مقدمه:

هر سیستم مبتنی بر پردازنده برای ارتباط با دنیای خارج ،به انتقال داده احتیاج دارد.انتقال داده به دو روش سریال و موازی صورت می گیرد.
در روش موازی ،در هر واحد زمانی یک بیت ،منتقل می شود .و در روش سریال ،در هر واحد زمانی 8 بیت اطلاعات ،منتقل می شود.تبادل داده سریال در اغلب میکروکنترولر ها گنجانده شده است.نحوه انتقال سریال به صورت دوطرفه است .بدین معنی که،در عین حال که یک طرف داده ی خودش را می فرستد ؛طرف دیگر هم بتواند داده خودش را ارسال کند بدون اینکه تداخلی پیش بیاید.
برنامه هایی که برای میکرو کنترولر می نویسند را باید پس از کامپایل کردن ، توسط یک پرو گرامر در میکرو کنترولر بارگذاری می کنند.حافظه فلش میکرو کنترولر های AVR ،امکان برنامه ریزی تراشه و تغییر کد را در چند ثانیه فراهم می آورد.علاوه بر این ،تراشه های AVR،دارای قابلیت “برنامه ریزی درون مدار” هستند .بدین معنا که می توان بدون خارج کردن میکرو کنترولر از مدار آن را به صورت سریال برنامه ریزی نمود.
مدار پروگرامر از طریق پایه های SCK،MOSI،MISO با میکرو کنترولر ارتباط برقرار می کند.و کد hex برنامه را در آن بار گذاری می کند ویا از آن می خواند.

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فهرست مطالب

چکیده…………………………………………………………………: 1
مقدمه…………………………………………………………………: 1

فصل اول

در این فصل ضمن بیان هدف و انگیزه از این پژوهش پیشینه کار و تحقیق و روشی که برای تحقیق و در نهایت پیاده‌سازی خانه هوشمند به کار برده شده، به طور مختصر توضیح داده می‌شود.
1-1)پیشینه کار و تحقیق:
از حیث منابع علمی برای تحقیق در این زمینه، به دلیل اینکه میکروکنترلر ها در اثر امروز بسیار رایج شده و کاربرد وسیعی دارند، منابع علمی متعدد اعم از منابع مکتوب و اینترنتی در رابطه با آن ها در دسترس می باشد. به علاوه کاربرد وسیع میکروکنترلرها موجب شده پروژه های علمی بسیاری در رابطه با آن ها موجود باشد که امکان استفاده از تجربیات آن ها نیز فراهم شد.
از جمله این پروژه ها دماسنج دیجیتال، برنامه ساعت، تابلو روان توسط صفحه نمایش کریستال مایع، فرکانس‌متر دیجیتال و … می توان اشاره کرد.
بنابراین با مطالعه و بررسی این منابع اصول کار مشخص شد.

1-2)روش کار و تحقیق:
با بررسی کتب جامع در رابطه با موضوع و در کنار آن ها، رجوع به سایت های تخصص الکترونیک و کامپیوتر شناخت کافی از موضوع حاصل شد.
با این شناخت از میان طیف وسیع میکروکنترلر های موجود در بازار، میکروکنترلری منطبق با نیازهای پروژه برگزیده و به تفصیل به مطالعه و بررسی ساختار و معماری آن پرداخته شد.
برای انجام این پروژه فرآیند چند مرحله ای باید صورت گیرد که نیازمند مهیا کردن امکانات نرم‌افزاری و سخت‌افزاری قبل از انجام آن است.امکانات نرم افزاری شامل نرم افزار کامپایلر، نرم افزار شبیه‌ساز و نرم افزار برنامه ریز می‌باشد وامکانات سخت‌افزاری شامل برنامه ریز و محیط پیاده سازی سخت‌افزاری پروگرامر و محیط پیاده سازی سخت افزاری پروژه است. بنابراین قبل از پیاده سازی کامل پروژه باید این فرآیند آماده شده و از عملکرد صحیح آن اطمینان حاصل شود. چرا که در هر بخش از روند اجرای این فرآیند ممکن است اختلالاتی رخ دهد که باعث به نتیجه نرسیدن پیاده سازی نهایی پروژه شود.( اختلالاتی در تنظیمات کامپایلر که باعث ایجاد فایل باینری نامعتبر می شود، اختلالاتی در برنامه ریز و نرم افزار درایور آن که باعث عدم برنامه ریزی صحیح میکرو و در نتیجه عدم کارکرد صحیح آن می شود و … ) بنابراین ابتدا باید نگارشی معتبر از کامپایلر مورد نظر (CodeVision) را تهیه نموده و روی کامپیوتر شخصی نصب شود. سپس سعی بر این است که برنامه ای ساده برای میکرو مورد نظر نوشته، کامپایل شود. چنان چه با خطایی و هشداری مواجه نشد به مرحله بعد رفته در این مرحله سخت افزار مورد نظر را با استفاده از یک برنامه شبیه ساز مانند Proteus شبیه‌سازی نموده، سپس کد باینری حاصل از کامپایل برنامه نوشته شده را به درون میکرو موجود در محیط شبیه سازی بارگذاری کرده و از عملکرد صحیح مدار در محیط شبیه سازی اطمینان
حاصل شود. در مرحله بعد نوبت به برنامه ریزی کردن میکروکنترلر واقعی‌می‌رسد.‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌با استفاده از نرم افزار برنامه ریز فایل باینری تولید شده در کامپایل برنامه را بارگذاری کرده، به درون حافظه فلش میکروکنترلر نوشته و سپس میکروکنترلر را در مدار قرار داده، چنان که از صحت عملکرد آن اطمینان حاصل شد و این روند با موفقیت انجام شد، فرآیند برای انجام پروژه اصلی آماده است و در غیر این صورت باید آن را مرحله به مرحله عیب یابی کرده تا نقایض آن برطرف شود.

1-1)پیشینه کار و تحقیق……………………………………………..: 4
1-2)روش کار و تحقیق………………………………………………..: 4
2-1) آشنايي با برنامه CodeVision ا………………………………….7
3-3)آشنایی با سنسور های گازی سری MQ ا……………………15

فصل چهارم :

ماژولRF12 یک فرستنده گیرنده عمومی‌ است که از باند فرکانسی FSK برای تبادل اطلاعات استفاده میکند. RF12 یک ماژول تک تراشه، کم مصرف، فرستنده و گیرنده چند کانال است که برای استفاده های بدون پروانه در فرکانس با پهنای باند ۴۳۳،۸۶۸ و ۹۱۵مگا هرتز طراحی شده است. این فرستنده گیرنده یک راه حل انعطاف پذیر و کم هزینه را که نیاز به تنظیمات سخت ندارد را فراهم می‌کند. تمام ویژگی‌‌های این ماژول در یک مدار مجتمع داخلی‌ تعبیه شده است که طراحی با آن را آسان می‌کند، و زمان تنظیم شدن سریع آن اجازه کار کردن با فرکانس‌های بالا ، برای دست یابی‌ ارتباط بیسیم قدرتمند را میدهد. این ماژول اجازه استفاده چندین کانال در هر پهنای باند را میدهد.پهنای باند گیرنده قابل برنامه ریزی جهت دستیابی به نرخ داده متفاوت است.این ماژول بار روی میکرو کنترلر را توسط یه واحد پردازش گر دیجیتال داخلی‌ کاهش میدهد. مثل: فیلتر کردن داده‌ها ، بهینه سازی و بازیابی کلاک ، تشخیص الگو‌های داده ، رجیستر‌های FIFO و دریافت داده. برای کاربرد‌های با مصرف کم ،RF12 عملیات را بر مبنای تایمر بیدار ساز داخلی‌ با چرخه کاری کم فراهم می‌سازد.
4-1)آشنایی با ماژول RF12 ا……………………………………………22
4-2)ویژگیهاماژول RF12ا………………………………………………… 22
4-3) کاربرد‌های عمومی‌ ماژول RF12:ا………………………………. 23
4-4) واحد های داخلی………………………………………………….. 24
4-4-1) فیلتر کردن داده ها و بازیابی کلاک……………………………: 24
4-4-2)بازیابی کلاک…………………………………………………….. 24
4-4-3) اسیلاتور کریستالی Crystal oscillator ا………………………25
4-4-4) کاشف ولتاژسطح پایین باطری Low Battery Voltage Detector ا25
4-4-5) تایمر بیدار ساز Wake-Up Timer ا……………………………..26
4-4-6) راه اندازی رخدادها Event Handling ا…………………………26
4-4-7) واسط کنترلی Interface and Controller ا……………………26
4-5) شرح وظا یف پایه های ماژول……………………………………. 27
4-6) مشخصه های کاری DC ماژولRF ا………………………………28

فصل پنجم:

میکرو کنترولر یک پردازنده است که در یک قطعه کوچک ساخته شده است.یک میکرو پروسسور به همراه وسایل جانبی یک میکرو کامپیوتر است .وقتی تمام این قطعات داخل یک‌تراشه‌‌‌‌‌‌‌سیلیکونی قرارمی گیرد؛ میکرو کنترولر نامیده می شود.میکرو کنترولر در حقیقت یک کامپیوتر تک تراشه ارزان قیمت است.تک تراشه بدین معنی که تمامی اجزای کامپیوتر از جمله پورت های ورودی و خروجی ، واحد پردازشگر مرکزی و سایر ملزومات آن تماما در یک تراشه کوچک جای گرفته اند.ایده اصلی فشرده سازی ، کاهش حجم و هزینه و همچنین سهولت قرار گرفتن در مدارات پیچیده تر و بزرگتر است.
میکرو کنترولر ها معمولا در مواقعی استفاده می شوند که توانایی پردازش بالایی لازم نباشد و در عوض حجم کوچکی و مصرف انرژی کم مد نظر باشد .
5-2) ساختار داخلی میکروکنترلر
شکل 4-1 ساختار درونی یک میکرو کنترولر نوعی را نشان می دهد.تمام اجزا توسط یک گذرگاه داخلی با هم ارتباط دارند و بر روی یک تراشه جای گرفته اند. وظیفه اصلی CPU اطمینان از اجرای صحیح برنامه است .بنابراین CPU باید بتواند به حافظه ها دسترسی داشته باشد، محاسبات را انجام دهد ،وسایل جانبی را کنترل کند و وقفه ها را به طور صحیحی رهبری کند.

5-1)تفاوت میکرو کنترولر و میکرو پروسسور…………………………….. 30
5-2) ساختار داخلی میکروکنترلر…………………………………………. 30
5-3) رجیستر های همه منظوره(General Purpose Register) ا……….31
5-4)معماری AVRا……………………………………………………………. 31
5-5) انواع میکرو های AVRا………………………………………………..32
5-6)انواع حافظه در میکرو های AVRا……………………………………. 32
5-7) قابلیت ها:…………………………………………………………….. 33
5-8) وسایل جانبی………………………………………………………..: 33
5-8-1) AVR Timer / C.ounter: ا………………………………………..33
5-8-3) مبدل آنالوگ به دیجیتال ADC(A to D): ا………………………..35

فصل ششم :

6-1) المان‌های الکترونیکی فرستنده‌:
میکرکنترلر: جهت پردازش کلیه ی ‌ اطلاعات از یک میکرکنترلر atmega۱۶ استفاده شده است بسته نوع مد انتخابی میکرو اطلاعات را از سنسورها دریافت می‌کند سپس توسط فرستنده ی بیسیم اطلاعات ارسال میشود .برای راه اندازی میکرو از منبع تغذیه 5 ولت و 2 آمپر ایستفاده شده است.همچنین از اسیلاتور داخلی میکرو با فرکانس 8 مگا هرتز به عنوان منبع کلاک استفاده شده است.
فرستنده ی بیسیم : این ماژول یک فرستنده ی FSK با فرکانس ارسال 915 مگا هرتز است که جهت انتقال اطلاعات به صورت کاراکتری استفاده می‌‌شود. ارتباط این ماژول با میکرو از طریقه واسطه سریال SPI است و همچنین از یک وقفه جهت اطلاع میکرو از اتمام ارسال اطلاعات استفاده می‌کند. ولتاژکاری این ماژول 5 ولت و جریان کاری 25 میلی آمپر است.

در این پروژه میزان نور که از 140 بالاتر رود سنسور فرمان داده و موتور مربوطه شروع به چرخش می کند و این مقدار برای سنسور دود برابر عدد 230 است . باید توجه داشت که سنسور دود 48 ساعت زمان میبرد تا کالیبره شود و 24 ساعت هم باید از قبل روشن باشد تا در نهایت جواب درست را به ما بدهد. در این مدار طراخی شده ولتاژ ورودی باید حداقل 9V باشد زیرا با اینکه سنسورها با 5V کار میکنند ولی موتورها نیاز به ولتاژ بالاتر دارند تا بتوانند حرکت کنند. در نتیجه برای تغذیه سنسورها باید توسط مدار LM2576 ولتاژ 9V را به 5V تبدیل کنیم. در اینجا باید دقت داشت چون خروجی های ما زیاد هستند از IC 7805 نمی توانیم استفاده کنیم زیرا جوابگوی ما نیست و Fanout کمی دارد.

6-1) المان‌های الکترونیکی فرستنده‌:……………………………………… 40
6-3) بررسی‌ نرم افزار و کد های سیستم فرستنده…………………….. 44
6-4)توابع مربوط به ماژول بیسیم:…………………………………………. 46
6-5) شماتیک مدارگیرنده:………………………………………………… .48
6-6) بررسی‌ نرم افزار و کد های سیستم گیرنده……………………….: 49

برای دانلود رایگان قسمت های بیشتراز فایل به انتهای مطلب مراجعه کنید

فصل هفتم

شرح پروژه حاضر طراحی و پیاده‌سازی بخشی از خانه هوشمند توسط میکرو کنترولرAVR می باشد. لذا در خور موضوع پروژه روند کلی کار شامل خط سیری است بر کلیه اجزای شرح داده شده و در هر بخش سعی شده به شرح فضای مربوط و دامنه انتخابات ممکن، ضمن روشن سازی فضا در آن فاز کاری با بیان دلایلی معقول و منطقی نحوه کار در آن فاز که شامل روش یا ابزاری است که انتخاب می گردد مشخص شود. در این فصل قصد بر این است که با نگاهی به مطالب ذکر شده در فصول قبل جمع بندی مناسبی از موضوع داشته و نتیجه پروژه مطرح شود.

7-1)نتیجه گیری………………………………………………………..: 51
ضمیمه…………………………………………………………………… 53
ضمیمه1 …………………………………………………………………..53
منابع و ماخذ:…………………………………………………………… 76
فهرست منابع فارسی…………………………………………………: 76
سایت ها………………………………………………………………… 77



  مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

خرید فایل word

قیمت35000تومان