میکرو کنترلر چیست؟

میکرو کنترلر چیست؟

 

1-  معرفی میکروکنترلرها :

          به آی سی هایی که قابل برنامه ریزی می باشد و عملکرد آنها از قبل تعیین شده میکروکنترلرگویند میکرو کنترل ها دارای ورودی - خروجی و قدرت پردازش می باشد .

 

2-  بخشهای مختلف میکروکنترلر :

       میکروکنترلر ها از بخشهای زیر تشکیل شده اند

Cpu                                واحد پردازش

Alu                                 واحد محاسبات

I /O                                ورودی ها و خروجی ها

Ram                               حافظه اصلی میکرو

Rom                               حافظه ای که برنامه روی آن ذخیره می گردد

Timer                             برای کنترل زمان ها

          و . . .

 

3- خانواده های میکروکنترلر

         خانواده : Pic   -  AVR  -  8051  

 

4- یک میکروکنترلر چگونه برنامه ریزی میشود .

            میکرو کنترلر ها دارای کامپایلرهای خاصی می باشد که با زبان های Assembly basic, c می توان برای آنها برنامه نوشت سپس برنامه نوشته شده را توسط دستگاهی به نام   programmer که در این دستگاه  ای سی  قرار می گیرد و توسط یک کابل به یکی از در گاه های کامپیوتر وصل می شود برنامه نوشته شده روی آی سی  انتقال پیدا میکند و در Rom ذخیره می شود .

 

5- با میکرو کنترلر چه کارهایی می توان انجام داد .

          این آی سی ها حکم یک کامپیوتر در ابعاد کوچک و قدرت کمتر را دارند بیشتر این آی سی ها برای کنترل و تصمیم گیری استفاده می شود چون طبق الگوریتم برنامه ی آن عمل می کند این آی سی ها برای کنترل ربات ها  تا استفاده در کارخانه صنعتی کار برد دارد .

 

6- امکانات میکرو کنترلرها :

           امکانات میکرو کنترلرها یکسان نیست و هر کدام امکانات خاصی را دارا می باشند و در قیمت های مختلف عرضه می شود .

 

7- شروع کار با میکرو کنترلر:

              برای شروع کار با میکرو کنترلر بهتر است که یک زبان برنامه نویسی مثل   c یا basic  را بیاموزید سپس یک برد programmer  تهیه کرده و برنامه خود را روی میکرو ارسال کنید سپس مدار خود را روی برد برد بسته و نتیجه را مشاهده کنید.   

چنان چه در مدارهای الکترو نیکی تجربه ندارید بهتر است از برنامه های آ موزش استفاده کنید.

 

8- مقایسه خانواده های مختلف میکرو وکنترلرها:

     خانواده 8051 :

           این خانواده از میکرو کنترولر ها جزو اولین نوع میکرو کنترولر ها یی بود که رایج شده و جزو پیشکسوتان مطرح میشود . معروف ترین کامپایلر برای این نوع میکرو keil یا franklin  می باشد میکرو های این خانواده به نوسان ساز نیاز مند هستند و درمقابل خانواده pic   یا AVR  از امکانات کمتری برخور دار می باشد معروف ترین آی سی ها این خانواده 89S51  یا 89C51  می باشد .

     خانواده AVR : 

           این خانواده از میکرو کنترلرها تمامی امکانات 8051 را دارا می باشد و امکاناتی چون ADC (مبدل آنالوگ به دیجیتال) – نوسان ساز داخلی و قدرت و سرعت بیشتر – EEPROM  (حافظه) از جمله مزایای این خانواده می باشد مهم ترین آی سی این خانواده Tiny  و Mega است.

     خانواده pic  :

           این خانواده از نظر امکانات مانند AVR میباشد و در کل صنعتی تر است .

 

9- مزایای میکرو کنترلر نسبت به مدار های منطقی :

    1- یک میکرو کنترلر را می توان طوری برنامه ریزی کرد که کار چندین گیت منطقی را انجام دهد.

    2- تعداد آی سی هایی که در مدار به کار میرود به حداقل میرسد .

    3- به راحتی می توان برنامه میکرو کنترلر را تغییر داد و تا هزاران بار میتوان روی میکرو  برنامه های جدید نوشت و یا پاک کرد .

    4- به راحتی میتوان از روی یک مدار منطقی کپی کرد و مشابه آن را ساخت ولی در صورتی که از میکرو کنترلر استفاده شود و برنامه میکرو را قفل کرد به هیچ عنوان نمی توان از آن کپی گرفت .

طریقه ساخت فیبر مدار چاپی بوسیله پرینتر لیزری

در این قسمت قصد دارم شما را با نحوه ی تهیه ی فیبر مدار چاپی به روشی ساده و پر کاربرد آشنا کنم.استفاده از این روش میتواند به شما کمک کند تا زمان کمتری را صرف طراحی مدار و انتقال آن بر روی فیبر کنید و همچنین دقت این روش بسیار بیشتر از طراحی با ماژیک ضد آب و یا لتراست است.
برای انجام این کار به وسایل زیر نیاز دارید:
*پرینتر لیزری
*کاغذ گلاسه ی مناسب
*فیبر مسی مدار چاپی
*اتو

برخلاف پرینترهای جوهر افشان که در آن به جای تونر از جوهر مایع استفاده میشود در پرینترهای لیزری تونر هنگام عمل چاب از کارتریچ خارج میشود و به صورت یودر بر روی صفحه ی کاغذ منتقل میشود. برای آنکه تصویر یا متنی را به وسیله ی یرینترهای لیزری چاب کنیم تونر که شامل یلاستیک است بر اثر حرارت ذوب میشود و بر روی کاغذ باقی میماند.به دلیل سخت بودن فیبر های مسی نمیتوانیم به صورت مستقیم از پرینتر برای ایجاد خط ها و سایر علائم بر روی فیبر مدار چایی ا ستفاده کنیم ,بنابراین باید به صورت غیر مستقیم تونر را از پرینتر بر روی فیبر مسی انتقال دهیم.یک راه ساده آن است که ابتدا بر روی کاغذی که تونر به نرمی بر روی آن مینشیند مدار را با دقت 400 dpi یرینت بگیریم و بعد با دادن حرارت به آن به وسیله ی اتو تونر را برای بار دوم مذاب کنیم و بر روی فیبر مسی انتقال دهیم. این عمل دقیقا شبیه به انتقال تصاویر بر روی T-Shirt با اتو میباشد. نوع کاغذ استفاده شده بسیار مهم است و حتما باید از نوع گلاسه باشد تا تونر را به خود جذب نکند و با اعمال حرارت به راحتی از سطح کاغذ جدا شود و بر روی فیبر مسی منتقل شود.سطح فیبر مسی قبل از انتقال تصویر مدار باید به وسیله ی آب گرم و مایع ظرفشویی و پودر لباسشویی کاملا پاکیزه شود و در انتها آن را خشک کنید. پس از تمیزکردن فیبر مسی توجه کنید که بر روی آن دست نزنید. برای تمیز کردن فیبر مسی همچنین میتوانید از سیم ظرفشویی استفاده کنید.هنگامی که سطح فیبر کاملا تمیز و براق شد وقت آن است که کاغذ گلاسه ای را که مدار بر روی آن با دقت 400 dpi یرینت گرفته شده را به صورت وارون بر روی فیبر مسی قرار دهیم و ادامه ی کاغذ را در پشت فیبر مسی توسط نوار چسب ثابت کنیم تا کاغذ بر روی فیبر حرکت نکند.حال اتو را با درجه حرارت نسبتا بالا بر روی آن تا اندازه ای میکشیم که رنگ کاغذ کمی تیره شود و کاغذ حالت چسبیده به فیبر را پیدا کند دقت کنید که اتو باید به صورت یکنواخت به تمامی نواحی گرما برساند این عمل را به صورت پیوسته انجام دهید. توجه داشته باشید که با چندین بار آزمایش و تمرین میتوانید به بهترین زمان بندی دست پیدا کنید اما زمان مورد نیاز کمتر از 5 دقیقه در شرایط عادی میباشد.فیبر مسی در این زمان دارای حرارت بسیار زیادی است پس هنگام جا به جا کردن آن مراقب باشید.حال فیبر مسی را با همان صورت برای مدتی کمتر از 10 دقیقه در آب داغ قرار دهید و آن را از آب بیرون آورید و قطعه های کاغذ را از روی آن جدا کنید.همانطور که میبینید مدار به صورت کاملا دقیق بر روی فیبر مسی منتقل شده است.قدم بعدی از بین بردن قسمت های مسی اضافی از فیبر مدار چابی است
برای از بین بردن قسمت های مسی اضافی که بدون پوشش عایق هستند از نوعی اسید به نام پرکلروردوفر که در بازار به نام اسید مدار چاپی معروف است استفاده میشود. پرکلروردوفر در بازار به صورت بلور و یا به صورت پودر یافت می شود. روش کار با این نوع اسید به این صورت است که تا اندازه ای به آب گرم از این اسید اضافه میکنیم که محلول به صورت چای پر رنگ در آید در این حالت محلول اسید آماده ی استفاده است. در هنگام کار با این نوع اسید باید توجه داشته باشید که تنها از ظروف غیر فلزی نظیر ظروف پلاستیکی و شیشه ای باید استفاده شود. همچنین توجه داشته باشید که این اسید سمی میباشد و هنگام استفاده از آن باید کاملا مراقب لباس و بدن خود باشید. توصیه میکنم عمل اسیدکاری را در فضای آزاد انجام دهید.پس از ساختن محلول اسید فیبر مدار چاپی را وارد محلول میکنیم و آهسته آن را تکان میدهیم بعد از مدتی شاهد از بین رفتن قسمت های مسی اضافی از کناره میشویم.این عمل را تا از بین رفتن تمامی قسمتهای اضافی انجام میدهیم. پس از از بین رفتن قسمت های اضافی فیبر مسی را از با آب سرد شستشو میدهیم و به وسیله ی سیم ظرفشوئی تونرهای به جا مانده روی فیبر را از بین میبریم . تنها بخش باقیمانده بخش سوراخکاری است که با دریل انجام میدهیم .حال فیبر مدار چاپی ما آماده است و میتوانیم قطعات را بر روی آن لحیم کنیم.

مختل کننده‌ی تلفن‌های همراه

مختل کننده‌ی تلفن‌های همراه (Cell-phone  Jammer)

تلفن‌های همراه  امروزه در هر جای جهان یافت می‌شوند، تنها در ایالات متحده تا ماه ژوئن سال 2004 تعداد کاربران تلفن‌های همراه و اینترنت همراه 169 میلیون نفر برآورده شده است.

این تجهیزات کاربران را قادر می‌سازند تا در هر زمان و مکان تماس تلفنی را برقرار و یا دریافت کنند، ولی متاسفانه امروزه، معضل بزرگ، استفاده کاربران از تلفن‌های همراه در مکان‌هایی مانند، بیمارستان‌ها،‌ بانک‌ها، کلیسا‌ها، تالارهای سینما- تاتر و موسیقی است، چرا که کاربران نمی‌دانند که در چه زمان‌ها و مکان‌هایی می‌بایست گوشی خود را خاموش کنند . تلفن‌های همراه اساسا نوعی رادیوی دو طرفه دستی هستند و طبعا هر سیگنال رادیویی قابل گسیختگی و اختلال است.

مبانی اختلال

ایجاد اختلال در تلفن همراه درست همانند اختلال در سایرانواع سامانه‌های ارتباط رادیویی است. تلفن‌های همراه ارتباط را به وسیله آنتن‌های مستقردر سلول‌هاو گوشی برقرار می‌سازند. سلول‌ها، منطقه تحت پوشش شبکه تلفن همراه را به چندین قسمت کوچک تقسیم می‌کنند. هنگامی که کاربر در حال رانندگی و یا حرکت است، سیگنال تلفن همراه وی از سلولی به سلول دیگر دست به دست و منتقل می‌گردد، این ویژگی موجب پایداری تماس و عدم قطع ارتباط در هنگام حرکت می‌شود. دستگاه‌های مختل کنندهتلفن همراه با ارسال بسامدی همانند بسامد‌های تلفن همراه و یکسان

با آن‌ها موجب قطع ارتباط سیگنال میان گوشی تلفن و سلول BTS می‌شوند. قدرت سیگنال دستگاه‌های مختل کننده همواره بر تلفن‌های همراه غالب می‌گردد، چرا که این تجهیزات با ارسال سیگنال‌های مخرب بر روی بسامد‌هایی مشابه بسامد‌های تلفن همراه اما با توانی بیشتر از آن‌ها موجب اختلال و لغو اثر سیگنال اصلی می‌گردند. از طرف دیگر، تلفن‌های همراه دستگاه‌هایی هستند که ارتباطی تمام دو طرفه را برقرار می‌سازند،‌ بدین معنی که آن‌ها از دو بسامد یکی برای ارسال ( صحبت کردن ) و دیگری برای دریافت ( شنیدن ) به صورت همزمان، بهره می‌برند. برخی از مختل کننده‌ها تنها یکی از بسامد‌ها را سد می‌کند، اما تاثیر نهایی قطع هر دو سیگنال است، چرا که در این حالت تلفن به کاربر پیغام خارج از سرویس را نشان می‌دهد، زیرا تنها یکی از بسامد‌ها را دریافت می‌کند. همچنین برخی از تجهیزات ساد مختل کننده، تنها یک نوع ( باند بسامدی ) از سیگنال‌ها را مختل می‌نمایند، اما انواع پیشرفته تر قادرند تا، چندین نوع سیگنال ( باند‌های مختلف ) را در یک زمان مختل و قطع نمایند، چرا که برخی از انواع گوشی‌ها که به دو باندی و سه باندی مشهورند، در صورت قطع سیگنال دریافتی در یکی از باند‌ها، به صورت خودکار جهت برقراری ارتباط بر روی باند‌های دیگر فعال شده و شروع به جستجو می‌نمایند که انواع پیشرفتۀ مختل کننده‌ها قادر به مقابله با این تجهیزات نیز خواهند بود. تمام آن چه که برای مختل کردن ارتباط تلفن همراه نیاز است، عبارت است از دستگاهی که سیگنال‌های مورد نظر را با توانی مناسب منتشر نماید. اگر چه شبکه‌های مختلف تلفن همراه از بسامد‌های متفاوتی بهره می‌برند اما تمامی آن‌ها از سیگنال‌های رادیویی استفاده می‌کنند که قابل مختل شدن هستند. سامانۀ متداولGSM  در باند‌های 900 مگاهرتز و 1800 مگاهرتز در اروپا و آسیا و همچنین باند 1900 مگاهرتز در آمریکا عمل می‌کند. مختل کننده‌ها در برابر هر یک از باند‌های فوق و سامانه‌هایی چون GSM، CDMA، IDEN  و........ موثر واقع می‌گردند. از سامانه‌های تلفن همراه آنالوگ قدیمی تا جدید دیجیتالی، همگی به وسیله این تجهیزات اخلال پذیرند.

برد موثر

برد مفید سیگنال‌های دستگاه مختل کننده بیشتر تابع توان خروجی دستگاه و محیط استفاده از آن است، مختل کننده‌های کم توان و قابل حمل،‌ قادرند تا محیطی به شعاع 10 متر تا یک کیلومتری خود را پوشش دهند، اما مدل‌هایی با توان بالاتر که به صورت ثابت و نصب شده استفاده می‌شوند

فضایی تا شعاع 8 کیلومتر را نیز پوشش می‌دهند.

ساختار یک مختل کننده

اغلب این تجهیزات بسیار ساده و ابتدایی هستند، به طوری که همگی دارای کلید روشن و خاموش و چراغ نمایشگری برای نشان دادن روشن بودن دستگاه هستند. تجهیزات پیشرفته تر آن‌ها،‌ شامل دستگاه‌هایی است که به طور خودکار بر روی باند‌های بسامدی مختلف تلفن همراه فعالیت می‌کنند. یک مختل کننده اغلب از اجزاء زیر تشکیل یافته است:

مدار الکترونیکی: مرکب است از اجزاء اصلی الکترونیکی مختل کننده.

 کنترل کننده نوسانات ولتاژ: سیگنال‌های رادیویی را برای تداخل با سیگنال‌های تلفن همراه تولید می‌نماید.

مدار کنترل: برای کنترل سیگنال‌های تولید شده توسط نوسان ساز.

ایجاد کننده نویز: تولید کننده سیگنال‌های خروجی در محدوده بسامد‌های شبکه تلفن همراه  (بخشی از مدار کنترل است).

تقویت کننده سیگنال: توان بسامد‌های رادیویی خروجی سامانه را به منظور بالا بردن سطح اختلال در سیگنال‌های اصلی تقویت می‌نماید.

آنتن: هر دستگاه مختل کننده دارای یک آنتن برای ارسال سیگنال است، تجهیزات قوی تر برای ارسال کردن سیگنال‌ها تا فواصل دورتر دارای آنتن خارجی و بزرگتری هستند.

کاربرد‌های مختلف

این تجهیزات که به منظور قطع ارتباط و تماس‌های تلفنی با خارج از محدوده به کار می‌روند، اغلب توسط نیروهای امنیتی و مکان‌های حفاظت شده حساس که خطر سرقت اشیاء و یا اطلاعات و یا حملات تروریستی در آن‌ها بیشتر احساس می‌شود به کار گرفته می‌شوند. برای مثال در جلساتی که شخصیت‌های مهم سیاسی حضور دارند برای خنثی نمودن حملات احتمالی و افزایش ضریب امنیت از چنین تجهیزاتی استفاده می‌گردد. همچنین این تجهیزات می‌توانند در مکان‌هایی که بر قراری مکالمات با تلفن همراه خطرناک هستند، همچون انبارهای مواد شیمیایی حساس و منفجره و یا بیمارستان‌ها، به کار برده می‌شوند.

معیار قانونی

در ایالات متحده، انگلستان،‌ استرالیا و بسیاری کشورهای دیگر، ایجاد اختلال و سد کردن خدمات تلفن‌های همراه بر خلاف قانون است و سازندگان، واردکنندگان و فروشندگان این گونه وسائل، از طرف قانون منع شده اند. دلایلی نیز برای توجیه آن وجود دارد که از جمله آن‌ها این است که، خرید و استفاده از دستگاه‌های مختل کننده تلفن همراه از آن رو که این تجهیزات بر روی بسامد‌هایی که شرکت‌های تلفن همراه قبلا حق امتیاز و مجوز ارائه خدمات خود را به صورت قانونی بر روی آن اخذ نموده اند،‌ سیگنال ارسال می‌کنند،‌ در حقیقت نوعی دزدی و سرقت حقوق دیگران است. دلیل دیگر این که، مختل شدن تلفن همراه می‌تواند خطر آفرین و مضر باشد،‌ زیرا این تجهیزات، تمامی تماس‌ها را بی ثمر و قطع می‌نمایند، حال آن که ممکن است شخصی نیاز به ارتباط اضطراری و فوری مثل تماس با فوریت‌ها یا پلیس داشته باشد.

در آمریکا FCC مسئولیت اجرای قوانین مربوط به اختلال تلفن‌های همراه را بر عهده دارد. در این کشور متخلفان برای بار اول استفاده از این تجهیزات جریمه نقدی برابر 11 هزار دلار خواهند شدو دستگاه آن‌ها نیز توقیف می‌گردد.

بر خلاف موارد گفته شده،‌ برخی از کشور‌ها نیز، بعضا اجازه استفاده از مختل کننده‌ها را به سازمان‌های دولتی و تجاری یا نظامی خود می‌دهند. برای مثال دولت فرانسه در ماه دسامبر 2004 به یکی از تالار‌های سینما تاتر این کشور اجازه داد تا به شرط فراهم آوردن امکان بر قراری تماس با شماره‌های اضطراری، داخل سالن را تحت پوشش دستگاه‌های مختل کننده قرار بدهد. همچنین هندوستان نیز این تجهیزات را در مجلس ملی و زندان‌های این کشور نصب نموده است. به تازگی دانشگاه‌های ایتالیا نیز جهت جلوگیری از تقلب دانشجویان در امتحانات، ار این وسائل بهره گرفته اند، زیرا تا پیش از آن، دانشجویان به وسیله تلفن‌های دوربین دار خود تصاویری از پاسخ آزمون را ضبط کرده و آن‌ها را برای همکلاسی خود ارسال می‌نمودند.

بهبود عملکرد

هم اکنون شرکت‌های سازنده مشغول بررسی برای ساخت تجهیزاتی هستند که کارآیی بیشتری خواهند داشت. این تجهیزات قادرند تا تماس‌های دریافتی تلفن‌های تحت پوشش خود را به سوی صندوق پست صوتی مشترکان هدایت نموده و تنها تماس‌های خروجی را مختل نمایند.

هشدار دهنده تلفن همراه

این تجهیزات معمولا در مکان‌هایی که احتمال ایجاد تداخل سیگنال‌های تلفن همراه و تجهیزات حساس الکترونیکی، همانند وسائل پزشکی بیمارستان‌ها و یا بانک‌ها، وجود دارد،‌ جستجو می‌نمایند و به محض یافتن سیگنال یک تلفن همراه پیغامی را برای آن ارسال می‌کنند و از صاحب تلفن می‌خواهند تا گوشی خود را خاموش نماید.