فراهم شود و این کار به وسیله مدار حوالی C2,C3 انجام می شود همین تغذیه منفی برای U3 به کار می رود از آنجا که U1 تحت شرایط ثابتی کار می کند با پایانه تغذیه مثبت رگوله نشده و زمین راه اندازی شود پایانه تغذیه منفی با یک مدار پمپ ولتاژ ساده که به وسیله R3,D7 تثبیت شده فراهم می شود به منظور جلوگیری از موقعیت غیر کنترل شده در هنگام خاموش شدن یک مدار حفاظت حوالی Q1 ساخته شده است .

+ نوشته شده در  دوشنبه پنجم آذر 1386ساعت 14:23  توسط حسن عزیزیان  | 

مدار انتظار مکالمه

مدار انتظار مکالمه در اکثر تلفن هاي جديد بصورت استاندارد وجود دارد.ولي اغلب اوقات ما با تلفن هايي سر کار داريم که فاقد اين ويژگي مفيد مي باشند لذا دراينجا يک نمونه از اين گونه مدارات که بصورت بسيار ساده نيز طراحي گشته آورده شده است.از مزاياي اين مدار مي توان به عدم نياز به تغذيه مجزا(از طريق خط تلفن تغذيه مگيردد) تعداد قطعات بسيار کم که باعث کوچک شدن  فضاي مورد نياز جهت نصب ميشود وبراحتي ميتوان مدار را در درون تلفن جاسازي نمود.

جهت قرار دادن تلفن در وضعيت انتظار مکالمه کافيست کليد موجود در مدار يکبار فشار دهيد وسپس گوشي را بگذاريد. جهت ادامه مکالمه فقط کافيست گوشي را مجددا برداريد.



نقشه

ليست قطعات :
قطعه
تعداد
توضيحات
قطعه مشابه
R1 1 1.5K 1/4 W مقاومت
R2 1 1K 1/4W مقاومت
D1 1 1N4002 دیود سیلیکون 1N4003, 1N4004, 1N4005, 1N4006, 1N4007
SCR1 1 C106Y تریستور
LED1 1 Red LED Green LED, Yellow LED
S1 1 کليد فشاري در حالت  عادي باز
+ نوشته شده در  دوشنبه پنجم آذر 1386ساعت 14:18  توسط حسن عزیزیان  | 

ترانزيستورهاي نانولوله‌اي سرعت بالآ

30 آوريل 2004- مهندسين آمريکايي اولين ترانزيستور سرعت بالا را از نانولوله‌هاي کربني ساخته‌اند. پيتر برک و همکارانش در دانشگاه کاليفرنيا (در ايروين) نشان دادند که وسيله آنها (يک نانولولة تک‌ديواره که به صورت ساندويچ، بين دو الکترود طلا قرار گرفته است) ‌در فرکانس‌هاي ميکروويو بسيار سريع کار مي‌کند. نتيجه حاصل،‌ گامي مهم در تلاش براي توليد اجزاء نانوالکترونيک است که مي‌تواند جايگزين سيليکون در کاربردهاي الکترونيکي متعدد شود.

امروزه مدارهاي ميکروالکترونيکي متداول، کوچک و کوچک‌ترشده، به نظر مي‌رسد که طي دهة آينده به محدوديت‌هاي ناشي از خواص بنيادي سيليکون برسند. خواص نيمه‌رسانايي نانولوله‌هاي کربني، آنها را به جايگزيني مطمئن براي سيليکون تبديل مي‌کند. هم‌اکنون اين نانولوله‌ها در ساخت اجزاء الکترونيکي متعددي از جمله ديودها و ترانزيستورهاي اثر ميداني به کار برده مي‌شوند.

ترانزيستورهاي معمولي سه ترمينال دارند: الکترودهاي سورس 1، درين 2 و گيت 3. الکترود گيت، چگالي الکترون‌ها را در ناحيه کروي ترانزيستور که معمولاً از مواد نيمه‌رسانا ساخته مي‌شود، کنترل مي‌نمايد.

تصوير SEM از نانولوله تک ديواره نيمه‌هاديS Li et al. 2004 Nano Lett. 4 753چنانچه چگالي الکترون بالا باشد، جريان از سورس به درين مي‌رود و اگر چگالي پائين باشد، جرياني برقرار نمي‌شود. اين خاصيت سبب مي‌شود تا ترانزيستور همانند سوئيچ تبديل عمل نمايد.

برک و همکارانش ترانزيستورهاي خود را با قراردادن يک نانولوله تک‌ديواره به صورت ساندويچي بين الکترودهاي طلائي سورس و درين (به شکل رجوع کنيد) ساختند. هنگامي که آنها ولتاژ گيت را تغيير دادند، دريافتند که اين مدار با فرکانس 6/2 گيگا هرتز کار مي‌کند. اين به معناي خاموش و روشن‌شدن (قطع و وصل) جريان در حدود 1/0 نانوثانيه است که باعث شده است تا اين وسيله سريع‌ترين ترانزيستور نانولوله‌اي ساخته‌شده تاکنون باشد.

در حال حاضر، اين وسيله در دماي 4 درجه کلوين کار مي‌کند. اما برک مطمئن است که مي‌توان آن را طوري ساخت که در دماي اتاق کار کند. به‌علاوه او معتقد است که اين ترانزيستور را مي‌توان به نحوي ساخت که حتي در فرکانس‌هاي بالاتر نيز کار کند.

وي مي‌گويد: "تخمين من براي حد سرعت نظري اين ترانزيستور1012 هرتز (تراهرتز) است که 1000 برابر سريع‌تر از سرعت رايانه‌هاي جديد مي‌باشد."

1- Source

2- Drain

3- Gate

+ نوشته شده در  یکشنبه چهارم آذر 1386ساعت 0:30  توسط حسن عزیزیان  | 

سنسور سرعت چرخ

 سنسور سرعت چرخ

سنسورهای سرعت چرخ بر اساس نوع کارکرد به دو نوع تقسیم می شوند

الف : سنسورهای غیرفعال

این نوع سنسورها بر اساس خاصیت القای مغناطیسی کار می کنند .

در سنسورهای القـایی منبـع تغذیـه وجـود نـدارد و سنسـو ر شـامل یـک

آهنربای دائمی می باشد که سیم پیچی به دور آن مـی باشـد و در مقابـل

یک صفحه دندانه دار نظیر چرخ دنده حرکت می کند . هنگامی که قسمت

بالایی دندانه ها در مقابل سنسور رد می شود جریـان ی در سـیم پـیچ القـا

می شود که با عبور دندانه های پایینی این القا از بین می رود .

-1 آهنربای دائمی

-2 میدان مغناطیسی

-3 سیم پیچ

-4 صفحه دندانه دار

سیگنال ارسالی از این سنسور شبیه یک موج سینوسی می باشد کـه

با افزایش سرعت میزان دامنه و فرکانس موج افزایش می یابد .

 

 

 

 

 

 

اگر به هر دلیلی شیار

 دندانه های صفحه دندانه دار

 کثیف شـود و یـا

فاصله بین سنسور با صف حه دندانه دار تغییـر یابـد سـیگنال ارسـالی

تغییر خواهد نمود .

سنسورهای القایی برای ارسال سیگنال دارای دو سیم می باشد

+ نوشته شده در  جمعه بیست و پنجم آبان 1386ساعت 23:46  توسط حسن عزیزیان  | 

سنسور اثر هال

سنسورهای فعال

اساس کارکرد این نوع سنسورها تقریبا مشابه خاصیت اثر هال می باشد . لکن اندکی

با آن متفاوت می باشد . در سنسورهای با اثر هال با حرکت دادن یک آهنربای دا ئمی

از مقابل سیمی که جریان از آن عبور مـی کنـد یـک اخـتلاف پناسـیل بـه صـورت

سیگنال بین دو نقطه A,B ارسال می گردد .

سنسور با اثر هال از یک کریستال سلسیوم تشکیل شده است که چند اتم سلسـیوم

بوسیله اتمهای دیگر جایگ زین شده است و بـدین شـکل خاصـیت اثـر هـال را پیـدا

می کند و تا زمانی که آهن ربا نزدیک سنسـور اسـت سـیگنال بـه صـورت اخـتلاف

پتانسیل از کریستال خارج می شود

سنســـورهای بـــا خاصـــیت اثـــر هـــال دارای ســـه ســـیم بـــه شـــرح ذیـــل

می باشد

(1 منبع تغذیه

(2 اتصال بدنه

(3 سیگنال

اما در سنسور ABS نوع فعال بدین صورت است که سیگنال مستقیما از کریسـتال

سلیسیوم خارج نمی شود بلکه با عبور آهن ربا در مقابل سنسور تغییـر مقاومـت بـه

بورد الکترونیکی موجود در سنسور منتقل می شود وقتی تغییر مقاومت مغناطیسـی

توسط بورد تشخیص داده شد از طریق اتصال کوتاه دو سر سیم سیگنال بـه صـورت

تغییر ولتاژ ارسال می شود لذا نتیجه دقیقا مشابه اثر ه ال بوده ولـی بـه لحـاظ نـوع

عملکرد با آن متفاوت می باشد .

این سنسور بر خلاف اثر هال اغلب شامل دو سیم می باشد

تغییرات سیگنال بسته به نوع سنسور متفاوت می باشد .

امتیاز این نوع سنسورها نسبت به سنسورهای غیرفعال این اسـت کـه در سـرعتهای

پایین حتی 1 کیلومتر بر ساعت نیز عمل می کنند ولـی سنسـورهای غیـر فعـال از

سرعت 7 کیلومتر بر ساعت به بعد شروع به فعالیت می کنند .

در سیستم ABS با سنسور فعال آهن ربا بر روی یک طرف بلبرینـگ چـرخ نصـب

می گردد که به همراه چرخش چرخ و بلبرینگ ، آهنربا نیز در مقابل سنسور حرکت

می کند

+ نوشته شده در  جمعه بیست و پنجم آبان 1386ساعت 23:44  توسط حسن عزیزیان  | 

كوچكترين ربات دنيا

این روبات که آلیس(Alice) نام دارد به اندازه یک حبه قند بوده و طول و عرض و ارتفاعش 2 سانتی متر است.

نمونه اینگونه روباتهای کوچک در چند دانشگاه دیگر از جمله MIT هم ساخته شده ولی یا اندازه آنها بزرگتر است و یا اینکه به این اندازه خود مختار نیستند.

آلیس دو چرخ بوده و هر چرخ به یک موتور ساعت وصل می باشد. این موتورها، موتورهای یک نوع ساعت خیلی دقیق سواچ هستند و کنترل آنها با کنترل موتورهای عادی فرق داشته و خیلی پیچیده تر می باشد.

تعداد 10 عدد از این روباتها در دانشگاه Caltech برای مطالعه رفتار جمعی استفاده می شود. حدود 20 عدد برای مطالعه رفتار سوسکها! توسط بیولوژیست های بلژیکی و فرانسوی استفاده می شود و حدود ده عدد دیگر نیز توسط بیولوژیست های سوییسی برای مطالعه رفتار مورچه ها بکار برده شده اند.

+ نوشته شده در  چهارشنبه بیست و سوم آبان 1386ساعت 1:16  توسط حسن عزیزیان  | 

طرز کار ترانزیستور

صورت استاندارد دو نوع ترانزیستور بصورت PNP و NPN داریم. انتخاب نامه آنها به نحوه کنار هم قرار گرفتن لایه های نیمه هادی و پلاریته آنها بستگی دارد. هر چند در اوایل ساخت این وسیله الکترونیکی و جایگزینی آن با لامپهای خلاء، ترانزستورها اغلب از جنس ژرمانیم و بصورت PNP ساخته می شدند اما محدودیت های ساخت و فن آوری از یکطرف و تفاوت بهره دریافتی از طرف دیگر، سازندگان را مجبور کرد که بعدها بیشتر از نیمه هادیی از جنس سیلیکون و با پلاریته NPN برای ساخت ترانزیستور استفاده کنند.




تفاوت خاصی در عملکرد این دو نمونه وجود ندارد و این بدان معنی نیست که ترانزیستور ژرمانیم با پلاریته NPN یا سیلیکون با پلاریته PNP وجود ندارد.



نمای واقعی تری از پیوندها در یک ترانزیستور که تفاوت
کلکتور و امیتر را بوضوح نشان می دهد.


برای هریک از لایه های نیمه هادی که در یک ترانزیستور وجود دارد یک پایه در نظر گرفته شده است که ارتباط مدار بیرونی را به نیمه هادی ها میسر می سازد. این پایه ها به نامهای Base (پایه) ، Collector (جمع کننده) و Emitter (منتشر کننده) مشخص می شوند. اگر به ساختار لایه ای یک ترانزیستور دقت کنیم بنظر تفاوت خاصی میان Collector و Emitter دیده نمی شود اما واقعیت اینگونه نیست. چرا که ضخامت و بزرگی لایه Collector به مراتب از Emitter بزرگتر است و این عملا" باعث می شود که این دو لایه با وجود تشابه پلاریته ای که دارند با یکدیگر تفاوت داشته باشند. با وجود این معمولا" در شکل ها برای سهولت این دو لایه را بصورت یکسان در نظر میگیردند.

بدون آنکه در این مطلب قصد بررسی دقیق نحوه کار یک ترانزیستور را داشته باشیم، قصد داریم ساده ترین مداری که می توان با یک ترانزیستور تهیه کرد را به شما معرفی کرده و کاربرد آنرا برای شما شرح دهیم. به شکل زیر نگاه کنید.




مدار ساده برای آشنایی با طرز کار یک ترانزیستور

بطور جداگانه بین E و C و همچنین بین E و B منابع تغذیه ای قرار داده ایم. مقاومت ها یی که در مسیر هریک از این منابع ولتاژ قرار دادیم صرفا" برای محدود کردن جریان بوده و نه چیز دیگر. چرا که در صورت نبود آنها، پیوندها بر اثر کشیده شدن جریان زیاد خواهند سوخت.

طرز کار ترانزیستور به اینصورت است، چنانچه پیوند BE را بصورت مستقیم بایاس (Bias به معنی اعمال ولتاژ و تحریک است) کنیم بطوری که این پیوند PN روشن شود (برای اینکار کافی است که به این پیوند حدود 0.6 تا 0.7 ولت با توجه به نوع ترانزیستور ولتاژ اعمال شود)، در آنصورت از مدار بسته شده میان E و C می توان جریان بسیار بالایی کشید. اگر به شکل دوم دقت کنید بوضوح خواهید فهمید که این عمل چگونه امکان پذیر است. در حالت عادی میان E و C هیچ مدار بازی وجود ندارد اما به محض آنکه شما پیوند BE را با پلاریته موافق بایاس کنید، با توجه به آنچه قبلا" راجع به یک پیوند PN توضیح دادیم، این پیوند تقریبا" بصورت اتصال کوتاه عمل می کند و شما عملا" خواهید توانست از پایه های E و C جریان قابل ملاحظه ای بکشید. (در واقع در اینحالت می توان فرض کرد که در شکل دوم عملا" لایه PN مربوط به BE از بین می رود و بین EC یک اتصال کوتاه رخ می دهد.)

بنابراین مشاهده می کنید که با برقراری یک جریان کوچک Ib شما می توانید یک جریان بزرگ Ic را داشته باشید. این مدار اساس سوئیچ های الکترونیک در مدارهای الکترونیکی است. بعنوان مثال شما می توانید در مدار کلکتور یک رله قرار دهید که با جریان مثلا" چند آمپری کار می کند و در عوض با اعمال یک جریان بسیار ضعیف در حد میلی آمپر - حتی کمتر - در مدار بیس که ممکن است از طریق یک مدار دیجیتال تهیه شود، به رله فرمان روشن یا خاموش شدن بدهید.

+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و دوم آبان 1386ساعت 20:19  توسط حسن عزیزیان  | 

سنسور دما

الكتريكي

اصل ترمو الكتريك:


هرگاه 2 فلز غير همجنس يك مدار بسته را تشكيل بدهند 2 نقطه اتصالش در دو دماي متفاوت قرار گيرد .
جريان اكتريكي از اين مدار بسته رد مي شود كه به ان اثر سي بك ميگويند.

برعكس اين حالت هر گاه در مدار بالا جرياني رد شود دو سر محل اتصال تعقير دما مشاهده مي شود .به اين اثر peltir گفته ميشود.

ترموكوبل

در يكي از طرفينش ميبايستي دماي مبنا باشد و دماي نقطه دوم نسبت به دماي مبنا سنجيده شود.

مشكل ترمو كوبل اينست كه اگر يكي از نقاط اتصال را ماي مبنا قرار دهيم با تعقير دماي محيط مبنا عدد اندازه گيري شده i هم تعقيير ميكند اين امر باعث ايجاد خطا در دما ميشود .

ترموول
به دليل حساسيت اتصال ترموكوبل و خوردگي اين نقطه در يك محصول شيمياي تر مو كوبلها داخل غلافي به نام ترموول قرار ميگيرد و تر موول داخل محيط شيمياي نصب ميشود .

جبران تعقيرات دماي مبنا در ترموكوبل

زمانيكه دماي محيط مبنا افرايش مي يابد عددي كه ترموكوبل اندازه ميگيرد دوچار ايراد ميشود لذا اگر بتوان در مسير ترموكوبل يك مقاومت متقير با دما با شيب منفي NTC قرار داد .

به طوري كه V(TERMO)=V(^T)-V(NTC) =VTERMOCOUPLE
V(^T)=T HOT -T REF

NTC ها در همان دماي محيط نسب ميشوند و زماني كه دماي محيط زياد شده مقاومت كم ميشود و افت ولتاژي روي ان هم كاهش پيدا ميكند.







PTC

معمولا از فلزات ساخته مي شوند زيرا ميدانيم افرايش دما مقاومت ويژه فلز را فزايش ميدهد .





 




نمونه سنسور با استفاده از پل وتسن

 

كه R2 مقاموت از نوع PTC ميباشد . كه 2 سر مدار به يك منبع ولتاژ DC ميرود و سر نقطه دار ها به امپر متر يا PLC ميرود .
كاليبراسيون

سنسور را در دماي صفر درجه برده و جريان اندازه گيري شده وسط را با تعقير R3 R4 صفر كرده حال دستگاه كالبره شده و هر چه دما تعقير كند بالانس يالهاي ضربدري به هم ميخورد . و باعث ميشود عدد امپر متر تعقير كند

سنسورهاي نيمه هادي دما

اين سنسورها داراي مشخصه خوبي نميباشند و معمولا به عنوان فقط ts استفاده ميگردند.

اساس كار انها.

همانطور كه ميدانيم افت ولتاژ 2 سر يك ديود باياس شده با يك جريان ثابت حدود -2mv/c ميباشد يعني اگر يك ديود با يك جريان ثابت باياس مستقيم شده با يك درجه تعقير دما ولتاژ به اندازه 2mv در دوسر كم يا زياد شده.


سنسورهاي اندازه گيري مكانيكي دما.

معمولا در اين سوئيچها يا مبدلها اندازه گيري بر اساس جابه جاي يعني تعقير دما يك عنصر را به صورت مكانيكي جابه جا ميكند سپس با سنسورهاي جا به جاي مقدار اين جابه جاي را اندازه گرفته و دما را با يك تناسب مشخص ميكنيم .



ترمو متر جيوه اي


محدوده اندازه گيري اين ترمو متر در حدي است كه جيوه لوله بين 2 محدوده سيم پيچي شده لوله باشد به علاوه نقطه جوش جيوه در محيطي كه اندازه گيري صورت ميگيرد مورد توجه قرار ميگيرد .





اندازه گيري دما به روش تعقير فشار.

در اين روش تعقير دما به تعقير فشار مبدل شده تعقير فشار در لوله بوردون به جابه جاي تبديل شده و در نهايت جابه جاي به روشي اندازه گيري خواهد شد.



لوله بوردن


لوله اي انعطاف پذير يا الاستيك كه حجم ثابت و مسدودي دارد معمولا داخلش از يك گاز كامل پرشده طبق قانون عمومي گازها.

افزايش دما منجر به افزايش فشار و لوله تعقير فرم خواهد داد.

در استفاده مايعات يا گازهاي مختلف داخل لوله بوردون يا ترمو مترها به خواص خورندگي مايع دقت شود.






اندازه گيري دماي بي متال يا 2 فلز


بر اساس اتصال 2 فلز با ظريبهاي انبساط طولي متفاوت كار ميكنند با تعقير دما افزايش فلز با ظريب انبساط بالاتر خم بيروني و فلز با ظريب انبساط كمتر خم داخلي گرفته


+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و دوم آبان 1386ساعت 19:10  توسط حسن عزیزیان  | 

مدار نمایش اعداد از طریق 7Segment

مدار نمایش اعداد از طریق 7Segment


در این پروژه با نحوه نمایش اعداد بوسیله 7Segment آشنا می شوید.

قطعات مورد نیاز


1-7Segment کاتد مشترک یک عدد
2-منبع تغذیه 9 ولت DC
3-کلید سه حالته 4 عدد
4-آیسی 4511 یک عدد
5-مقاومت 680 اهم 7 عدد
6-برد بورد
7-سیم تلفنی
7Segment

شکل داخلی این قطعه الکترونیکی به صورت زیر است.در این قطعه همواره یک پایه بین تمامی پایه ها مشترک است.این پایه می تواند مثبت یا منفی باشد اگر این پایه مشترک منفی باشد 7segment را کاتد مشترک می گویند.در صورتیکه این پایه مشترک مثبت باشد 7Segment را آند مشترک می گویند.بنا بر این 7Segment زیر یک 7segment کاتد مشترک است.همانطور که ملاحظه می کنید 7Segment دارای خطوطی با نامهای a,b,c,d,e,f,g است
هر کدام از این خطوط ها شامل یک دیود است.زمانیکه ولتاژی مثبت در سمت آند این دیودها می افتد شما می توانید در این دیود کاتد مشترک ارقام را مشاهده کنید.ابته توجه کنید که پایه مشترک را به منفی تغذیه وصل کرده باشید.






آیسی 4511


به این آیسی در شکل زیر توجه کنید.پایه 8 منفی پایه-16 مثبت و پایه های 9 تا 15 خروجی های a,b,c,d,e,f,g به سمت 7Segment است.پایه های 1و2و6و7 ورودی آیسی است .ورودی های پایه های 3و4و5 بسته به نوع کاربرد متفاوت است.این آیسی یکی از معروفتر ین درایور های 7Segment است.عبارت BCD در ورودی آیسی بیانگر ارقام باینری است.






چیدمان مدار

به شماتیک مدار در شکل زیر توجه کنید.همانطور که در شکل می بیند.پایه های 3و4 مشترکابه مثبت وصل می شوند.پایه 5 به منفی وصل می شود.پایه های 9 تا 15 از طریق مقاومتهای 680 اهم به 7Segment وصل می شوند.نحوه قرار گرفتن کلیدها را در شکل زیر مشاهده کنید.با تغییر موقعییت کلیدها در شکل زیر به چپ و راست می توانید ارقام را در 7Segment مشاهده کنید.



+ نوشته شده در  دوشنبه بیست و یکم آبان 1386ساعت 20:17  توسط حسن عزیزیان  | 

اسیلاتور مربعی

قطعات مورد نیاز


  1. 1عدد آیسی 555
  2. 1 عددمقاومت 1 مگااهم
  3. 1 عدد ترانزیستور 2n2222
  4. 1 عددخازن 1 میکروفاراد
  5. 2 عدد مقاومت 4.7کیلواهم
  6. 1عدد LED
  7. برد بورد
  8. سیم تلفنی

نقشه مدار


همانطور که در نقشه ملاحظه می کنید به شرح نحوه بستن مدار که ساده می باشد می پردازیم.
طبق معمول اول پایه های مربوط به تغذیه و زمین مدار را وصل کنید.پایه 8 تغذیه مثبت 9 ولت و پایه 1 زمین است.
پایه 4 را نیز به مثبت 9 ولت وصل کنید.
پایه های 2و6 را به طور مستقیم به هم وصل کنید.،و از پایه 6 و سمت مثبت خازن به زمین متصل کنید.از پایه 6 توسط مقاومت 1 مگااهم به پایه 3 که خروجی می باشد متصل کنید.از پایه 3 توسط یک مقاومت 4.7 کیلواهم به بیس ترانزیستور 2n2222 متصل نمایید.
امیتر این ترانزیستور را زمین کنید.کلکتور را با یک مقاومت 4.7 کیلواهم به کاتد یا منفی LED متصل نمایید.،و آند این LED را به صورت مستقیم به مثبت 9 ولت وصل نمایید.
این تایمر با این المانها با ولتاژ 9 ولت عملکرد بهتری دارد.
لازم به ذکر است.،اگر نور LED که شما استفاده می کنید خیلی کم است.مقدار مقاومت خروجی از کلکتور به LED را کاهش دهید.مثلا مقاومت 1 اهم قرار دهید.
 


 img/daneshnameh_up/d/de/TIMER111.jpg          فرمول محاسبه زمان روشن ماندن LED

در این مدار مقاومت 1مگااهم را به همراه خازن 10 میکروفاراد داریم.که با توجه به فرمول زیر زمان به صورت زیر محاسبه می گردد.
این فرمول در ولتاژ 9 ولت محسبه می شود.

 


توضیحات مدار


در این مدار پایه های 2و6 به یکدیگر متصل شده اند.و از این دو پایه مشترک با یک مقاومت 1 مگااهم به پایه خروجی 3 متصل کردیم در واقع از پایه های 2و6 به پایه 3 فیدبک کردیم.
همانطور که در نقشه ملاحظه می کنید.خازن 10 میکرو فاراد نیز توسط پایه های 2و6 در مسیر فیدبک قرار می گیرد.
زمانیکه منبع تغذیه را روشن می کنید.،یا باطری را به مدار وصل کنید.LED روشن می شود.بنابراین ما در خروجی لبه بالارونده پالس را داریم.،که با تحریک بیس ترانزیستور LED را روشن می کند.در واقع پایه 2 آیسی 555 تحریک می شود.و خازن شروع به شارژ می کند .پس از شارژ کامل خازن LED خاموش می شود.در این حالت پایه 6 تحریک می شود.و لبه پایین رونده پالس را در خروجی داریم.
چون بیس ترانزیستور با لبه بالا رونده پالس تحریک می شود بنابراین در این حالت LED روشن نخواهد شد.
در این مدار متناوب همانطور که ملاخظه می کنید.وضعیت خروجب توسط مقاومت 1 مگااهم فیدبک داده می شود.

آیسی 555


مشخصات کامل پایه ها در شکل زیر امده است.در صورت مشاهده شکل سمت چپ متوجه دایرهای کوچک بر روی آن می شوید.در سمتی که این دایره واقع شده اولین پایه،پایه یک آیسی است.این آیسی را می توانید در دو وضعیت مونواستابل وآ استابل مورد استفاده قرار داد.در حالت مونو استابل تولید و شکل پالس قابل کنترل است.که این کنترل عموما از طریق پایه 2 آیسی555 صورت می گیرد.اما در حالت آاستابل در صورت داشتن تغذیه مثبت و منفی در پایه های 1و4و8 واتصال خازن و مقاومت درپایه های 2و6و7 به طور خودکار و بدون تحریک پالسهای ثابت وتعیین شده ای را ایجاد می کند.پایه 3 این آیس همواره پایه خروجی است.
این آیسی کاربردهای فراوانی دارد که از آن جمله می توان به تولید پالس،کنترل پهنای پالس،مدارات تایمر و فرستنده و گیرنده وغیره.... می توان اشاره کرد.

img/daneshnameh_up/f/f6/555-CMOS-Timer1.jpg
+ نوشته شده در  دوشنبه بیست و یکم آبان 1386ساعت 19:47  توسط حسن عزیزیان  | 

مدارهای الکتریکی قسمت دوم

 

سلف چيست؟

سلف عنصري است دو سر كه در هر لحظه از زمان رابطه مشخصي بين شار وجريان آن وجود دارد.

سلف يك ذخيره كننده انرژي مغناطيسي است وجريان آن عبارت است از

به طور كلي سلف به چهار صورت ممكن است وجود داشته باشد.



 

سلف خطي و تغيير پذير ناپذير با زمان

كه مقدار L اندوكتانس سلف وثابت است.



 

سلف خطي تغيير پذير با زمان

(L(t اندوكتانس خازن است كه با زمان تغيير مي كند



 

سلف غير خطي تغيير ناپذير با زمان



 

سلف غير خطي تغييرپذير با زمان



 

OP-Amp چيست؟

تقويت كننده عملياتي يك عنصر سه سر مي باشد كه رابطه زير بين ترمينالهاي آن وجود دارد.

V0=A(V+-V-)

I+ = I- = 0

بهره: A = ∞ ----> V+ = V-

براي مشخص شدن خروجي بايد حتما از فيدبك استفاده شده غالبا از نوع منفي باشد.



 

انواع منابع در مدارهاي الكتريكي

منابع مدارهاي الكتريكي را مي توان از چند نظر تقسيم بندي كرد:


1- منبع ولتاژ - منبع جريان


2-منبع مستقل - منبع وابسته


3-منبع ac - منبع dc



 

انواع منبع ولتاژ

1- منبع مستقل:منبعي است كه ولتاژ دو سر آن مستقل از جريان گذرنده از آن مقداري ثابت است.


2- منبع وابسته: منبعي است كه ولتاژ دو سر آن به ولتاژ يا جريان شاخه اي ديگر وابسته است.

منبع وابسته به ولتاژ
منبع وابسته به جريان
منبع مستقل
 



 

نكته :‌هر عنصري موازي با منبع ولتاژ را مي توان ناديده گرفت.



انواع منبع جريان

1- منبع مستقل:منبعي است كه جريان خروجي آن مستقل از ولتاژ دو سرآن مقداري ثابت است.


2- منبع وابسته: منبعي است كه جريان خروجي آن به ولتاژ يا جريان شاخه اي ديگر وابسته است.



 

نكته :‌هر عنصري سري با منبع جريان را مي توان ناديده گرفت.


منبع وابسته به ولتاژ
منبع وابسته به جريان
منبع مستقل


 

شكل موجهاي اساسي به كار رفته در مدارهاي الكتريكي .

1- مقدار ثابت:

f(t) = K

2- تابع سينو سوئيد

f(t) = A Cos (ω t + Φ)

3- تابع پله اي واحد

 

 

1 , t > 0

 

0 , t < 0

 

{

u (t)=

 

4- تابع پالس

 

5- تابع ضربه واحد

نكته: ويژگي غربالي تابع ضربه واحد

 

6- تابع شيب واحد :

 

7- تابع دوبلت واحد : مشتق تابع ضربه واحد

+ نوشته شده در  دوشنبه بیست و یکم آبان 1386ساعت 19:35  توسط حسن عزیزیان  | 

آموزش مدارهای الکتریکی قسمت اول

 

تعاريف و قوانين

هر المان مدار را ميتوان يك شاخه دو سر با جهت هاي قراردادي مطابق شكل فرض كرد طبق قرارداد ورود جريان به قطب مثبت ولتاژ مي باشد.

 


 

قانون جربان كيرشهف(KCL):

در هر گره از مدار الكتريكي و در هر لحظه از زمان مجموع جبري جريان همه شاخه ها كه از آن گره خارج يا به آن وارد مي شود برابر صفر است.

 


 

قانون ولتاژ كيرشهف(KVL):

در هر حلقه از يك مدار الكتريكي فشرده و در هر لحظه از زمان مجموع جبري ولتاژهاي شاخه ها صفر است.

 

 


 

مقاومت چيست؟

مقاومت عنصري است كه در هر لحظه از زمان ولتاژ وجريان آن از قاعده مشخصي پيروي مي كند. به طور كلي مقاومت به چهار صورت ممكن است وجود داشته باشد.


مقاومت خطي وتغيير ناپذير با زمان

رابطه ولتاژ جريان به صورت V=RI مي باشد كه R مقاومت و ثابت مي باشد.

 

 

مقاومت خطي وتغذيه پذير با زمان

رابطه ولتاژ جريان به صورت(V(t)=R(t)I(t مي باشد كه(R(t مقاومت بوده وبا زمان تغيير مي كند مثل پتانسيومتر

 


 

مقاومت غير خطي وتغذيه ناپذير با زمان

رابطه ولتاژ جريان به صورت زير مي باشد :

مقاومت كنترل شده با جريان

مقاومت كنترل شده با ولتاژ

 

V (t)=f (i (t))

 

i (t) = g (v (t))

 

{

 


 

 


 

مقاومت غير خطي وتغيير ناپذير با زمان

رابطه ولتاژ جريان به صورت زير مي باشد :

مقاومت كنترل شده با جريان

مقاومت كنترل شده با ولتاژ

 

V (t)=f (i (t), t)

 

i (t) = g (v (t), t)

 

{

 


 

 


 

ديود چيست؟

ديود يك مقاومت غير خطي است كه مشخصه ولتاژ جريان آن در حالت ايده آل بصورت زير مي باشد.

ديود خاموش است اگر: V>0 ----> i=0


ديود روشن است اگر: i>0---->v=0

 


 

خازن چيست؟

عنصري است دو سز كه رابطه مشخصي در هر لحظه از زمان ميان بار الكتريكي ذخيره شده در آن و ولتاژ دو سرآن وجود دارد

خازن يك ذخيره كننده انرژي الكتريكي است و جريان آن عبارت است از :

به طور كلي خازن به چهار صورت ممكن است وجود داشته باشد.

 


 

خازن خطي وتغيير ناپذير با زمان

 

كه C ظرفيت خازن و ثابت است.

 


 

خازن خطي وتغيير پذير با زمان

 

(C(t ظرفيت خازن است كه با زمان تغيير مي كند

 


 

خازن غير خطي وتغيير ناپذير با زمان

 

 


 

خازن غير خطي وتغيير پذير با زمان

+ نوشته شده در  دوشنبه بیست و یکم آبان 1386ساعت 19:31  توسط حسن عزیزیان  | 

مدارارسال اطلاعات از طریق کامپیوتر بر روی

مدارارسال اطلاعات از طریق کامپیوتر بر روی



در این مدار با نحوه ارسال اطلاعات از طریق کامپیوتر بر روی LCD که نوع آن 2 در 16 است،آشنا می شوید.
منظور از 2 در 16 بودن یک LCD این است.،که LCD دارای 2 ردیف است که هر ردیف آن دارای 16 ستون است.اگر ماتریس ها را بشناسید می توانید تصویر بهتری از این مطلب داشته باشید. در این مدار شما با فشردن هر دکمه بر روی صفحه کلید یا کیبورد معادل آنرا بر روی LCD که مجزا از کامپیوتر است،مشاهده خواهید کرد.در واقع شما در این مدار با یک نمونه از مداری که در اصطلاح به آن pcinterface می گویند.آشنا می شوید.در ضمن برای کار با این مدار بایستی با زبان برنامه نویسی C نیز تا حدودی آشنا باشید.

قطعات مورد نیاز


  1. 1 عدد آی سی MAX232
  2. 1 عدد آی سی 74HC4060
  3. 1 عدد آی سی CDP6402C
  4. 1 عدد LCD 2*16
  5. 1 عدد آی سی CD4069
  6. 4 عدد خازن 10 میکروفاراد
  7. 2 عدد خازن 22 پیکو فاراد
  8. 1 عدد کریستال 2.4576
  9. 1 عدد مقاومت 10 مگااهم
  10. یک ردیف 16 تایی پین هدر مادگی
  11. یک ردیف 16 تایی پین هدر نری
  12. برد بورد
  13. 1 عدد کابل RS232 پین به پین
  14. 1 عدد مقاومت 220 اهم
  15. 1 عدد سوکت RS232

نقشه مدار

اطلاعات مربوط به آی سی های موجود در نقشه را از لینک های زیر دانلود کنید.برای دانلود datasheet ها می بایست برنامه acrobat reader را در داخل سیستم داشته باشید.
CDP6402
HIN232
74HC4060
CD4069

آی سی MAX232 که در بازار با نام HIN232 می توانید پیدا کنید.رابط بین پورت سریال کامپیوتر شما با دیگر سخت افزار موجود در مدار شما می باشد.آی سی CDP6402 در واقع وظیفه انتقال اطلاعات سریال و تبدیل آن به صورت موازی جهت نمایش بر روی LCD را بر عهده دارد.عمل انتقال اطلاعات بر روی LCD را پورت های RBR1 تا RBR8 بر عهده دارند.هنگامیکه شما کلیدی را بر روی صفحه کلید فشار می دهید.اطلاعات آن از طریق پورت سریال به پایه 20 آی سی منتقل می شود.در استاندارد RS232 پین های DTR و TXD است.و پین RXD نیز وظیف دریافت اطلاعات را در این نقشه به عهده دارند.
آی سی CDP6402 برای کار با LCD نیاز به یک کلاک داخلی دارد که این کلاک را مطابق نقشه از پایه های مشترک شده 40 و 17 که به پایه12 آی سی 74HC4060 متصل است انجام می شود.
برای این کار آی سی 74HC4060 از کریستال 2.4576 استفادهشده است.با استفاده از این فرکانس پالس تولید شده در پایه 7 این آی سی 153.6 کیلو هرتز خواهد بود.که با تقسیم آن بر عدد 16 9600BPS به دست می آید.منظور از 9600 Baud rate یا نرخ ارسال اطلاعات در هر ثانیه است.اگر به برنامه نوشته شده به زبان C نیز توجه کنید.نرخ ارسال اطلاعات معادل 9600BPS تعیین شده است.نرخ ارسال اطلاعات در واقع سرعت انتقال اطلاعات نیز می باشد.به توضیحات مربوط به این آی سی در ادامه صغحه توجه کنید.عدد 16 مشخصه داخلی آی سی CDP6402 است.که از حاصلضربش در Baud rate مقدار فرکانس کاری مورد نیاز برای ارسال اطلاعات بر روی LCD مشخص می شود.
در آی سی CDP6402 مواردی که شما می بایست برای انتقال در نظر بگیرید.لحاظ شده است که به این موارد نیز اشاره خواهم کرد.اگر به شکل این آی سی در data sheet نگاه کنید.متوجه پایه هایی با نام های EPE ،CLS1،CLS2 ،SBS،CRL خواهید شد.
شما در ارسال اطالاعات علاوه بر تنظیم سرعت اطلاعات نیازمند تنظیم موارد دیگری از قبیل مقدار بیت اتنقال داده شده در هر بار انتقال،STOP BIT و parity خواهید بود.parity شامل دو دسته odd parity به معنی parity فرد و even parity به معنای parity ذوج است.این موارد نیز توسط آی سی CDP6402 تعیین می شود.
پایه PI که پایه 35 است.،به عنوان پایه مربوط به parity پایه SBS که پایه 36 است مربوط به stob bit ، پایه های CLS1 و CLS2 مربوط به طول کاراکتر است.پایه EPE نیز مربوط به parity از نوع ذوج است.
پایه 34 نیز register یا ثبات مربوط به نگهداری این اطلاعات است.به ادامه توضیحات در معرفی آی سی ها و LCD توجه کنید.


 




عکس LCD به همرا پین هدر نری و مادگی

پین هدر مادگی را تا 16 پین بریده و به LCD لحیم کنید.از پین هدر نری نیز تا 16 پین ببرید.در هنگام کار با LCD به شماره پایه های آن دقت کنید.اگر به پشت LCD نگاه کنید شماره پایه مربوط به 1 و 16 را خواهید دید.مسلما بعد از جاییکه شماره پایه 1 را می بینید پایه 2 قرار گرفت.تا به پایه 16 می رسد.LCD را هم می توان 8 بیت و هم 4 بیت راه اندازی کرد.که در اینجا از 8 پین LCD
از شماره پایه 7 تا 14 استفاده شده است.البته در بازار LCD های مختلف با سطر و ستون های مختلف موجود است.ممکن است در بازار یک LCD 3*16 یا نوع های دیگر را به طور مثال ببینید.منظور از LCD 3*16 نوعی از LCD است.که دارای 3 سطر و 16 ستون در هر سطر است.پایه 1 پایه زمین، پایه 2 پایه تغذیه مثبت و پایه 3 مربوط به CONTRAST یا تنظیم شدت روشنایی LCD است.اگر این پایه را زمین کنید.شدت روشنایی صفحه LCD ماکزیمم خواهد بود.البته می توانید این پایه را به سر وسط یک پتانسیومتر وصل کنید و سرهای کناری این پتانسیومتر را یکی به مثبت ولتاژ و دیگری را زمین کنید و با استفاده از پتانسیومتر میزان روشنایی صفحه را تنظیم کنید.
پایه 6 مربوط به پایه ENABLE یا فعال شدن LCD است.که توسط پایه های 18 و 19 آی سی CDP6402 تغذیه می شود.که این پایه های مربوط به دریافت اطلاعات هستند.اگر پایه 18 را زمین کنید.تمامی خروجی های RBR1 تا RBR8 صفر یا LOW می شوند و دیگر LCD هیچ کاراکتری را نمایش نخواهد داد.
پایه 4 LCD با نام register select معرفی می شود.که اگر به برنامه دقت کنید.این پایه از طریق پورت DTR فعال می شود.








آی سی 74HC4060

عملکرد این آی سی در داخل جدول زیر توضیح داده شده است.همانطور که در توضیحات مربوط به نقشه مدار گفتم.وظیفه تععین Baud Rateیا نرخ ارسال اطلاعات را بعهده دارد.در زیر به دو نوع کریستال اشاره شده است.یکی 1.8432 مگاهرتز و دیگری 2.4546 مگاهرتز می باشد.که با توجه به این مقادیر خروجی های متفاوتی را در پایه های Q4 تا Q9 خواهیم داشت.همانطور که در نقشه مدار نیز ملاحظه می کنید.و با توجه به نوع عملکرد این آی سی مقدار Baud Rate ایجاد شده در پایه Q4 معادل 9600bps می باشد.


!آی سی CDP6402

Pin1 Vdd 5V ،Pin2 NC Not connected،Pin3 GND Ground
Pin4 PRD Reciver Register Disable،
Pin5:12 RBR8:RBR1 Reciver Buffer Register،Pin13 PE Parity Error،Pin14 FE Framing Error
Pin16 SFD Status Flag Disable، Pin15 OE Overrun ،Pin17 RRC Reciver Register Clock
Pin18 nDRR Data Reciver Reset،Pin19 فDR Data Recived،Pin20 PRI Reciver Register In
Pin21 MR Master Reset،Pin22 TBRE Transmit Buffer register Empty
Pin23 nTBRL Transmitter Buffer Load
Pin24 TRE Transmitter Register Empty،Pin25 TRo Transmitter Register Out
Pin26:33 TBR8:TBR1 Transmitter Buffer Registe
Pin34 CRL Control Register Load،Pin35 PI Parity Inhibit،Pin36 Stop Bit Select
Pin37:38 CLS2:CLS1 Character length Select ،Pin39 EPE Even Parity Enable
Pin40 TRC Transmiter Register Clock




اگر پایه 4 این آی سی HIGH یا یک باشد.خروجی به صورت High Impedance می باشد و شما کاراکتری بر روی LCD مشاهده نخواهید کرد.به همین خاطر در نقشه این پایه زمین شده است.پایه های 5 تا 12 bus یا محل ارسال اطلاعات به LCD می باشد.
پایه 13 مربوط به Error parity است.که در این جا اگر به برنامه توجه کنید .می بینید که از parity در ارسال استفاده نشده است به همین خاطر این پایه و همچنین پایه های 14 و 15 که در ارسال و دریافت در برنامه لحاظ نشده اند به صورت not connect هستند.پایه 16 نیز اگر high باشد.باعث می شود پایه های PE, FE, OE, DR به صورت High Impedance باشند.و LCD موردی را نشان ندهد.پایه 17 و 40 نیز مربوط به تعیین baud Rate است.که در جای خود به آن اشاره شد.پایه 20 مربوط به دریافت سریال از طریق پورت سریال است.در واقع هر کاراکتری که شما تایپ می کنید.اطلاعاتش بر روی این پایه قرار می گیرد.پایه 21 نیز مربوط به reset آی سی است.که قبل از دادن تغذیه به آی سی می بایست این پایه زمین شده باشد.
پایه های 37 و 38 طول کاراکتر انتقالی را نشان می دهند.که در برنامه این طول 8 معرفی شده است.به همین خاطر پایه های 37و 38 که CLS1 و CLS2 نامیده می شوند.هر دو به مثبت ولتاژ متصل شده اند.اگر CLS1 و CLS2 هر دو زمین باشند.طول کاراکتر انتقالی 5 بیت خواهد بود.اگر CLS1 به مثبت ولتاژ متصل باشد و CLS2 به زمین طول کاراکتر انتقالی 6 خواهد بود.اگر CLS1 زمین باشد.و CLS2 به مثبت ولتاژ متصل باشد.طول کاراکتر انتقالی 7 بیت و اگر هر دو به مثبت ولتاژ متصل باشند.طول کاراکتر انتقالی 8 خواهد بود.این مسئله در برنامه نیز قابل دیدن است.


آی سی max232

این آی سی را جهت ارسال و دریافت استاندارد RS232 به خاطر داشته باشید.چرا که اگر بخواهید در این ضمینه ها کار کنید نیاز دارید که این آی سی را خوب بشناسید.این آی سی دارای 4 عدد بافر NOT است.4 پین از این آی سی همانطور که در شکل نیز مشاهده می کنید.مربوط به ارسال و دریافت RS232 و 4 پورت دیگر مربوط به خروجی های و ورودی های این آی سی به سخت افزار ها یا آی سی های دیگر موجود در مدار است.منظور از ورودی این است که گاهی ممکن است اطلاعات از جاهای دیگر به کامپیوتر ارسال شود نه فقط از کامپیوتر به سخت افزارهای دیگر،پایه 2 ورودی مثبت ولتاژ و پایه 6 ورودی منفی ولتاژ است.
اگر شما تنها سطح مثبت ولتاژ را دارید.واز سطح منفی استفاده نمی کنید.می بایست پایه آی سی مربوط به سطح منفی ولتاژ را که پایه 6 است را با یک خازن الکترولیت به زمین هدایت کنید.به گونه اییکه سر مثبت خازن در زمین و سر منفی خازن در پایه 6 باشد.یکی از مزایای این آی سی قیمت ارزان آن است.برای این آی سی از خازن های الکترولیت 1 میکروفاراد نیز می توانید استفاده کنید.













برنامه مدار به زبان C

دانلود source برنامه

در این برنامه تمامی خطوط مشخص است. و توضیحات در آن داده شده است.
sorce برنامه را از
اینجا دانلود کنید.


شماره پین های مربوط به ارسال و دریافت RS232

با توجه به جهت فلش ها به نوع پین ها که ورودی یا خروجی هستند.،می توانید پی ببرید


!نتیجه گیری کلی
دراین مدار شما با آی سی MAX 232 به عنوان رابط در استاندارد RS223 آشنا شدید.که در خیلی از موارد و مداراتی که به طریقی با کامپیوتر کار می کنند.به آن نیاز دارید.همچنین با آی سی مربوط به درایور LCD به نام CDP6402 و با آی سی 74HC4060
برای ایجاد Baud Rate 9600bps برای هماهنگ کردن LCD با آی سی CDP6402 و نمونه ای از برنامه C جهت موارد این چنینی آشنا شدید که هر قسمت از این مدار را می توانید برای موارد دیگر نیز تعمیم دهید.

+ نوشته شده در  شنبه دوازدهم آبان 1386ساعت 16:49  توسط حسن عزیزیان  | 

Infrared Remote Control

Infrared Remote Control


This circuit will allow you to turn on any piece of equipment that operates on 115 volts ac. The reciever circuit is based on the Radio Shack infrared receiver module(MOD), part number 276-137. It is also available from some of the other sources listed on my Links page. The MOD accepts a 40khz IR signal that is modulated at 4 khz. When a signal is recieved the MOD will go low. The sensitivity of the MOD is set by different values for R1 and C1.
The values for R1 may need to be as high as 10,000 ohms and for C1 40uf. This will prevent the unit from turning on under normal lighting conditions. You will need to experiment with the vaules that work best for you. The output of the 4013 chip a flip flop toggles on and off with the reception of a IR pulse. The output of the 4013 turns on the MOC optical coupler which in turn switches on the triac and supplies power to the AC load.


+ نوشته شده در  شنبه دوازدهم آبان 1386ساعت 16:40  توسط حسن عزیزیان  | 

قفل الكترونيكي

Electronic Locker



This circuit is an Electronic Locker. It is controlled by a switches combination (by a code). There is a switch matrix on the door of the locker. This one is a unit of switches connected into 4 arranged of 4 columns for a total of eight terminals. When we press on a switch, this one establishes the contact between its column and its line. This switch matrix is also used in the telephones, for example. But it is numbered from 0 to 9 and from A to F for a total of 16 switches. To open the locker, we have to press 4 specific and different switches in the good order. If for example the code is 0,1,2,3 and we press two times to the same switches: 0,1,2,2,3 the locker won't open. In this circuit, the code is 0,1,2,3 but we can set the desired code when we built de circuit. The desired line (called "stage" in the schematic) is connected to the ground and to a pin of the 3.3k resistor and the other line is connected to an input of the 7408 and to the other pin of the resistor.



All the desired numbers of the code are in the same line. To set the order of the number of the code, we have to set the good connection between the node of the 7414 input and the appropriate node of the capacitor. For example, if we select the first line (y1) and the code is 0,1,2,3 the first number (#1) is connected to the top left contact (x1). The switch 0 is corresponding to x1/y1. These points of contact are colored in orange in the schematic. When the locker is locked, the red LED is turned on and the green LED is turned off. When the locker is opened, the red LED is turned off and the green LED is turned on. To lock the locker, we can push any of the 16 switches of the matrix. The locker is powered by a 6V source. I recommend using a 6V rechargeable battery because this one lasts a long time (at least 3 full days) and can be re-used. Otherwise, we can use four 1.5V battery connected in serial. These least only 5 hours but are less expensive.

To save energy, we can remove the red LED. When the locker is powered on, it is locked. The electric motor or the inductors close the door while a bit of time and after, stop working. When we open the locker, the electric motor or the inductors open the door while a bit of time and after, stop working. To control the state of the door (open or lock) we can use an electric motor or a pair of inductors. If we use a electric motor, when the locker is closed, the motor turns in the anti-clockwise direction during a certain time and moves down a toothed bar. After this time, the motor stops turning and the locker remains closed. When the locker is opened, the motor turns in the clockwise direction during a certain time and moves up the toothed bar.


After this time, the motor stops turning and the locker remains opened. If we use two inductors, when the locker is closed, the second inductor works during a certain time and moves left a magnetic bar by attraction. After this time, the inductor stops working and the locker remains closed. When the locker is opened, the first inductor works during a certain time and moves right the magnetic bar. After this time, the inductor stops turning and the locker remains opened. The buffer (L293D) who controls the motor or the inductors has two Vcc inputs and four ground connections. The both Vcc inputs must be connected to the +6V and all ground connections must be connected to the ground of the circuit. All the parts of the circuits are placed in the rack except the DELs and the switch matrix which them, are placed on the door
+ نوشته شده در  شنبه دوازدهم آبان 1386ساعت 16:37  توسط حسن عزیزیان  | 

کلید حساس به نور

مدار کلید حساس به نور

قطعات مورد نیاز


1 عدد آیسی 741
1 عدد رله 12 ولت
1 عدد دیود 1N4007
1 عدد ترانزیستور BC109
3 عدد مقاومت 10 کیلو اهم
1 عدد مقاومت 4.7 کیلو اهم
1 عدد مقاومت 270 کیلو اهم
1 عدد مقاومت 1 کیلواهم
1 عدد فیوز 1 آمپر
1 عدد پتانسیومتر 1 مگا اهم
1 عدد مقاومت نوری(LDR)
2 سانتی متر وارنیش به قطر فتو سل
برد بورد
سیم تلفنی
لامپ 220 ولت با سرپیچی که دو سیم ازآن بیرون آمده باشد







طبق معمول در ابتدا پایه های مربوط به تغذیه آیسی 741 را ببندید.پایه شماره 4 تغذیه زمین و پایه 7 تغذیه مثبت است.
پایه 2 این آیسی ورودی منفی و پایه 3 ورودی مثبت است.پایه 2 را با یک مقاومت 10 کیلو اهم به پایه وسط پتانسیومتر 1 مگا اهم متصل کنید.یکی از پایه های کناری این پتانسیومتر را به زمین متصل کنید.
دومرتبه از پایه 2 با یک مقاومت نوری به طور مستقیم به مثبت ولتاژ وصل کنید.
پایه 3 را که ورودی مثبت است یک بار با مقاومت 10 کیلو اهم به زمین و بار دیگر با یک مقاومت 10 کیلو اهم دیگر به مثبت ولتاژ وصل کنید.

از پایه 6 که خروجی این آیسی است.با یک مقاومت 270 کیلو اهم به پایه 3 که ورودی مثبت است وصل کنید.در واقع شما با این کارخروجی را به ورودی فیدبک می کنید.
حال از پایه خروجی 6 آیسی به یک سر مقاومت 4.7 کیلو اهم وصل کنید.،سر دیگر مقاومت4.7 کیلو اهم را به یک سر مقاومت 1 کیلو اهم متصل نمایید.،و سر دیگر این مقاومت را زمین نمایید.
حال به سراغ رله می رویم.
به شکل رله یک کنتاکت از پایین نگاه کنید.متوجه 5 پایه فلزی می شوید.سه پایه به یکدیگر نزدیک هستند.، و دو پایه دیگر از این 3 پایه فاصله دارند.
از این 3 پایه 2 پایه کناری مخصوص اینرجایز شدن یا در واقع تحریک رله و عوض شدن جهت کلید درونی در این المان است.اگر با دقت به شکل این المان از زیر نگاه کنید.،متوجه می شوید.از سه پایه گفته شده یک پایه کمی جلوتر است.این پایه در حالت عادی،یعنی حالتی که رله تحریک نشده است.با یکی از دو پایه دیگر که مجزا از دو پایه اینرجایز شدن است.،اتصال دارد.این اتصال را حتی می توانید با ولت متر تجربه کنید.

وقتی رله اینرجایز یا تحریک شود جهت ارتباط این پایه مشترک عوض می شود.و با پایه دیگر رله ارتباط پیدا می کند.در حالت عادی همانطور که در نقشه ملاحظه می کنید از این رله یک پایه آزاد است. این پایه در واقع همان پایه ای است.که در حالت عادی پایه مشترک با آن ارتباط دارد.


همانطور که در نقشه ملاحظه می کنید.یک پایه از دو پایه مربوط به اینرجایز این رله به طور مستقیم به مثبت ولتاژ متصل است.زمین این رله برای اینرجایز شدن از کلکتور ترانزیستور ایجاد می شود.
همانطور که در شکل مشخص است.در اتصال بین پایه مشترک با لامپ از یک عدد فیوز یک آمپر جهت محافظت مدار استفاده شده است.با استفاده از فیوز مقدار جریانی که وارد سر مشترک رله می شود 1 آمپر است.در صورتیکه میزان جریان بیشتر از 1 آمپر باشد.فیوز به صورت محافظ عمل می کند و ارتباط رله با لامپ را قطع می کند اگر بخواهید با این مدار روشنایی یک لامپ 220 ولت را کنترل کنید.بهتر است از فیوز استفاده کنید.

حال به توضیحات مربوط به قسمت نحوه اتصال لامپ می پردازیم.
در این قسمت یک سر سیم که از سر پیچ لامپ بیرون آمده به صورت مستقیم واردیکی از سوراخهای پریز برق کنید.
باز هم تذکر می دهم.که این مدار را با حظور فرد بزرگتر و کسی که نسبت به برق آگاهی دارد ببندید.تا خدای نکرده دچار مشکل برق گرفتگی نشوید.
سر رله که در حالت عادی به پایه مشترک رله ارتباط ندارد را وارد .سوراخ دیگر پریز برق کنید.سر مشترک رله را نیز با یک فیوز یک آمپر به سر دیگر لامپ که به طور مستقیم به پریز وصل نیست.،متصل کنید.
سر دیگر سیمی که از سر پیچ بیرون آمده است.به طور مستقیم به سر مشترک رله وصل کنید.،در حالت عادی یعنی زمانی که رله اینرجایز نشده است.این سر مشترک با پایه ای از رله ارتباط دارد.، که به هیج جایی وصل نیست.زمانی که ترانزیستور زمین را برای یک سر رله در اثر نبودن نور فراهم کند.رله که یک سرش به طور مستقیم به ولتاژ‌متصل است.،اینرجایز می شود.،
و فاز یا نول را که بروی پایه مشترک است.بروی سر دیگر لامپ می افتد. و لامپ روشن می شود
برای عملکر بهتر مدار توصیه می کنم از وارنیش استفاده کنید.قطر وارنیشی که تهیه می کنید به اندازه قطر مقاومت نوری باشد تا مانع رسیدن نور از اطراف به آن بشود.
در حال عادی با توجه به اینکه مقاومت نوری به مثبت ولتاژ متصل است.و سر دیگر آن به پایه 2 که ورودی منفی است.،ولتاژ در این پایه منفی بیشتر از مقدار ولتاژ در پایه مثبت است.زمانیکه مانع از رسیدن نور به مقاومت نوری می شوید.ولتاژ در پایه منفی بیشتر از ولتاژ‌در پایه مثبت می شود.،این اختلاف ولتاژ باعث تحریک پایه 6 در خروجی آیسی می شود.ایجاد ولتاژ در پایه 6 آیسی باعث تحریک ترانزیستور و بوجود آمدن زمین در کلکتور ترانزیستور می شود.در این حالت بدلیل اینکه رله سر دیگرش به مثبت ولتاژ‌متصل است.تنها احتیاج به زمین دارد تا تحریک شود.،این زمین شدن توسط ترانزیستور برای رله ایجاد می شود.
با پیچاندن پتانسیومتر می توانید میزان ولتاژ‌ورودی در پایه 2 و حساسیت مدار را کنترل کنید.
در پایه 3 همانطور که می بینید.،از دو مقاومت 10 کیلو اهم که یک به زمین و دیگری به مثبت ولتاژ متصل شده است.،استفاده شده است.با یک تقسیم ولتاژ ساده چون این دو مقاومت یکسان بوده و به صورت سر ینیز بسته شده اند .ولتاژ حدود 5 ولت را در این پایه مثبلت داریم،ولتاژ در پایه 2 نیز در حالت عادی حدود 8 تا 9 ولت است.که در صورت نبودن نور این ولتاژ به حدود 2 تا 3 ولت می رسد که این ولتاژ از ولتاژ‌در پایه 3 کمتر است.در این حالت است که رله با توجه به توضیحات قبلی اینرجایز شده و لامپ روشن می شود.
همانطور که در نقشه ملاحظه می کنید.، دیود در این مدار نقش محافظتی دارد.در واقع این دیود که به صورت برعکس بر روی پایه های اینرجایز رله قرار گرفته مدار شما را از جریان برگشتی رله هنگامیکه نور در محیط باشد.،محافظت می کند.
مقاومت نوری، نور دریافت کند

+ نوشته شده در  شنبه دوازدهم آبان 1386ساعت 16:33  توسط حسن عزیزیان  | 

پاور3الي30 ولت

3-30 V/2.5 A Stabilized power supply



General Description

This is a very useful project for anyone working in electronics. It is a versatile power supply that will solve most of the supply problems arising in the everyday work of any electronics work shop. It covers a wide range of voltages being continuously variable from 30 V down to 3 V. The output current is 2.5 A maximum, more than enough for most applications. The circuit is completely stabilised even at the extremes of its output range and is fully protected against short-circuits and overloading.



--------------------------------------------------------------------------------
Technical Specifications - Characteristics
Input voltage: 24V DC
Output current: 2.5 A
Output volytage: 3-30V DC
--------------------------------------------------------------------------------

How it Works
The power supply is using a well known and quite popular VOLTAGE STABILIZER IC the LM 723. The IC can be adjusted for out put voltages that vary continuously between 2 and 37 VDC and has a current rating of 150 mA which is of course too low for any serious use. In order to increase the current handling capacity of the circuit the output of the IC is used to drive a darlington pair formed by two power transistors the BD 135 and the 2N 3055. The use of the transistors to increase the maximum current output limits the range of output voltages somewhat and this is why the circuit has been designed to operate from 3 to 30 VDC. The resistor R5 that you see connected in series with the output of the supply is used for the protection of the circuit from overloading. If an excessively large current flows through R5, the voltage across it increases and any voltage greater than 0.3 V across it has as a result to cut the supply off, thus effectively protecting it from overloads. This protection feature is built in the LM 723 and the voltage drop across R5 is sensed by the IC itself between pins 2 and 3. At the same time the IC is continuously comparing the output voltage to its internal reference and if the difference exceeds the designer’s standards it corrects it automatically. This ensures great stability under different loads. The potentiometer P1 is used to adjust the out put voltage at the desired level. If the full range from 3 to 30 V is desired then you should use a mains transformer with a secondary winding having a rating of at least 24 V/3 A. If the maxi mum voltage output is not desired you can of course use a transformer with a lower secondary voltage output. (However, once rectified the voltage across the capacitor C2 should exceed by 4-5 volts the maximum output expected from the circuit.





Construction
First of all let us consider a few basics in building electronic circuits on a printed circuit board. The board is made of a thin insulating material clad with a thin layer of conductive copper that is shaped in such a way as to form the necessary conductors between the various components of the circuit. The use of a properly designed printed circuit board is very desirable as it speeds construction up considerably and reduces the possibility of making errors. Smart Kit boards also come pre-drilled and with the outline of the components and their identification printed on the component side to make construction easier. To protect the board during storage from oxidation and assure it gets to you in perfect condition the copper is tinned during manufacturing and covered with a special varnish that protects it from getting oxidised and makes soldering easier. Soldering the components to the board is the only way to build your circuit and from the way you do it depends greatly your success or failure. This work is not very difficult and if you stick to a few rules you should have no problems. The soldering iron that you use must be light and its power should not exceed the 25 Watts. The tip should be fine and must be kept clean at all times. For this purpose come very handy specially made sponges that are kept wet and from time to time you can wipe the hot tip on them to remove all the residues that tend to accumulate on it.
DO NOT file or sandpaper a dirty or worn out tip. If the tip can not be cleaned, replace it. There are many different types of solder in the market and you should choose a good quality one that contains the necessary flux in its core, to assure a perfect joint every time.
DO NOT use soldering flux apart from that which is already included in your solder. Too much flux can cause many problems
and is one of the main causes of circuit malfunction. If nevertheless you have to use extra flux, as it is the case when you have to tin copper wires, clean it very thoroughly after you finish your work. In order to solder a component correctly you should do the following:
Clean the component leads with a small piece of emery paper.





Bend them at the correct distance from the component body and insert the component in its place on the board. You may find sometimes a component with heavier gauge leads than usual, that are too thick to enter in the holes of the p.c. board. In this case use a mini drill to increase the diameter of the holes slightly. Do not make the holes too large as this is going to make soldering difficult afterwards. Take the hot iron and place its tip on the component lead while holding the end of the solder wire at the point where the lead emerges from the board. The iron tip must touch the lead slightly above the p.c. board. When the solder starts to melt and flow wait till it covers evenly he area around the hole and the flux boils and gets out from underneath the solder. The whole operation should not take more than 5 seconds. Remove the iron and allow the solder to cool naturally without blowing on it or moving the component. If everything was done properly the surface of the joint must have a bright metallic finish and its edges should be smoothly ended on the component lead and the board track. If the solder looks dull, cracked, or has the shape of a blob then you have made a dry joint and you should remove the solder (with a pump, or a solder wick) and redo it. Take care not to overheat the tracks as it is very easy to lift them from the board and break them. When you are soldering a sensitive component it is good practice to hold the lead from the component side of the board with a pair of long-nose pliers to divert any heat that could possibly damage the component. Make sure that you do not use more solder than it is necessary as you are running the risk of short-circuiting adjacent tracks on the board, especially if they are very close together. After you have finished your work cut off the excess of the component leads and clean the board thoroughly with a suit able solvent to remove all the flux residues that may still remain on it.

Start building the circuit by placing the pins on the board and soldering them. You must be very careful when soldering the components that are going to carry heavy currents as your joints must be capable of withstanding the maximum current without getting hot. Solder the IC socket in its place taking care not to insert it the wrong way round and then put the resistors in their places on the board. Resistor R5 should be soldered in such a way as to keep its body slightly separated from the p.c. board to let the air circulate around the component and cool it. Continue your work with the capacitors. Be careful not to insert the electrolytic the wrong way round. The polarity is marked on the capacitors and the p.c. board is also marked accordingly. Insert the rectifier bridge in its place. The bridge is a heavy duty type and has leads made of heavier gauge wire than usual. If you have any difficulty inserting them in the p.c. board you can enlarge the holes with a mini drill. (Automatic production of p.c. boards requires all the holes on the board to be of the same diameter.)



Do not however make the holes too wide as you are going to find soldering the leads much more difficult afterwards. Solder TR1 in its place and mount TR2 on the heatsink following the diagram and making sure there is no electrical connection between the heat sink and the transistor. Don’t forget the insulators, and use heat transfer compound between the transistor body and the heat sink. Using heavy gauge wires connect TR2 to the board and finally using a flat ribbon cable connect the potentiometer with the rest of the circuit. Insert the VOLTAGE REGULATOR in its socket and your power supply is ready. Now make a final inspection of your work to ensure that there are no mistakes that could cause a lot of trouble later. If everything looks OK you can connect the input of the circuit (it is marked «24 VAC» on the board) to the secondary winding of the transformer. Connect a voltmeter to the pins marked «OUT 3-30 V» and using a mains lead connect the primary of the transformer to a convenient power out let. If everything was done properly the voltmeter should give a reading and turning the potentiometer should make it change.



Slight variations from the minimum and maximum voltages specified are normal, are caused from component tolerances and should not worry you. Although the circuit works with low voltages and is quite safe to touch any part while it is in operation it needs a mains transformer to supply this low voltage and the primary of the transformer is connected to the mains which makes it very dangerous. The best idea is to use a case for everything in order to make a complete stand alone power supply for your experiments. Smart Kit also makes a suitable case for this supply with a printed front panel, ready drilled for the output connectors, switches, fuse holder and panel instruments.



Parts List

R1 = 560R 1/4WC1 = 100nFR2 = 1,2 K 1/4WC2 = 2200uF 35-40VR3 = 3,9 K 1/4WC3 = 100 pFR4 = 15K 1/4WC4 = 100uF/ 35VR5 = 0,15R 5W D = B40 C3300/2200, 3A rectifier bridgeP1 = 10K potesiometerTR1 = BD 135IC = LM723TR2 = 2N3055



CAUTION
This circuit works from the mains and there are 220 VAC pre sent in some of its parts. Voltages above 50 V are DANGEROUS and could even be LETHAL. In order to avoid accidents that could be fatal to you or members of your family please observe the following
rules:


DO NOT work if you are tired or in a hurry, double check every thing before connecting your circuit to the mains and be ready to disconnect it if something looks wrong.
DO NOT touch any part of the circuit when it is under power.
DO NOT leave mains leads exposed. All mains leads should be well insulated. -DO NOT change the fuses with others of higher rating or replace them with wire or aluminium foil.
DO NOT work with wet hands. -If you are wearing a chain, necklace or anything that may be hanging and touch an exposed part of the circuit BE CAREFUL. USE ALWAYS a correct mains lead with the correct plug and earth your circuit correctly. If the case of your project is made of metal make sure it is properly earthen. If it is possible use a mains transformer with a 1:1 ratio to isolate your circuit from the mains. When testing a circuit that works off the mains wear shoes with rubber soles, stand on dry non conductive floor and keep one hand in your pocket or behind your back. If you take all the above precautions you are reducing the risks you are taking to a minimum and this way you are protecting your self and those around you. A carefully built and well insulated device does not constitute any danger for its user. BEWARE: ELECTRICITY CAN KILL IF YOU ARE NOT CAREFUL.


Here are some photos from this power supply finished and installed in a box.


+ نوشته شده در  شنبه دوازدهم آبان 1386ساعت 16:15  توسط حسن عزیزیان  | 

پاور5ولت يك آمپر

5V/1A Power Supply


TECHNICAL CHARACTERISTICS:
Tendency of entry: 220V AC
Tendency of expense: 5V DC
Current of expense: 1A



Materially:
C1
1000mF/16V electrolytic
C2, C4
100nF polyester
C3
100mF/16V electrolytic
d1-4
4 x 1N4004 or bridge of passages 50V - 1A
U1
LM7805
T1
Transformer of catering 220V/9V - 1A
Notes:


 

Changing the prices of certain elements we can have different tendency of expense:
U1
T1
C1
C3
Tendency of expense

LM7805
220V/9V - 1A
1000mF/16V
100mF/16V

5V
LM7806
220V/9V - 1A
1000mF/16V
100mF/16V

6V
LM7809
220V/12V - 1A
1000mF/25V
100mF/16V

9V
LM7812
220V/15V - 1A
2200mF/25V
100mF/16V

12V
LM7815
220V/18V - 1A
2200mF/35V
100mF/25V

15V
LM7818
220V/24V - 1A
2200mF/35V
100mF/25V

18V
LM7824
220V/30V - 1A
2200mF/40V
100mF/35V

24V
+ نوشته شده در  شنبه دوازدهم آبان 1386ساعت 16:14  توسط حسن عزیزیان  | 

مبدل12ولت dcبه220ولتAC


12V to 220V inverter








How to calculate transformer rating

The basic formula is P=VI and between input output of the transformer we have Power input = Power output
For example if we want a 220W output at 220V then we need 1A at the output. Then at the input we must have at least 18.3V at 12V because: 12V*18.3 = 220v*1
So you have to wind the step up transformer 12v to 220v but input winding must be capable to bear 20A.
+ نوشته شده در  شنبه دوازدهم آبان 1386ساعت 16:9  توسط حسن عزیزیان  | 

شارژر باطری




برای شارژ باطری های 1.5 و 9 ولت استفاده میشه
ترانس هم 220 به 12 AC و 0.5A میباشد.

+ نوشته شده در  شنبه دوازدهم آبان 1386ساعت 16:7  توسط حسن عزیزیان  | 

نرم افزار تبدیل کار ت صوتی به اوسیلوسکوپ دیجیتال

نرم افزار تبدیل کار ت صوتی به اوسیلوسکوپ دیجیتال



Virtins Sound Card MultiInstrument 2.1
__________________
+ نوشته شده در  چهارشنبه نهم آبان 1386ساعت 18:38  توسط حسن عزیزیان  | 

مدار ساعت با 8051

مدار ساعت با 8051


+ نوشته شده در  چهارشنبه نهم آبان 1386ساعت 12:17  توسط حسن عزیزیان  | 

مدار ولتمتر دیجیتال DC

مدار ولتمتر دیجیتال DC


در این مدار با ساخت یک ولتمتر دیجیتال dc آشنا می شوید.در این مدار حتی نوع پلاریته را می توانید.،تعیین کنید.

برای کسی که می خواهد.،الکترونیک بیاموزد.ولتمتر یک وسیله غیر قابل اجتناب است.

قطعات مورد نیاز

  1. 1 عدد خازن 100 پیکو فاراد
  2. 1عدد خازن 10 نانو فاراد
  3. 1 عدد خازن 220 نانو فاراد
  4. 2 عدد خازن 100 نانو فاراد
  5. 1 عدد مقاومت 1.5 کیلو اهم
  6. 1 عدد مقاومت 12 کیلو اهم
  7. 1 عدد مقاومت 240 کیلو اهم
  8. 2 عدد مقاومت 1 مگا اهم
  9. 1 عدد مقاومت 100 کیلو اهم
  10. 1 عدد مقاومت 1.8 مگا اهم
  11. 1 عدد مقاومت 9.1 کیلو اهم
  12. 1 عدد مقاومت 470 کیلو اهم
  13. 1 عدد آی سی ICL7107
  14. 4 عدد 7egment آند مشترک
  15. برد بورد
  16. سیم تلفنی
نقشه مدار

پایه 1 این آی سی تغذیه مثبت و پایه 26 تغذیه منفی است.
مدار تغذیه دوبل 5 ولت را جهت تغذیه این آی سی ببندید.

حال خروجی مثبت 5 ولت این تغذیه دوبل را به پایه 1 آی سی ICL7017 و خروجی منفی 5 ولت را به پایه 26 این آی سی وصل کنید.
پایه های 21،35،32،30 این آی سی را به زمین متصل کنید.زمین در واقع نقطه ای از مدار است.،که دارای ولتاژ صفر است.

پایه های 40 ،39 و 38 پایه های مربوط به اسیلاتور یا نوسان ساز این آی سی است.

پایه 40 را با یک مقاومت 100 کیلو اهم به پایه 39 و دومرتبه از پایه 40 با یک خازن 100 پیکوفاراد به پایه 38 این آی سی متصل نمایید.

پایه های 33 و 34 را با یک خازن 100 نانو فاراد به یکدیگر متصل کنید.

پایه 29 را با یک مقاومت 1.5 کیلو اهم به یک خازن 100 نانو فاراد متصل کنید.از سر دیگر این خازن با یک مقاومت 470 کیلواهم به پایه 28 آی سی و با یک خازن 220 نانو فاراد به پایه 27 آی سی متصلنمایید.

پایه 36 را با یک مقاومت 12 کیلو اهم به مثبت 5 ولت و از همین پایه با یک مقاومت 240 کیلو اهم به زمین وصل کنید.

حال از محلی که می خواهید ولتاژ را اندازه گیری کنید. با یک مقاومت 1.8 مگا اهم به یک سر کناری پتانسیومتر 2.2 کیلو اهم و سر دیگر پتانسیومتر را با یک مقاومت 9.1 کیلو اهم به زمین متصل نمایید. حال سر وسط این پتانسیومتر با یک مقاومت 1 مگا اهم به پایه 31 آی سی متصل کنید.
برای حذف نویزی که از محیط بر روی مقاومت 1 مگا اهم و در نتیجه در پایه 31 ایجاد می شود.
این پایه را با یک خازن 10 نانو فاراد به زمین متصل کنید.تا نویزهای موجود در محیط توسط این خازن تخلیه شود.و مشکلی برای عملکرد صحیح مدار ایجاد نشود.

همانطور که در نقشه می بینید.،ولتاژ ورودی بین سر آزاد مقاومت 1.8 مگا اهم و زمین اندازه گیری می شود.در واقع همیشه ولتاژ یا اختلاف پتانسیل بین دو نقطه گرفته می شود.

برای امتحان این مدار ورودی مثبت و منفی یک باطری یا منبع تغذیه متغییر را توسط دو سیم به این دو سر اعمال کنید.
در باطری ما ولتاژ متغیر نداریم در این حالت ولتمتر ولتاژ ثابتی را نشان می دهد.
اما در مورد منبع تغذیه متغییر با کم و زیاد کردن ولتاژ در منبع تغذیه شاهد تغییرات آن در 7segment ها می شوید.


نحوه اتصال 7segment ها به مدار


اگر به شکل این آی سی در نقشه نگاه کنید.، متوجه می شوید این آی سی دارای پایه های A1 تا G1 برای اولین 7segment
A2 تا G2 برای دومین 7segment
A3 تا G3 برای سومین 7segment
پایه 20 این آی سی نیز تعیین کننده پلاریته ولتاژ ورودی است.

در مورد پلاریته به طور مثال اگر از ورودی های مثبت و منفی تغذیه،ورودی مثبت را به سر آزاد مقاومت 1.8 مگا اهم متصل کنید و سر منفی آنرا به زمین متصل کنید.در این صورت پلاریته مثبت است.حال اگر این کار رابرعکس انجام دهید.به صورتیکه ورودی منفی منبع تغذیه به سر آزاد مقاومت 1.8 مگا اهم و سر مثبت به زمین متصل باشد.شما شاهد علامت منفی بر روی 7segment ای که جهت تعیین پلاریته در نظر گرفته اید.،خواهید بود.
پایه های a,b,c,d,e,f و g این قطعه الکترونیکی در کنار نقشه کاملا مشخص است.

برای جلوگیری از شلوغی در نقشه از کشیدن خروجی های پایه های مربوط به 7segment آی سی به 7segmentخودداری کردم.، این پایه های مربوط به آی سی و پایه های a تا g یک 7segment در نقشه کاملا مشخص شده است.

من از دو 7segment استفاده کردم.،و با کم و زیاد کردن ولتاز منبع تغذیه تا رنج انتهایی آن، که در حدود 40 ولت dc بود.،به صورت دقیق ولتاژ را در این دو 7segment مشاهد کردم.

اگر می خواهید.،پلاریته پتانسیل ورودی را نیز تعیین کنید. پایه 20 این آی سی را به پایه g یک 7segment که به پایه های دیگر این آی سی متصل نیست.، وصل کنید.در این حالت اگر ولتاژ ورودی منفی یا دارای اختلاف پتانسیل منفی باشد.علامت منفی در این 7segment قابل مشاهده است.در واقع از این 7segment تنها، از پایه g استفاده کنید.


تنظیم کردن ولتمتر


پتانسیومتر 2.2 کیلو اهم در این مدار جهت کالیبره کردن به کار می رود.
ولتاژ منبع تغذیه را یک بار با یک ولتمتر دیگر اندازه گیری کنید.،و این مقدار را به خاطر بسپارید.و حال ولتاژ منبع تغذیه را با ولتمتری که ساخته اید اندازه بگیرید.اگر مقدار دیده شده در 7segment کمتر یا بیشتر از ولتمتر دیگر بود.این پتانسیومتر 2.2 کیلو اهم را با پیچ گوشتی ساعتی آنقدر به چپ و راست بچرخانید.تا ولتاژ خوانده شده در ولتمتری که شما ساخته اید.،با ولتاژی که در ولتمتر دیگر نشان داده شد.، یکسان باشد.

مشاهده پالس مربعی شکل


در پایه های مربوط به اسیلاتور این آی سی زمانیکه تغذیه آن وصل باشد.،و اسیلسکوپ نیز در اختیار داشته باشید.می توانید پالسی مربعی شکل را در پایه 38 این آی سی و مشتق این پالس را در پایه 40 مشاهده کنید.

تغذیه 7segment ها


نوع 7segment های استفاده شده در این مدار آند مشترک است.در واقع می بایست پایه مشترک هر تعداد 7segment که استفاده می کنید.با هم مشترک کنید.،آنگاه این پایه مشترک را با یک مقاومت به ولتاژ مثبت 5 ولت متصل کنید.،پایه مشترک در 7segment پایه وسط آن است.،هر 7segment دو پایه مشترک دارد.همانطور که در نقشه می بینید.،یکی از پایه های مشترک 7segment به جایی وصل نیست.چون این پایه مشترک به پایه مشترک دیگر ارتباط دارد.بنابراین نیازی نیست به جایی متصل شود.

بقیه پایه های a تا g با ورودی صفر تحریک می شوند.یعنی زمانی هر کدام از 7segment ها عددی نشان می دهند که ولتاژ ورودی این پایه ها از سمت آی سی صفر باشند.

در این مدار تغذیه 7segment ها به طور مشترک از یک رگولاتور 7805 گرفته شده که این عمل باعث کشیدن جریان از این رگولاتور و داغ شدن آن می شود.برای این منظور یا بایست از heat sink (خنک کننده) استفاده کنید.یا از رگولاتور 7805 دیگری استفاده کنید.،و ورودی 9 ولت مثبت را به ورودی این رگولاتور نیز بدهید.و خروجی 5 ولت آنرا با یک مقاومت 100 اهم به پایه مشترک 7segment ها که با هم مشترک شده است.متصل نمایید.
یا آنکه ولتاز مثبت 9 ولت ورودی را به صورت مستقیم با یک مقاومت 1 کیلو اهم به پایه مشترک 7segment ها متصل کنید.

این تصویر تغییر اندازه داده شده است. برای مشاهده تصویر کامل روی این جایگاه کلیک کنید. تصویر اصلی دارای اندازه 800x500 می باشد.
+ نوشته شده در  چهارشنبه نهم آبان 1386ساعت 12:14  توسط حسن عزیزیان  | 

مدار شمارنده دودویی تعداد پالس توسط LED

مدار شمارنده دودویی تعداد پالس توسط LED



در این پروژه با نحوه شمارش باینری پالس آشنا می شو ید.

قطعات مورد نیاز

  1. 12 عدد LED قرمز یا هر رنگ دیگر
  2. 1 عدد کلید (PUSH -BOTTOM)
  3. 1 عدد آیسی 4040
  4. 1 عدد آیسی 555
  5. 1 عدد پتانسیومتر 5 کیلو اهم
  6. 2 عدد مقاومت 5.6 کیلو اهم
  7. 1 عدد خازن
  8. 1 عدد خازن 4.7 میکرو فاراد
  9. برد بورد
  10. سیم تلفنی
  11. تغذیه 5 ولت
  12. 12 عدد مقاومت 470 اهم
نقشه مدار دریافت کننده پالس

توجه داشته باشید.، یک سر کلید(push -bottom) با یک مقاومت 5.6 کیلو اهم به منفی تغذیه متصل شده است.،یک سر دیگر آن بدون اتصال با پایه 10 آیسی 4040 به مثبت تغذیه متصل شده است.
رنج مقاومتهای متصل شده به LED بسته به نوع LED متفاوت خواهد بود.، اگر نوری که از LED ها مشاهده می کنید .،شدت لازم را ندارد.، رنج مقاومتها را پایین بیاورید.،اما همه مقاومتها می بایست یکسان باشند.
در این مدار دکمه PUSH-BOTTOM باعث راه اندازی اولیه مدار می شو د(RESET).،کل مدار می شود.،؛در واقع با هر با فشردن دکمه PUSH -BOTTOM شمارش از ابتدا آغاز می شود.اگر در قسمت ورودی پالس مدار تولید پالس را قرار ندهید.،این مدار به طور خودکار و متاثر از نویز محیط شروع به شمردن می کند.،در این حالت با نزدیک کردن دست خود می توانید.در شمردن اختلال ایجاد کنید.به طور کل عمل شمردن متاثر از نویز محیط است.نویز ایجاد شده می تواند توسط کامپیوتر یا موبایل یا هر وسیله الکترونیکی دیگر ایجاد شود.پس شما ملزم به استفاده از مدار تولید پالس هستید.
نحوه اتصالات در نقشه کاملا مشخص است.
اگر بخواهید عمل شمارش را در هر لحظهSTOP یا متوقف کنید.یک عدد کلید (PUSH -BOTTO M) دیگر را استفاده کنید.یک سرش را به طور مستقیم به پایه 10 و یک سر دیگر آنرا به منفی منبع تغذیه وصل کنید.،هر بار که این دکمه را فشار دهید.عمل شمارش در همان لحظه متوقف می شو د.بدون اینکه عمل شمارش از ابتدا انجام شود.





شکل مدارلحیم شده بر روی برد مسی



عکس پیدا نشد

نقشه مدار تولید پالس


در این مدار پالس مربعی شکل تولید خواهد شد.،شما با داشتن اسیلسکوپ براحتی میتوانید.،این پالسهای مربعی شکل را مشاهده کنید.مدار شمارنده پالس که در بالا مشاهده می کنید.، نسبت به لبه پایین رونده پالس حساس بوده وهر با ر که قسمت وروری پالس این لبه را حس کند.،یک LED روشن می شود.، و عمل شمارش باینری تعداد پالس صورت می گیرد.
خروجی این مدار را به پایه ورودی INPUT PULSE مدار بالا وصل کنید.، با زیاد کردن ضرفیت خازن متصل شده به پایه های 2و6 می توانید عمل شمارش را کندتر کنید.پتانسیومتر نیز در شمارش موثر است.، این کار را با یک پیچ گوشتی ساعتی براحتی می توانید تجربه کنید.،با پیچاندن پتانسیومتر می توانید پهنای پالس را کم یا زیاد کنید.
با توجه به فرمول و خروجی 12 تایی این آیسی تعداد پالس4096 =12^ 2 را شمارش کرده و پس از آن دوباره Reset یا راه اندازی می شود.


+ نوشته شده در  چهارشنبه نهم آبان 1386ساعت 11:53  توسط حسن عزیزیان  | 

مدار محاسبه فاصله از طریق امواج آلتراسونیک بوسیله میکروکنترلر

مدار محاسبه فاصله از طریق امواج آلتراسونیک بوسیله میکروکنترلر



در این پروژه با نحوه بدست آوردن فاصله از طریق امواج آلتراسونیک آشنا می شوید.حداقل فاصله محاسبه شده توسط این مدار 28 سانتی متر و حداکثر آن 3.6 متر است.


قطعات مورد نیاز


2 عدد سنسور آلتراسونیک گیرنده و فرستنده
1 عدد آیسی LM833
1 عدد آیسی LM358
1 عدد آیسی 4011
1 عدد آیسی 4069
1 عدد آیسی PIC 16F873
1 عدد رگولاتور 7805
1 عدد رگولاتور 7809
3 عدد ترانزیستور 2SA1015
3 عدد ترانزیستور 2S1815
3 عدد 7SEGMENT آند مشترک
1 عدد کریستال 4MHz
2 عدد خازن)22P
7 عدد مقاومت 330 اهم
1 عدد پتا نسیو متر 1 کیلو اهم
6 عدد مقاومت 5.6 کیلو اهم
6 عدد خازن 0.1 میکرو فاراد
3 عدد خازن 1000 پیکو فاراد
1 عدد 100 میکرو فاراد
2 عدد دیود 1SS106
سنسور آلتراسونیک
این سنسور به صورت دو pack مجزای گیرنده و فرستنده موجو د می باشد.این دو سنسور به صورت یک پک(pack) واحد نیز وجود دارد. فرکانس تولید شده توسط این سنسور 40 کیلو هرتز می باشد.به شماتیک درونی این سنسور در شکل زیر توجه کنید.

میکروکنترلر PIC 16F873

در این مدار از ویژگی تولید امواج (A/D) آنالوگ به دیجیتال این آیسی و ههچنین از آن جهت محاسبه و درایو کردن 7segment ها جهت نمایش فاصله نیز استفاده شده است.

LM833
این آیسی جهت تقویت امواج آلتراسونیک به میزان 60 دسی بل(db) در قسمت گیرنده مورد استفاده قرار می گیرد.

LM538
این آیسی جهت آشکار سازی امواج آلتراسونیک، در این مدار مورد استفاده قرار می گیرد.

4011
امواج آلتراسونیک تقویت شده توسط دو آیسی فوق، توسط این آیسی hold یا نگهداری می شود.،و وارد میکروکنترلر می شود .،عملکرد این آیسی در این مدار به نوعی شبیه فلیپ فلاپ نوع D است.این آیسی همانطور که در شکل ملاحظه می کنید.، دارای 4 گیت NAND است

رگولاتور 7805
این آیسی جهت تثبیت ولتاژ به میزان 5 ولت جهت مصارف قطعاتی که این حد از ولتاژ برای آنها تعریف شده مورد استفاده قرار می گیرد.

رگولاتور 7809
این آیسی نیز جهت تثبیت ولتاژ به میزان 9 ولت در مدار مورد استفاده قرار می گیرد.

ترانزیستور 1815
این ترانزیستور از نوع npn است .،در این مدار ترانزیستور 1815 جهت درایو کردن آیسی 4069 (not buffer) با تغذیه 9 ولت مورد استفاده قرار می گیرد.،فعال شدن این ترانزیستور توسط میکروکنترلر انجام می گیرد.

ترانزیستور1015
این ترانزیستور از نوع pnp است.،و بیشتر جهت درایو کردن 7segmentوled مورد استفاده قرار می گیرد

4069
این آیسی دارای 6 عدد بافر not است.،در این مدار این آیسی جهت درایو کردن سنسور آلتراسونیک در قسمت فرستنده مورد استفاده قرار می گیرد.

نقشه مدار
در این مدار به نوع خازنها توجه کنید.سه نوع خازن مولتی لایر ، الکترولیت و سرامیکی مورد استفاده قرار گرفته است.همانطور که در نقشه ملاحظه می کنید.،این خازنها با حروف اولشان مشخص هستند.c نمایانگر خازن سرامیکی ، m نمایانگر خازن مو لتی لایر و E نمایانگر خازن الکترولیت است

توضیحات مدار

در زیر شکل مدار تقویت سیگنال را مشاهده می کنید.هنگامیکه امواج آلتراسونیک توسط سنسور گیرنده آلتراسونیک که در نقشه با RX مشخص شده است.،دریافت می شود.،به میزان 60 دسی بل تقویت می شو د.40 دسی بل در مرحله اول و 20 دسی بل در مرحله دوم تقویت می شو د.عمل تقویت به میزان 60 دسی بل را آیسی LM388 انجام می دهد.9 ولت ورودی توسط تقسیم ولتاژ دو مقاومت10K به میزان 4.5 ولت کاهش می یابد.،و وارد پایه مثبت آپ امپ می شود.

در زیر شکل مدار آشکار ساز را مشاهده می کنید.در این قسمت از مدار تنها نصف موج را پس از عبور از دیود خواهیم داشت.دیود دیگر منفی نصف موج حاصل شده را حذدف می کند.
dc موج و پوش آن نیز توسط خازن حذف می شود.

در قسمت بعدی مدار امواج پس از عبور از دیودها وخازن وارد پایه 3 آیسی LM358 می شود.همانطور که در شکل ملاحظه می کنید.، فیدبک در پایه منفی آپ امپ این آیسی وجود ندارد.در این حالت خروجی به سرعت به اشباع می رود.
بنابر قوانین مدار در تقسیم ولتاژ در مدارات سری ولتاژ ثابتی را در پایه منفی خواهیم داشت.زمانیکه ورودی مثبت که از قسمت قبلی مدار تحریک می شود.،ولتاژش اندکی بیشتر از VCC باشد.خروجی به سرعت در ولتاژ VCC قرار می گیرد.عکس این مطلب نیز وجود دارد.،زمانیکه ولتاژ در پایه 3 اندکی کمتر از ولتاژ در پایه 2 باشد
در این قسمت امواج وارد مرحله hold یا نگهداری می شوند.عملکرد این قسمت از مدار به نوعی شبیه به فلیپ فلاپ (flip flop) نوع D است


قسمت انتقال امواج آلتراسونیک
در قسمت انتقال از آیسی معکوس کننده یا invertor استفاده شده است.در هر سر این سنسور دو بافر NOT به صورت موازی یا parallel با هم قرار دارند.این کار برای افزایش توان انتقال است.در پایه مثبت فاز اصلی ودر پایه منفی سنسور 180 درجه همان فاز را خواهیم داشت.خازن نیز در این قسمت جهت حذف جریان d c است.

نمایش فاصله
در این مدار از 3 عدد 7Segment جهت نمایش فاصله استفاده شده است.در این مدار 7segmentها از نوع آند مشترک هستند.
این 7segment دارای پایه مشترک مثبت است است.،که با منفی شدن پایه های a,b,c,d,e,f,g توسط میکروکنترلر فاصله را نشان می دهد.


سرعت صوت
سرعت صوت در دماهای مختلف متفاوت است.به طور مثال سرعت صوت در دمای صفر درجه سانتی گراد331.5m/s است.و سرعت صوت در دمای 40 درجه سانتی گراد355.5m/s است.سرعت صوت در دماهای مختلف از رابطه زیر تبعیت می کند.
X=V*T
با توجه به فرمول سرعت،سرعت رابطه مستقیمی با زمان دارد.به طور مثال سرعت نور در دمای صفر درجه سانتی گراد331.5m/s است.،اگر فاصله ما تا دیوار 2m باشد.با احتساب برگشت نور 4m می شود.بنابراین مدت زمان برگشت موج به سنسور گیرنده از رابطه زیر حساب می شود.
X=V*T, T=4/331.5, T=0.01206
 

برنامه میکروکنترلر

 
براي دانلود برنامه ي اسمبلي اينجا كليك كني
+ نوشته شده در  چهارشنبه نهم آبان 1386ساعت 11:51  توسط حسن عزیزیان  | 

مدار رادار

ين مدار يه رادار هستش كه خيلي جاها ميشه ازش استفاده كرد مثلا خونه و فروشگاه يا ما شين يا هر جاي ديگه و با 12ولت و 30 ميلي آمپر كار ميكنه.
اينم يه چند تا عكس از مدار و لوازم مورد نياز




اگر مدار شما كار نكرد مطمئن باشين اشكال از خود شماست . يك بار ديگه هم لحيم كاري هاتونو نگاه كنين كه اتصال نداشته باشه در ضمن ولتاژ و جريان مدار رو هم كنترل كنين
اميدوارم كه مدار به دردتون بخوره و ازش استفاده كنين

اين هم ليست قطعات و لوازم مورد نياز:

R1 = 180 K
R2 = 12 K
R3, 8 = 47K
R4 = 3,9 K
R5, 6, 16 = 10K
R7, 10, 12, 14, 17 = 100 K
R9, 11 = 1 M
R13, 15 = 3,3K
________________________________
C1, 6 = 10uF/16V
C2 = 47uF/16V
C3 = 4,7 pF
C4, 7 = 1 nF
C5 = 10nF
C8, 11 = 4,7 uF/16V
C9 = 22?F/16V
C10 = 100 nF
C12 = 2,2 uF/16V
C13 = 3,3nF
C14 = 47nF
_______________________________
TR1, 2, 3 = BC547, BC548
P1 = 10 K trimmer
P2 = 47K trimmer
IC1, 2 = 741 OP-AMP
IC3 = 4093 C-MOS
R = TRANSDUCER 40KHz
T = TRANSDUCER 40 KHz
D1, 2, 3, 4 = 1N4148
+ نوشته شده در  چهارشنبه نهم آبان 1386ساعت 11:45  توسط حسن عزیزیان  | 

ربات قسمت هفتم

تعقيب خط کامپيوتري و کارکرد روبات نقاش- قسمت 7

اشاره :
همانطور که در شماره قبل نيز خدمتتان عرض نمودم، در اين شماره کليه مراحل بحث هاي مطرح شده گذشتة را بصورت عملي دنبال مي کنيم. ابتدا مطالب شماره هاي مرتبط به پردازش تصوير را دوره نموده و سپس مطالب اين فصل را انجام دهيد. کدهاي هر دو زبان Delphi و C++ Builder در سايت ماهنامه قرار دارد. قسمت پاسخ به سوالات را در شماره بعدي مطالعه نماييد. پاسخ بسياري از سوالات علمي خود را در آن بخش خواهيد يافت.


در مقاله پيشين، مراحل کلي روبات هاي تعقيب خط و نقاش را مورد بررسي قرار داديم، در اين مقاله برانيم تا مراحل عملي تعقيب خط کامپيوتري را انجام دهيم. براي سهولت، تمامي مسيرها را مستقيم در نظر گرفته و از اشاره به مسيرهاي دايره اي پرهيز مي کنم. همچنين بصورت پيش فرض، تمامي مسيرها از بالا شروع مي شوند، تا فهم اولين مرحله ساده تر بنظر برسد. پاسخ به سوالات در انتهاي مقاله قرار دارد.

 


شكل 1:
نمايي از برنامه در حالت اجرا

 

ابتدا كد كامل برنامه را از سايت ماهنامه گرفته و پس از مشاهده كلي كدها، خود شروع به بازسازي كدها نماييد.

کارهايي که در اين شماره با هم انجام ميدهيم، اين است که ابتدا متغييرهاي عمومي يا ( Global ) را تعريف نموده و سپس کليه کدهاي مربوطه را بهمراه توضيح از نظر مي گذرانيم.


متغييرهاي ثابت:

th مشخص کننده ضخامت مسير است.

bd نشاندهنده فاصله اي است که چشم هاي مجازي کامپيوتر در طرفين مسير قرار مي گيرند.

       


       

متغييرها :

counter وظيفه شمارش تعداد تغيير ميسرها (پيچ ها) را دارا است.


      

      

توابعي كه در طول برنامه مورد استفاده قرار مي گيرند:


      

                  
 

شروع كار چشم هاي كامپيوتري :

كدهاي كه با اجراي برنامه اجرا مي شوند.


     

      
 

كد تعبيه شده براي دكمه :

كدهاي اين قسمت با كليك نمودن بر روي دكمه اجرا مي شوند.


    


    
 

تابع turnDown

در اين مرحله قبل از هر چيزي تابع turnDown احضار و اجرا مي شود. اين تابع دو پارامتر ورودي دارد که محل شروع عمليات تعقيب خط را مشخص مي کند (يا در حقيقت مختصات xو y). توجه داشته باشيد که با حرکت بسمت راست مقدار x بيشتر و با حرکت بسمت پايين مقدار y افزايش خواهد يافت.

همانطور که مي دانيد، در اين تابع، محل x0 در طول کار ثابت است و تنها مي بايست محل جديد y را معين کنيم، زيرا چشم هاي کامپيوتري ما در يک مسير عمودي (با x0 ثابت) در حال حرکت هستند.


   
    

    
 

تابع turnRight

در اين مرحله قبل از هر چيزي تابع turnRight احضار و اجرا مي شود. اين تابع دو پارامتر ورودي دارد که محل شروع عمليات تعقيب خط را مشخص ميکند.

در اين تابع محل y0 در طول کار ثابت است و تنها ميبايست محل جديد x را معين کنيم، زيرا چشمهاي کامپيوتري ما در يک مسير افقي (با y0 ثابت) در حال حرکت هستند.




     

با توجه به مسير تابع turnDown بعد از اين مرحله احضار خواهد شد. سپس تابع turnLeft اجرا شده و بعد از ان تابع turnUp فراخواني مي شود. ميتوانيد همين مسير را تا آخر دنبال كنيد.

 

تابع paintTarget

اين تابع تنها براي مصور نمودن محل پيچ ها مورد استفاده قرار مي گيرد. در اينجا چهار پيکسل در محل چرخش به رنگ سفيد تبديل مي شوند.


       

     

 تابع turnMessage

در اين تابع پارامتر ورودي، که نوع ان رشته اي است، به نمايش در مي آيد.


     

    
 

اين تابع بدين منظور استفاده شده كه فرد بتواند از ديدن پيغام هاي لحظه به لحظه هر پيچ آسوده شود و لازم نباشد تعداد زيادي كد را در جاهاي مختلف برنامه غير فعال كرد. براي اينكار مي بايست، تنها كد اين تابع را غير فعال نماييد.

 



شكل 2 :
اولين پيغام برنامه بعد از کليک نمودن بر روی دکمه Track line



شكل 3 :
نمای پايانی برنامه در Delphi



شكل 4:
نمای پايانی برنامه در C++ Builder

 

تعقيب يا نقاشي!

استفاده از عبارت تعقيب خط بدين دليل بود که بيشتر خوانندگان با اين نوع روبات آشنا هستند. در واقع هدف از ارائه اين مقاله، روبات نقاش است نه تعقيب خط. هنگام اشاره به روبات تعقيب خط، ذهنها مي بايست به نوع الکترونيکي آن منعطف شود. کارکرد روبات نقاش بدين صورت است که طرحي ديجيتالي را از درون کامپيوتر بعنوان ورودي در نظر ميگيرند. آنگاه برنامه با دنبال نمودن مسير (مستقيم يا منحني) همان طرح را به دستگاهي ارسال مي کند که طرح دنبال شده توسط کامپيوتر را بر روي کاغذ يا پارچه منعکس مي کند.

 

 

آشنايي با چند نوع روبات :

در اين روبات ( شكل 5 ) ، هدف اصلي، قدرت در تحليل مسير و استفاده از قابليت انعطاف پذيري در حرکت و چرخش مي باشد. دوربين متصل شده در قسمت فوقاني، تصاوير را براي پردازش نهايي به مرکز کنترل ارسال مي نمايد و مرکز، واکنش خود را بنابر وضعيت کنوني روبات منعکس مي نمايد.



شكل 5


در اين پروژه ( شكل 6 ) ، روبات، يکبار مسير تعيين شده را با کمک عوامل انساني طي ميکند و در دفعات بعدي آن روبات موظف است همان مسير را بدون دخالت انسان طي نمايد، در اين طرح عواملي همچون، سرعت حرکت، شتاب و زمان رسيدن به مقصد، بعنوان عوامل متغيير در نظر گرفته ميشود. بعنوان مثال در صورتي که در نوبت اول، زمان رسيدن به مقصد، 2 دقيقه باشد و ما از روبات بخواهيم همان مسير را ظرف30 : 2 دقيقه طي نمايد، آنگاه روبات مي بايست سرعت و زمان رسيدن به شتاب مناسب را تعيين نموده و با در نظر گرفتن فاصله، خود را در زمان مشخص به مقصد برساند.



شكل 6


MARON-1
( شكل 7 ) يک روبات کنترل شونده از راه دور است که اجازه مي دهد کاربر از طريق موبايل به اينترنت وصل شده و روبات خانگي خود را کنترل نمايد. از انجا که اين روبات به دوربين مجهز است و قابليت حرکت مناسبي دارد، ميتواند فرد را از آخرين اتفاقات درون منزل و يا احيانا ورود غير مجاز افراد به آن آگاه نمايد. اين روبات در صورت مشاهده يک عمل پيش بيني نشده اقدام به تماس با ارباب (!) خود مي نمايد و دليل اين تماس را نيز بصورت چند رسانه اي براي ارباب ارسال مي نمايد. قابليت کنترل تجهيزاتي که توسط اشعه مادرن قرمز هدايت مي شوند  نيز از ديگر قابلت هاي اين روبات است. از آنجا که دوربين اين روبات توانايي چرخش 360 درجه اي دارد، ارباب مي تواند پس از مشاهده تصويرهاي ارسالي، روبات را به محل مورد نظر اعزام نمايد تا عمليات انجام شود.



شكل 7

 

 يکي از دانشجويان با ذوق مرکز فني فدرال سويس، هنگامي که در مقطع ليسانس تحصيل مي کرد، طرحي بسيار زيبا و قابل تامل را ارائه نمود که دلم نيامد چند سطري را به آن اختصاص ندهم. در اين طرح جالب( شكل 8 ) ، شيوه حرکت ميمون بر روي طناب توسط يک روبات، شيبه سازي شده است. اين ابتکار ميمون(!) با استفاده از اصل تعادل در نيروها و آزاد سازي انرژي پتانسيل در وزنه قرار داده شده در انتهاي روبات، توانسته اين روبات را طراحي نمايد. در حقيقت ميمون و يا دوستان ژيمناستيک کار با استفاده از پاهاي خود همان عمل وزنه را انجام مي دهند. دوستان علاقمند مي توانند فيلم کوتاهي که از اين روبات تهيه شده است را از سايت ماهنامه دانلود نمايند. مطمئنا برايتان جالب خواهد بود.



شكل 8

 

در اين سري مقالات سعي نماييد همه چيز را با ديد انکار و تحقيق دنبال نماييد تا بيشترين بازده ممکن را داشته باشيد. سعي کنيد همه چيز را رد کنيد تا زماني که خلاف آن برايتان ثابت شود.

 

رنه دکارت (Rene Descartes)، فيلسوف فرانسوي، اينگونه مي گويد:

If you would be a real seeker after truth, it is necessary that at least once in your life you doubt, as far as possible, all things.

اگر در پي حقيقت هستيد، در زندگي حداقل يکبار، تا آانجا که در توان داريد، به همه چيز شک کنيد.

موفق باشيد

 

با تشکر فراوان ازمهندس ماجد اسدي 

+ نوشته شده در  دوشنبه هفتم آبان 1386ساعت 14:14  توسط حسن عزیزیان  | 

ربات قسمت ششم

روبات نقاش و تعقيب خط - قسمت 6


اشاره :
در قسمت قبلي بدليل محدوديت وقت نتوانستم قسمت پاسخ به خوانندگان را در مقاله تهيه و در اختيار شما قرار دهم. اما سعي مي كنم در اين شماره، تمامي سؤالات را پاسخگو باشم. در ضمن اميدوارم علاقمندان به موضوع روباتيك از اين زنگ تفريح براي تحكيم پايه هاي علمي خود استفاده نمايند زيرا در شماره آينده موضوع مورد بحث نياز به تلاش مضاعف دارد.


روبات نقاش و تعقيب خط

همانطوركه در شماره هاي قبلي اشاره نموده بوديم‏‏، در اين شماره قصد داريم شما را با اصول روبات هاي نقاش يا تعقيب خط آشنا نماييم. در اين سري مقالات اين انعطاف پذيري وجود دارد كه فرد مي تواند نيازهاي خود را به اصل پروژه اضافه نمايد.

در شماره سابق، مبناي فعاليت روباتِ تعقيبِ خطِ الكترونيكي و شيوه عملكرد سنسورها شرح داده شد. از آنجا كه روبات الكترونيكي قابليت حركت و چرخش فيزيكي را دارا مي باشد، تعريف مفاهيم بالا، پايين، چپ و راست ضروري نيست. اما در روبات نقاش قرار است خطوط مورد نظر را از عكسی درون كامپيوتر گرفته و سپس از پردازش، جهت حركت را براي روبات نقاش ارسال مي نمايد تا طرح را بر روي يك محيط فيزيكي پياده كند.

در اين طرح، برنامه نويسي كامپيوتري به مراتب سخت تر از طرح الكترونيكي (كه از سنسور استفاده مي كند) است.

به شکل 1 توجه كنيد.


شكل 1


در اين شكل هنگامي كه برنامه پيكسل خوان، پيكسل هاي دو طرف خط تيره افقی را كنترل مي كند، در صورتيكه در يكي از جهت هاي بالا يا پايين (كه تا كنون روي خط سفيد حركت مي كردند) به رنگ سياه برخورد كرد، مي بايست تغيير مسير را به كاربر گزارش نمايد و از برنامه بخواهد مسير جديد را دنبال كند.

براي دنبال نمودن مسير جديد، الگوريتم جديدي لازم است تا اين بار پيكسل هاي چپ و راست مسير جديد عمودي را دنبال نمايد.

در اين برنامه چهار تابع خواهيم داشت (كه نمايانگر جهت های چهارگانه حركت هستند) هر كدام از اين توابع از ميان دو خروجي، يكي را بر مي گردانند. بعنوان مثال، مسيري كه به سمت پايين در حال حركت است در هنگام رسيدن به پيچ ، يا به سمت چپ مي چرخد يا راست.

حركت: بسمت راست   -- >   خروجي: بالا يا پايين

حركت: بسمت چپ   -- >  خروجي: بالا يا پايين

حركت: بسمت بالا   -- >    خروجي: چپ يا راست

حركت: بسمت پايين   -- >  خروجي: چپ يا راست


به تصاوير شماتيك در شكل 2  توجه داشته باشيد .

در مدت زماني كه تا انتشار شماره بعدي ماهنامه فرصت داريد، مي توانيد خود را محك بزنيد. در ابتدا فقط كافيست برنامه خود را طوري بنويسيد كه تنها يك پيچ را شناسايي نمايد (مثلاً حركت به سمت پايين را شروع كرده و تشخيص دهد آيا در هنگام رسيدن به پيچ، بايد به سمت راست حركت نمود يا چپ؟).



شکل 2


روبات ها تنوع بسياري دارند. در تصاوير زير تعدادي از انواع روبات ها را مي بينيم.

دست هوشمند شكل هاي  3 و 4  يك دست هوشمند را نشان مي دهد .

طراحي يك دست مكانيكي نياز به تنظيم فشار براي تماس با اشيا مختلف دارد.



شكل 3



شكل 4

 

ظرافت حركت دست و تعجب بازديد كنندگان نشان از كاركرد مطلوب روبات دارد.



شكل 5 :
دست دادن بازديد كنندگان با دست هوشمند نمايش مي دهد.




شكل 6 :
يك روبات محافظ .

 



شكل7 :
روبات شبيه سازي شده يك خانم ژاپني.




روباتيك و خوانندگان

يكي از مواردي كه موجب دلگرمي من در اين كار شد، استقبال خوانندگان عزيز از صميمي بودن مقالات است كه تنها به مسائل علمي محض نمي پردازد و كنار فعاليت هاي علمي، فضايي را نيز به صحبتهاي دوستانه و فرهنگي اختصاص داده است. در اين بين تعدادي از دوستان تمايل خود را براي طرح برخي از موضوعات اعلام نمودند كه سعي مي نماييم در زمان مناسب به آنها نيز بپردازم.

با شروع ماه مهر و آغاز سال تحصيلي مدارس و دانشگاه ها، دوستان دانشجو، ايميل مرا مورد لطف و عنايت خود قرار داده و در يك بمباران الكترونيكي، Inbox مرا نوازش نمودند. تعداد زيادي از اين ايميلها توسط عزيزان دانشجوي ترم آخر رشته مهندسي كامپيوتر بود كه بدنبال انتخاب عنواني براي پروژه پاياني خود بودند. اگر بياد داشته باشيد در آخرين مقاله اي كه بخش پاسخ به خوانندگان را در خود جاي داده بود به اهميت حضور فعال خانم ها در عرصه هاي مختلف كامپيوتري اشاره نمودم و اين قضيه برايم بسيار جالب بود كه بيشتر افرادي كه بدنبال موضوع مناسب براي پروژه خود بودند از ميان خانم ها بودند!! از طرف ديگر بيشتر سؤالات مرتبط به بحث روباتيك توسط آقايان مطرح شده بود. اين مسئله مي تواند به دو صورت تفسير شود:

يا اينکه آقايان در زمينه روباتيک و برنامه نويسي فعال تر از خانم ها هستند و يا اينكه خانم ها بر عكسِ آقايان هنگام خواندن مطالب به هيچ مشكل خاصي برنخورده اند كه نيازمند مطرح كردن آن باشند!!

در هر حال با اينكه نسبت فعاليت روباتيك در خانم ها كمتر از آقايان بود اما سعي نمودم نسبت چالش روباتيك را در خانم ها بيشتر نمايم بدينصورت كه از ميان موضوعاتي كه براي پروژه پاياني به آنها پيشنهاد مي نمودم، روباتيك را در صدر مجلس بنشانم كه جلوي هر گونه راه فراري را بگيرم! خوشبختانه ميزان رغبت به ادامه كار در اين زمينه اميدوار كننده بود و از اين بابت بسيار خوشحالم.


+ نوشته شده در  دوشنبه هفتم آبان 1386ساعت 14:11  توسط حسن عزیزیان  | 

ربات قسمت پنجم

تشخيص موقعيت اشياء در روباتيك- قسمت 5

اشاره :
در مقاله اخير، ورود به كار روبات‌ها را بصورت كار عملي با كد شروع كرديم و آه هاي فراواني از نهان بسياري از خوانندگان بر خواست كه كار آنقدر ها هم آبكي نيست. البته بسياري ديگر از خوانندگان و دوستان كه مدتي را در كار برنامه نويسي سپري كرده بودند رضايت و اشتياق خود را براي ادامه كار اعلام نمودند. لذا از دوستان عزيز خواهش ميكنيم كه ابتدا مطالب ماه گذشته را فرا گرفته و بصورت عملي آزمايش نموده و پس از آن بسراغ مقاله اين ماه بيايند. افرادي كه دو مقاله گذشته را دقيقاً مطالعه و با اصول تئوري و عملي كار با تصاوير و پردازش آنها آشنا شده باشند، مطالب اين شماره و شماره هاي آتي را بسرعت درك نموده و لذت تجربه اي شيرين از پردازش تصوير را با خود به همراه خواهند داشت. در اين شماره برآنيم تا ابتدا مطالب عملي اين شماره را بيان نموده و در بخش دوم مطالبي آزاد از روبات ها را براي آشنايي هر چه بيشتر خوانندگان و گسترش ديد آنها در اين زمينه ارائه كنيم. در پايان، به پرسش خوانندگان كه از طريق ايميل ارسال شده و يا دوستاني كه بصورت حضوري سؤالات خود را مطرح نموده بودند، اختصاص مي دهيم.


در بخش عملي مقاله، به شيوه يافتن اشياء‌ درون تصوير مي پردازيم و نحوه ذخيرة مختصات اشيا را از نظر خواهيم گذراند. همچنين اشيايي را كه داراي رنگ بخصوصي هستند بصورت مجزا شناسايي مي نماييم. در پايان اين بخش دو تمرين عملي را برايتان برگزيدم تا آزموده هاي خود را محك بزنيد. لطفاً قبل از آنكه خود براي نوشتن كد ها اقدام نكرده ايد از تماشاي معصومانه ! به پاسخ ها بپرهيزيد.

در بخش عمومي مقاله (يا مطالعه آزاد) علاوه بر آشنايي با انواع روبات هاي صنعتي و غير صنعتي به بررسي يك نمونه روبات جالب مي پردازيم كه يكي از دوستان شيرازي علاقه ويژه اي به آشنايي با اينگونه روبات ها داشتند و بر اين اساس مقدمه اي از كار اين ربات را نيز در اين بخش مي گنجانيم. بعد از آشنايي با اين روبات جالب خواهيد توانست مباني علمي آنرا طراحي نموده و منتظر باشيد تا طي چند شماره آينده برنامه نويسي آنرا با كمك شما انجام دهيم. ايده هاي شما بنام شما و بهمراه كدهايتان در مقاله گنجانده خواهد شد و نقاط ضعف و قوت آنها را مورد بررسي قرار مي دهيم. ممكن است در آينده چنين فرصتي براي محك زدن قدرت تفكرتان بوجود نيايد، پس فرصت را از دست ندهيد و خلاق بودن را از هم اكنون آزمايش كنيد.

 

کار عملی

عموما تشخيص عناصر  در روباتيك از طريق رنگ و شكل انجام مي گيرد. روش اساسي تشخيص بر اساس رنگ ها انجام مي شود. اين نوع تشخيص ، خود نيازمند بكارگيري تكنيك هاي دانش روباتيك و هوش مصنوعی است.

در فصول گذشته با مفاهيم پردازش تصوير و مثالي كه در اين زمينه مطرح شد، آشنا شديد. تا بدينجا شما بايد بتوانيد پيكسل هاي يك تصوير را يافته و يا دستكاري نماييد. حال مبحث را با تغيير رنگ دايره هاي سياه به رنگ آبي، در يك تصوير آغاز مي نماييم.

 


شكل 1

 

همانطور كه در شكل 1مشاهده مي نماييد، چندين دايره سياه در تصوير وجود دارد. ما قصد داريم تمامي اين دايره هاي سياه رنگ را به رنگ آبي تبديل نماييم. براي اينكار از كد 1 استفاده مي کنيم.
                

      
      

                                                      

تا بدين جا با يافتن پيكسل هايي كه رنگ مشخص (همچون سياه) دارند آشنا شديم. بنابراين مي توانيم مختصات x وy آن نقطه را بعنوان پيكسلی كه سياه رنگ است در نظر بگيريم. بعنوان مثال، هر يك از دايره هاي سياه رنگي كه در شكل 1 ملاحظه فرموديد از پيكسل هاي زيادي تشكيل شده اند، در حالي كه تمام آن پيكسل ها تنها متعلق به يك دايره مي باشند. بنابراين بايد راهي بيابيم تا تمامي آن پيكسل ها را بعنوان يك دايره در نظر بگيرد. براي اينكار هر شخص مي تواند شيوه خاص خود را مورد استفاده قرار دهد و الگوريتم مورد نظر خود را طراحی كند. روشي كه من برايتان برگزيدم بدين شرح است.

از آنجا كه فرمان ScanLine خطوط افقي تصوير را از بالا به پايين اسكن مي نمايد، بنابراين مي توانيم اولين نقطه سياه (که خط مورد پردازش، بر آن مماس مي باشد) را كه در واقع بالاترين نقطه از دايره مي باشد مشخص نماييم. به شكل 2 توجه نماييد



شكل 2

 

پس از يافتن آن نقطه مي توان مختصات مركز آن دايره را مشخص نمود (زيرا فرض مي کنيم شعاع دايره را از قبل مي دانيم). حال مختصات مركز آن دايره را به آرايه اي كه بدين منظور تعريف كرده ايم اضافه مي نماييم. از اينجا به بعد هرگاه پيكسل سياه رنگي را پيدا كرديم، فاصله آن را با مركز تمامي دايره هاي موجود در آرايه، مقايسه مي کنيم و در صورتيكه فاصله آن از شعاع دايره بيشتر بود، آن نقطه را بعنوان دايره اي جديد در نظر مي گيريم و مختصات مركز آن دايره را به آرايه مذبور اضافه مي نماييم. حال تصوير و كد مربوط به توضيحات فوق را در شكل 3 و كد 2 مشاهده نماييد .

 


شكل 3


      
       
        
تابع samePointTest

اين تابع مسئول جداسازي نقاط دايره هاي جديد از دايره هاي شناسايي شده مي باشد( كد 3 ) .


       
        

به منظور بالا بردن سرعت تشخيص اشياء مي توان "يك خط در ميان ، پيكسل ها را اسكن نمود. به عبارت ديگر در صورت نياز به اسكن سريع تر تصوير، براي تعيين موقعيت اشياء، مي توان مثلا يك رديف را اسكن نموده و از چهار رديف صرفه نظر کرد كه در اين صورت سرعت اسكن تصوير به يك پنجم كاهش مي يابد. به شكل 4 توجه نماييد که وظيفه يافتن دايره های سياه را بر عهده دارد.



شكل 4

 

دقت نماييد، در اين تمرين خطوطي را که اسكن مي نماييم به رنگ سفيد تبديل مي كنيم تا بتوانيم آن رديف ها را مشاهده نماييم. حال به کدها 4 توجه نماييد.


       

      

همين كار را براي ستون ها نيز تكرار مي نماييم كه در اين صورت سرعت اسكن به يك بيست و پنجم كاهش مي يابد. به شكل و كد 5 توجه نماييد.

 


شكل 5


     

      

حال بمنظور تثبيت معلومات ارائه شده در اين فصل، دو تمرين زير را به همراه پاسخ (كد) و توضيح از نظر مي گذرانيم:

تمرين اول: برنامه اي بنويسيد كه تنها دايره هاي قرمز تصويري را يافته و مختصات مراكز دايره ها را در يك Memo نمايش دهد. همچنين تمامي پيكسل هاي قرمز (FF,00,00) را به رنگ زرد (FF,FF,00) تبديل نمايد.

 


شكل 6

 


شكل 7


     
     

 

تمرين دوم: تمرين شماره يك را مجددا انجام داده با اين تفاوت كه سرعت برنامه را بيست و پنج برابر افزايش دهيد و همچنين نقاطي را كه بررسي مي كنيد به رنگ سفيد تبديل نماييد.

 


شكل 8


      
              
    

 

مطالعه آزاد

انواع روبات ها و نوع حركت آنها

در مقالات گذشته به انواع مختلف روبات ها اشاره نموديم و كاركرد عمومي هر يك را از نظر گذرانديم در اينجا مبحث مفصل تر و شيرين تري را از نظر خواهيم گذراند و هر يك از انواع روبات ها را به همراه عملكرد و شكل مورد توجه قرار مي دهيم. ابتدا به شكل هاي شماتيك زير توجه كنيد که مکانيک حرکتی روبات هايي را نشان مي دهد که حركت سه بعدي دارند. اين قسمت را براي دوستداران مكانيك و دانشجويان طراحي جامدات در نظر گرفته ام زيرا طرح هاي مكانيكي اولية روبات ها به سادگي در اختيار عموم  قرار نمي گيرند. خوانندگان مي توانند ايده حركتي روبات هاي ثابت خود را از طراح هاي زير استخراج نمايند.

 

• روبات RECTILINEAR يا COORDINATE (روبات راست حرکت):

محور X: قابليت حرکت افقی چپ و راست

محور Y: قابليت حرکت عمودی بالا و پايين

محور Z: قابليت حرکت افقی عقب و جلو

 


شكل 9

 

روبات CYLINDRICAL (روبات استوانه ای):

محور X: قابليت حرکت افقی چپ و راست 360 درجه ای

محور Y: قابليت حرکت عمودی بالا و پايين

محور Z: قابليت حرکت افقی عقب و جلو

 


شكل 10

 

روبات SPHERICAL (روبات کروی):

محور X: قابليت حرکت افقی چپ و راست 360 درجه ای

محور Y: قابليت حرکت عمودی بالا و پايين 270 درجه ای

محور Z: قابليت حرکت افقی عقب و جلو

 


شكل 11

 

 روبات ARTICULATED  (روبات مفصلی يا ترکيبی):

محور X: قابليت حرکت افقی چپ و راست 360 درجه ای

محور Y: قابليت حرکت عمودی بالا و پايين 270 درجه ای

محور Z: قابليت حرکت افقی و عمودی عقب و جلوی 90 الی 180 درجه ای

 


شكل 12

 

به تشابه ميان 4 تصاوير قبلي و شکل 13 دقت نماييد.

 


شكل 13

 

انواع روبات هاي صنعتي

روبات ها در زمينه هاي متعدد صنعتي مورد استفاده قرار مي گرفتند. از اولين كاربردهاي روبات ها در صنعت، انتقال مواد، جوشكاري و رنگ كاري بود. همانطور که مي دانيد اكثر موارد استفاده صنعتي از روباتها در اماكني بسيار گرم و يا خطرناك بود كه فعاليت در آن محيط ها براي انسان ها مشكل ساز بشمار مي آمد.

 

روبات جوشكار:

يكي از محبوبترين زمينه هاي كاري روباتها، جوشكاري صنعتي است. فاكتورهايي همچون قابليت انجام كارهاي تكراري، كيفيت يكسان، و سرعت بالا در انجام كار، از مهمترين عوامل موفقيت روباتها در اين كار است. از ميان صنايع موجود، صنعت خودروسازي از اصلي ترين بدنه هاي صنعتي استفاده از روباتها هستند.

 


شكل 14

 

روبات رنگ كار:

يكي ديگر از انواع محبوب روبات ها، روباتهاي رنگ كار هستند. حركت يكنواخت و مستمر روبات ها موجب مي شد كه رنگ كاري بصورت يكدست انجام شده و بيشترين ميزان كار در كوتاه ترين زمان ممكن انجام پذيرد. علاوه بر آن، اتلاف رنگ به حداقل مي رسد. استفاده از اين روبات موجب معاف شدن انسان از انجام اين كار پر خطر شد كه در عين حال موجبات بهبود كيفيت و كاهش هزينه ها را فراهم آورد.

 


شكل 15

 

 روبات اسمبل كننده قطعات: (استفاده از روبات بجای دست)

توانايي فوق العاده روبات ها در انجام كارهاي تكراري، بصورت مستمر موجب شد تا استفاده از روبات ها وارد مرحله جديدي از كار شده و قدرت اسمبل نمودن (سوار کردن) قطعات را پيدا كند مشروط بر اينكه طراحي و نقشه كشي مناسبی براي انجام كار در نظر گرفته شده باشد. زيرا همانطور كه قبلاً نيز اشاره كرده بوديم No Machine Can Lie, Not It Can Tell the Truth . در صنعت الكترونيك استفاده از اين روبات ها بسيار رايج است.

 


شكل 16

 

 روبات نقّال:

اين نوع روبات ها، روبات هايي هستند كه توانايي جابه جا كردن اشيا از محلي به محل ديگر را دارا باشند. از مهمترين بخش هاي صنعتي مربوط به اين كار، صنعت چاپ روزنامه است كه با وارد شدن اين روبات ها، هزينه هاي چاپ به صورت چشمگيري كاهش پيدا كرد. البته تعداد بسياري از كارگران نيز كار خود را از دست دادند (در كشورهاي اروپايي هنگامي كه قصد اعمال اتوماسيون بخشي را در نظر داشته باشند، اين كار را بعد از انجام تحقيقات گسترده و بررسي شرايطي كه به وجود مي آيد به سرانجام مي رسانند تا تبعات استفاده از صنعت روباتيك به ضرر انساني منجر نشود، زيرا افراد بيكار علاوه بر خلق مشكلات فراوان براي دولت ـ غير از افسردگي و بيماري هاي روحي و رواني ـ مي بايست مبالغي را بعنوان حق بيمه بيكاري دريافت كنند. با بررسي شرايط فوق، در صورتي كه تشخيص داده شود منفعت روبات ها بيشتر از ضرر آنهاست، آنگاه تصميم بهره گيري از روبات ها عملي مي شود).

 


شكل 17

 


شكل 18

 

يكي ديگر از استفاده هاي شايان روبات هاي نقال، عملكرد آنها در توليد IC ها است. براي ساخت IC ها و پيگيري مراحل پيچيده آن از محلي بنام Clean Room (اتاق پاك) استفاده مي کنند. از آنجا كه وجود هر گونه گرد و غبار يا آلودگي در اين محيط منجر به عدم توليد موفقيت آميز IC ميشود، از روبات ها در اين مكان بهترين استفاده بعمل مي آيد زيرا روبات ها علاوه بر تميز بودن! از انجام كارهايي همچون تنفس، سرفه، عطسه و غيره خيلي خوششان نمي آيد! محيط Clean Room براي صنعت ساخت نيمه رساناها بسيار حياتي است و روبات ها اين محيط را بوجود مي آوردند.

 

 روبات كشاورز:

(شکل Pashm1.jpg و Pashm2.jpg . ساخته شده در سال 1976)

سال هاي مديدي است كه ساخت روباتهاي بذر افشان، شخم زن و درو كننده از آرزوهاي كشاورزان و زمين داران بوده است. در حال حاضر تحقيقات گسترده اي در حال انجام است تا اين فعاليت ها به انجام برسد و روبات هاي كشاورز پا به عرصه تلاش بگذارند. يكي از موفق ترين پروژه هاي انجام شده در زمينه هاي كشاورزي و دامداري، ساخت روبات هاي پشم چين در استراليا است. يكي ديگر از روبات هايي كه در اين سطح فعالند و در سال1985 توسط كلارك مطرح شده است روبات هايي است كه خوك ها را قصابي مي كند، حالا چرا گاو را با روبات قصابي نم يكنند، نميدانم‌ (!) همچنين روبات هاي مسئول چيدن سيب نيز در نوبت كاري دانشمندان قرار دارند تا بتوان باغ هاي سيب را يك شبه بي سيب نمود.

 


شكل 19

 


شكل 20

 

روبات هاي هوشمند دانشگاهي

از ويژگي هاي اين روبا تها اين است كه هوش مصنوعي و شبكه عصبي از اِلمان هاي اصلي تشكيل دهنده اينگونه روبا تها هستند و معمولاً اينگونه روبات ها كه در آينده سنگ بناي روبات هاي صنعتي را تشكيل مي دهند در دانشگاه ها و با حمايت استادان مورد بررسي قرار مي گيرند. در كشورهاي مدرن و مراكز صنعتي، دولت نياز خود را در قالب موضوعات مختلف به دانشگاه هاي ذيربط اعلام نموده و دانشگاه ها از اين موضوعات  بعنوان موضوعات داراي اولويت براي گرفتن عنوان پروژه به دانشجويان پيشنهاد مي شود. دولت به دانشجويات دكترا كه روي اين طرحه ا فعاليت مي كنند، مبالغي را پرداخت و هزينه هاي لازم را نيز متقبل مي شود. در اين شرايط دانشجو زمان خود را روي پروژه هاي مفيد و مورد نياز صرف نموده و دولت نيز از مغز متفكر جوانان خود و دانشجويان خارجي كشورهاي خاورميانه كه مقيم كشورهاي اروپا ـ آمريكا هستند براي پيشبرد اهداف خود استفاده مي نمايند و پس از ثبت اكتشافات و اختراعات انجام شده بنام خود، محصولات مورد نظر را براي كشورهايی همچون کشور عزيزمان با مبالغ هنگفت صادر مي كنند تا تاوان عدم برنامه ريزي براي جوانان خود را بپردازيم تا بلكه درس عبرتي بگيريم. اما ظاهراً هنوز هدايت و ارشاد نشده ايم!

 

روح مدير در شرکت

حالتي را در نظر بگيريد كه مدير يك شركت بزرگ براي بازديد از قسمت هاي مختلف شركت و ارزيابي فعاليت هاي آن مجبور باشد مدت زيادي را بيرون از دفتر كار خود سپري نمايد كه با اين كار تأثير گذاري تصميم ها و سياست هاي کلي شركت، به ميزان قابل توجهي كاهش پيدا خواهدكرد.

پزشكان نيز از اين موضوع غافل نبوده و نيستند و هميشه در تلاشند تا آنجا كه ممكن است در مدت زمان محدود خود از تعداد بيشتري از بيماران خود عيادت بعمل آورند. با استفاده از روبات زير (شکل 21 ) كه ظاهري به بزرگي جثه انسان دارد و يك مونيتور در قسمت فوقاني آن نصب شده است، پزشك عيادت خود را از راه دور و در حقيقت از طريق اينترنت انجام مي دهيد.



شكل 21

 

 در اين روبات پزشك براي كنترل حركت روبات با استفاده از برنامه اي مخصوص از طريق اينترنت، فرمان هاي خود را به روبات ابلاغ مي كند و روبات نيز به نوبه خود دستورات لازم الاجرای اربات خود را به انجام مي رساند. در روبات مذكور كليه حركات انجام شده به پزشك كنترل كننده روبات ارسال ميشود و هر آنچه را كه توسط دوربين مدار بسته روبات مشاهده مي شود بلافاصله به دكتر معالج  ارسال مي شود و دكتر بدين صورت مسير روبات خود را تعيين مي كند و در حقيقت اين روبات، هوش مصنوعي را تعطيل نموده و از هوش پزشك در يافتن مسير بهره مي برد!

در انواع مشابه اين روبات ها تنها مقصد توسط مدير شركت تعيين شده و بقيه مراحل توسط برنامه داخلي انجام مي شود. در اين حالت روبات موظف است كوتاه ترين مسير از مبدأ به مقصد را با استفاده از هوش مصنوعي يافته و خود را به مقصد برساند.كار اصلي روبات در اين حالت علاوه بر بازديد از قسمت هاي مختلف شركت، انتقال اسناد، مدارك مورد نياز و دستور العمل هاي لازم به بخش هاي مورد نظر است. در اين حالت روبات بايد مسيرهاي موجود را شناسايي و بر اساس معلومات خود مناسب ترين مسير را برگزيند. اين كار بی ارتباط با روبات تعقيب خط نيست ولی در عمل از ساختار پيچيده تري استفاده مي شود زيرا روبات هاي تعقيب خط معمولا از دوربين استفاده نمي كنند و تنها از سه عدد فتوسل يا ديود مادون قرمز (كه حالت نظامي آن برترين نوع است) استفاده مي شود. ساختار كلي آن بدين صورت است. به شكل 22 دقت كنيد.

 


شكل 22

 

در اين حالت ديود مادون قرمز وسط، ميبايست هميشه بر روي خط مشكي قرار داشته باشد و دو ديود مادون قرمز كه در طرفين ديود وسط واقع شده اند، ميبايست هميشه رنگ سفيد را بعنوان خروجي برگردانند (يعني در طرفين خط مشكي كه سياه است قرار گيرند) به شكل 23 كه نحوه تغيير جهت روبات تعقيب خط را نشان مي دهد دقت كنيد.

 


شكل 23

 

در اين حالت، ديود پايين بر روي خط تيره قرار دارد در حالي كه ديود بالا بر روي رنگ سفيد قرار گرفته است. هرگاه روبات چنين حالتي را گزارش نمود، يك چرخش در خلاف جهت عقربه هاي ساعت انجام ميدهيد تا مسير جديد را بدرستي دنبال نمايد و به حالت نرمال يعني حالتي كه ديودها رنگ سفيد ـ سياه ـ سفيد را نشان دهد برسد.

در شماره هاي بعدی با روبات نقاش نيز آشنا شده و برنامه عملي آنرا به همراه كد در اختيارتان قرار مي دهيم. روبات نقاش علاوه بر توانايي در انجام كارهاي مختص خود مي تواند با اعمال تغييراتي محدود كارهاي لازم جهت آسايش مديران و پزشكان گرفتار ما را نيز به انجام برساند!

در شماره بعدي (شماره آبان ماه) با خصوصيات سخت افزاري تعدادي از روبات ها آشنا خواهيد شد.

 

منبع:برگرفته از ماهنامه رایانه خبر

+ نوشته شده در  دوشنبه هفتم آبان 1386ساعت 14:7  توسط حسن عزیزیان  | 

ربات قسمت چهارم

روباتيک و پردازش تصوير- قسمت 4

اشاره :
در مقاله قبلي با ساختار كلي فايل هاي تصويري و چگونگي قرار گرفتن بيت ها و بايت ها درون يك پيكسل، آشنا شديم. در اينجا قبل از آغاز كار بر روي موضوع روباتيك، مثال مخفي نمودن متون محرمانه در يك فايل تصويري را بصورت عملي در دو زبان برنامه نويسي مرور مي كنيم. زبان ها استفاده شده براي آموزش زبان های Delphi و C++ Builder هستند كه در هر محصول شركت Borland بشمار مي روند و بعنوان بهترين انتخاب براي كار روباتيك در جهان بكار مي روند.


در مثال هايي كه پيش روي خواهيم داشت، علاوه بر جذاب بودن آنها، تمامي مفاهيم پردازش تصوير را بصورتي مملوس از نظر خواهيم گذراند. در پايان اين مقاله شما مقوله پردازش تصوير را تماما درك نموده و با ابزارهاي آن آشنايي پيدا خواهيد نمود.

در اينجا مناسب مي دانم كه نيم نگاهي به برنامه بيندازيم تا با متد فعاليت، آشنايي لازم را كسب نموده و مراحل برنامه را بصورت سليسی دنبال كنيم. بمنظور مرور بخش هاي گذشته، مراحلي را كه مي بايست انجام گيرند با هم مرور مي كنيم.

به شكل 1 كه برنامه آموزشي ما با آن شروع مي شود، توجه كنيد .
 


شكل 1
:  رابط گرافيگي برنامه الگو

 

با اجراي برنامه، فايل تصويري "Sample.bmp" بصورت پيش فرض در قسمت Original Image نشان داده مي شود. بعد از نوشتن متن محرمانه خود در قسمت Secret Message و زدن دكمه Encode، متن نوشته شده در درون تصوير جاسازي شده، و تصوير حامل متن در قسمت Image With Text قابل مشاهده است. بعد از اين كار، در صورتيكه دکمه Decode را فشار دهيد، متن جاسازي شده در تصوير، در قسمت Decoded Message نمايش داده مي شود.









شكل 2 :
  مراحل كار از بالا به پايين

 

حال كه با شيوه كار برنامه آشنا شديد، عملياتي را كه در اين برنامه انجام مي شود مرورمي كنيم.

مراحل و عملياتی كه با فشار دادن دكمه Encode انجام مي پذيرد:

• تبديل حروف نوشته شده در قسمت Secret Message به قالب کدهای ASCII

 قرار دادن كد اسكي معادل هر كاراكتر در خانه هاي آرايه اي بنام letters.

 تقسيم كاراكترها به قسمتهاي دو بيتي و قرار دادن هر دو بيت در يكي از خانه هاي آرايه dividedLetters بصورت جداگانه

 توزيع دو بيتي ها در دو بيت كم ارزش هر يك از بايتهاي تصويري (هر پيكسل توانايي ذخيره سه قسمت دو بيتي را در خود دارد، يعني شش بيت)

 

نكته : هنگام استخراج اطلاعات از تصوير، مي بايست تعداد پيكسل هايي كه اطلاعاتي در آنها ذخيره شده است مشخص شده باشد. براي اين كار شيوه اي را كه خود برگزيدم، اين است كه تعداد كاراكترهاي مورد نظر را در پيكسل های اول تصوير ذخيره مي نمايم تا قبل از شروع عمليات استخراج مشخص شود كه پردازش پيكسل ها را تا كجا بايد ادامه داد. در غير اينصورت مي بايست تا آخرين پيكسل فايل تصويري حركت نمود كه علاوه بر اتلاف زمان هيچگونه فايده اي نيز ندارد. شيوه ديگري را كه مي توان در نظر گرفت اين است كه بعد از جاسازي متون در تصوير و جاسازي آخرين دو بيت، در آخرين پيكسل، تعدادی از پيكسل هاي بعدي را علامت گذاري نمود كه اين شيوه توصيه نمي شود، زيرا ممكن است علامت گذاري ها با اصل متن تداخل ايجاد كنند.


حال در اينجا توضيحات مكمل را همراه با كد برنامه مشاهده مي نماييد.


جاسازي متن در تصوير

همانطور مشاهده خواهيد نمود کدهای زير مربوط به محاسبه تعداد كاراكترها، تعداد پيكسل هاي مورد نياز براي ذخيره آنها و چگونگي تقسيم هر يك ار كاراكترها به چهار دو بيتي و قرار دادن آنها در آرايه اي جديد است. ابتدا نمونه ای از مجموع عمليات اشاره شده را از نظر مي گذرانيم، سپس هر قسمت را جداگانه مورد بررسی قرار می دهيم.






جدول
1


حال لطفا به توضيحات خط به خط كدها توجه نماييد. اما قبل از آن مجددا به اين نكته اشاره مي كنم كه سعي نماييد تفاوت هاي ميان دو زبان بکار رفته را بمنظور آشنايي و استفاده از هر دو زبان مورد توجه قرار دهيد.

در كدهاي زير، تعداد اوليه كاراكترها بصورت مبناي هشت در سه خانه اول آراية letters ذخيره مي شوند.

C++ Builder

letters[0] =  (int)( len / (256*256) );

letters[1] = (int)( (len % (256*256)) / 256 );

letters[2] = (int)( (len % (256*256)) % 256 );

 

Delphi

letters[0] :=  len div (256*256);

letters[1] := (len mod (256*256)) div 256;

letters[2] := (len mod (256*256)) mod 256;


در كدهاي ذيل، حلقه استفاده شده، كليه كاراكتر هاي متني را در آرايه
letters و بعد از سه خانة اول قرار مي دهد.


C++ Builder

for (int i = 1; i <= len; i++)

{

   String singleChar = secretM.SubString( i, 1);

   letters[i+2] = (int)singleChar[1];

}

 

Delphi

for i := 1 to len do

begin

   singleChar := copy( secretM, i, 1);

   letters[i+2] := ord(singleChar[1]);

end;

 

در كدهاي زير، عدد 3 به متغيير len كه نشاندهنده تعداد خالص كاراكترها است، اضافه مي شود. اين سه خانه بمنظور ذخيره سازي تعداد كاراكترها در نظر گرفته شده اند.

C++ Builder

len = len + 3;

 

Delphi

len := len + 3;

 

از آنجا كه در برنامه، هر يك از پيكسل ها بصورت كامل (هر سه بايت) مورد بررسي قرار مي گيرند، بنابراين تدابيري انديشه شده تا تعداد دو بيتي هاي استفاده شده در فايل تصويري، مضربي از سه و چهار باشد. (بدليل اينكه هر پيكسل از سه بايت تشكيل شده است، بنابراين از سه تا دو بيتي استفاده مي نمايد و اينكه هر كاراكتر از هشت بيت تشكيل شده است و به چهارتا دو بيتي تبديل مي شود). در كدهاي خطوط زير، تعداد كاراكترها به گونه اي تعيين مي شود كه تعداد بيت هاي مورد استفاده مضربي از سه و چهار باشد  (كاراكتر فاصله يا Space در صورت نياز به آخر كاراكترها افزوده مي شود). در نهايت تغييرات اعمال شده در خانه شماره سه يا letters[2] به روز مي شود.

C++ Builder

int diff = (len*4) % 3;

for ( int i = 1; i <= 3-diff; i++ )

   letters[len+i-1] = 32;

 

len = len + (3-diff);

letterNo = len;

 

letters[2] = letters[2] + (3-diff);

 

Delphi

diff := (len*4) mod 3;

for i := 1 to 3-diff do

   letters[len+i-1] := 32;

 

len := len + (3-diff);

letterNo := len;

 

letters[2] := letters[2] + (3-diff);

 

در كدهاي ذيل، كاراكترها و نشانگرهاي موجود در آرايه letters به قسمت هاي دو بيتي تقسيم شده (هر كاراكتر به چهار قسمت تبديل مي شود) و در خانه هاي آراية dividedLetters جاي مي گيرند.

C++ Builder

for ( int i = 0; i <= len-1; i++ )

{

   dividedLetters[4*i] = divideLetter(letters[i], 0);

   dividedLetters[4*i +1] = divideLetter(letters[i], 1);

   dividedLetters[4*i +2] = divideLetter(letters[i], 2);

   dividedLetters[4*i +3] = divideLetter(letters[i], 3);

}

 

Delphi

for i := 0 to len-1 do

begin

   dividedLetters[4*i] := divideLetter(letters[i], 0);

   dividedLetters[4*i +1] := divideLetter(letters[i], 1);

   dividedLetters[4*i +2] := divideLetter(letters[i], 2);

   dividedLetters[4*i +3] := divideLetter(letters[i], 3);

end;

 

حال كدهايی را كه مربوط كه چگونگي جاسازي دو بيتي ها در پيكسل هاي تصوير مورد نظر است، مورد بررسي قرار مي دهيم:


پس از تعريف و مقدار دهي اوليه متغيرهاي
pixelCounter و blockCounter و بارگذاري متغير BitMap با تصويري بنام Sample.bmp، وارد مرحله آزمايش امكان يا عدم امكان جاسازي متون نوشته شده با تصوير مي شويم. در صورتيكه متن زياد و تصوير كوچك باشد، پيغام خطايي نمايش داده مي شود و مراتب را به اطلاع كاربر مي رساند.

C++ Builder

int pixelCounter = 0;

int blockCounter = 0;

 

Graphics::TBitmap *BitMap =  new  Graphics::TBitmap();

Byte  *P;

try

{

    BitMap->LoadFromFile("sample.bmp");

    if ( letterNo*4 > (BitMap->Height*BitMap->Width*3) )

    {

      ShowMessage( "The Image cannot be loaded with this amount   of text. Sorry!" );

      Application->Terminate();

    }

 

Delphi

pixelCounter := 0;

blockCounter := 0;

BitMap := TBitMap.create;

try

    BitMap.LoadFromFile('sample.bmp');

    if ( letterNo*4 > (BitMap.Height*BitMap.Width*3) ) then

    begin

      ShowMessage('The Image cannot be loaded with this amount  of text. Sorry!');

      Application.Terminate;

    end;

 

حلقه هاي تو در توي y و x تمامي مراحل جاسازي را انجام مي دهند. فرمان ScanLine تمامي پيكسل هاي موجود در خط y را در متغيير p قرار مي دهد. سپس پردازش هاي مورد نياز بر روي پيكسل ها درون حلقه x انجام مي گيرد. البته قبل از انجام هر كاري در حلقه x، ابتدا اين مسئله چك مي شود كه تعداد پيكسل هاي پردازش شده از تعداد كاراكترها و نشانگرها تجاوز نكند.

C++ Builder

for ( int y = 0; y <= BitMap->Height-1; y++ )

{

 P = (Byte*)BitMap->ScanLine[y];

  for ( int x = 0; x <= BitMap->Width-1; x++ )

  {

     if (letterNo*4 >= pixelCounter)

     {

        P[3*x] = P[3*x] & 0xFC;

        P[3*x] = P[3*x] | dividedLetters[blockCounter];

        blockCounter = blockCounter + 1;

 

        P[3*x+1] = P[3*x+1] & 0xFC;

        P[3*x+1] = P[3*x+1] | dividedLetters[blockCounter];

        blockCounter = blockCounter + 1;

 

        P[3*x+2] = P[3*x+2] & 0xFC;

        P[3*x+2] = P[3*x+2] | dividedLetters[blockCounter];

        blockCounter = blockCounter + 1;

 

        pixelCounter = pixelCounter + 1;

     }

 

  } // end FOR X

} // end FOR Y

 

Delphi

for  y := 0  to  BitMap.Height -1  do

begin

 P := BitMap.ScanLine[y];

  for  x := 0  to  BitMap.Width -1  do

  begin

     if (letterNo*4 >= pixelCounter) then

     begin

        P[3*x] := P[3*x] and $FC;// data;

        P[3*x] := P[3*x] or dividedLetters[blockCounter];

        blockCounter := blockCounter + 1;

 

        P[3*x+1] := P[3*x+1] and $FC;

        P[3*x+1] := P[3*x+1] or dividedLetters[blockCounter];

        blockCounter := blockCounter + 1;

 

        P[3*x+2] := P[3*x+2] and $FC;

        P[3*x+2] := P[3*x+2] or dividedLetters[blockCounter];

        blockCounter := blockCounter + 1;

 

        pixelCounter := pixelCounter + 1;

     end;

 

  end; // end FOR X

end ; // end FOR Y

 

حال، ابتدا دو بيت كم ارزشِ هر سه بايت موجود در پيكسل فعلي با استفاده از عملگر AND تبديل به صفر مي شوند سپس اطلاعات مورد نياز در آن دو بيتي ها با استفاده از OR جاسازي مي شوند.

C++ Builder

P[3*x] = P[3*x] & 0xFC;

P[3*x] = P[3*x] | dividedLetters[blockCounter];

blockCounter = blockCounter + 1;

 

P[3*x+1] = P[3*x+1] & 0xFC;

P[3*x+1] = P[3*x+1] | dividedLetters[blockCounter];

blockCounter = blockCounter + 1;

 

P[3*x+2] = P[3*x+2] & 0xFC;

P[3*x+2] = P[3*x+2] | dividedLetters[blockCounter];

blockCounter = blockCounter + 1;

 

pixelCounter = pixelCounter + 1;

 

Delphi

P[3*x] := P[3*x] and $FC;

P[3*x] := P[3*x] or dividedLetters[blockCounter];

blockCounter := blockCounter + 1;

 

P[3*x+1] := P[3*x+1] and $FC;

P[3*x+1] := P[3*x+1] or dividedLetters[blockCounter];

blockCounter := blockCounter + 1;

 

P[3*x+2] := P[3*x+2] and $FC;

P[3*x+2] := P[3*x+2] or dividedLetters[blockCounter];

blockCounter := blockCounter + 1;

 

توضيح تابع divideLetter

اين تابع دو ورودي دارد كه يكي كاراكتر  currentLetterو ديگري عددي بين 0 و 3 است. كار تابع اين است كه بعد از گرفتن كاراكتر ورودي، تمامي دو بيتي هاي آن كاراكتر را بجز دو بيتي شماره n (شمارش از چپ به راست) صفر نمايند. سپس آن دو بيتي را بعنوان اولين دو بيتي قرار مي دهيد (توسط shr) و بعنوان خروجي تابع بر مي گرداند. بعنوان مثال اگر كاراكتر (01100100) وعدد 2 ورودي تابع باشد، ابتدا تمامي دو بيتي ها بغير از دو بيتي شماره سه تبديل به صفر مي شوند:

00 10 00 00

سپس با استفاده از شيفت راست، خروجي تابع بصورت زير در خواهد آمد:

00 00 00 10

به کدها توجه نماييد:

C++ Builder

int divideLetter( int currentLetter, int n )

{

   int splitPart;

   splitPart = currentLetter & (int)( 3*(pow(4,3-n)) );

   splitPart = splitPart >> ( 2*(3-n) );

   return splitPart;

}

 

Delphi

function divideLetter( currentLetter : Integer; n : Integer ) : ® Integer;

var

   splitPart : Integer;

begin

   splitPart := currentLetter and ( 3*round(power(4,3-n)) );

   splitPart := splitPart shr ( 2*(3-n) );

   result := splitPart;

end;

 

در اينجا بمنظور مشاهده تصويري كه متون محرمانه در آن جاسازي شده است، بكار رفته اند. همچنين خروجي تصويري برنامه نيز با نام SampleWithText.bmp در همان مسيري كه فايل اجرايي قرار دارد، ذخيره مي شود.

C++ Builder

newImage->Height = BitMap->Height;

newImage->Width  = BitMap->Width;

newImage->Canvas->Draw(0,0,BitMap);

 

BitMap->SaveToFile( "SampleWithText.bmp" );

 

Delphi

newImage.Height := BitMap.Height;

newImage.Width  := BitMap.Width;

newImage.Canvas.draw(0,0,BitMap);

 

BitMap.SaveToFile( 'SampleWithText.bmp' );

 

استخراج متن از تصوير

در اين قسمت تنها به نكات جديد موجود اشاره مي نمايم و از اشاره به مطالبي كه قبلا به آنها پرداخته شده صرفه نظر مي كنيم زيرا بسياري از نكات را در قسمت قبل از نظر گذرانديم.

در اينجا ابتدا فايل تصويري SampleWithText.bmp را در متغيير BitMap بارگذاري مي كنيم.

C++ Builder

BitMap->LoadFromFile( "SampleWithText.bmp" );

 

Delphi

BitMap.LoadFromFile('SampleWithText.bmp');

 

 

اينک، ابتدا مقادير جاسازي شده در چهار پيكسل اول را استخراج نموده و هر دو بيت را درون يكي از خانه هاي آرايه  usefulBytesForSize قرار ميدهيم (در مجموع اين آرايه از 12 خانه تشكيل شده است و مسئول نگهداری تعداد فايل ها مي باشد)

C++ Builder

for ( int y = 0; y <= BitMap->Height-1; y++ )

{

   P = (Byte*)BitMap->ScanLine[y];

   for ( int x = 0; x <= BitMap->Width-1; x++ )

      if (blockCounter <= 11) // please refer to usefulBytesForSize

      {

         usefulBytesForSize[blockCounter] = P[3*x];

         blockCounter = blockCounter + 1;

 

         usefulBytesForSize[blockCounter] = P[3*x+1];

         blockCounter = blockCounter + 1;

 

         usefulBytesForSize[blockCounter] = P[3*x+2];

         blockCounter = blockCounter + 1;

      }

}

 

Delphi

for y := 0 to BitMap.Height - 1 do

begin

   P := BitMap.ScanLine[y];

   for x := 0 to BitMap.Width - 1 do

      if (blockCounter <= 11) then 

      begin

         usefulBytesForSize[blockCounter] := P[3*x];

         blockCounter := blockCounter + 1;

 

         usefulBytesForSize[blockCounter] := P[3*x+1];

         blockCounter := blockCounter + 1;

 

         usefulBytesForSize[blockCounter] := P[3*x+2];

         blockCounter := blockCounter + 1;

      end;

end;

 

حال از طريق حلقه موجود، مقادير دو بيتي موجود در آرايه مذكور را بصورت كاراكتر در آورده (هشت بيتي) و مقدار عددي را كه در مبناي هشت ذخيره شده است به مبناي ده تبديل مي كنيم و درون متغير letterSize قرار مي دهيم.

C++ Builder

for ( int i = 1; i <= 3; i++ ) // 3 is storage size

{

   jointLetters[4*(i-1)]   = joinLetter(usefulBytesForSize[4*(i-1)], 0);

   jointLetters[4*(i-1)+1] = joinLetter(usefulBytesForSize[4*(i-1)+1], 1);

   jointLetters[4*(i-1)+2] = joinLetter(usefulBytesForSize[4*(i-1)+2], 2);

   jointLetters[4*(i-1)+3] = joinLetter(usefulBytesForSize[4*(i-1)+3], 3);

 

   if ( i == 1 )

      letterSize = 256*256 * ( jointLetters[4*(i-1)]   |

 jointLetters[4*(i-1)+1] |

                               jointLetters[4*(i-1)+2] |

 jointLetters[4*(i-1)+3] );

   else if ( i == 2 )

      letterSize = letterSize + 256 * ( jointLetters[4*(i-1)]   |

    jointLetters[4*(i-1)+1] |

                                        jointLetters[4*(i-1)+2] |

    jointLetters[4*(i-1)+3] );

   else if ( i == 3 )

      letterSize = letterSize + ( jointLetters[4*(i-1)]   |

    jointLetters[4*(i-1)+1] |

                                  jointLetters[4*(i-1)+2] |

    jointLetters[4*(i-1)+3] );

}

 

Delphi

for i := 1 to 3 do   // 3 is storage size

begin

   jointLetters[4*(i-1)]   := joinLetter(usefulBytesForSize[4*(i-1)], 0);

   jointLetters[4*(i-1)+1] := joinLetter(usefulBytesForSize[4*(i-1)+1], 1);

   jointLetters[4*(i-1)+2] := joinLetter(usefulBytesForSize[4*(i-1)+2], 2);

   jointLetters[4*(i-1)+3] := joinLetter(usefulBytesForSize[4*(i-1)+3], 3);

 

   if ( i = 1 ) then

      letterSize := 256*256 * ( jointLetters[4*(i-1)]   or jointLetters[4*(i-1)+1] or

                                jointLetters[4*(i-1)+2] or  jointLetters[4*(i-1)+3] )

   else if ( i = 2 ) then

      letterSize := letterSize + 256 * ( jointLetters[4*(i-1)]   or jointLetters[4*(i-1)+1] or

                                jointLetters[4*(i-1)+2] or jointLetters[4*(i-1)+3] )

   else if ( i = 3 ) then

      letterSize := letterSize + ( jointLetters[4*(i-1)] or  jointLetters[4*(i-1)+1] or

                                   jointLetters[4*(i-1)+2]  or  jointLetters[4*(i-1)+3] );

end;

 

حال كه تعداد كاراكتر هاي مورد نياز براي استخراج را در دست داريم مي توانيم عمليات را آغاز نماييم. ابتدا تمام دو بيتي هاي موجود در بايتهاي پيكسل را درون خانه هاي آرايه jointLetters قرار مي دهيم. اينكار را با استفاده از تابع joinLetter (كه بعدا به آن اشاره مي نماييم) انجام مي دهيم.

 

C++ Builder

for ( int y = 0; y <= BitMap->Height-1; y++ )

{

   P = (Byte*)BitMap->ScanLine[y];

   for ( int x = 0; x <= BitMap->Width-1; x++ )

   {

      if ( blockCounter <= (letterSize+3)*4 )

      {

         jointLetters[blockCounter] = joinLetter( P[3*x], blockCounter % 4 );

         blockCounter = blockCounter + 1;

 

         jointLetters[blockCounter] = joinLetter( P[3*x+1], blockCounter % 4 );

         blockCounter = blockCounter + 1;

 

         jointLetters[blockCounter] = joinLetter( P[3*x+2], blockCounter % 4 );

         blockCounter = blockCounter + 1;

      }

   } // end FOR X

} // end FOR Y

 

Delphi

for  y := 0  to  BitMap.height -1  do

begin

   P := BitMap.ScanLine[y];

   for  x := 0  to  BitMap.width -1  do

   begin

      if ( blockCounter <= (letterSize+3)*4 ) then

      begin

         jointLetters[blockCounter] := joinLetter( P[3*x], blockCounter mod 4 );

         blockCounter := blockCounter + 1;

 

      jointLetters[blockCounter] := joinLetter( P[3*x+1], blockCounter mod 4 );

         blockCounter := blockCounter + 1;

 

     jointLetters[blockCounter] := joinLetter( P[3*x+2], blockCounter mod 4 );

         blockCounter := blockCounter + 1;

      end;

   end; // end FOR X

end ; // end FOR Y

 

درکدهای خطوط زير كه تمامي دو بيتي ها را در اختيار خود داريم، هر چهار دو بيتي را تبديل به يك كاراكتر مي نماييم و كاراكتر هاي حاصل را پشت سر هم قرار داده تا متن جاسازي شده در تصوير را بصورت كامل مشاهده نماييم.

C++ Builder

for ( int i = 4; i <= letterSize+2; i++ )

// Starting from 4 because the first 3 letters store the size of the message

{

   singleChar = char( jointLetters[4*(i-1)]   |

                      jointLetters[4*(i-1)+1] |

                      jointLetters[4*(i-1)+2] |

                      jointLetters[4*(i-1)+3] );

   m = m + singleChar;

}

MessageMemo->Lines->Add(m);

 

Delphi

for i := 4 to letterSize+2 do

// Starting from 4 because the first 3 letters store the size of  the message

begin

  singleChar := char( jointLetters[4*(i-1)]   or  jointLetters[4*(i-1)+1] or ®

                      jointLetters[4*(i-1)+2] or  jointLetters[4*(i-1)+3] );

  m := m + singleChar;

end;

 

MessageMemo.Lines.Add(m);

 

+ نوشته شده در  دوشنبه هفتم آبان 1386ساعت 14:4  توسط حسن عزیزیان  | 

ربات قسمت سوم

روباتيک و پردازش تصوير:جاسازی متون سری در تصوير-قسمت 3


اشاره :
در اين مقاله و مقاله بعدي، برانيم تا شما را وارد دنياي عملي روباتيك نماييم. زبان هاي برنامه نويسي استفاده شده در اين مقالات Borland Delphi و Borland C++ Builder مي باشند . عموماً خوانندگاني كه پيش زمينه دانشگاهي دارند، زبان ++C را بيشتر مي پسندند و كساني كه با زمينه اقتصادی و يا از روي علاقه به كامپيوتر روي آورده اند دلفي را مفيدتر خواهند يافت چرا كه دارای ساختار ساده تري مي باشد. يكي ديگر از مزاياي اين مقاله اين است كه افرادي كه با يكي از زبان ها آشنايي داشته باشند، خواهند توانست زبان ديگر را براحتي و بصورت مقايسه اي فرا بگيرند، چرا كه بخش اعظم اين تفاوت ها را در مسائل اصلي برنامه نويسي، در اينجا از نظر خواهيد گذراند. مباحث مطرح شده در اين مقاله : آشنايي با پردازش تصوير ، آشنايي با ساختار فرمت هاي تصويري، آشنايي با نكات فني رنگ ها،اهميت كار با رنگ ها در رباتيك، انواع پيكسل ها (يك بيتي يا سه بيتي)، محدوديتها و برتري ها ، استخراج بهينه پيكسل ها ، تغيير داده هاي درون پيكسل ها ، مخفي نمودن عكس،‌متن، برنامه و يا هر چيز ديگري در يك تصوير....


چرا مثال «جاسازي متن در تصوير» را برگزيديم؟

داستان، همان داستانِ «يك تير و دو نشان» است، كه البته اميدوارم تعداد نشان ها از عدد دو تجاوز کند! تمامي مطالبي را كه تا چند دقيقه ديگر خواهيد خواند، مي توانستند بصورتی تئوري و خشك بيان شوند كه در آنصورت تنها تعداد انگشت شماري توانايي بهره برداري از آنرا داشتند. مطالبي كه بدون مثال و در قالب نظريه بيان شوند بسيارند (و در چند مورد كه بصورت جزئي با نويسندگان اينگونه مطالب بحث علمي داشتيم به يقين رسيديم كه متأسفانه تعداد کثيري از آن عزيزان نه تنها در عمل، مباحث خود را آزمايش نكرده بودند، بلكه در مسائل عديده اي، خواننده را نيز دچار سردرگمي نموده بودند‌). خاطرم هست كه در سن هفده، هچده سالگی در حال مطالعه مطلبي بسيار گنگ در زمينه نظريه نسبيت انيشتن در يكي از مجلاتِ ..... بودم. بعد از اينكه حسابي سرگيجه گرفته و فهميدم كه نويسنده چقدر آدم باسوادي بوده و اينكه «من هنوز بچه هستم»، به سراغ دايره المعارف انكارتا (Encarta Encyclopedia) رفتم و نظريه نيست انيشتن و ارتباط آنرا با سرعت نور، بدقت مطالعه نمودم و فهميدم كه متأسفانه بسياري از مقالات علمي، تنها برداشت نويسنده از اصل موضوع است و ممكن است هيچ سنخيتي با اصل طرح نظريه پرداز (در اينجا انيشتن) نداشته باشد. تنها دليل اين برداشت غلط (که در بسياري از موارد تخيلي مي  باشد) عدم ادغام نظريه با تجربه و عمل است. همان چيزي كه تمام سعي نويسنده بر آن است تا اين مسايل را به حداقل برساند.

 (اگر خوانندگان گرامی تمايل داشته باشند مي توانند تمايل خود را برای اينجانب و يا کادر فنی مجله محترم ايميل نموده تا نسبت به تهيه مقاله ای کوچک و خوانا درباره نسبيت انيشتن، به دور از تخيلات مضحک عرضه شده، اقدام شود، در اينصورت مسئله از ديد فرهنگي مورد بررسي قرار مي دهيم تا بهانه اي شود تا مصداق هاي مشابه كامپيوتري را نيز برشماريم.)

نمونه اي را كه برای اين سري مقالات بعنوان پردازش تصوير برگزيدم، علاوه بر جذابيت براي خوانندگان جوان و کاوشگر مجله رايانه خبر، اساس و سنگ بناي دانش روباتيك را نيز در دسترس خوانندگان عزيز قرار مي دهد.

 همانطور كه مشاهده خواهيد نمود، تمامي مطالب با مثال همراه هستند و قسمت برنامه نويسي نيز بصورت كامل همراه كد و توضيحات گنجانده شده است تا هيچ نكته اي را بي پاسخ نگذاريم. البته پيشنهادات شما همواره سازنده خواهد بود و (They are always welcome)

 

مفهوم مصور «جاسازیِ کامپيوتری»

تصوير شماره 1 را بعنوان عکس مبنا (عکسی که قرار است چيزی را در آن جاسازی نماييد) در نظر بگيريد:



شکل
1


در طول اين آموزش، فرا خواهيد گرفت که چگونه متن يا تصوير ديگری را درون اين تصوير جاسازی نماييم، بدين معنا که اگر شما هم تصويری از محل رايانه خود داشته باشيد (تصوير شماره 1) و نخواهيد مشهورترين اعلاميه تصويری منتشر شده بر ضد شرکت مايکروسافت را بصورت علنی در اختيار ديگران قرار دهيد، مي توانيد از طريق اين مقاله به هدف خود برسيد (!)



شکل 2


ابزار کار

بيش از آنكه فرايند برنامه نويسي را شروع نماييم مقدمه اي از ساختار فرمت هاي تصويري را در اختيارتان قرار مي دهيم تا با پيش زمينه اي مناسب وارد محبث اصلي شويم. فرمت هاي اصلي استفاده شده براي پردازش تصوير فرمت BMP وGIF مي باشند. اين فرمت ها با قابليت آدرس دهي پيكسل به پيكسل، به برنامه نويس اجازه مي دهد تا محدوده مورد نظر از تصوير را در اختيار بگيرد.

تصاويري كه فرمت JPEG دارند از اين توانايي برخوردار نيستند زيرا وجود قابليت تغيير حجم و كيفيتِ اين نوع تصاوير، امكان دسترسي مستقيم به پيكسل ها را از برنامه نويس مي گيرد (البته راه هايي براي استفاده از فرمت JPEG وجود دارد كه از حوصله اين مقاله خارج است. بعنوان مثال زبان برنامه نويسي MATLAB توانايي دسترسي به تمامي فرمت هاي تصويري را براي خود محفوظ نگه داشته است).

همانطور كه مي دانيد برنامه ACDSee توانايي كنترل كيفيت عكس هايي با فرمت JPEG را دارا مي باشد. در حاليکه فرمت هاي BMP و GIF اينگونه نيستند. اين بدين معناست كه اين تصاوير كليه اطلاعات خود را بدون اجازة اعمال هيچگونه تغييري ثابت نگه مي دارند. از ميان فرمت هاي BMP و GIF، كار با BMP براي شروع كار ساده تر است پس ما نيز از اينجا به بعد تنها با فرمت BMP كار مي كنيم.

سالها پيش، هنگامي كه كامپيوتر ها نفتي بودند (!) و حافظه كمتري داشتند، در فرمت BMP، هر پيكسل از 8 بيت ساخته مي شد كه به آن بيت مَپ هشت بيتي ( يا 256 Color Bitmap ) مي گفتند. در حال حاضر اين فرمت كمتر استفاده مي شود. نوع جديدتر آن، كه پيكسل ها 24 بيت دارند و وضوح تصوير در آن بيشتر است، استفاده شايعتري دارند ( در نوع هشت بيتي، تنها 2 به توان 8 يا 256 رنگ داريم در حاليكه در نوع بيست و چهار بيتي، 224 يا چيزي نزديك به 16 ميليون رنگ داريم ). نوع 24 بيتي، پتانسيل بيشتری براي مخفي نمودن اطلاعات دارد و ما نيز بر اين اساس از همين نوع استفاده ميكنيم. حال بحث مان را با بيت ها مزين مي كنيم!

همانطور كه در شكل 3 مشاهده مي كنيد، در فرمت 24 بيتي، هر هشت بيت، يكي از رنگ هاي اصلي قرمز، سبز و آبي (  RGB) را در بر مي گيرد.


شكل 3


بيت هاي زير رنگ سبز خالص را نشان مي دهند

00000000

11111111

00000000

 

در صورتيكه همه بيت ها 0 باشند (000000000000000000000000) رنگ پيكسل مربوطه سياه، و اگر همه بيت های يك پيكسل 1 (111111111111111111111111) باشند، رنگ آن پيكسل سفيد خواهد بود.

براي اينكه بيشتر با اندازه پيكسل آشنا شويد به شكل 4 توجه نماييد.



شکل 4


در شکل 4 ، فردی از ابزار مخصوصی (چکش ويژه) برای سهولت در فشار سه کليد طلايي شركت مايكروسافت، يعني
Ctrl + Alt + Delete استفاده مي کند، اندازه تصوير 300 در 200 است. از اين تصوير مي توانيد به اندازه نسبی پيکسل ها توجه نماييد.

 

حال به رنگ های شکل 5 دقت کنيد، آيا تفاوتی در هر يک از جفت رنگ ها مشاهده مي کنيد؟

 



شکل 5


حال جفت رنگ های مربوط به شکل هاي  6  و 7 را با هم مقايسه کنيد.

 

  
   شکل 6 
 




شکل 7


قبل از اينكه دنباله مبحث را درباره پيكسل ها و تصاوير فوق از سر بگيريم، بهتر است با مفهوم بيت كم ارزش يا سطح پايين آشنا شويم.

 

مفهوم بيت كم ارزش ( Least Bit Significant )

ممكن است تعداد زيادي از شما با اين مفهوم آشنا باشند، ولي توصيه مي كنم براي يادآوري حتما اين چند خط را از نظر بگذرانيد.

آخرين بيت قرار گرفته در سمت چپ بايت را بيت سطح پايين مي نامند.بعنوان مثال، در بايت (هشت بيت) زير، بيت كم ارزش يا سطح پايين، پر رنگ تر و بزرگ تر نمايش داده شده است:

11111111

حال در 24 بيت  شکل 8 ، بيت كم ارزش هر يك از سه رنگ اصلي موجود (كه هر كدام يك بايت يا هشت بيت را به خود اختصاص داده اند) پر رنگ تر و بزرگ تر نمايش داده شده است.


شکل
8

 

در صورتي كه دو بيت از بيت هاي كم ارزشِ هر يك از رنگ هاي اصلي را در نظر بگيريم، شكل 9 را خواهيم داشت.


شکل 9

 

ادامه مطالب . . .

همانطور كه متوجه شده ايد در تصويرهای شمارة 5 و 6 رنگ ها يكسان ديده مي شوند. اما در تصوير شمارة 7 اينگونه نيست. حال به شماره بيت ها با دقت نگاه كنيد در جفت رنگ هاي تصوير شمارة 6، رنگ سمت راست، رنگ اصلي ما است ولي در رنگ سمت چپ، دو تا از بيت هاي کم ارزشِ سه رنگ قرمز، سبز و آبي دستكاري شده اند، با اين وجود، نمي توان تفاوت را با چشم غيرمسلح تشخيص داد. در جفت رنگ هاي تصوير شمارة 7 ، تعداد بيشتری از بيت هاي کم ارزشِ سه رنگ قرمز، سبز و آبي دستكاري شده اند، که در اين حالت تغيير ايجاد شده کاملاٌ محسوس است. هر قدر تعداد بيت هاي دستكاري شده بيشتر باشد، تشخيص رنگ اصلي از رنگ دستكاري شده، بيشتر خواهد شد.

تمامي پيكسل هاي تصاوير شکل 10، تحت پردازش قرار گرفته اند و تعدادي از بيت هاي كم ارزش آنها به صفر تبديل شده اند. نگاه كنيد.


                                                شکل 10

 

همانطور كه در عکس های شکل10 مشاهده نموديد، براي اينكه تغييرات اعمال شده در تصاوير محسوس نباشند و نيز بتوانيم از بيشترين تعداد بيت هاي غير مؤثر استفاده نماييم، استفاده و دستكاري تنها 2 بيت سطح پايين، بهترين انتخاب است. در اينصورت با استناد به اينكه هر پيكسل، سه رنگ اصلي دارد و ما از هر رنگ موجود تنها اجازة دستكاري دو بيت را داريم، مي توان نتيجه گرفت كه از هر پيكسل (3 بايت) شش بيت آن به ما تعلق دارد، تا كارهاي محرمانه خود را در آن قرار دهيم!

بدين معني كه هر بايت، دو بيت غير موثر دارد. بنابراين در سه بايت، شش بيت غير موثر براي ما وجود دارد 3 x 2 = 6 .

توجه: بقيه مقاله را قبل از درك كامل مطالب گفته شده مطالعه ننماييد.

به شكل 11 توجه نماييد.


شکل 11


در شکل 11، رنگ خاکستری نشان دهندة بيت هاي غير موثر است.

 

كاراكترها وچگونگي مخفي نمودن آنها در يك عكس

هر كاراكتر، يك بايت (8 بيت) فضا اشغال مي كند. از آنجا كه اين بيت ها را بايد درون پيكسل هاي تصويري قرار دهيم، مي بايست اين هشت بيت را به بسته هاي 2 بيتي تقسيم نماييم و هر دو بيت را در بيت هاي سطح پايين يكي از سه رنگ اصلي پيكسل ها قرار دهيم.

 


شکل 12

 

با اين شيوه، جملات تمامي زبان هايي كه با ساختار ASCII يا UTF-8 سازگارند، را مي توان درون تصاوير جاسازي نمود، بدون آنكه كسي به آن تصوير كوچكترين شكي ببرد و يا علايم مشکوکی را مشاهده نمايد. بيشتر زبان هاي رايج اعم از فارسي، انگليسي، فرانسه، عربي، آلماني و ... را مي توان با اين شيوه در تصويرهاي مورد نظر جاسازي نمود (زبان هاي ژاپني، چيني و كره اي را نميتوان بدين صورت استفاده نمود زيرا كاراكتر هاي اين زبان ها به تعداد بيت هاي بيشتری نيازمندند).

 

ظرفيت تصاوير براي جاسازي موادِ كامپيوتري

در شكل شماره  4، ابعاد تصوير، 300 * 200 مي باشد. نکاتی که در زير به آنها اشاره شده است براي تكميل معلوماتتان لازم است. اين محاسبات را مي توان بعنوان خلاصه مبحث قلمداد نمود.

 تعداد پيكسل ها :

 =                   عرض * ارتفاع

 300 * 200 = 60,000                 

 

 تعداد بايت ها :

 * 3 =                  تعداد پيكسل ها

60,000 * 3 = 180,000                 

                  (توجه: هر پيكسل، از سه بايت تشكيل شده است)

 

 تعداد بيتهاي قابل استفاده (براي جاسازي) :

 * 2 =                 تعداد بايت ها

180000 * 2 = 360000                

                 (توجه: از هر بايت، تنها دو بيت آن قابل بهره برداري است)

 

تعداد كاراكتر هايي كه مي توان مخفي نمود :

 / 8 =                 تعداد بيتهاي قابل استفاده

360000 / 8 = 45000                

                 ( توجه: هر كاراكتر از هشت بيت تشكيل شده است. )

 

تعداد كلمات :

                  با فرض اينكه هر كلمه بطور ميانگين از پنج حرف تشكيل شده است:

 / 5 =                 تعداد كاراكتر ها

45000 / 5 = 9000                

 

يعني، چهار مقاله با حجم مقاله اين ماهِ ”آموزش رباتيك” را مي توان در تصوير شماره 4 جاسازي نمود.

يك صفحه معمولي كتاب (در قطع وزيري) معمولا 250 كلمه را در خود جاي مي دهد. كه در اين صورت تصوير شماره 4 مي تواند 36 صفحه كامل را در خود مخفي نمايد:

9000 / 250 = 36

 

حال براي اينكه كاملا مطلب را هضم نماييم، لطفا تعداد صفحاتي را كه مي توان در يك تصوير 100 * 100 جاي داد محاسبه نماييد. (راهنمايي: 6 صفحه!!)

 

استخراج متون مخفي از تصاوير

بطور خلاصه براي استخراج متون مخفي شده در تصوير، عمليات زير را به ترتيب انجام مي دهيم:

     • ‌استخراج بيت هاي استفاده شده

     • ادغام بيت ها وتبديل آنها به بايت

     • تبديل بايت ها به كاراكتر

     • مشاهده كامل متن جاسازي شده

 

فرمول محاسبه تعداد كاراكترها بر حسب ابعاد تصوير:

          8 /  (2 *  3 ارتفاع * عرض ) = ظرفيت تصوير

 

فرمول محاسبه ابعاد تصوير بر اساس تعداد كاراكترها:

         ( 3  *  2 )  /  ( 8  *  تعداد کاراکترها ) =  ارتفاع * عرض

 

البته قضيه به اين راحتي هم نيست (!) و تعداد زيادي نكته فني براي دستيابي به اهداف ذكر شده نياز است كه علاوه بر تعليم گام به گام پردازش تصوير، بسيار شيرين و جذاب هستند، مخصوصا براي كساني (مثل خودم) در رؤياي چنين آموزشي سال ها خود را به در و ديوار زدند وسرانجام  .‌. . يافتم ... يافتم!!

 

شرح كامل كدها را در مقاله آينده خواهيم داشت. سعي نماييد تمام مفاهيم معرفي شده در اين شماره را مطالعه نموده تا هنگام عملي نمودن فراگرفته ها دچار سردرگمي نشويد.

 

از خوانندگاني كه اظهار لطف نموده و نظرات و سوالات خود را ايميل نمودند تشكر مي نمايم. بدليل حجم مقاله حاضر از پاسخ به سوالات عزيزان در اين شماره معذورم. ولي اميدوارم كه در شماره آينده مفصل تر به اين قسمت بپردازم.

توجه: لطفا سوالات خود را به ترتيب اولويت مرتب نموده تا بتوان سوالات عزيزان را تا آنجا كه زمان اينجانب و فضاي مجله محترم اجازه مي دهد، پاسخ داد .

 

بر گرفته از ماهنامه رایانه خبر

+ نوشته شده در  دوشنبه هفتم آبان 1386ساعت 14:1  توسط حسن عزیزیان  | 

ربات قسمت دوم

مراحل مقدماتي ورود به دنياي متنوع روبات‌ها- قسمت 2


اشاره :
همانطور كه خوانندگان گرامي اطلاع دارند، در مقاله قبلي مجموعه رباتيك‏، به انواع مختلف اين محصول و نحوه عملكرد كلي آنها اشاره شد. مطلبي كه علاقمندان هميشه در پي آن هستند يافتن راهي براي گريز از مطالب تئوري و ورود به دنياي عملي هستند. براي اين منظور برآن شديم تا در اين قسمت سنگ بناي فعاليت عملي را بنيان بگذاريم. مهمترين كار در زمينه فعاليت روباتيك، تسلط به يك زبان برنامه نويسي مناسب است. بسياري از علاقمندان داخلي و خارجي در اجتماعات علمي خود در پي يافتن زباني مناسب براي شروع كار هستند اما متأسفانه اغلب اين جلسات بدون نتيجه به پايان مي رسند، بنابر اين مناسب مي دانيم كه بر اساس اطلاعات شخصي و تجربه عملي مطالبي را در اين زمينه ارائه نماييم. مهمترين مسئله اي كه بايد از قبل مد نظر بگيريد اين است كه خلاقيت در كار، از زبان برنامه نويسي انتخاب شده مهم تر است.


زبان هاي برنامه نويسي:     
خانواده    
C ( C, MS Visual C++, Borland C++ Builder, … ) :

اين زبان ، از جا افتاده ترين و قديمي ترين زبان هاي موجود مي باشد. بيشتر افرادي كه بصورت حرفه اي ( ونه تفنني ) در اين زمينه فعاليت دارند، ‌اين زبان را مورد استفاده قرار مي دهند. از امتيازات اين زبان سرعت بالا، ‌حجم كم و وجود منابع بيشمار در شبكه اينترنت مي باشد. يكي از عمده ترين اشكالات اين زبان اين است كه برنامه نويسي در اين محيط از بسياري از ديگر محيط هاي برنامه نويسي سنگين تر است. سنگين بودن استفاده از اين زبان، دليل بر ناتواني طراحان آن نيست،‌ بلكه علت اصلي،‌ اهميت نزديكي اين زبان با زبان هاي سطح پايين است كه امكان كنترل دقيق سخت افزارهاي، داده ها (بيت ها) را بصورت بسيار ظريفي فراهم مي آورد‌.

بنابر اين شروع كار برنامه نويسي با اين زبان را براي افراد آماتور توصيه نمي كنيم.

زبان C توسط شركت هاي متعددي طراحي و ساخته شده است از جمله اين شركت ها ميتوان به شركت Borland و Microsoft اشاره نمود. تفاوت هاي موجود ميان محصولات اين شركت آنقدر زياد و قابل توجه نيست وتنها نكته مهم اين است كه اگر فردي قبلا كار با Delphi را تجربه كرده باشد،‌استفاده از Borland C++ Builder را ساده تر از فعاليت با MS Visual Basic مي يابد. از طرف ديگر اگر كسي قبلاً با MS Visual Basic كار كرده باشد، برنامه MS Visual C++ را مناسب تر وساده تر خواهد يافت.

يكي از نكاتي كه باعث به دام افتادن (!) افراد غير حرفه اي در تشويق به استفاده از اين زبان وجود دارد، عامل رواني مي باشد. بدين صورت كه با اشاره به اين مسئله كه تمامي سيستم عامل هاي مطرح جهان (همچون UNIX, Linux, Windows ) را با اين زبان برنامه نويسي و طراحي كرده اند. از آنجا كه بيشتر افراد توانايي زماني يا فني فراگيري اين زبان را تا سطوح بالا ندارند، در ميانه راه، مسير آمده را بازمي گردند. اين نكته را مد نظر داشته باشيد كه فراگيري اين زبان، همانند درختكاري، يك سرمايه گذاري بلند مدت است ونبايد انتظار داشت كه ره صد ساله را يك روزه بپيماييد.


 
    Delphi (يا Visual Pascal) :

دلفي يكي از محبوبترين زبان هاي موجود است كه توجه افراد غير حرفه اي و حرفه اي را به خود معطوف نموده است. يكي از اساسي ترين عوامل اين محبوبيت علاوه بر داشتن توانايي هاي قدرتمند، آسان تر بودن فراگيري اين زبان است. منابع بيشمار موجود در شبكه اينترنت و وجود Newsgroup هاي متعدد براي تمامي سطوح (مقدماتي، دانشجويي،‌حرفه اي، فوق حرفه اي) نيز يكي از مزاياي استفاده از اين زبان است. رسيدن به مرحله « فعاليت قابل قبول» در اين زبان سريع تر از زبان هاي خانواده C مي باشد و براي بيشتر افراد كه با كمبود وقت مواجه هستند، اين يك راه نجات ودريچه اميد است! همانطور كه قبلاً نيز اشاره نموديم از مهمترين ايرادهايي كه به اين زبان گرفته مي شود اين است كه نمي توان بكمك اين زبان يك سيستم عامل همچون ويندوز يا يونيكس طراحي كرد! در جواب بايد به اين عزيزان گفت : صحبت شما كاملاً متين است واگر لطف كنيد و يكي از سيستم عامل هايي را كه خود طراحي نموده ايد، به ما نشان دهيد تا آخر عمر مديون شما خواهم بود!


   
Microsoft Visual Basic  :

علي رقم محبوبيت فوق العاده اين زبان در ميان دختران و پسران برنامه نويس در ايران، توجه شاياني را از ديگر كشورهاي پيشرفته به اين زبان مشاهده نمي كنيم. در اين مقاله در صدد آن نيستيم كه تحليلي دقيق بر اين موضوع ودليل اصلي آن داشته باشيم وعلاقمندان مي توانند با مراجعه به شماره فروردين ماه ( مقاله اينترنت، فناوري و چت) اطلاعاتي را درباره دليل گسترش محصولات شركت Microsoft بيابند. اگر چه استفاده از MS Visual Basic به دلايلي توسط بسياري از افراد توصيه مي شود، اما اشاره به اين نكته كافيست كه از ميان دانشگاه هاي معتبر جهان، تنها دانشگاه هاي آمريكايي از اين زبان برنامه نويسي كه محصول شركت آمريكايي مايكروسافت است، استفاده مي كنند. در اكثر دانشگاه هاي مطرح دنيا، زبان هاي C و Java بدليل ساختار مناسب وهدفمند در كلاس هاي استاتيد تدريس مي شوند.

اين مسئله وجه تشابه بسياري با خودروي ملي سابق (وشايد فعلي) ما يعني «پيكان» دارد. پيكان علاوه بر قيمت پايين تر، خدمات پس از فروش بيشتري نيز در سرتاسر كشور پهناورمان دارد و مي توان به جرأت گفت كه در هر يك از كوچه هاي ايران زمين حداقل سه تعميركار خبره پيكان داريم. اين مسئله در مورد MS Visual Basic نيز مصداق دارد. متأسفانه عليرقم اذعان متخصص ترين برنامه نويسان به غير علمي بودن اين زبان، روز به روز، تبليغات استفاده از اين زبان بيشتر و علاقمندان به سوي اين زبان كشيده مي شوند. البته بمنظور رعايت انصاف بايد بگويم كه اين زبان خالي از مزايا نيست. از جمله مزاياي آن خدمات پس از فروش عالي اين زبان، همچون خدمات پس از فروش پيكان است، همچنين بمنظور ارتباط هر چه بيشتر با سيستم عامل ويندوز، اين شركت قابليت هايي را به اين زبان مي افزايد ( البته شركت Borland نيز از روي ناچاري و بدليل جلوگيري از مهاجرت مشتريان، تعدادي از اين ماجول ها ( Modules ) را به محصول خود يعني Delphi افزوده است.

حال از طرف ديگر اگر خودروي رويز رويز را در نظر بگيريم خواهيم ديد كه خبري از خدمات پس از فروش (در حد پيكان) وجود ندارد و جاده هاي آيينه مانند (!) ميهن عزيزمان اجازه استفاده از اين خودروي گرانبها را به ما نمي دهد و بايد آنرا در جاهاي مناسب و با احتياط استفاده كنيم.


 
Java :

اين زبان كه در جلب مشتري از موفق ترين زبان هاي روز دنيا است كمتر در زمينه روباتيك مورد استفاده قرار مي گيرد ومهمترين استفاده آن در طراحي صفحات وب است. جاوا و C ساختار بسيار مشابهي دارند و افرادي كه به يكي از اين دو زبان مسلط باشند مي توانند ظرف مدت كوتاهي زبان ديگر را نيز فرا بگيرند. بسياري از بازي هاي موجود در اينترنت كه بصورت Online مورد استفاده قرار مي كيرند بوسيله اين زبان طراحي شده اند.



شكل 1

  


MATLAB
 :
اين زبان كمتر براي عموم شناخته شده است. چند سال پيش كه نام اين زبان برنامه نويسي را در ليست واحدهاي دانشگاه لندن مشاهده نمودم، از يكي از دوستان قديمي درباره آن جويا شدم (البته بدون اشاره به محل رؤيت!)، ايشان نيز با كمال اطمينان فرمودند: « احتمالا اين زبان را بر و بچه هاي خودي دادن تو بازار. ولش كن ايرونيه، جواب نميده! ». جالب است بدانيد كه اين تشابه اسمي به اين دليل است كه واژه
MATLAB، عبارت مختصر شده Matrix Laboratory (يعني آزمايشگاه ماتريس) است و به معني «مطلب» نيست! تمامي محاسبات داخلي اين زبان، قبل از انجام به فرمت ماتريس تبديل مي شود و سپس مورد استفاده قرار مي گيرد. بيشترين افرادي كه از اين زبان منحصر به فرد استفاده ميكنند، دانشجويان رشته هاي مهندسي الكترونيك وكامپيوتر را شامل مي شوند. از جمله امتيازات اين زبان، امكان پياده كردن الگوريتم برنامه اصلي، عيب يابي و ارتقاي آن است. به اين مدل، مدل Prototype اطلاق مي شود كه قبل از نوشتن برنامه در زبان اصلي (همچون C, Delphi, Javaاز آن براي رفع خطا و ارتقا بهره مي برند. اين زبان برنامه نويسي گسترده شامل توابع مفيد متعددي مي باشد كه اشاره به آنها را در اينجا ضرورتي ندارد. 

    
Prolog / LISP :

اين از جمله زبان هاي پيشرفته برنامه نويسان هوش مصنوعي به حساب مي روند. هنگامي كه تجربيات شما در زمينه رباتيك به حد مطلوب و پيشرفته اي برسد، از اين دو زبان برنامه نويسي قدرتمند بي نياز نخواهيد بود. از آنجا كه رباتيك ارتباط تنگاتنگي با هوش مصنوعي دارد، ضرورت استفاده از برنامه هاي تخصصي هوش مصنوعي امري الزامي است. اما در حال حاضر (و تا چند سال آينده)، نيازي به اين دو زبان هوشمند نداريد.

  Assembly    :

ممكن است از اشاره به اين زبان تعجب كرده باشيد ولي بايد اين مسئله را بدانيد كه اين زبان اوليه كه مشكل تر از بقيه زبان هاست، در مواردي بسيار مفيد است. اين زبان بعنوان يك مكمل براي زبان هاي ديگر (مثل C++ يا Delphi) استفاده مي شود. استفاده مستقل از اين زبان مقرون به صرفه نيست اما در موقعيت هايي كه تغييرات بسيار جزئي در حد بيت و بايت يا نياز به دسترسي دقيق سخت افزاري وجود دارد، استفاده از اين زبان قابل توجه است. در نوشتن برخي حلقه ها براي صرفه جويي در زمان اجرا از اين زبان استفاده مي شود.

 

نكته : در قسمت هاي بعدي متن خواهيد ديد كه فراگيري اين زبان مخصوصاً براي برنامه نويسي IC هاي قابل برنامه نويسي بسيار ضروري مي باشد. بسياري از اين IC ها علاوه بر ساپورت كردن زبان اسمبلي از زبان C مخصوص خود نيز استفاده مي كنند اما فراگيري زبان C اين IC ها بدون آشنايي با زبان اسمبلي، شما را در آينده با مشكلاتي روبه رو خواهد نمود.

 

روبات هاي متحرك يا ثابت

يكي از مهمترين مسئله در انتخاب زبان مربوطه، موضوع ثابت يا متحرك بودن روبات مي باشد. همانطور كه در قسمت قبل نيز اشاره شد در مسابقات ربوكاپ، روبات ها متحرك هستند و بوسيله امواج ، اطلاعات مورد نياز را از مركز كنترل دريافت مي كنند. از آنجا كه هميشه امكان ارسال ودريافت اطلاعات به و از مركز كنترل امكان پذير يا مقرون به صرفه نيست، بسياري از برنامه نويسان و فعالان عرصه روباتيك از متد Embed كردن برنامه به روبات بهره مي گيرند (چسباندن يا پيوند دادن به جزء اصلي). در اين شيوه برنامه را با استفاده از زبان مربوطه نوشته وپس از انتقال آن به آي سيِ قابل برنامه نويسي، آن را به ربات منتقل مي كنيد. در صورتيكه خوانندگان به اين موضوع علاقمند باشند مي توان مقالاتي را در اين زمينه كه حاصل تجربيات عملي و شخصي اينجانب و بسياري از دوستان صاحبنظر داخلي و خارجي است در شماره هاي بعدي در اختيار شما عزيزان قرار داد. تنها به عنوان مثال مي توان به IC هاي قابل برنامه نويسي خانواده 8051 محصول شركت ATMEL اشاره نمود. اين آي سي را مي توان با زبان اسمبلي يا C ويژه خود برنامه نويسي كرد.

يكي از اعضاي فعال اين خانواده از IC ها، AT89C51 است.

 AT: نمايانگر سازنده محصول (ATMEL).

 8: ميكروكنترلر هشت بيتي.

 9: نمايانگر دارا بودن حافظه Flash براي برنامه نويسي.

C : تكنولوژي ساخت IC را نشان مي دهد كه از نوع CMOS است (نه TTL) . IC هاي CMOS در رايانه ها نيز استفاده مي شوند كه مصرف پايين تري نسبت به IC هاي TTL دارد.

51: شماره IC كه قابليت هاي زير را دارا مي باشد :

4 KB حافظه Flash

128 Bytes RAM

3ـ چهار پورت ورودي و خروجي هشت بيتي (32 پايه) براي ارسال و دريافت اطلاعات

4ـ چهل پايه

عموماً برنامه نويسي در اين شرايط بدليل محدوديت فضا و مشكل بودن برقراري ارتباط از راه دور است. اما يكي از مهمترين امتيازات استفاده از اينگونه IC ها، اعطاي خود مختاري و استقلال (اگر چه برخي مواقع، نسبي) به ربات مربوطه مي باشد. توجه به اين نكته ضروري است كه روبات هاي متحرك نيز براي ارسال و دريافت اطلاعات بصورت مطلوب نياز به استفاده از اين نوع IC ها دارند ولي در اين مدل طراحي، IC ها تنها وظيفه انتقال فرمان ها را بعهده مي گيرند و كار تحليل را بعهده مركز كنترل مي گذارند. همانطور كه در مقاله قبل نيز اشاره شد، مركز كنترل مي تواند كامپيوتري باشد كه شرايط موجود را از سنسورهاي نصب شده بر روي روبات ها دريافت كرده و فرمانه اي لازم را به روبات ها ابلاغ نمايد.







شكل 2

 

رابط هاي مورد نياز

يكي از اساسي ترين موضوعاتي كه علاقمندان به دانش رباتيك بايد در نظر داشته باشند اين است كه استفاده از رابطهاي مناسب ميتواند تأثير شاياني در بهبود عملكرد فني كار داشته باشد. رابطهاي مورد نياز عبارتند از :
  رابط كاربر به برنامه نوشته شده براي مديريت ربات مركزي (برنامه نوشته شده تحت MS Windows يا Linux ) 
    
 رابط مركز كنترل به ربات هاي تحت امر (امواج يا سيم )
 •
     رابط برنامه نوشته شده به ربات (آي سي)

كتاب هاي متعددي در زمينه رابط هاي كامپيوتري وجود دارد. از مهمترين موضوعات موجود، استفاده از كامپيوتر براي ارسال اطلاعات به Port ها واسلات ها ( Slots ) است.

 

اميدواريم بتوانيم بعنوان اولين مجله رايانه اي كشور كه كار با روبات ها را بصورت عملي در اختيار شما خوانندگان عزيز قرار مي دهد، توجه و رضايت شما را جلب كرده باشيم. منتظر قسمت هاي بعدي اين مجموعه باشيد.

 


                              پرسش و پاسخ در خصوص روباتيك


 
برقراري ارتباط و طرح سؤال و نظرات براي نويسنده هر مقاله اي عامل دلگرمي براي ارائه هر چه بهتر مطالب است. از اينكه اينجانب و مجله را مورد لطف خود قرار داده و نظرات و سؤالات خود را ارسال نموديد، كمال تشكر را دارم.

تصميم كادر محترم مجله در ارائه اين مجموعه به منظور ايجاد رضايت و خشنودي خوانندگان گرامي است كه اميدواريم در مقالات آتي هر چه بيشتر نمايان شود.


 
كار بر روي چه نوع روباتي را توصيه مي‌كنيد؟

اينكه از چه نوع روباتي براي شروع كار استفاده نماييم، بستگي به علايق شخصي، توانايي هاي فردي و امكانات مالي دارد. با خواندن سري مقالات اين مجموعه خواهيد توانست مسير خود را مشخص نماييد.

  در صورت عدم آشنايي در زمينه مكانيكي چه بايد كرد؟

در اين مقالات ما قصد آموزش مكانيك را نداريم و تنها موضوعات مرتبط با ساختار مجله كه همان كامپيوتر است را پوشش مي دهيم. در صورتيكه بتوانيم نتايج مناسبي از تحقيقات خود بر روي پروژه روباتيك (در حيطه كامپيوتر) كسب كنيم، يافتن افرادي كه در زمينه مكانيك فعاليت نموده و علاقمند به شركت در گروه ما باشند كار چندان سختي نيست.


 
  بهترين نقطه شروع براي كار در زمينه روباتيك را در چه مي بينيد؟

همانطور كه در مقالات اشاره شد، مهمترين كار، شروع فراگيري يك زبان برنامه نويسي مناسب است كه اين مقاله را به اين موضوع حساس و جنجالي اختصاص داده ايم. تا زمانيكه از اين سد عبور نكرده باشيم، نم يتوانيم به دنياي جذاب و شيرين « كار عملي » پا بگذاريم.


 
  چرا بيشتر تيم هاي دانشگاهي ، كار بر روي پروژهاي روبوكاپ را دنبال مي كنند؟

جذابيت بازي فوتبال تنها دليل علاقه گروه هاي دانشگاهي به اين مسابقات نيست. مهمترين دليل اين علاقه اين است كه روبوكاپ معجوني از هوش مصنوعي ، پردازش تصوير ، ارتباط بي سيم (كنترل از طريق امواج ) ، مكانيك انعطاف پذير و قوانين شناخته شده يك بازي مشهور است.

 تمامي اين موارد به گروهي بودن كار كمك نموده و حضور يك تيم از افراد با استعداد (هر يك در زمينه كاري خود) را مي طلبد . از آنجا كه اين تيم ها، مُعرف دانشگاه هاي خود هستند، يك تيم يك نفره نمي تواند به درستي توانايي هاي كلي دانشگاه را در معرض نمايش بگذارد، در حاليكه روبوكاپ تمامي اين خصوصيات را دارا مي باشد.


 
چر ا شركت هاي بزرگ الكترونيك و كامپيوتر و جهان علاقه زيادي به روبات هاي انسان نما نشان مي دهند؟

ساخت موجودات دوپا با خصوصيات فيزيكي مناسب يكي از آرزوي هاي بشر است. قابليت هاي سيستم كنترل تعادل (Balance System ) در انسان به سختي قابل شبيه سازي است. هنگاميكه در اثر برخورد ناگهاني چيزي يا شخصي با شما تعادل خود را براي لحظه اي از دست مي دهيد، سيستم تعادل قدرتمند تعبيه شده در مغز، فرمان هاي فوق العاده سريع خود را به بخش هاي مكانيك بدن (دست و پا) ارسال نموده وتلاش مي نمايد كه تعادل را بصورت تعريف شده قبلي باز گردند. جديت دانشمندان، براي حل اين مشكل بدين دليل است كه بسياري از محدوديت هاي صنعت روباتيك با حل اين مساله رفع خواهد شد. در مقالات بعدي به تعدادي از راهكارهاي موجود براي حل نسبي اين مشكل خواهيم پرداخت.


 
ما كه نابغه نيستيم بايد چه كار كنيم؟!

عامل نبوغ انكار ناپذير است ، اما تنها عامل نيست. پيروزي تنها زماني به بار مي نشيند كه نبوغ در كنار عوامل ديگري همچون دانش و تجربه قرار گيرد. اگر بخواهيم بصورت غير رسمي و ساده به موضوع بنگريم، مي توانيم بگوييم :

اگر كسي 90 درصد نبوغ داشته باشد، تنهابه 10 درصد تلاش نياز دارد. اما اين بدين معنا نيست كه اگر كسي 30 درصد نبوغ داشته باشد، بگويد « ما كه نيستيم، شما بفرماييد!» بلكه مي توان با افزايش تلاش به 70 درصد به ايده آل ها دست يافت.

استاد اديسون (عليه الرحمه) مي فرمايد :

                             (99  درصد جان كندن + 1 درصد الهام ) =  نبوغ 
 “Genius is 1% inspiration and 99% perspiration.”                         

با سپاس فراوان ازمهندس محمد ماجد اسدی

 
+ نوشته شده در  دوشنبه هفتم آبان 1386ساعت 13:58  توسط حسن عزیزیان  | 

ربات قسمت اول

روبات محصولي بيولوژيكي يا دستگاهي مكانيكي- قسمت 1


اشاره :
موضوع روباتيك يكي از معدود مباحثي است كه طيف وسيعي از اقشار مختلف جامعه را به خود جذب كرده است. دانشمندان دهه هاي متمادي‏، در پي ارائه وسيله (يا موجودي!) هستند كه قادر باشد از بار فعاليت انسان كم نموده و كار مربوطه را با دقت بيشتر و بدون خستگي به انجام برساند. از طرف ديگر مردم عادي نيز به موضوع روباتيك به عنوان يك موضوع جنجالي مي نگرند،‏‏‏‏‏‏‏‏‏ برخي ديدگاهي تحسين آميز و برخي ديگر ديدگاهي توبيخي نسبت به روبات و سازندگان آن دارند.


قبل از اينكه بطور كامل وارد بحث شويم بهتر است كمي به تاريخچه واژه روبات  بپردازيم و  ببينيم كلمه روبات از چه زماني در ميان مردم به عنوان يك مفهوم رواج يافت ( قبل از اين اسم گذاري، طراحي هاي مختلفي با اسم هاي متفاوتي ارائه شدند كه مفهوم روبات را با خود به يدك مي كشيدند ) .

يك نمايشنامه نويس اهل چكسواكي بنام Karel Capek  (1938-1890) در سال 1921 براي اولين بار واژه ”روبات“ را در نمايشنامه خود استفاده نمود كه بمعني «كارگر اجباري» يا «كارگر مزدور» است.

 


شكل 1:
كارل چاپك. كسي كه براي اولين بار از واژه ربات استفاده نمود

 

 "كارل چاپك" علاوه بر عرضه آثار به ياد ماندني و تأثيرگذار بسياري، بارها به عنوان نامزد دريافت جايزه نوبل، معرفي گرديد. نمايشنامه مزبور با عنوان «روباتهاي جهاني بنام روسوم» در ژانويه 1921 براي اولين بار به صحنه رفت. در اين نمايشنامه ابتدا فوائد چنين موجوداتي را معرفي و  در پايان با اشاره به مضرات اجتماعي آن، همچون بيكار ماندن قشر وسيعي از مردم به پايان مي رسد(بسياري گمان مي كنند كه چاپك از اينكه واژه روبات به يك واژه و مفهوم جهاني تبديل شده است بسيار خرسند است اما من اينگونه گمان نمي كنم. زيرا به عقيده چاپك، روبات توسط فعل و انفعالات شيميايي و بيولوژيكي بوجود مي آيد وكاملا مخالف نظريه مكانيكي بودن آنها بود. با اين حال واژه روبات برخلاف نظريه چاپك در تمامي جهان يك وسيله مكانيكي در نظر گرفته مي شود و اين براي چوپك اصلا خوشايند نيست! ).

روباتها دو ركن اساسي دارند كه هر يك بدون ديگري ناقص هستند. اولين ركن، داشتن مغزي متفكر كه توانايي نتيجه گيري و  در نهايت تصميم گيري را داشته باشند و دومين ركن، داشتن تحرك فيزيكي دستگاه ساخته شده مي باشد، بدين معنا كه سيستمي كه توانايي تصميم گيري را داشته باشد ولي فاقد هر گونه تحرك فيزيكي باشد، روبات ناميده نمي شود.

 


شكل 2 :
اندازه ربات ASIMO در مقايسه با انسان

 

در مواردي كه سيستم مكانيكي روبات توانايي حمل مغز متفكر خود را نداشته باشد (همچون مسابقات روبوكاپ يا فوتبال روبات ها) اطلاعات از طريق اشعه مادون قرمز يا امواج مافوق صوت به بخش مكانيكي ارسال و حركت مورد نظر اجرا مي شود. بيش از آنكه بصورت دقيقتر وارد بحث شويم، بهتر است با قوانين يكي از محبوبترين بازي هاي روباتيك آشنا شده و سپس مطالب را با داشتن پيش زمينه اي شفافتر، دنبال كنيم. در هنگام مطالعه، به شيوهاي تصميم گيري روبات ها و محدوديتهاي آنها توجه نماييد، تا در قسمت نتيجه گيري،  بهترين، صحيح ترين و معقولترين ديد را نسبت به اين موجودات جديد داشته باشيم.


نکته :
دليل استفاده از اين نوع روبات در ارائه مطلب، علاوه بر جذاب بودن آن، اين است كه اينگونه مسابقات از طيف وسيعي از تكنولوژي موجود در روباتيك بهره مي برند.


مسابقات روبوكاپ:

قوانين مسابقات روبوكاپ (روبات هاي فوتباليست) در ابعاد كوچك بر اساس استانداردهاي جهاني به شرح زير است:


1ـ ابعاد زمين مسابقه:

زمين مسابقه ربوكاپ به اندازه يك ميز تنيس تقريبا 274 × 5 / 152 سانتيمتر است كه رنگ آن در استانداردهاي جهاني سبز مي باشد. معمولا مسطح بودن زمين مسابقه از گزينه هاي پيش فرض مي باشد. اما گاهي مسابقات را با فرض اينكه روبات بايد زمين شيب دار را نيز بپيمايد نيز انجام مي دهند.

چهار پانل كوچك به طول تقريبي2 / 4 سانتيمتر در گوشه زمين قرار داده مي شود تا از محصور ماندن توپ در آن اماكن جلوگيري شود. گوشه هاي انتهايي اين پانل ها با رنگ سبز مشخص مي شوند.

ارتفاع زمين استاندارد خاصي ندارد، تنها نكته مهم اين است كه ارتفاع ميز جلوي ديد سيستم جامع نظارت بصري(Global Vision System ) را نگيرد  (در ادامه اين مقاله با اين سيستم اشنا خواهيد شد ).


2ـ خصوصيات روبات:

كل مساحت اشغال شده توسط روبات نبايد از 180 سانتيمتر مربع تجاوز كند. ماكزيمم طول روبات ميتواند 18 سانتيمتر باشد در صورتيكه مسابقه از سيستم جامع نظارت استفاده نمايد، ارتفاع روبات نبايد بيش از 15 سانتيمتر باشد، در غير اينصورت، ماكزيمم ارتفاع به cm 22 مي رسد.



شكل 3 :
نمايي از زمين فوتبال روبات ها


3ـ تعداد اعضاي تيم:

يك تيم روبوكاپ مي تواند تا پنج روبات را مورد استفاده قرار دهد.


4ـ دروازه:

عرض دروازه 50 سانتيمتر است كه تقريبا يك سوم عرض زمين است. دروازه 18 سانتيمتر عمق دارد. يك جدار 10 سانتي در انتهاي دروازه قرار دارد (تور دروازه، در بازي روبوكاپ استفاده نمي شود) كه از افتادن روباتها جلوگيري به عمل مي آورد. رنگ جدار و  ديواره دروازه آبي تيره با زرد مات است. روباتها نمي توانند وارد محوطه دروازه شوند.


5ـ توپ :

ابعاد توپ همان ابعاد توپ گلف است كه رنگ نارنجي دارد.

     6 ـ رنگ ها :

            رنگهاي استفاده شده در بازيهاي روبوكاپ به اين شرح هستند:
               •  رنگ زمين سبز تيره مي باشد (از آنجا كه قوانين ITTF متغير ميباشد، طراح روبات بايد تدابيري را براي احتمال هر گونه تغيير جزئي در نظر بگيرد
        • ديواره زمين سفيد است.
                  توپ نارنجي رنگ است.
                رنگ دروازه، زرد يا آبي تيره است.
        •  خطوط زمين، سفيد رنگ است.



 

                شکل4: ربات AIBO، محصول شركت SONY كه بسياري از همنوعانش   
                                 درمسابقات روبوکاپ حضور فعال دارند .


7 ـ علائم استفاده شده در زمين بازي:

خطي سفيد رنگ به عرض يك سانتيمتر در طول زمين (وسط) كشيده شده است. همچنين دايره اي به شعاع 25 سانتيمتر در مركز زمين رسم شده است.


8 ـ مدت زمان مسابقه:

            زمانبندي مسابقه بدين صورت است :
            نيمه اول، استراحت بين دو نيمه و نيمه دوم. مدت زمان هر نيمه 15دقيقه مي باشد.

 
 
9 ـ ديوار زمين مسابقه :

ديواري به ارتفاع10 سانتيمتر سرتاسر زمين بازي را احاطه كرده است. رنگ ديوار اطراف زمين سفيد است و  رنگ دروازه ها به همان ترتيبي است كه در قسمت بالا توضيح داده شد.


10 ـ  محوطه جريمه:

محوطه جريمه 5 / 22 سانتيمتر از دروازه فاصله و100 سانتيمتر پهنا دارد. رنگ استفاده شده براي مشخص كردن محوطه، سفيد و  پهناي آن 1 سانتيمتر است.

نكته جالب اينجاست كه از هر تيم، تنها يك روبات اجازه دارد وارد اين محوطه شود. در صورتيكه روبات دروازه بان توپ را در اختيار داشته باشد يا با توپ در تماس باشد، روبات مهاجم مي بايست مأدبانه به عقب برگردد و محوطه را ترك گويد. همچنين تنه زدن به دروازه بان، ايجاد مزاحمت يا سر راه ايشان قرار گرفتن مجاز نيست!


11ـ  ارتباطات بي سيم :

روبات ها مي توانند به صورت بي سيم با مركز كنترل ارتباط برقرار كنند. به منظور جلوگيري از تداخل امواج و اطلاعات ارسالي دو تيم با يكديگر، هر تيم قبل از شروع بازي، ميبايست فركانسي غير از فركانس تيم رقيب خود را برگزيند.


12ـ  سيستم جامع نظارت بصري:

استفاده از اين سيستم در بازي روبوكاپ مجاز است. اين سيستم به منظور هماهنگ كردن روباتها با يكديگر و مشخص كردن محل هر كدام مورد استفاده قرار مي گيرد. براي اين منظور، يك يا دو دوربين مدار بسته مورد بهره برداري قرار مي گيرد. حداقل ارتفاع دوربين ها از روي زمين بازي دو متر است. محل قرار گرفتن دوربين ها اختياري مي باشد. تيم ها براي اولويت در تعيين محل دوربين هاي خود، قرعه كشي مي كنند تا مشخص شود كدام تيم مي تواند پيش از رقيب، محل دوربين هاي خود را تعيين كند.


13ـ  نور دهي :

زمين مسابقه ميبايست نور دهي مناسبي داشته باشد كه ميزان آن به صورت استاندارد معين شده است.


14ـ دروازه بان:

مدت زماني كه دروازه بان مي تواند در محوطه جريمه، توپ را در اختيار داشته باشد 15 ثانيه مي باشد. دروازه بان تنها پس از اينكه با يكي از روبات هاي رقيب، در داخل محوطه جريمه يا با يكي از روبات هاي هم تيم، خارج از محوطه تماس پيدا كند، مي تواند توپ را در اختيار بگيرد.

 


شكل5 :
دروازه بان روبات در حال گرفتن توپ

 

15ـ در طول بازي:
 تعويض بازيكن زماني امكان پذير است كه روبات آسيب ببيند. در آن صورت  تنها   5 دقيقه به تيم فرصت داده مي شود كه  بازيكن را معالجه (!) يا تعويض نمايد.    
 زمان اضافه در پايان هر نيمه به زمان بازي افزوده مي شود.
  روبات ها اجازه ندارند از دست خود استفاده نمايند (البته در صورتيكه دست داشته باشند).


16ـ چگونگي توقف بازي:
داور توقف بازي را شفاهاً يا بوسيله سوت اعلام مي كند و هر تيم موظف است روبات هاي خود را از اين تصميم داور مطلع نمايد.
قوانين متعدد ديگري نيز در اينگونه مسابقات وجود دارد ولي گمان مي كنم كه تا به اينجا خوانندگان به مفهومي كلي از چگونگي هدايت روبات ها و نحوه عملكرد آنها پي برده باشند.
روباتها به صورت كلي (هر كدام در كار مخصوص به خود) خواهان « تقليد از انسان » مي باشند. بعنوان مثال، در صورتيكه يكي از روبات هاي بازيكن در مسابقه روبوكاپ بدليل رفتار ناشايست و دشمنانه با بازيكنان تيم رقيب بعنوان متخلف تشخيص داده شود، با دريافت كارت قرمز از زمين بازي اخراج مي شود. ممكن است اين سؤال در ذهنتان ايجاد شود كه چگونه ممكن است يك روبات از خود رفتار خصمانه نشان دهد.

 


شكل 6 :
ربات Fujitsu، در حال گارد گرفتن براي هجوم!

آيا روزي خواهد رسيد كه ما بتوانيم ربات هاي كشتي گير يا زورخانه اي طراحي كنيم؟

 

اين مسئله را مي توان اينگونه بيان كرد كه طراح روبات هنگام تعليم دادن به يكي از بازيكنان خود از او مي خواهد كه در صورت مشاهده توپ در دست دروازه بان جلوي مسير وي قرار گيرد و مزاحم حركت آزاد او شود. در اينصورت طراح يا برنامه نويس روبات مي تواند باعث اين رفتار غير دوستانه باشد. شايد بپرسيد، آيا ممكن است يك روبات اخلاق ورزشي را كه با آن توسط برنامه نويس آموزش ديده است، رها سازد و روشي غير ورزشي را بر خلاف ميل طراح خود پيش رو بگيرد؟ در جواب اين سوال بايد گفت، تنها عاملي كه مي تواند منجر به چنين تغييري در رفتار يك روبات شود، وجود اشكال فني در روبات است در غير اين صورت يك روبات (هر چند هم كه ناهنجاري اجتماعي داشته باشد!!) بر خلاف ميل مربي خود كاري انجام نمي دهد. يكي از جنجالي ترين مباحث فلسفي هوش مصنوعي كه به موضوع ما مربوط مي شود، جمله زير است:

         «روبات دروغ نمي گويد و همچنين يك روبات حقيقت را نيز نمي گويد»

»No machine can lie. Not it can tell the truth«

از شما مي خواهم كه خود كمي در اين زمينه فكر كنيد. تنها بعنوان نقطه شروع اين نكته را يادآور مي شوم كه ”نظريه نسبيت انيشتن“ علاوه بر داشتن بُعد علمي، بُعد فلسفي را نيز در بر داشت. بعنوان نمونه، زيبايي تنها زماني معنا پيدا مي كند كه با چيزي يا كسي مقايسه شود و به خودي خود مفهومي ندارد. بدين معني كه زيبايي يك مفهوم مطلق نيست. مفهوم دروغ و حقيقت را نيز مي توان به گونه اي مشابه مورد بررسي قرار داد كه آن را بر عهده خوانندگان عزيز مي گذاريم.

در زمينه روباتيك، اين مسئله هم مفيد و هم مضر است. مفيد است بدين دليل كه تمام حركات و فعاليت هاي روبات زير نظر است و مضر است زيرا اجازه خلاقيت و ابتكار را از روبات مي گيرد.

اشاره به اين نكته را ضروري ميدانم كه در دنياي روباتيك نيز قاعده ”پسر نوح با بدان بنشست ... “ مصداق دارد بدين صورت كه هر چقدر يك روبات مؤدب و سر به زير باشد، در صورتيكه توسط يك مربيِ ناشايست، تحت تعليم قرار گيرد تبديل به يك ربات بد مي شود!

حال با داشتن معلوماتي كه در اختيارتان قرار گرفت مي توانيم كمي فني تر به موضوع روباتيك بنگريم.

 


شکل 7:
ربات  IROBI، رباتی خانگي (يا مغازه اي) با چهره اي محجوب!

 

همانطور كه مي بينيد در مسابقات روبوكاپ، زمين مسابقه از لحاظ اندازه، ابعاد مشخصي دارد. اين ابعاد از قبل به روبات ها شناسانده مي شوند. در اين مسابقه همچون بسياري از موارد، روبات ها در طول مدت هر نيمه، بدون دخالت خارجي انسان و تنها بر اساس عملكرد داخلي خود و گزارشي كه توسط دوربين ها برايشان ارسال مي شوند به ادامه مسابقه مي پردازند. همانطوري كه اشاره شد روبات هاي مسابقات روبوكاپ، وضعيت بازي را از طريق دوربيني كه بالاي زمين بازي قرار دارد پيگيري مي كنند. در روبات هاي كاوشگر كه به مناطق خطرناك و يا ناشناخته ارسال مي شوند، روبات ها معمولا خود، دوربين ها را حمل مي كنند. از آنجا كه وجود تنها يك دوربين امكان شناسايي فاصله مانع، از روبات را نمي دهد، اين روبات ها به دو دوربين كه در قسمت پيشين آنها نصب مي شود، مجهز مي شوند. در اين حالت زاويه بوجود آمده ميان دوخط (خط مانع تا دوربين شماره يك، و خط مانع تا دوربين شماره دو) نمايانگر نسبت فاصله مانع از روبات خواهد بود(همانطور كه ميدانيد در هندسه نيز اندازه زاويه محاطي از زاويه مركزيِ روبرو به همان كمان، كمتر است، زيرا فاصله نقطه تقاطع دو خط، از كمان دورتر است ).

در توضيحات مسابقات روبوكاپ شاهد بوديد كه بيشترين تاكيد روي رنگ ها بود. روبات ها براي تشخيص و حركت نياز به يك شاخص منحصر به فرد دارند و به سختي مي توانند از چيزهاي غير قابل تشخيص يا جزئي همچون ساختار فيزيكي روبات هاي تيم رقيب، براي شناسايي آنها استفاده نمايند. بنابراين رنگ بهترين انتخاب براي تشخيص اماكن و بقيه فاكتورهاي فيزيكي بشمار مي آيد. اين موضوع تنها به مسابقات روبوكاپ منحصر نمي شود، بلكه در بيشتر فعاليت هاي روباتيك از همين رويه استفاده مي شود.

 از ديگر انواع روبات ها مي توان به بازوهاي مكانيكي اشاره نمود كه مي توانند به صورت شبانه روزي در كارخانه هاي صنعتي (همچون صنايع ماشين سازي) مورد استفاده قرار گيرند. اين نوع روبات ها به دليل فعاليت در يك محدوده مكاني مشخص، ساده تر از انواع سيار (Mobile ) روبات ها مي باشند. در روبات هاي سيار (همچون روباتهاي Puppet كه در قعر اقيانوس ها و داخل آتشفشان ها مورد استفاده قرار مي گيرند) بدليل گسترده بودن حيطه مكاني فعاليت، به امكانات حساس تر و دقيق تري نياز دارند تا بتوانند با شرايط جديد و غير قابل پيش بيني مقابله كنند.

در روبات هاي سيار بعد از انجام برنامه نويسي و قرار دادن روبات در محيط فعاليت يا كاوش، روبات ميبايست بدون دخالت خارجي و تنها بر اساس شرايط محيطي، بهترين عكس العمل را از خود نشان دهد. در بسياري از اين روبات ها براي تشخيص موانع، كه سر راه روبات ها قرار مي گيرند، از اشعه مادون قرمز يا امواج ماوراي صوت استفاده مي شود (دقيقاً همان كاري كه خفاش در تاريكي انجام مي دهد تا به مانع برنخورد). بعنوان مثال، در روبات هاي كاوشگر در صورتيكه روبات بر روي يك منطقه ناهموار قرار گيرد، با استفاده از اين تكنيك سعي مي كند راهي را براي خود برگزيند. در صورتيكه هيچ راه همواري را پيدا نكرد، يكي از راه ها را بصورت تصادفي انتخاب نموده سعي مي نمايد مسير خود را با نيروي بازو باز نمايد.

 


شكل8 :
ربات  Sojourner،  محصول NASA كه جهت انجام كاوش هاي فضايي در سال 1997 بر روي سطح مريخ مورد استفاده قرار گرفت.

 

موضوع ديگري كه در مورد روبات ها جالب توجه است اين است كه ساختن روبات دو پا (همچون انسان) از پيچيده ترين موضوعات دانش روباتيك به حساب مي آيد كه نياز مبرمي به سيستم تعادل(Balance System ) دارد. بدين دليل بيشتر روبات هاي ساخته شده از چهار يا شش پا (همچون حشرات) يا چرخ براي كنترل تعادل استفاده مي كنند.

در حال حاضر افزايش روز افزون تعداد علاقمندان به روباتيك اين دانش را از حيطه قلمرو صنعتي و تحقيقاتي به يك دانش جذاب عمومي تبديل كرده است، نتيجه اين فرايند تبديلي، حضور روزافزون روباتهاي خانگي در فعاليت هاي روزمره است.

در پايان ، آشنايي با يكي از تعاريف روبات مناسب بنظر مي رسد:

            تعريف روبات:

          روبات وسيله اي اتوماتيك است كه توانائي انجام كارهايي را در  حيطه فعاليت انسان، داشته است.

در قسمت های بعدی شما را با انواع جالب و متفاوت تری از ربات آشنا نموده و مراحل مقدماتی کار را برای ورود به دنيای متنوع و مهيج ربات ها، به شما معرفی خواهيم نمود.

 با تشکراز مهندس محمد ماجد اسدی

+ نوشته شده در  دوشنبه هفتم آبان 1386ساعت 13:54  توسط حسن عزیزیان  | 

هر آنچه كه از DVD بايد بدانيد

 

   
اشاره :
تقريباً 8 سال از ورود DVD به صورت يك استاندارد به بازار جهاني سپري شده است، اما در ايران تازه جايي بين كاربران براي خود باز كرده است و در آينده نزديك تبديل به يك گنج گران بها خواهد شد. خيلي وقت بود كه دلم مي خواست، در مورد DVD (دي وي دي) و تمامي ملحقاتش اطلاعات كامل و دقيقي به زبان فارسي به دست بياورم و به تفاوت هاي گونه هاي مختلف آن پي ببرم ولي متأسفانه نتوانستم منبعي جامع و پويا در اين مورد پيدا كنم كه به تمامي سؤالاتم پاسخ بدهد. البته مقالات جالبي در اين زمينه در ساير نشريات كامپيوتري پيدا كردم ولي آن طور كه دلم مي خواست به تمامي موارد مربوط به اين فناوري به طور دقيق اشاره نكرده بودند. بنابراين تصميم گرفتم مسؤليت نگارش اين مقاله را خود بر عهده بگيرم. اگرچه مي دانم كه خيلي زودتر از اين ها بايد به مبحث DVD پرداخته مي شد ولي خب هنوز هم دير نشده است، از اين پس براي راحتي كار نام DVD را به صورت انگليسي به كار مي برم. براي نگارش اين مطلب كوتاه به واقع بيش از 200 صفحه مطالعه و بررسي شده است و واقعاً برايم مقدور نبود ريز به ريز در هر قسمت وارد شوم و همه قسمت ها را بسط داده و به طور موشكافانه تمامي جزييات را بيان كنم، بنابراين در انتهاي مقاله آدرس منابع را برايتان به صورت يك جدول قرار دادم تا اگر احياناً به نكات و مطالب بيشتري نياز پيدا كرديد با مراجعه به آنها پاسخ سؤالات خود را بگيريد. قبل از شروع مقاله توجه شما را به اين نكته جلب مي كنم كه : اگرچه اين مقاله كمي طولاني و مقداري تخصصي به نظر مي رسد ولي به شما اطمينان مي دهم پس از خواندن آن جواب خيلي از سؤالاتي را كه مدت ها در ذهنتان بود خواهيد گرفت و خيلي از نكات مبهم برايتان روشن خواهد شد.


اهداف مقاله:
• چرا بايد به سوي DVD مهاجرت كرد؟
• شناخت رسانه DVD و انواع گونه هاي آن (DVD Formats)
• آشنايي با مناطق توزيع DVD و اصطلاحات رايج اين فناوري مانند: CSS, RPC, Region
• راهنماي خريد DVD Writer ها و DVD Player ها
• معرفي نرم افزارهاي مربوط به DVD
• معرفي منابع و سايت هايي كه اطلاعات بسيار كامل تري را در آنجا پيدا خواهيد كرد

چرا بايد به سوي DVD مهاجرت كرد؟
1ـ درحال حاضر اكثر نرم افزارهاي روز دنيا بر روي DVD عرضه مي شوند، حتي خود مايكروسافت هم رسماً اعلام كرده كه نسخه نهايي ويندوز ويستا بر روي DVD عرضه خواهد شد.

2ـ اكثر بازي هاي روز دنيا هم ديگر بر روي DVD عرضه مي شوند.

3ـ زمان ارائه VCD و جايگزين شدن آن به جاي VHS را به خاطر داريد.  الان 11 سال از ورود DVD به بازار جهاني مي گذرد، كشورهاي صنعتي در حال مهاجرت به سوي نسل بعد از DVD يعني HD DVD و Blue-ray هستند!! آيا هنوز هم معتقد هستيد كه هنوز بعد از 11 سال باز هم براي استفاده از DVD زود است؟!

4ـ يك DVD (R) قاب دار، حداكثر قيمتي در حدود 1000  تا 1200 تومان دارد، در حالي كه يك CD با همان مشخصات قيمتي در حدود 300 الي 500 تومان دارد، اگر با توجه به ظرفيت DVD كه حدود هفت برابر CD است، بخواهيم قيمت آن را حساب كنيم، چيزي در حدود 2100 الي 3500 تومان مي شود. در حاليكه قيمت آن از نصف هم كمتر است. با يك حساب ساده مي توان به اين نتيجه رسيد كه در خريد به تعداد بالا چه صرفه جويي از لحاظ ريالي انجام خواهد شد.

5ـ جمع آوري آرشيو با حجم كمتر: با توجه به ظرفيت بالاي DVD بهترين رسانه براي آرشيو اطلاعات است

قبل از اينكه وارد مبحث استانداردها شويم، بهتر است نگاهي كلي به DVD و انواع آن داشته باشيم.

جدول 1

جدول 2

 جدول 1 و 2 يك ديد كلي در مورد DVD ارائه مي كند.


نکته : اصطلاح Dual Layer (DL) را براي DVD هاي دولايه مدل منفي  (DVD-R)به کار مي برند و براي DVD هاي دولايه مدل مثبت (DVD+R) از اصطلاح Double Layer استفاده مي کنند، ولي در حقيقت هر دو يک معني مي دهند و منظور DVD 2 لايه يا DVD-9 (DL) مي باشد.

رسانه هاي DVD نسل تازه اي از رسانه هاي فناوري ذخيره سازي نوري مي باشد كه از سال 1995 ميلادي شروع به كار كرد و توانستند خيلي زود جاي VHS را بگيريند، البته از کشورهاي مثل خودمان بگذريم که VCD را به اشتباه جايگزين VHS مي دانند. تقريباً مارس 1997 ميلادي بود كه اولين DVD Player ها روانه بازار شدند.  (به اين نكته توجه داشته باشيد كه اكنون سال 2006 ميلادي مي باشد ولي متأسفانه هنوز از فراگير شدن اين رسانه در ايران اثري به چشم نمي خورد!!)

شباهت ها و تفاوت هاي DVD با  CD:
ـ هر دو از رسانه هاي ذخيره سازي نوري هستند.
ـ از لحاظ ظاهري هر دو مدور  ، 120 ميلي متر قطر و 2 / 1 ميلي متر ضخامت دارند.
ـ ظرفيت يك DVD تقريباً 7 برابر CD مي باشد.
ـ قابليت 2 لايه اي بودن DVD.
ـ قابليت 2 طرفه بودن DVD.
ـ پرچگال تر بودن DVD نسبت به CD
ـ كوچكتر بودن اندازه حفره‌ها (Pit) در DVD
ـ كوچكتر بودن طول موج نور ليزر در DVD
ـ گسترده تر بودن فرمت هاي DVD نسبت به فرمت هاي CD
ـ هر X در استاندارد سرعت براي DVD معادل 1385 كيلوبايت بر ثانيه است كه اين سرعت در CD معادل 150 كيلوبايت بر ثانيه بود.

براي كسب اطلاعات دقيق تر به مقاله تكنولوژي DVD در شماره هاي  شماره 7، 8 و 9 ماهنامه مراجعه نماييد.

شكل 1 : نمونه اي از يك DVD


استاندارد DVD
اگر سال هاي 1980 تا 1995 ميلادي كه تقريباً معادل دهه 1358 تا 1375 هجري شمسي مي باشد را بتوانيد به ياد بياوريد ، پس مي توانيد جنگ بزرگ اين دوران را هم به ياد آوريد. بله درست حدس زديد منظورمان جنگ بين VHS و Betamax مي باشد ، اگر چه اين جنگ طولاني بود ولي در نهايت VHS برنده نهايي آن بود.
با وارد شدن نسل DVD كه به طور رسمي جايگزين VHS شدند ، جنگ بين آن دو هم به پايان رسيد ، اما در آن سال ها كه DVD وارد بازار دنيا شده بود و داشت به استانداردي براي ذخيره فيلم سينمايي چه مصارف خانگي و چه مصارف تجاري تبديل مي شد ، تازه سر و كله CD در ايران پيدا شده بود بعد از گذشت 12 سال از زمان معرفي تكنولوژي DVD ، كه تازه در ايرن در حال عموميت پيدا كردن است، در اروپا، آمريكا و ژاپن و خيلي از كشورهاي ديگر تقريباً دارد از دور خارج مي شود و جاي خود را به 2 دستاورد جديدتر به نام هاي Blue-ray و HD-DVD مي دهد، كه اولي 50 گيگابايت و دومي 30 گيگابايت توانايي ذخيره اطلاعات را در خود دارند. مسئله اي كه در حال حاضر مهم مي باشد اين است كه با ازدياد DVD و DVD Player و DVD Writer ها، بايد با گونه هاي مختلف و نحوه كار آن آشنا شد.

در حالت مرسوم و متداول در جهان رسانه DVD به ترتيب به 3 نوع كلي زير تقسيم مي شود:

1ـ DVD RAM (Random Access Rewritable) ، بخوانيد: (دي وي دي رم) پشتيبان و توسعه دهنده انجمن .DVD Forum

2ـ (Recordable)  DVD-R ، بخوانيد: (دي وي دي دش آر يا دي وي دي ماينوس آر يا دي وي دي منفي آر) پشتيبان و توسعه دهنده انجمن .DVD Forum

3ـ DVD+R (Recordable) ، بخوانيد: (دي وي دي پلاس آر يا دي وي دي مثبت آر) پشتيبان و توسعه دهنده گروه DVD+RW Alliance.

DVD RAM
انجمن DVD Forum كه در ابتدا DVD Consortium ( دي وي دي كنسرسيوم ) نام داشت.DVD Forum  در سال 1995 به عنوان انجمني بين المللي متشكل از شركت هايي كه فعاليت آنها در رابطه با سخت افزار، نرم افزار و يا رسانه DVD بود تشكيل شد. اين انجمن وظايف گوناگوني دارد كه در فرصت نمي توان به همه موارد اشاره كنيم ، ولي بدانيد پشتيبانان فرمت‌هاي DVD-R / RW و  DVD-RAMاين انجمن مي باشد، شركت هايي كه اعضاي اين انجمن را تشكيل مي دهند عبارتند از:

1-Hitachi, Ltd.
2-Matsushita/Panasonic Electric Industrial Co. Ltd.
3-Mitsubishi Electric Corporation
4-Pioneer Electronic Corporation
5-Royal Philips Electronics N.V.
6-Sony Corporation
7-Thomson SA (RCA)
8-Time Warner Inc.
9-Toshiba Corporation
10-Victor Company of Japan, Ltd.

مزايا و معايب DVD RAM
1ـ داشتن عمري طولاني، مقاوم تر در برابر صدمه هاي فيزيکي. اگر به دقت از آنها مراقبت کنيد تا 30 سال توانايي نگهداري اطلاعات را دارند.

2ـ اين رسانه تا بيش از 100 هزار بار قابليت پاک شدن و نوشته شدن را دارد، در حاليکه رسانه هاي DVD+RW و DVD-RW حداکثر تا 1000 بار اين قابليت را دارند. (البته اين اعداد ظرفيت ايده آل اين رسانه ها هستند و در واقع شايد عمرشان هيچ گاه به نصف اين اعداد هم نرسد.)

3ـ عملکرد رسانه DVD-RAM همانند Flash Memory ها يا به عبارت دقيق تر Removable Disk Storage مي باشد، يعني براي وارد کردن اطلاعات در آنها نياز به نرم افزارهاي رايت مانند Nero, Roxio نيست، به راحتي با يک عمل Copy & Paste اطلاعات را مي توانيد به آن منتقل کنيد و يا از آن حذف کنيد.

4ـ بعضي از انواع DVD RAM ها داراي محفظه به خصوصي هستند که به آن کارتريج مي گويند. وظيفه اين کارتريج حفاظت بيشتر از اين رسانه با جلوگيري از تماس شئي يا دست با سطح رسانه مي باشد. در مدل هاي قديمي امکان درآوردن کارتريج وجود نداشت و براي دسترسي به اطلاعات داخل آن بايد از درايو مخصوصي که محل قرارگيري کارتريج در آن تعبيه شده بود، استفاده مي کرديد، ولي در حال حاضر اين مشکل برطرف شده و کارتريج آن قابليت جدا شدن از ديسك DVD-RAM را دارد.

5ـ متأسفانه فقط تعداد کمي از دوربين هاي ديجيتالي فيلمبرداري از نوع DVD Camcorder از رسانه DVD-RAM پشتيباني مي کنند.

6ـ کاربراني که از ويندوز XP استفاده مي کنند با رسانه DVD-RAM مشکلي نخواهند داشت، چون ويندوز XP از DVD-RAM پشتيباني مي کنند، ولي کاربران ويندوزهاي نسخه هاي قبل از XP براي کار با اين رسانه و استفاده از آن، حتماً بايد از نرم افزار مخصوص درايور اين رسانه کمک بگيرند.

7ـ متأسفانه DVD Player و DVD Drive هايي که از اين فرمت پشتيباني کنند، اندک هستند و مدل هايي هم که از اين فرمت پشتيباني مي کنند قيمت نسبتاً گران تري به ساير مدل‌ها دارند.

8ـ در کپي کردن مقدار زياد اطلاعات سرعت آن ، تنها و تنها نسبت به رسانه DVD+RW کم تر مي باشد.

9ـ قيمت بدون کارتريج اين رسانه از قيمت همتاهاي خودش نظير DVD-RW و DVD+RW گران تر مي باشد.

10ـ در رسانه DVD-RAM (با توجه به اين که هر دو رسانه يک ظرفيت داشته باشند) مدل کارتريج دار آن قيمتي معادل يک و نيم برابر قيمت همان رسانه از نوع بدون کارتريج را دارد.

نکته: قابليت بي نظيري که رسانه DVD-RAM را از ساير رسانه هاي همتاي خودش متمايز مي کند، قابليت آن به عنوان يک رسانه مطمئن ذخيره سازي اطلاعات محرمانه مي باشد، که در صورت محافظت دقيق و وسواس گونه از اين رسانه، به قول سازندگان آن تا 30 سال مي تواند عمر مفيد داشته باشد!!

DVD-RAM شامل 2 نسخه زير است، که هر کدام از نسخه ها، از مدل هايي تشکيل شده اند:

نسخه 1 ، (DVD-RAM 1.0)
* Single Side, Single Layer (2.58 GB)
* Double Side, Single Layer (5.16 GB)

نسخه 2 ، (DVD-RAM 2.0)
* Single Side, Single Layer (4.7 GB)
*‌ Double Side, Single Layer (9.4 GB)

شكل 2 : دو نمونه از DVD RAM با و بدون كارتريج



DVD-R
اين مدل ، اولين نوع DVD بود كه شركت  Pioneerدر پاييز سال 1997 ميلادي روانه بازار كرد و مورد تأييد DVD Forum قرار گرفت. جالب است بدانيد که DVD-R سازگارترين نوع DVD است که با بيش از 95 درصد DVD Player ها و DVD Drive ها سازگاري دارد و به همين دليل محبوب ترين نوع DVD در جهان مي باشد.

DVD-R شامل 5 گونه متداول زير است:
*  DVD-R ، (DVD 5)
* DVD-R DL  ، (DVD 9)
* DVD-RW ، (DVD 5)
* DVD-RW DL  ، (DVD 9)
* DVD-R VR

شكل 3 : نمونه اي از يك DVD-R

DVD+R
گروه DVD+RW Alliance (براي تلفظ آن را به صورت دي وي دي پلاس آر دبليو آلينس بخوانيد) متشکل از مهندسين سخت افزار، الکترونيک و مهندسين نرم افزار که سازندگان دستگاه هاي ذخيره سازي نوري هستند ، مي باشد. اعضاي اين گروه عبارتند از:

1-Dell Computer Corp
2-HP (Hewlett-Packard Co.)
3-Mitsubishi Chemical Corp.
4-Pioneer Electronic Corporation
5-Royal Philips Electronics N.V.
6-Richoh Company, Ltd.
7-Sony Corporation
8-Thomson SA (RCA)
9-Yamaha Corp.

گروه DVD+RW Alliance در اواخر سال 1997 متولد شد. دليل ايجاد گروه اين بود که آنها ابتدا يک رسانه DVD با ظرفيت 2.8 GB ابداع نمودند، که مورد تأييد و تصويب DVD Forum قرا نگرفتند، در نتيجه تصميم گرفتند که خود گروهي به هم پيوسته به نام دي وي دي پلاس آر دبليو آلينس DVD+RW Alliance تشکيل بدهند. فعاليت آنها عملاً تا سال 2001 که توانستند فرمتي از رسانه DVD با ظرفيت 4.7 GB  ايجاد کنند معلق بود. DVD Forum هيچگاه فرمت اين نوع DVD را تأييد نکرد و اين گروه مجبور شد به خاطر پيروي از قانون کپي رايت نام آن را DVD+R بگذارد. (بخوانيد دي وي دي مثبت آر يا دي وي دي پلاس آر). با وجود عدم پشتيباني DVD Forum از اين فرمت، DVD+R به يک فرمت بسيار محبوب تبديل شد و تمامي شرکت هاي سازنده DVD Drive و DVD Player به سرعت، وسايل و تجهيزاتي سازگار با اين فرمت را روانه بازار کردند.

از نکات جالب توجه در مورد فرمت پلاس  (DVD+R/RW)بد نيست بدانيدکه :

• DVD Forum ابتدا فرمت DVD-R را به عنوان يک استاندارد معرفي کرد و سپس استاندارد DVD-RW را ارائه داد، اما  DVD+RW Allianceابتدا DVD+RW را معرفي کرد و سپس استاندارد DVD+R را.

• اگرچه امروزه تمامي درايوهاي DVD و DVD Player ها که به صورت هيبريد (دو رگه) Hubrid Drives که از هر دو فرمت منفي و مثبت پشتيباني مي کنند و هر دو هم محبوبيت فراواني کسب کرده اند، ولي هنوز تا به الان استاندارد واحد و يکساني براي رسانه DVD Recordable به وجود نيامده است که اين ناشي از کوتاه نيامدن ابر قدرت‌هاي علوم کامپيوتر و الکترونيک در مقابل همديگر است، اين ابرقدرت ها همان صاحبان و اعضاي تشکيل دهنده 2 انجمن DVD Forum و DVD+RW Alliance مي باشند.

• اگرچه بعضي از اعضاي گروه DVD+RW Alliance همانندSony, Thomson, Philips, Pioneer در انجمن DVD Forum هم حضور دارند و از اعضاي اصلي آن مي باشند، اما فعاليت ها و مسؤليت هايي که در هر يک از انجمن ها دارند با هم متفاوت است و هيچ گونه ربطي به يکديگر ندارد.

DVD+R شامل 5 گونه متداول زير است:
*  DVD+R ، (DVD 5)
* DVD+R DL  ، (DVD 9)
* DVD+RW ، (DVD 5)
* DVD+RW DL  ، (DVD 9)
* DVD+R VR

شكل 4 : نمونه اي DVD+RW


چه تفاوت هايي بين DVD RAM با DVD±RW وجود دارد؟
تفاوت هاي بسيار تكنيكي و تخصصي دارند كه واقعاً از حوصله اين مقاله خارج است، چه در مورد R و چه در مورد RW . اگر واقعاً برايتان اهميت دارد كه طرز كار همه آنها را درك كنيد، براي كسب اطلاعات دقيق تر به مقاله تكنولوژي DVD شماره 7، 8 و 9 ماهنامه مراجعه نماييد.

اما اگر بخواهيم به صورت تيتروار بعضي از آنها را به طور خيلي ساده و خلاصه بيان كنيم، بايد بگوييم:

1- DVD RAM و  DVD-R/RWتوسط انجمن DVD Forum و DVD+R/RW توسط DVD+RW Alliance پشتيباني و حمايت مي شوند.

2ـ در بين همه اين مدل ها، مدل DVD-R/RW سازگاري بيشتري با اكثر دستگاه هاي پخش كننده DVD  قديمي دارند، به خاطر اينكه اولين مدل DVD بودند كه وارد بازار شدند.

3ـ DVD RAM ها معمولاً براي مقاصد تجاري و صنعتي استفاده مي شوند و قيمت گران تري هم دارند، در حاليكه DVD-R/RW و DVD+R/RW بيشتر جنبه غير صنعتي دارند و براي مصارف كوچك و خانگي كاربرد دارند.

4ـ DVD RAM هميشه يك رسانه DVD Rewritable بوده است و دوام و پايداري بيشتري نسبت به DVD-RW و DVD+RW دارد.

5ـ اکثر مدل هاي دوربين هاي ديجيتالي فيلمبرداري DVD Camcorder با رسانه DVD-RW سازگاري بسيار بيشتري دارند تا رسانه هاي DVD+RW و DVD RAM.

6ـ براي ذخيره سازي و جمع آوري اطلات نه چندان حياتي و مهم از فرمت DVD-RW و DVD+RW استفاده مي کنند اما براي ذخيره اطلاعات مهم و بسيار حياتي هميشه از DVD-RAM استفاده مي شود.

DVD Video
در ابتدا DVD فقط به منظور ذخيره سازي فيلم هاي سينمايي و يا هرگونه فايل تصويري با كيفيت بالا استفاده مي شد كه در ابتدا نام آن Digital Video Disc بود كه بعدها با گسترش و فراگير شدن آن ، نام آن به Digital Versatile Disc يعني ديسك ديجيتال همه كاره تغيير پيدا كرد. مزايايي كه يك4.7 GB  DVD Video دارد عبارتند از مدت زمان ذخيره سازي يك فيلم سينمايي به صورت جدول 3 :

جدول 3


معمولاً از نوع ( SP ( Standard Play براي ذخيره فيلم ها كه با روش فشرده سازي MPEG-2 تهيه شده اند، استفاده مي شود، دليل استفاده از اين نوع روش اين است كه DVD Video تهيه شده با تمامي ابزار پخش و ضبط DVD مانندDVD Player, DVD Recorder, DVD Drive, DVD Writer  ها سازگاري داشته باشد و همه اين وسايل توانايي پخش آن را داشته باشند. در ادامه در مورد اين وسايل بحث خواهيم كرد.

ويژگي هاي يك DVD Video :
 ذخيره يك فيلم سينمايي فرمت MPEG-2 با مشخصات جدول زير:

جدول 4


•  پخش يك فيلم سينمايي در سه حالت Wide Screen, Scope, Pan
•  فشرده سازي تصوير به نسبت 1 : 40  با استفاده از روش فشرده سازي MPEG-2
•  استفاده از 8 زبان رايج براي فيلم كه اصطلاحاً به آن Sound Track  مي گويند، فرمت هاي رايج براي اين فايل هاي صوتي عبارتند از:

1ـ Dolby Digital Surround Sound 5.1 Channel يا همان AC3
2ـ Dolby Digital Pro Logic
3ـ ( DTS ( Digital Theater System

•  نمايش زيرنويس به 32 زبان مختلف ( كه زبان فارسي هم معمولاً پشتيباني مي شود)
• نمايش فيلم از زواياي مختلف دوربين (معمولاً اين ويژگي براي نمايش كنسرت ها به كار مي رود.)
•  مصاحبه با عوامل سازنده فيلم شامل: بازيگران، تهيه كنندگان، فيلمبرداران، كارگردان و ...، نشان دادن قسمت هايي از پشت صحنه فيلم
•  معمولاً DVD ها منويي زيبا دارند كه شما مي توانيد از روي آن، تنظيماتي نظير زبان اصلي پخش فيلم، استفاده از زبان مخصوص براي پخش زيرنويس براي فيلم و يا انتخاب سكانسي كه از قبل در منوي DVD قرارداده شده به منظور پخش فيلم از آن سكانس را انجام دهيد.

ساختار فايل ها در DVD Video
اگر يك DVD Video را در داخل درايو كامپيوتر قرار دهيد و به داخل آن نگاهي بياندازيد، عموماً 2 پوشه AUDIO_TS و VIDEO_TS را مشاهده خواهيد كرد. البته ممكن است شاخه هاي ديگري هم وجود داشته باشند كه شامل نرم افزارهاي پخش DVD باشند، ولي هميشه وجود ندارند.
شاخه AUDIO_TS مخصوص DVD Audio مي باشد و در DVD Video ها معمولاً خالي مي باشد.
در شاخه VIDEO_TS ، معمولاً يك سري فايل هاي به شكل زير مشاهده مي شود.

شكل 5 : فايل ها موجود در پوشه DVD Video از نوع DVD9


فايل هايي با پسوند  IFO:
اين فايل ها كه مخفف Information مي باشند، فايل هاي راهنماي پخش DVD Video كه مشخص مي كنند كه در كدام قسمت فايل VOB ، فيلم اصلي (Main Movie) قرار دارد، در كدام قسمت فايل هاي صوتي و در كدام قسمت زيرنويس هاي فيلم. علاوه بر اين ، اين فايل تشكيل دهنده منوي DVD هم مي باشد، يعني بدون وجود اين فايل نمي توان منوي يك DVD را مشاهده كرد. اصلي ترين فايل اين خانواده VIDEO_TS.IFO نام دارد كه حاوي تمامي اطلاعات DVD Video مي باشد و در موقع پخش فيلم اين اطلاعات را در اختيار فايل اصلي فيلم يعني VIDEO_TS.VOB قرار مي دهد.

فايل هايي با پسوندBUP :
فايل هاي با پسوند BUP كه مخفف Backup مي باشد، فايل هاي يدكي و پشتيبان براي فايل هاي IFO مي باشند در صورتي كه فايل هاي IFO به هر دليلي قابل خواندن نباشند، اين فايل ها مورد استفاده قرار مي گيرند.

فايل هايي با پسوند  VOB:
واژه VOB مخفف Video Object مي باشد و در واقع فايل هاي اصلي و تصويري يك DVD Video مي باشند، قاعده و ترتيب اين فايل ها از فرمول VTS_0X_X.VOB كه Xعددي صحيح بين 0 تا 9 مي باشد، در تغيير است. فايل اصلي تصويري DVD Video با نام VIDEO_TS.VOB شناخته مي شود كه خود اين فايل اطلاعات مورد نياز خود را از مهمترين فايل DVD Video به نام VIDEO_TS.IFO دريافت مي كند، كه در قسمت قبل به آن اشاره كرده بوديم. اين فايل يا VIDEO_TS.VOB ، ترتيب چيدمان فايل هاي تصويري را مشخص مي كند، يعني بدين صورت كه وقتي شما DVD Video را در داخل درايو قرار مي دهيد:

1ـ ابتدا تبليغ ها به نمايش در مي آيند،كه بسته به نوعDVD Video  متفاوت مي باشند، جالب است بدانيد كه به هيچ وجه نمي توانيد از نمايش تبليغات جلوگيري كنيد و مجبور به ديدن آنها هستيد..

2ـ اگر از تكنولوژي Dolby Digital و يا DTS استفاده شده باشد، تبليغ اين فناوري نمايش داده مي شود.

3ـ در مرحله سوم هشدار قانون كپي رايت به منظور منع شما از تكثير كردن DVD نمايش داده مي شود.

4ـ و در مرحله چهارم منوي فيلم نمايش داده مي شود كه مطابق آنچه قبلاً گفته شد، منو با توجه به حجم DVD شامل گزينه هاي متفاوتي خواهند بود كه شما امكان انتخاب زبان گويش فيلم و همچنين زبان زيرنويس فيلم در صورتي كه در DVD گنجانيده شده باشد را داريد.

معمولاً فايل هاي VOB به ترتيب جدول زير قرار مي گيرند:

جدول 5


هيچ قانوني وجود ندارد كه اجبار كند فايل هاي اصلي فيلم DVD Video از چه شماره اي شروع شود، تنها راهي كه مي توانيد تشخيص دهيد فايل هاي اصلي فيلم (Main Movie) كدام ها هستند، حجم اشغال شده فايل ها مي باشد كه در جدول بالا مشخص شده اند، معمولاً فايل هاي اصلي حجم بزرگتري دارند و اگر در نوار وضعيت پنجره باز شده در درايو DVD نگاه كنيد مي بينيد كه معمولاً با مقدار 0.99 GB مشخص شده اند.

ويژگي فايل هاي VOB:
•  در يك فايل VOB فايل هاي صدا، تصوير و زيرنويس طوري با يكديگر تركيب شده اند كه در هنگام پخش بتوان بين آنها به راحتي سوييچ كرد و يا زبان و صدا را به راحتي تغيير داد. در اصطلاح به اين حالت Multiplex مي گويند.

•  فايل تصويري از نوع MPEG-2، فايل صوتي از نوع AC3 يا PCM و در بعضي مواقع حتي MP3 مي باشد. اين فايل هاي صوتي مي تواند صداهاي دوبله شده يك فيلم به چندين زبان باشد و يا يك صدا با كيفيت هاي مختلف همانند صداهاي Dolby Digital, DTS, Dolby Digital Pro Logic باشند.

•  يك DVD Video مي توان حداكثر به 8 زبان دوبله شود و 32 زبان هم به صورت زيرنويس داشته باشد.

نكته1: اگر براي ذخيره يك فيلم بر روي يك DVD بخواهند تمامي اين قابليت ها را يكجا در اختيار شما قرار دهند، بايد از دي وي دي نوع Double Side, Double Layer كه اصطلاحاً  DVD 18 ناميده مي شود استفاده كنند، كه معمولاً به خاطر هزينه سنگين آن، اين كار انجام نمي شود.

نكته2: اگر فيلم گرفته شده توسط دوربين ديجيتال فيلمبرداري توسط روش فشرده سازي MPEG-2، فشرده و متراكم نشوند، تقريباً هر يك ساعت فيلم خالص بدون هيچگونه تصرفي 17 گيگا بايت فضا اشغال مي كند كه بر روي هيچ DVD اي جا نخواهد گرفت و دانلود آن از اينترنت براي يك ارتباط معمولي همانند DSL 128 KB بيش از 36 ساعت طول خواهد كشيد!!!

نكته3: فايل اصلي يك DVD Video همان VIDEO_TS.VOB مي باشد كه اگر به هر دليلي آسيب ببيند، DVD Player ها به هيچ عنوان توانايي پخش آن DVD Video را نخواهند داشت. در نگهداري از DVD Video هاي خود کوشا باشيد.

نكته4: منوي DVD يك فايل تصويري مجزا از فيلم اصلي است كه در ابتداي فيلم پخش مي شود و امكانات مختلفي از قبيل تغيير زبان، تعيين زيرنويس و پخش قسمت هاي خاصي از فيلم و يا حتي مصاحبه با عوامل فيلم و پشت صحنه را در اختيار بيننده قرار مي دهد.

نكته5: معمولاً رسم بر اين است كه بر روي يك DVD-Video با ظرفيت 7 . 4 گيگا بايتي فقط 1 فيلم با فرمت MPEG-2 قرار دهند، اما بعضي مواقع شايد بتوانيد چنين DVD-Video هايي را پيدا كنيد كه بيش از 1 فيلم بر روي آن ذخيره شده باشد، اين كار معمولاً به ندرت انجام مي شود و قطعاً كيفيت فيلم افت زيادي خواهد داشت.

DVD Audio
رسانه DVD Audio با DVD Video تفاوت دارد، همان گونه كه VCD با Audio CD تفاوت داشت. البته اين روزها ديگر به ندرت مي توان اثري از DVD Audio ها يافت ولي بارزترين تفاوت آنها با Audio CD ها در كيفيت ضبط صدا و نمونه برداري مي باشد. در يك DVD Audio مي توان 80 دقيقه موسيقي با كيفيت بسيار بالا ضبط كرد.

براي اين كه به جزييات تفاوت هاي كيفيت هاي صدا پي ببريد و با انواع فناوري هاي صوتي بيشتر آشنا شويد، مي توانيد به آدرس هاي زير مراجعه كنيد:
http://electronics.howstuffworks.com/analog-digital.htm
http://electronics.howstuffworks.com/movie-sound4.htm
http://electronics.howstuffworks.com/movie-sound3.htm

جدول 6


مناطق توزيع DVD
به علت وجود قوانين حقوق مولفان، مصنفان و ناشران يا همان  Copyright  كه در اكثر كشورها رعايت مي گردد .
كپي كردن يك DVD Video به عنوان يك عمل غير مجاز يا جرم شناخته شده و پيگرد قانوني دارد. (قانون كپي رايت ضمانت اجراي بسيار بالايي دارد).  از اين رو براي اينكه به راحتي نتوان DVD Video ها را كپي كرد، بر روي آنها طوري قفل گذاري مي كنند، كه هر DVD Video را در منطقه خاصي بتوان مشاهده كرد. اين مناطق عبارتند از:

منطقه صفر : (Region Free) ـ همه كشورهاي جهان
منطقه 1 : (Region 1) ـ ايالات متحده آمريكا و كانادا
منطقه 2 : (Region 2) ـ اروپا، ژاپن، خاور ميانه، آفريقاي جنوبي
منطقه 3 : (Region 3) ـ شرق و جنوب شرق آسيا، هنگ كنگ و تايوان
منطقه 4 : (Region 4) ـ استراليا، زلاند نو، مكزيك، آمريكاي مركزي و جنوبي
منطقه 5 : (Region 5) ـ اروپاي شرقي، هند، پاكستان، آفريقا و كره شمالي
منطقه 6 : (Region 6) ـ چين
منطقه 7 : (Region 7) ـ هنوز استفاده نشده
منطقه 8 : (Region 8) ـ مناطق بين المللي، آبهاي آزاد، كشتي ها، هواپيما ها

شكل 6 : مناطق توزيع DVD



 ( RPC ( Regional Playback Control
سيستم RPC، يك سيستم محدود كننده جغرافيايي است كه توسط سازندگان دستگاه هاي DVD از هر نوع بر روي آنها قرار داده مي شود تا با توجه به نوع منطقه مورد استفاده، توانايي تماشاي DVD Video را داشته باشند. فرض كنيد شما يك DVD Video را از استراليا تهيه كرديد و با خودتان به ايران آورده ايد، آن را در DVD Player يا DVD Drive خودتان قرار مي دهيد، اما با كمال تعجب مشاهده مي كنيد، كه دستگاه شما قادر به پخش چنين فيلمي نيست، زيرا DVD-Video شما مربوط به منطقه 1 توزيع DVD است، ولي شما در منطقه 2 زندگي مي كنيد و در اين منطقه مي خواهيد اين فيلم را تماشا كنيد.براي حل اين مشكل معمولاً 2 راه پيش روي شما وجود دارد:

1ـ اگر از DVD Player براي تماشاي فيلم استفاده مي كنيد، سازنده آن به شما امكان داده كه RPC لخت افزار دستگاه خود را (Firmware) تا 5 مرتبه عوض كنيد، شما مي توانيد با خواندن دستور العمل نحوه تعويض RPC از روي دفترچه راهنما اقدام به تعويض RPC دستگاه DVD Player خود كنيد. بهتر است حالا كه داريد RPC را تعويض مي كنيد، مقدار آن را بر روي منطقه صفر قرار دهيد. (Region Free) تا از اين پس توانايي پخش تمامي DVD Video ها را داشته باشد.

نكته: امروزه تمامي دستگاه هاي DVD Player عموماً RPC را بر روي منطقه صفر(DVD Region Free)  به طور پيش فرض تعيين مي كنند تا مشكلي براي كاربران پيش نيايد، اما اگر RPC دستگاه DVD Player شما بر روي منطقه صفر تنظيم نشده بود و قصد تغيير آن را داشتيد، اين را بدانيد كه فقط 5 بار مي توانيد آن را تغيير دهيد و تغيير پنجم به طور هميشگي بر روي دستگاه شما ذخيره خواهد شد و ديگر توانايي تغيير آن را نداريد.

2ـ اگر از DVD Drive و كامپيوتر براي تماشاي DVD Video استفاده مي كنيد، ديگر اين مشكلات را نخواهيد داشت،اكثر DVD Drive و DVD Writer ها به طور پيش فرض بر روي منطقه صفر تنظيم شده اند، البته اگر بر روي منطقه ديگري تنظيم شده باشند و به شما اجازه ديدن فيلم را ندهند، شما مي توانيد با تغيير RPC در محيط ويندوز مشكل خود را مرتفع كنيد كه در ادامه به چگونگي تغيير RPC در محيط ويندوز هم اشاره كرده ايم، ولي راه بسيار ساده تر استفاده از 2 نرم افزار SlySoft AnyDVD و DVD Region+CSS Free مي باشد، كه خودشان با ترفندهايي خاص اين مشكل را به راحتي حل مي كنند. لازم به توضيح است كه در شماره هاي گذشته Best Download ، اين 2 نرم افزار به طور كامل معرفي شده بودند و به صورت كامل و رجيستر شده هم در سايت ماهنامه و هم در CD هاي شماره هاي گذشته قرار داده شده بودند.

طريقه تغيير دادن RPC براي DVD Drive در ويندوز XP:
1ـ ابتدا وارد Control Panel شويد.

2ـ بر روي Administrative Tools دو بار كليك كنيد.

3ـ در قسمت Storage گزينه Disk Management را انتخاب كنيد.

4ـ اكنون درايوهاي شما در پنجره سمت راست به ترتيب نمايش داده مي شوند، در قسمت پايين پنجره سمت راست، DVD Drive خود را انتخاب و بر روي آن كليك راست كنيد و گزينه Properties را برگزينيد.

5ـ در پنجره ظاهرشده برگه DVD Region را انتخاب كنيد.

6ـ اگر در مستطيل جلوي گزينه Current Region، عبارت Not Selected به چشم مي خورد، به اين معني است كه DVD Drive شما به صورت پيش فرض بر روي منطق صفر تنظيم شده و يا در اصطلاح DVD Region Free مي باشد و قابليت پخش تمامي DVD-Video ها را دارد.

7ـ اگر منطقه RPC درايو شما بر روي منطقه صفر بود كه هيچ نيازي به تغيير ندارد، پنجره ها را ببنديد، اما اگر بر روي منطقه ديگري تنظيم شده بود، مي توانيد آن را بر روي منطقه مسكوني خودتان تنظيم كنيد و براي ذخيره تغييرات بر روي OK كليك كنيد.
مجدداً يادآوري مي كنيم فقط 5 بار مي توانيد RPC درايوتان را تغيير دهيد و تغيير پنجم به طور هميشگي بر روي دستگاه شما ذخيره خواهد شد و ديگر توانايي تغيير آن را نخواهيد داشت.

 ( CSS ( Content Scrambling System
سيستم CSS يك سيستم رمزگذاري 40 بيتي است كه از الگوريتم سايفر (Cipher Algorithm) استفاده مي كند. سايفر نوعي سيستم رمزگذاري متشكل از مجموعه حروف و اعداد است که مامورين سياسي براي ارتباط سري با کشور خود از آنها استفاده مي کنند و درک مفاهيمشان بدون در دست داشتن کليد ممکن نيست.
هدف از به وجود آوردن اين تكنيك رمزگذاري ، جلوگيري از پخش و تكثير غير مجاز DVD ها بود ، كليد رمزگذار CSS در چهار مرحله زير عمليات رمزگذاري بر روي يك DVD را انجام مي داد و براي پخش اين DVD قفل‌دار، DVD Player هم توسط كليد رمزگشا هر 4 مرحله را رمزگشايي مي كرد. اين چهار مرحله عبارتند از:

1ـ Authentication
2ـ Title Keys
3ـ Disc Keys
4ـ Player Keys

اين سيستم رمزگذاري در سال 1996 معرفي شد و مجوز استفاده از آن براي استوديوهاي موسيقي و فيلم سازي كه محصول نهايي خود را بر روي DVD-Audio و DVD-Video عرضه مي كردند صادرشد. علاوه بر آنها سازندگان و توسعه دهندگان DVD Player ها و DVD Drive ها نيز مجوز استفاده از كليد رمزگشاي CSS كه با نام CSS Decryption Key شناخته شده است، به دست آوردند تا بتوانند سيستم و كليد رمزگشا را در دستگاه هاي پخش DVD و همچنين DVD Drive ها قرار دهند تا بتوانند اين DVD هاي قفل دار را پخش كنند.
و اما در کامپيوترها اين مشکل هم باز توسط 2 نرم افزار SlySoft AnyDVD و DVD Region+CSS Free که در بخش قبلي به آن اشاره کرده بوديم به راحتي قابل حل مي باشد

راهنماي خريد DVD Writer
مدل اينترنال يا اكسترنال: با توجه به نوع كاربردتان مشخص كنيد كه داخلي (Internal) مي خواهيد يا خارجي (External). مدل داخلي در 3 نوع  EIDEوSCSI  و SATA عرضه مي شود و مدل خارجي در 2 نوع USB 2.0 و FireWire 800.
البته چيزي كه بديهي است گران تر بودن ( بيش از 2 برابر ) مدل هاي خارجي نسبت به مدل هاي داخلي است.

به اين نكته توجه داشته باشيد كه DVD Writer يا DVD Burner  اي كه قصد خريد آن را داريد از رسانه هاي DVD زيرپشتيباني كند:
DVD-R/RW, DVD-R/RW DL, DVD+R/RW, DVD+R/RW DL, DVD RAM

اگر DVD Writer شما توانايي پشتيباني رايت DVD-RAM را هم داشته باشد ، به آن DVD Multi Recorder يا Super Multi Drive مي گويند كه در بازار ايران 3 مدل معروف Multi Recorder زير قابل تهيه هستند:
1-Pioneer DVR-A10XL (A,B,C)
2-LG GSA-4167
3-NEC 4550

براي خريد يك مدل DVD Writer داخلي بودجه اي بين 50 تا 140 هزارتومان لازم است، در حال حاضر ارزان ترين مدل Liteon و گران ترين مدل Plextor است كه قيمتي حدود 130 الي 140 هزار تومان دارد. البته اين نكته هم قابل ذکر است که هر ارزاني بي حکمت و هر گراني بي علت نيست.

نكته1: توصيه ما به شما اين است كه اگر قصد خريد يك DVD Writer را داريد، سعي كنيد مدل Multi Recorder را تهيه كنيد. 15 الي 20 هزارتومان هزينه بيشتر مسلماً ارزش اين فناوري را دارد، مطمئن باشد. DVD writer  منتخب ما Pioneer DVR-A10XL مي باشد.

شكل 7 : تصويري از Pioneer DVR-A10XL


نكته2: هميشه سعي كنيد نسخه DVD Firmware  (نرم افزار داخل DVD Drive) را به روز نگه داريد، اين مسئله به اين دليل اهميت دارد كه ممكن DVD Drive شما مثلاً از سرعت 16X پشتيباني مي‌كند، ولي رسانه هاي DVD بعد از زمان عرضه DVD Writer شما به بازار عرضه مي‌شوند، كه DVD Writer شما قابليت سازگاري با آنها را ندارد ، كه در صورت آپديت كردن DVD Drive Firmware اين سازگاري به وجود مي آيد. معمولاً شركت سازنده DVD Drive هر فصل نسخه جديد Firmware سخت‌افزارهاي توليدي خود را به صورت رايگان بر روي سايت اصلي خود قرار مي دهد.

راهنماي خريد DVD Player
DVD Player ها دستگاهي هستند كه فقط توانايي پخش DVD را دارند و امكان رايت بر روي آن ندارند ، اين دستگاه ها مستقيماً به تلويزيون متصل مي‌شوند و كيفيت صدا و تصوير بي نظيري را براي شما به ارمغان مي‌آورند.

مواردي كه بايد در خريد  DVD Playerبه آنها دقت كنيد:
1ـ پشتيباني از رسانه CD هاي زير:
Audio CD, Video CD, Super Video CD, JPEG CD, MP3, WMA, WMV, DivX Video

2ـ پشتيباني از رسانه DVD هاي زير:
DVD+R, DVD+R DL, DVD+RW, DVD-R, DVD-R DL, DVD-RW

3ـ پشتيباني از فناوري هاي صوتي زير:
Dolby Digital Surround Sound 5.1 Channel, Dolby Digital Pro Logic, DTS,
DTS 96/24, CPRM, Multi Channel MP3

4ـ داشتن خروجي صداي ديجيتال (S/PDIF)

نكته: اگر به اندازه كافي بودجه داريد تا براي خريد يك DVD Player خوب هزينه كنيد، مدلي از آن را تهيه كنيد كه توانايي ضبط بر روي DVD را هنگام مشاهده تلويزيون و يا از طريق ماهواره را داشته باشد كه در اين صورت اصطلاحاً به آن DVD Recorder مي گويند. يك مدل از DVD Recorder كه از تمامي فرمت ها پشتيباني مي كند و به انواع فناوري ها مجهز است، مدل Pioneer  DVR-530H-S مي باشد و جالب است بدانيد که در داخل آن يک هارد ديسک 80 گيگابايتي به منظور ذخيره سازي فيلم قرار داده اند. البته قيمت اين مدل ها بسيار گران است.

شكل 8 : تصويري از Pioneer DVR-530H-S


نرم افزارهاي معتبر و رايج در رابطه با DVD
نوع اول : DVD Copiers
اگرچه كپي كردن يك DVD Video جرم محسوب مي شود و در كشورهاي ديگر پيگرد قانوني دارد و بدانيد اين قانون در كشورهايي كه قانون كپي رايت را پذيرفته اند، ضمانت اجرايي بالايي دارد. به هر حال به ما ارتباطي پيدا نمي كند، چون ما در ايران فعلاً از اين قانون پيروي نمي كنيم، شما با خيال راحت مي توانيد از نرم افزارهاي كه در ادامه اسامي آنها آورده شده است، براي كپي كردن DVD Video خود استفاده كنيد. لازم به ذكر است كه تمامي اين نرم افزارهاي معرفي شده از نرم افزارهاي پركاربرد در جهان مي باشند و به صورت كامل و رجيستر شده در CD هاي همراه ماهنامه در شماره هاي گذشته ارائه شده بودند. نکته مهم و قابل بيان اين است که تمام نرم افزارهاي زير به جز  SlySoft CloneCDکه توانايي کپي کردن هر نوع CD و DVD را دارد، ساير نرم افزارها فقط توانايي کپي کردن DVD Video ها را دارند.

01- 1Click DVD Copy
02- Apollo DVD Copy
03- SlySoft CloneCD
04- CloneDVD (Slysoft)
05- Clone DVD (X Studios)
06- DVD-Cloner III
07- PowerDVD Copy
08- DVDFab Platinum
09- DVD Wizard Pro
10- InterVideo DVD Copy Platinum

نوع دوم : DVD Rippers
فرمت تصويري DivX (MPEG-4) كه مخفف Digital Video Express مي باشد، در اوايل سال 2000 ميلادي توسط شركت DivX Networks Inc به وجود آمد. هدف از به وجود آمدن اين فرمت عبارت بود از:
تبديل كردن DVD Video كه به صورت MPEG-2 فشرده سازي و كدگذاري شده بود به فرمتي قابل انتقال بر روي اينترنت، و داشتن كيفيتي قابل قبول، ( اگرچه هيچ گاه به DVD Video نمي رسد ) ولي باز مقرون به صرفه است. اين فرمت مزاياي بسيار زيادي دارد كه در شماره 13 ماهنامه به طور اجمالي مورد بررسي قرار گرفت. در اينجا فقط سعي كرديم يك ياد آوري داشته باشيم. در ادامه 10 نرم‌افزار برتري كه كار آنها تبديل DVD Video به فرمت بسيار محبوب DivX است را معرفي مي كنيم. مجدداً خاطر نشان مي‌شويم كه تمامي اين نرم‌افزارها از برترين هاي خانواده خود در سراسر دنيا هستند و به صورت كامل و رجيستر شده در CD هاي همراه ماهنامه در شماره هاي گذشته ارائه شده بودند.

01- #1 DVD Ripper
02- Ahead DVD Ripper
03- AoA DVD Ripper
04- Ashampoo Movie Shrink & Burn
05- CloneDVDmobile
06- Dr. DivX
07- DVD Decrypter
08- DVD Shrink
09- ImTOO DVD Ripper
10- InterVideo DVD Copy Platinum

نكته: قسمت اصلي يك DVD Video فايل VIDEO_TS.VOB مي باشد كه اگر به هر دليلي آسيب ببيند، DVD Player ها به هيچ عنوان توانايي پخش آن DVD Video را نخواهند داشت.

 اما علاوه بر اين فايل، فايل ديگري به نام VIDEO_TS.IFO هم وجود دارد و در صورتي كه اين فايل ( VIDEO_TS.IFO ) آسيبي ببيند نرم افزارهاي DVD Ripping توانايي Rip كردن DVD Video ها را نخواهند داشت، همچنين اگر به هر دليلي اين دو فايل در كنار يكديگر و با هم در يك پوشه وجود نداشته باشند، بازهم هيچ كدام از نرم افزارهاي خانواده DVD Ripper ها هيچ گونه كمكي نمي توانند به شما بكنند و عملاً فاقد ارزش خواهند بود.
به عبارت بسيار ساده تر اگر مي خواهيد يك DVD Video را به فرمت محبوب DivX تبديل كنيد، فقط 2 راه پيش رو داريد:

1ـ از DVD Video خود يك فايل ايميج به صورت  ISO DVD به صورت مجازي ايجاد كنيد و از روي آن عمليات DVD Ripping را انجام دهيد.

2ـ پوشه VIDEO_TS را به صورت كامل بر روي هارد ديسك خود كپي كنيد و سپس از روي هارد عمليات DVD Ripping را انجام دهيد. در هر 2 روش نكته مهم اين است كه براي انجام عمليات DVD Ripping ، بايد وحتماً 2 فايل VIDEO_TS.VOB و VIDEO_TS.IFO در تمام مدت عمليات كنار همديگر قرار داشته باشند.
در ضمن مجدداً يادآوري مي كنيم ، همواره در نگهداري از DVD Video هاي خود كوشا باشيد.

اما در اينجا بد نيست به اين نكته هم اشاره شود كه دلايل محبوبيت DivX دركنار DVD Video عبارتند از:
1ـ داشتن حجم پايين نسبت به DVD5 و DVD9 و در عين حال داشتن كيفيت قابل قبول، براي همين است كه تمام كشورهايي كه از اينترنت پر سرعت بهره مي برند براي انتقال فيلم در اينترنت از اين فرمت استفاده مي كنند.

2ـ شما بر روي يك DVD5 ، مي توانيد حداكثر يك فيلم با فرمت MPEG-2 ضبط كنيد ، اما به صورت DivX بر روي همان DVD5 مي توانيد 6 فيلم با كيفيت قابل قبول ( اگرچه به خوبي DVD Video نيست ) ذخيره كنيد.

3ـ اكثر DVD Player هايي كه در حال حاضر توليد و روانه بازار مي شوند از فرمت DivX پشتيباني مي كنند، نمونه هاي بسياري از آنها را در كشور خودمان مي توانيد پيدا كنيد.

4ـ محبوبيت اين فرمت به قدري زياد است، كه اكثر دوربين‌هاي ديجيتال فيلمبرداري قابليت اين را هم دارند كه مستقيم به صورت فرمت DivX تصويربرداري كنند و به كامپيوتر انتقال دهند.

نوع سوم :  DVD Burners
اين سري نرم‌افزارها به منظور درست كردنData CD, Data DVD, VCD, SVCD, DVD Video, DivX Video و به طور كلي ايجاد CD,DVD سفارشي به كار مي روند. معرفي نرم‌افزار Nero به طور مختصر و مفيد در شماره 11 ماهنامه انجام گرفته است ، مي توانيد براي به دست آوردن اطلاعات تكميلي تر به آن مراجعه كنيد.

01- Roxio Easy Media Creator
02- CyberLink Power2Go
03- Pinnacle Instant CD/DVD
04- Burn & Go
05- NTI CD & DVD Maker
06- CD-Mate
07- Nero Burning ROM
08- Alcohol 120%
09- Virtuosa Gold
10- Ulead DVD Movie Factory

نوع چهارم : DVD Players
اين گونه نرم‌افزارها هم براي پخش DVD Video در كامپيوتر مورد استفاده قرار مي‌گيرند، اگر مايل به دانستن قابليت ها و ويژگي‌هاي هر كدام هستيد، مي توانيد به سايت معتبر Top Ten Reviews مراجعه كنيد، نرم افزارهاي زير هم مشابه خانواده‌هاي قبلي به صورت كامل و رجيستر شده در CD هاي همراه ماهنامه در شماره‌هاي گذشته ارائه شده بودند.

01- Cyberlink PowerDVD Deluxe
02- InterVideo WinDVD Platinum
03- DirectDVD Pro
04- CinePlayer Surround
05- DVD X Player
06- BlazeDVD
07- RioDVD
08- JetAudio Plus VX
09- Magic DVD Player
10- Ulead DVD Player

سخن پاياني :
اگرچه نتوانستيم به تمامي نكات ريز و درشت و جزييات DVD اشاره كنيم ، اما باور كنيد شايد بتوان در مورد آنها بيش از 1000 صفحه مطلب و چه بسا يك كتاب بسيار قطور نوشت ، اما سعي كرديم به نكاتي اشاره كنيم كه به درد شما بخورد. اين كه حالا مثبت يا منفي با دي وي دي رم از لحاظ ساختار و فن آوري چه فرقي دارند ، زياد مهم نيست و به درد من و شما نمي خورد ، ولي اين مهم است كه DVD Drive شما از هر سه فرمت پشتيباني كند. اين كه تعصب داشته باشيد كه حتماً از يك فرمت مثل DVD+R استفاده كنيد ، و روي اين موضوع تأكيد داشته باشيد كه مثبت از منفي بهتر است! چه كمكي به شما مي كند و يا چه دردي از شما دوا مي كند؟ سعي كنيد از اين نعمت هاي خدادادي ( كه واقعاً شايد بعضي افراد روزي در آرزوي داشتن شان شب‌ها را به صبح مي رسانند ) نهايت استفاده را ببريد. هيچ وقت فراموش نكنيم ، سال‌هاي نه چندان دوري را، زماني كه براي خريد يك DVD ROM مدل ارزان قيمت ، بايد بيش از 70 هزار تومان هزينه مي كرديد.

منابع و مراجع مورد استفاده در نگارش اين مقاله:
در نگارش اين مطلب كه واقعاً حاصل مطالعه ، درك عميق ، ترجمه و تلخيص بيش از 200 صفحه تخصصي بود،كمك همکارانم در هيئت تحريريه و همچنين عشق به خوانندگان بود كه باعث شد ، تا مقاله به سرانجام برسد. نتوانستم تمامي مطالب را عنوان كنم، زيرا واقعاً نه مقدور بود و نه اين مقاله ظرفيت آن را داشت. اما آدرس منابع را برايتان مي نويسم، اگر دوست داشتيد دانش خود را در مورد DVD و موارد مربوط به آن گسترش بدهيد، حتماً به آنها سر بزنيد. مطمئن باشيد در رابطه با DVD و ساختار پيچيده آن خيلي به شما كمك خواهند كرد. اميدوارم هميشه موفق باشيد.

+ نوشته شده در  شنبه پنجم آبان 1386ساعت 21:48  توسط حسن عزیزیان  | 

استپ موتور

The most common problem we face when we use normal DC motors is that we don’t have precise control over how much it rotates. To rotate DC motors through a particular number of degrees what we can do is either calibrate it for a delay based operation i.e. if I switch it on for n seconds it moves 360 degrees; or what we can do is attach n encoder to the shaft which gives us a feedback on how much the motor shaft has rotated so that we can stop it when it rotates through the desired angle. Home made encoders give good results but don’t have such a high resolution and high resolution encoders are costly.

In such cases where we need to control the rotary position of the motor we can use stepper motors. Stepper motors have a tendency to make beginners feel uncomfortable about using them. But lets hope this air of discomfort about using stepper motors disappears once we are done through this article.

Stepper motors are motors available in round, square, rectangular shapes with 4 or more wires coming out of them.



As the names suggests a stepper rotates in steps of a particular degree. As compared to DC motors which have continuous movement steppers actually rotate in specified degree of steps. There are steppers available from 0.9 degree step to 6 degrees.

Like all motors stepper motors also have a stator and a rotor. Based on the type of stepper construction the stepper can be of the following types, permanent magnet, variable reluctance and hybrid. As hobbyists and robotics enthusiasts we would limit our discussion to the permanent magnet type because that’s the type that’s easily and cheaply available. Depending upon the arrangement of coils in the stepper motor they can be classified as unipolar or bipolar. Usually the easily or more commonly available stepper motors are the unipolar ones with 5-6 wires. The bipolar has 4 wires.

Well I guess we are now ready to take a look at how they actually work.
In the permanent magnet stepper motor the rotor is a permanent magnet and the stator is a set of coils which are energized one after another. In the unipolar motors the direction of current in the coil doesn’t reverse (so UNI) while in the bipolar the current through the coil flows in both the directions (so BI).
In both types of stepper motors there are two coils wound on the stator poles, which gives us 4 wires. The difference is that in unipolar motors there is a center tap from each of the coil winding. These center taps are either brought out individually (which will give us 4+2 = 6 wires) or are shorted together and brought out (which gives us 4+1 = 5 wires)

To rotate a stepper motor we need to energize the coils of the stepper in a specific sequence.
Let’s take a look at unipolar stepper motors first. The first step is to connect the common terminals to the supply voltage. Then we ground the coils in the sequence as shown. This sequence is called as wave drive.

A	B	A`	B`
1	0	0	0
0	0	0	1
0	0	1	0
0	1	0	0

Note:
Usually the steppers motors available in the market are ex-stock i.e. pulled out from old printers, floppy drives, etc. and since there is no standard color code for representing the coils of the motors, how do we identify the terminals??
For this we use the most useful and versatile tool in electronics, the multimeter. Keep checking the resistances in between pairs of wires till u determine which is A A`, B B`. (when you try to check the resistance between A and B the meter will go out of range. Resistance between A and A` will be in the range of few ohms to a couple of hundred ohms.

To increase the precision we can employ a sequence as shown which is known as half stepping. In this before we de-energize the first coil we energize the second coil. So the rotor finds itself being pulled by two forces and it settles in between the two positions (just like in tug of war).

A	B	A`	B`
1	0	0	0
1	0	0	1
0	0	0	1
0	0	1	1
0	0	1	0
0	1	1	0
0	1	0	0
1	1	0	0

For bipolar motors we need to reverse the direction of the current flowing through the coil. So we apply the following sequence.

A	B	A`	B`
0	0	1	1
0	1	1	0
1	1	0	0
1	0	0	1

Similar to unipolar we can also apply the half stepping sequence

Bipolar v/s Unipolar

Unipolar
:) Simple driving circuit because no current reversal
:( Size comparatively larger for same specification as bipolar

Bipolar
:) Smaller size
:) Higher torque
:( Complex driving circuit because current has to be reversed.

Drivers for stepper motors:
For unipolar motors we can use darlington pair array ICs like the ULN200x series since we don’t have to reverse the current.

But for bipolar motors we need to use an h-bridge which can source as well as sink current.

Some popular h-bridge ICs are l293D, l298.

General guidelines for selecting a stepper motor:
-Look for motors with low voltage and high current ratings
-High Current implies higher torque
-Nema17 is the ideal size for most robots
-1.8 degrees/step
-If possible, go for the bipolar motors
-Shaft should spin smoothly
-Rust is bad
-Do not open…servicing ruins them
-Popular brands: Sanyo-Denki, Epson

+ نوشته شده در  شنبه پنجم آبان 1386ساعت 21:32  توسط حسن عزیزیان  | 

سنسور اثر هال

Hall effect sensor

From Wikipedia, the free encyclopedia

 
Jump to: navigation, search
The magnetic piston (1) in this pneumatic cylinder will cause the Hall effect sensors (2 and 3) mounted on its outer wall to activate when it is fully retracted or extended.
The magnetic piston (1) in this pneumatic cylinder will cause the Hall effect sensors (2 and 3) mounted on its outer wall to activate when it is fully retracted or extended.
Clutch with Hall Effect sensor.

 

Clutch with Hall Effect sensor.

A Hall effect sensor is a transducer that varies its output voltage in response to changes in magnetic field. Hall sensors are used for proximity switching, positioning, speed detection, and current sensing applications.

In its simplest form, the sensor operates as an analogue transducer, directly returning a voltage. With a known magnetic field, its distance from the Hall plate can be determined. Using groups of sensors, the relative position of the magnet can be deduced.

Electricity carried through a conductor will produce a magnetic field that varies with current, and a Hall sensor can be used to measure the current without interrupting the circuit. Typically, the sensor is integrated with a wound core or permanent magnet that surrounds the conductor to be measured.

Frequently, a Hall sensor is combined with circuitry that allows the device to act in a digital (on/off) mode, and may be called a switch in this configuration. Commonly seen in industrial applications such as the pictured pneumatic cylinder, they are also used in consumer equipment; for example some computer printers use them to detect missing paper and open covers. When high reliability is required, they are used in keyboards.

A wheel topped with two magnets that pass by a Hall effect sensor

Hall sensors are commonly used to time the speed of wheels and shafts, such as for internal combustion engine ignition timing or tachometers. They are used in Brushless DC electric motors to detect the position of the permanent magnet. In the pictured wheel carrying two equally spaced magnets, the voltage from the sensor will peak twice for each revolution. This arrangement is commonly used to regulate the speed of disc drives.

 

 
+ نوشته شده در  شنبه پنجم آبان 1386ساعت 21:29  توسط حسن عزیزیان  | 

ساختمان ترانزيستور

ساختمان ترانزيستور : ترانزيستور يك المان سه پايه است كه از سه كريستال نيمه هادي نوع N و P كه در يكديگر نفوذ داده شده اند و مي توان به دو صورت آنرا ساخت .
الف : يك لايه نازك از نيمه هادي نوع P را مابين دو لايه نيمه هادي نوع N نفوذ مي دهند . وترانزيستور NPN يا اصطلاحاً منفي ساخته مي شود .
ب : : يك لايه نازك از نيمه هادي نوع N را مابين دو لايه نيمه هادي نوع P نفوذ مي دهند . وترانزيستور PNP يا اصطلاحاً مثبت سا خته مي شود .
پايه هاي ترانزيستور را به نام E ( اميتر ) و B ( بيس ) و C ( كلكتور ( مي شناسند كه درشكلهاي زير قابل رؤيت است .

همچنانكه در شكل ب ملاحظه مي فرمائيد ضخامت لايه بيس خيلي كمتر از دولايه ديگر مي باشد و اين لايه در حدود دوالي سه ميكرون ضخامت دارد.
علامت سمبليك ترانزيستور در مدارات الكترونيكي را نيز در زير مشاهده مي فرمائيد .
+ نوشته شده در  جمعه چهارم آبان 1386ساعت 13:40  توسط حسن عزیزیان  | 

يكسوكننده هاي تمام موج

يكسوكننده هاي تمام موج با ديود دوبل :

در اين نوع يكسو كننده از دو عدد ديود و يك ترانس با خروجي سه سر كه سر وسط نسبت به دروسر كناري 180 درجه اختلاف فاز داشته باشد ودوسر طرفين ترانس نسبت به پايه وسط بايد كاملاً متعادل باشند يعني دامنه وتوان و بازدهي هردو سيم پيچ يكسان باشد .

[center]
[/CENT

همچنانكه از مدار و شكل موج هاي آن استنباط مي شود ميزان بازدهي اين يكسو كننده دوبرابر يكسو ساز نيم موج مي باشد . بنا براين در مدارات با مصرف جريان زياد ازمي توان از اين يكسو كننده استفاده نمود .
مزيت اين يكسو ساز نسبت به يكسو كننده هاي نيم موج هم در بازدهي و هم در كم شدن ريپل مي باشد زير همچنانكه در مقايسه دو شكل موج يكسو ساز نيم موج و يكسو ساز تمام موج مشخص مي شود فركانس يكسو ساز نيم موج 50 هرتز و فاصله دو نيم سيكل از هم به اندازه 20 ميلي ثانيه بدون خروجي مي باشد در حاليكه فركانس خروجي يكسو سازهاي تمام موج 100 هرتز مي باشد و بدليل داشتن اختلاف فاز دوسر طرفين ترانس هر دو نيم سيكل در كنار هم قرار گرفته موجب افزايش بازدهي دوبرابر نسبت به يكسو سازنيم موج مي شود .
يكسو كننده تمام موج پل :
دراين يكسو كننده از چهار عدد ديود در آرايش پل وبا ترانس خروجي دو سر ويا بسته به مقدار ولتا‍ مورد نياز ممكن است برق شهر را مستقيماً يكسو نموده و در منابع تغذيه مورد استفاده قرار داد .





شكل موج ورودي برق شهر 50 هرتز دامنه اين موج ولتاژ ورودي به پل را تعيين مي كند كه مي دانيم رابطه اين موج با ولتاژ قابل اندازه گيري در رابطه زير قابل مقايسه مي باشد .

Vrms= VP/1.4142

در اين رابطه Vrms ولتاژ موثر است كه باولت متر AC قابل اندازه گيري است .
و VP درواقع ماكزييم دامنه شكل موج برق شهر است .

شكل موج خروجي پل بعد از يكسو سازي و قبل از وصل خازن صافي


مزيت اين يكسو كننده نسبت به يكسو كننده تمام موج با ديود دوبل اين است كه نيازي به ترانس با خروجي سه سر نداشته و از هردو نيم سيكل برق شهر نيز استفاده مي شود . بنا براين شكل موج خروجي اين يكسو ساز نيز مانند يكسو ساز تمام موج ديود دوبل مي باشد .



با مقايسه شكل موج خروجي و ورودي نيز متوجه مي شويم در طول مدت زمان يك سيكل دو پيك در خروجي ظاهر مي شود يعني فركانس شكل موج خروجي برابر 100 هرتز مي باشد پس خروجي اين يكسو ساز نيز بازدهي دوبرابر نيم موج را دارد . و مورد استفاده اين يكسو ساز نيز همانند يكسو ساز دوبل ديود در مداراتي كه مصرف جريان زيادي دارند قابل استفاده مي باشد .
 
+ نوشته شده در  چهارشنبه دوم آبان 1386ساعت 19:21  توسط حسن عزیزیان  | 

انواع خازنها :

انواع خازنها :
خازنها را در دو دسته ثابت و متغیر می توان دسته بندی نمود .


1 - خازنهای ثابت : این خازنها با توجه به نوع عایق ( دی الکتریک ) به کار گرفته در آن می توان تقسیم نمود .


مثلاً : خازنهای سرامیکی ، خازن میکا ، خازن کاغذی ، خازن پلاستیکی ، خازنهای الکترولیتی


خازنهای سرامیکی : این نوع خازنها در دو نوع عدسی ، و لوله ای ساخته می شوند . که جنس عایق آنها از سرامیک می باشد و بر روی دو طرف آن لایه ی نازکی از نقره رسوب می دهند و پایه های این نوع خازن به طرفین صفحه و یا لوله سرامیکی لحیم شده اند . و کاربرد این نوع خازن از 12 ولت الی 2000 می باشد .


خازن میکا : از انواع سرامیکی مرغوبتر و دارای ثبات بهتر وبه همین دلیل در موارد استفاده دقیق بیشتر استفاده می شود .
خازن کاغذی : این خازن به شکل لوله پیچیده می شود و عایق آن کاغذ آغشته به پارافین می باشد و از انواع خازنهای با ثبات به شمار می رود . کار برد آن در ولتاژ های بالا و در محدوده برق شهر و بیشتر در الکترو موتورهای الکتریکی می باشد .
خازنهای پلاستیکی : عایق این نوع از خازنها از انواع پلیمرهای پلاستیکی ساخته شده و در ولتاژ کارهای پائین و خیلی بالا نیز کاربرد دارد . مانند انواع خازنهای پلی استر و یا پلی اتیلن و یا ...............


خازن الکترولیتی ( شیمیایی ) : در دونوع آلومینیومی و تانتالیومی ساخته میشود که نوع آلومینیومی آن معمولی تراست و از ورقه های الومینیوم ایجاد شده و عایق بین جوشن های آن کاغذ آغشته به تترابورت آمونیوم قرار داده اند در این نوع خازن به دلیل استفاده از الکترولیت وداشتن پلاریته مثبت ومنفی هنگام استفاده رعایت قطبین آن الزامی است . و اگر از پایه های آن به صورت معکوس استفاده شود تترابورت آمونیوم تجزیه شده خازن بر اثر حرارت وگاز تولید شده منفجر میگردد .


2 – خازنهای متغیر : در دونوع مکانیکی و الکترونیکی ساخته می شوند .


نوع مکانیکی خود در دونوع واریابل و تریمر در مدارات هما هنگی رادیوها مورد استفاده می باشد .


نوع الکترونیکی : در واقع نوعی از نیمه هادیها به نام دیودهای واریکاب می باشند که در گرایش معکوس با اعمال ولتاژ های متفاوت به دو سر آن ظرفیتهای مختلفی متناسب با ولتاژ اعمالی از خود نشان می دهند .


سمبل خازن در مدارات :
+ نوشته شده در  چهارشنبه دوم آبان 1386ساعت 19:11  توسط حسن عزیزیان  | 

مطالب قدیمی‌تر