تبلیغات
اطلاعاتی مختصر در مورد مهندسی برق - اموزش avr بخش دوم
 
اطلاعاتی مختصر در مورد مهندسی برق
درباره وبلاگ



مدیر وبلاگ : بهزاد عبدالرضایی
آمار وبلاگ
  • کل بازدید :
  • بازدید امروز :
  • بازدید دیروز :
  • بازدید این ماه :
  • بازدید ماه قبل :
  • تعداد نویسندگان :
  • تعداد کل پست ها :
  • آخرین بازدید :
  • آخرین بروز رسانی :

7 – آشنایی با منابع تغذیه :

برای راه اندازی مدارهای الکترونیکی در صورت امکان بهتر است از منابع تغذیه آزمایشگاهی استاندارد استفاده نمود که توانایی تولید جریان DC را با ولتاژهای مختلفی دارا هستند البته قیمت آن نسبتا زیاد است.
اگر منبع تغذیه در اختیار نبود می توان از آداپتورهای موجود در بازار استفاده کرد که قیمت ارزان تری دارند. همچنین میتوان از باتری با جریان دهی مناسب و یا از پورت USB کامپیوتر نیز استفاده نمود .

Adaptor

آداپتور دستگاهی است که ولتاژ متناوب برق شهر را می گیرد و ولتاژ آن را کم می کند و سپس آن را یکسو می‌کند(یعنی به ولتاژ DC تبدیل می کند)
ولتاژ برق شهر ۲۲۰ ولت است و چنانچه به بدن اتصال پیدا کند ، خطر مرگ دارد ولی ولتاژ خروج آداپتور در حدود ۳-۱۲ ولت است و برای بدن هیچ ضرری ندارد و با آرامش می توانید با آن کار کنید. تمام قطعات الکتریکی ماشینها با ولتاژ ۱۲ولت کار می کنند که در صورت تماس با بدن انسان ، خطر جانی نداشته باشد.

روی آداپتور ها اصولا این موارد را می نویسند :
Input : 220v AC 50/60Hz
به معنی ولتاژ برق شهر است
Output : 3-12 V DC
به معنی ولتاژ خروجی اداپتور است
۱۰۰۰mA
به معنی جریان خروجی آداپتور است که هر چقدر بیشتر باشد ، آداپتور قوی تر بوده و می تواند وسایل بزرگتری را تغذیه کند.

برای مثال لامپ چشمک زن ماشین ۵۰۰ میلی آمپر جریان نیاز دارد ؛ لامپ های خطر ماشین ۱۸۰۰ میلی آمپر نیاز دارد و لامپهای چراغ جلو در حدود ۸۰۰۰ میلی آمپر جریان نیاز دارد . در نتیجه با یک آداپتور ۱۰۰۰ میلی آمپر حداکثر میتوان وسیله ای را که به ۱۰۰۰ میلی آمپر برای روشن شدن احتیاج دارد ، تغذیه کرد .
آداپتوری که در این پروژه استفاده می کنیم ، استفاده های زیادی دارد. و به وسایل مختلفی نظیر ، ضبط ، رادیو ، واکمن و … وصل می شود (البته با ولتاژ مشخص) بنابراین روی سیم آن فیشهای مختلفی وصل شده که به انواع این وسایل وصل شوند.

کلا دو نوع فیش داریم :
§ نوع اول – داخل آن مثبت و خارج آن منفی مانند فیش های ۱ و ۲ و ۳ در شکل زیر
§ نوع دوم – سر آن مثبت و بدنه آن منفی مانند فیش ۴ در شکل زیر

Adaptor2

با اتصال سیمها به هر کدام از این فیش ها می توانیم مثبت و منفی آداپتور را از آن بگیریم.
عموما برای اینکه به سادگی بتوانیم بین مثبت و منفی تمایز قائل شویم ، سیمهای تیره تر (آبی یا سیاه) را به منفی و سیمهای روشنتر ( قرمز یا زرد) را به مثبت وصل می کنیم تا بتوانیم در یک نگاه مثبت و منفی را تشخیص دهیم.
سیمها را مطابق شکل به فیشها وصل می کنیم.
۱ – اتصال به فیش نوع اول

Adaptor3

۲ – اتصال به فیش نوع دوم

Adaptor4

نکته : ولتاژ منفی منبع تغذیه را GND ( زمین Ground ) می گویند و ولتاژ مثبت منبع تغذیه را Vcc نامگذاری می کنند. شکل زیر نمادهای مختلف به کار رفته در نقشه های مداری برای Vcc و GND را نشان می دهد.

vccgnd

برای منبع تغذیه مدار به جای آداپتور میتوان از یک باتری کتابی ۹ ولت به همراه یک آی سی رگولاتور ( برای تنظیم ولتاژ خروجی ) استفاده کرد .

Battery

همچنین می توان از پورت USB نیز برای منبع تغذیه مدار استفاده کرد . در این حالت خروجی پورت USB ، ۵ ولت بوده و احتیاجی به رگولاتور نمی باشد . پورت USB دارای ۴ سیم به صورت شکل زیر است که از دو سیم آن برای تغذیه استفاده می شود .

USB

تذکر : هیچگاه نباید دو سر منبع تغذیه به هم وصل شود زیرا باعث سوختن آن می گردد .



8- رگولاتور یا تنظیم کننده ولتاژ :

در اکثر سیستم های الکتریکی و الکترونیکی نیازمند داشتن ولتاژ ورودی ( منبع تغذیه ) با ولتاژ ثابت هستیم اما با افزایش جریانی که مدار می کشد ، ولتاژ منبع تغذیه ورودی کاهش پیدا می کند . برای داشتن ولتاژی تنظیم شده و ثابت از المانی به نام رگولاتور ( Regulator ) که دارای سه پایه به صورت شکل زیر است استفاده میشود . در واقع این آی سی از نوسانات ولتاژی جلوگیری کرده و خروجی دقیق و تمیز به ما می دهد . نام گذاری این آی سی ها به صورت ۷۸XX می باشد که در آن ۲ رقم سمت راست که به صورت XX نشان داده شده نشان دهنده ولتاژ خروجی است. مثلا رگولاتور ۷۸۰۵ ، دارای ولتاژ خروجی ۵ ولت می باشد. برای اینکه این آی سی خروجی تمیز و دارای نوسان پایین بدهد معمولا ورودی آن را بیشتر از ۵ ولت ( مثلا ۱۲ ولت) در نظر می گیرند .

Regulator


9 – آشنایی با سون سگمنت :

سون سگمنت یک قطعه الکترونیکی است که برای نمایش اعداد و گاهی هم برای نمایش ساده تعدادی از حروف انگلیسی بکار می رود.

حتی کسانی که با الکترونیک سر و کار ندارند هم این قطعه را بارها در وسایل الکترونیکی دیده اند. مثل مایکروویو ، ترازوی دیجیتال ، آسانسور و …
سون سگمنت در واقع ۷ تا LED است که یکی از پایه های آنها با هم یکی شده.

۷Segment

هر سون سگمنت به طور معمول ۱۰ پایه دارد. دو تای آنها مثل هم هستند و نقش پایه مشترک را دارند ( استفاده از یکی از آنها کافی است ) ۷ پایه هم به تک تک LED ها اختصاص دارد و یک پایه هم متعلق به نقطه ای است که در گوشه صفحه سگمنت قرار گرفته و اگر لازم باشد بعنوان ممیز از آن استفاده می شود. این نقطه هم در واقع یک LED دیگر است.

۷Segment2

انواع سون سگمنت :
۱ – آند مشترک (در این نوع ، پایه مثبت همه LED ها یکی شده است)
۲ – کاتد مشترک (در این نوع ، پایه منفی همه LED ها یکی شده است)

برای درک بهتر ، در شکل زیر مدار داخلی یک سون سگمنت کاتد مشترک را نشان داده شده است.

7seg_inside

در سون سگمنت های آند مشترک ، پایه مشترک را به یک مقاومت مناسبی در حدود یک کیلو اهم (برای محدود کردن جریان) وصل کرده و سر دیگر مقاومت را به سر مثبت منبع تغذیه وصل می کنند. حال اگر هر کدام از پایه های دیگر به منفی منبع تغذیه متصل گردد ، LED مربوط به آن پایه روشن می شود.
در سون سگمنت های کاتد مشترک هم همین قانون حاکم است فقط باید توجه نمود که پایه مشترک از طریق مقاومت به مثبت منبع تغذیه وصل شود و پایه های دیگر به منفی.
پایه های بکار رفته در سون سگمنت ها بصورت شکل زیر هستند .۷Seg

نکته مهم : سون سگمنت برای نور دهی مناسب نیاز به ولتاژ حدود 3 ولت و جریان تقریبی 20 میلی آمپر برای هر سگمنت دارد. در نتیجه برای محدود کردن ولتاژ و جریان در سون سگمنت یک راه استفاده از مقاومت بین پایه مشترک و منبع تغذیه است و راه دیگر استفاده از دیود بین پایه مشترک و منبع تغذیه است.

___________________________________________________________________________________________________

10 آشنایی با ترانزیستور ها :

transistors

ترانزیستورها یکی از مهمترین و پرکاربردترین قطعات الکترونیکی می باشند که از پیوندهای مواد نیمه رسانا ( مانند سیلیسیم و ژرمانیم ) به صورت pnp یا npn تشکیل شده است. ترانزیستورها به دو دسته کلی تقسیم می‌شوند: ترانزیستورهای اتصال دوقطبی (BJT) و ترانزیستورهای اثر میدانی (FET).

ترانزیستور را میتوان همانند دو دیود به هم چسبیده در نظر گرفت.

 Transistor2

یک ترانزیستور BJT دارای سه پایه به نام های بیس ( Base ) ، کلکتور ( Collector ) و امیتر ( Emitter )  می باشد. در عمل وقتی از روبرو به قسمت صاف ترانزیستور نگاه می کنید ، پایه سمت چپ امیتر است.

BJT_PINS

در مدارهای آنالوگ، ترانزیستورها به عنوان تقویت کننده‌ جریان یا ولتاژ استفاده می‌شوند و در مدارات دیجیتال از آنها بعنوان یک سوئیچ الکترونیکی استفاده می‌شود .

شکل زیر مدل یک ترانزیستور دو قطبی ، هنگامی که بعنوان کلید در مدارهای دیجیتال استفاده می­شود را نشان می­ دهد. در این حالت جریان گذرنده از کلکتور-امیتر توسط جریان بیس کنترل می شود و ترانزیستور bjt تنها بین دو حالت ۰ و ۱ ( قطع و وصل ) کار می کند .

 bjt_switching1


11- آشنایی با آی سی ها :

ICs

حروف اختصاری IC از دو کلمه انگلیسی integrated circuit به معنی مدار مجتمع گرفته شده است.
مدارهای دیجیتال با استفاده از آی سی که یک نیمه هادی از جنس سیلیکون است ، ساخته می شوند.
آی سی از قطعات الکترونیکی متعددی تشکیل شده است که از داخل به هم مرتبط هستند. این مجموعه “تراشه” یا “chip” نامیده می شود.
تراشه در داخل یک بسته سیاه رنگ قرار گرفته و ما هیچ گونه دسترسی به آن نداریم. اصولا نیازی هم نداریم که به داخل آی سی دسترسی داشته باشیم یا حتی بدانیم از چه قطعاتی تشکیل شده است.
ارتباط آی سی با فضای بیرون از طریق تعدادی پایه فلزی برقرار است که به آنها پین هم گفته می شود. اصولا ما با ساختار داخل آی سی ها کاری نداریم و آنها را فقط به عنوان یک جعبه سیاه در نظر می گیریم. چیزی که برای ما مهم است و در طراحی و ساخت مدار باید به آن توجه کنیم ، فقط پایه ها هستند.

IC
تعدا پایه ها ممکن است از ۸ پایه برای آی سی های کوچک تا ۶۴ پایه و بیشتر برای آی سی های بزرگ متغییر باشد.به منظور شناسائی هر آی سی ، روی آن شماره ای چاپ می شود و تولید کنندگان کتابچه هایی چاپ می کنند که اطلاعات مربوط به هر آی سی در آن وجود دارد. یک راه دیگر دستیابی به اطلاعات هر آی سی ، جستجو در اینترنت (خصوصا در سایت گوگل) است. بدین ترتیب می توان توضیحات و اطلاعات مربوط به هر آی سی را در متنی با عنوان Datasheet پیدا کرد.

چه انگیزه‌ای باعث اختراع IC شد؟
پیش از اختراع IC ،مدارهای الکترونیکی از تعداد زیادی قطعه یا المان الکتریکی تشکیل می‌شدند. این مدارات فضای زیادی را اشغال می‌کردند و توان الکتریکی بالایی نیز مصرف می‌کردند. و این موضوع ، امکان بوجود آمدن نقص و عیب در مدار را افزایش می‌داد. همچنین سرعت پایینی هم داشتند.
IC ، تعداد زیادی عناصر الکتریکی را که بیشتر آنها ترانزیستور هستند، در یک فضای کوچک درون خود جای داده است و همین پدیده است که باعث شده امروزه دستگاه‌های الکترونیکی کاربرد چشمگیری در همه جا و در همه زمینه‌ها داشته باشند.

ICs2

انواع آی سی :
آی سی ها در انواع و اندازه های متفاوتی در بازار موجود هستند. طراحان و سازندگان مدارات الکترونیکی با توجه به کاربرد و توانایی های هر آی سی ، دست به انتخاب می زنند.

خانواده های متفاوتی از نظر تکنولوژی ساخت آی سی در بازار موجودند که مشهورترین آنها خانواده TTL و خانواده CMOS هستند. این نامها بصورت مخفف متداول هستند و در اصل به این صورت می باشند :
TTL : Transistor-Transistor-Logic
CMOS : Complementary Metal-Oxide Semiconductors

ترانزیستورهای موجود در آی سی های خانواده CMOS ، سریع تر و کم مصرف تر هستند.
البته بسیاری از آی سی ها هم در بازار موجود هستند و استفاده از آنها متداول است، ولی در هیچ کدام از این دو خانواده قرار نمی گیرند.

 _____________________________________________________________________________________________________

12- برد مدارچاپی ( PCB ) :

pcb مخفف printed circuit board و به معنای برد مدار چاپی می باشد. بُرد مدار چاپی که در کیت های آموزشی ، برد های صنعتی و یا هر دستگاه الکترونیکی مورد استفاده قرار می گیرد، شامل مجموعه ای از مدارهای الکتریکی بوده و می‌تواند یک طرفه (یک لایه مس)، دو طرفه (دو لایه مس) و یا حتی چند لایه باشد؛ بطوریکه قطعات الکترونیکی مانند مقاومت، خازن، آی سی و … بر روی آن مونتاژ شده و جهت استفاده در تجهیزات الکترونیکی بکار می رود. شکل زیر یک نمونه pcb قبل از سوارشدن قطعات و مونتاژ آنها را نشان می دهد.

pcb

_________________________________________________________________________________________-

13- المان های نصب سطحی ( SMD ) :

SMD مخفف Surface mount device و به معنی قطعات نصب شده روی سطح می باشد.
قطعات نصب سطحی ؛ قطعات الکترونیکی هستند که به مدار چاپی به روش فناوری نصب سطحی Surface-mount technology متصل شده اند .اکثر المان های مداری از قبیل خازن ، مقاومت ، سلف ، آی سی و… علاوه بر بسته بندی دارای پایه ( DIP ) ، بسته بندی SMD نیز دارند. شکل زیر انواع مختلف المان های SMD را نشان می دهد.

smd


14- آشنایی با کریستال :

یکی از قطعه های به کار رفته در مدارهای دیجیتال می باشد. همانطور که از اسم آن مشخص است درون این قطعه یک ماده کریستالی همانند کوارتز قرار دارد که با برقراری ولتاژ دو سر آن شروع به نوسان می کند. از این قطعه در تولید موج دیجیتالی با فرکانس معین استفاده می شود. مثلا از کریستال ساعت ( 32768 هرتز ) برای تولید دقیق یک ثانیه استفاده می شود. شکل زیر انواع کریستال ها را نشان می دهد.

crystal

با قرار دادن یک کریستال در مدار ، فرکانس خاص آن کریستال تولید می شود. این فرکانس خاص بر روی بدنه کریستال (با در نظر گرفتن دقت آن) قید شده است. به عنوان مثال کریستالی با ارقام 4.000 مگاهرتز ، فرکانس 4 مگاهرتز را تولید می کند که تا رنج کیلوهرتز دقیق عمل می کند، اما در رنج هرتز دارای درصدی خطا می باشد (به صفر ها دقت کنید، اگر 6 صفر بود به این معنا بود که کریستال تا رنج 1 هرتز نیز دقیق عمل می کند). مثلا فرکانس تولیدی 4000208 هرتز خواهد بود که 208 هرتز خطا دارد.

 





نوع مطلب :
برچسب ها :
لینک های مرتبط :

       نظرات
شنبه 10 تیر 1396
بهزاد عبدالرضایی
دوشنبه 30 مرداد 1396 06:49 ب.ظ
Wow, marvelous blog layout! How long have you been blogging for?
you make blogging look easy. The overall look of your site is excellent,
let alone the content!
یکشنبه 15 مرداد 1396 02:30 ب.ظ
I loved as much as you'll receive carried out right here.
The sketch is attractive, your authored material stylish.
nonetheless, you command get bought an edginess over that you wish be delivering
the following. unwell unquestionably come more formerly
again as exactly the same nearly a lot often inside case you shield
this hike.
جمعه 13 مرداد 1396 10:33 ب.ظ
Hi there to every body, it's my first go to see of this blog; this website contains awesome and truly excellent data in support of visitors.
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر