پروژه ميكرو كنترولر

پروژه طراحي قفل الكترونيكي با ميكرو كنترلر

مقاله طراحي نرم افزار ساخت قفل الكترونيكي با استفاده از ميكرو كنترلر

اين پايان نامه با فونت نازنين سايز 14 تنظيم شده است، شما ميتوانيد بدلخواه تغيير دهيد.

چكيده :

در اين پروژه پيرامون طراحي نرم افزار ساخت يك قفل الكترونيكي با استفاده از ميكرو كنترلر AVR(ATMEGA8)  مطالبي چند به ميان آمده است اين قفل توانايي اين را دارد كه توسط سه نفر و با سه رمز رقمي متفاوت مورد استفاده قرار گيرد .ميكرو AVR  رمز را از يك صفحه كليد ماتريسي دريافت مي كند و پس از نمايش برروي صفحه نمايشگر LCD  پس از مقايسه با رمز موجود در حافظه در صورت صحيح بودن رله اي را براي يك ثانيه فعال مي كند و قفل باز مي گردد هر يك از اين كاربرها به راحتي مي توانند رمز مورد نظر خود را تغيير دهند و رمز ديگري را جايگزين آن كنند .

يك رمز 5 رقمي نيز به عنوان رمز SUPERVISER  تعريف شده است كه در صورتي كه يكي از كاربرها رمز خود را فراموش كرد مي تواند با وارد كردن آن سه رمز ديگر را صفر كند و كاربرها مي توانند با مراجعه  دوباره رمز مورد نظر خود را وارد كنند و پيغام هاي ميكرو نيز در هر مرحله با توجه به كليد فشار داده شده بر روي صفحه نمايشگر LCD  نمايش داده مي شود .

در اين پروژه در معرفي به نحوه كار با ميكرو كنترلر AVR پرداخته شده است و سپس طراحي مدار و نرم افزار قفل آمده است كه در آن نحوه عملكرد مدار ، نقشه شماتيك  مدار معرفي زير برنامه ها و در نهايت مجموعه متن نرم افزار بيان گرديده است .

مقدمه :

مختصري راجع به AVR

زبانهاي سطح بالا يا همان HLL (HIGH Level Language) به سرعت در حال تبديل شدن به زبان برنامه نويسي استاندارد براي ميكرو كنترلرها (MCU) حتي براي ميكروهاي 8 بيتي كوچك هستند زبان برنامه نويسي C و BASIC  بيشترين استفاده را در برنامه نويسي ميكروها دارند ولي در اكثر كاربردها كدهاي بيشتري را نسبت به زبان برنامه نويسي اسمبلي توليد مي كنند .  

ATMEL  ايجاد تحولي در معماري جهت كاهشي كد به مقدار مينيمم را درك كرد كه نتيجه اين تحول ميكروكنترلرهاي AVR هستند كه علاوه بر كاهش و بهينه سازي مقدار كدها به طور واقع عمليات را تنها در يك كلاك سيكل توسط معماري RISC انجام مي دهند و از 32 رجيستر همه منظوره استفاده مي كنند كه باعث شده 4 تا 12 بار سريعتر از ميكروهاي مورد استفاده كنوني باشند .

تكنولوژي حافظه كم مصرف غير مدار شركت ATMEL  براي برنامه ريزي AVR ها مورد استفاده قرار گرفته است در نتيجه حافظه هاي FLASH و EEPROM  در داخل مدار قابل برنامه ريزي (ISP) هستتد ميكرو كنترلرهاي اوليه AVR  داراي 1 و 2 و3 كيلوبايت حافظه FLASH  و به صورت كلمه 16 بيتي سازماندهي شده بودند .

AVR ها به عنوان ميكرو RISC  با دستورات فراوان طراحي شده اند كه باعث مي شود حجم كد توليد شده كم و سرعت بالاتري بدست آيد .

خصوصيات (ATMEGA 8)

• از معماري AVR RISC استفاده مي كند .
• داراي 16 دستورالعمل با كارآيي بالا كه اكثرا ً تنها در يك كلاك سيكل اجرا مي شوند
• 8*32 رجيستر كاربردي
• سرعتي تا 6m/ps ( در فركانس 6mhz)
• حافظه ، برنامه و داده غير فرار
• BK بايت حافظه FLASH  داخلي قابل برنامه ريزي
• پايداري حافظه FLASH  : قابليت 1000 بار نوشتن و پاك كردن
• 1024 بايت حافظه داخلي SDRAM
• 512 بايت حافظه EEPROM داخلي قابل برنامه ريزي
• پايداري حافظه EEPROM : قابليت 10000 بار نوشتن و پاك كردن
• قفل برنامه FLASH و حفاظت EEPROM

خصوصيات جانبي

• دو تايمر – كانتر 8 بيتي با PRESCALER مجزا و داراي مد COMPARE
• يك تايمر – كانتر 16 بيتي با PRESCALER مجزا و داراي COMPARE و CAPTURE
• 3 كانال PWM
• 3 كانال مبدل ، آنالوگ به ديجتال در بسته بندي هاي TQFP و MLF
• 6 كانال با دقت 10 بيتي
• 2 كانال با دقت 8 بيتي
• 6 كانال مبدل آنالوگ به ديجيتال در بسته بندي هاي PDIP
• 4 كانال با دقت 10 بيتي
• 2 كانال با دقت 8 بيتي
• داراي RTC با اسيلاتور مجزا
• يك مقايسه كننده آنالوگ داخلي
• USART سريال قابل برنامه ريزي
• WATCHDOG قابل برنامه ريزي با اسيلاتور داخلي
• ارتباط سريال SPT براي برنامه ريزي داخل مدار
• قابليت ارتباط با پروتكل سريال دو سيمه
• قابليت ارتباط سريال SPI به صورت MASTER يا SLAVE

خصوصيات ويژه ميكروكنترلر

• POWER – ON RESET CIRCUIT
• داراي 5 حالت Sleep (ADC Noise و IDEL و STANDBY و POWER DOWN  و POWER – SAVE  و REDUCTION )
• منابع وقفه ( INTERRUPT) داخلي و خارجي
• داراي اسيلاتور RC داخلي كاليبره شده
• عملكرد كاملا ً ثابت
• توان مصرفي پايين و سرعت بالا توسط تكنولوژي CMOS
• توان مصرفي در 25a,3V,4MHZ
• حالت فعال 6 MA
• در حالت غير فعال 0MA
• ولتاژهاي عملياتي ( كاري )

2.7V  تا 5.5  براي (ATMEGA 8L)

4.5V  تا 5.5  براي (ATMEGA8)

• فركانس كاري

0MHZ تا 8MHZ براي (ATMEGA 8L)

0MHZ تا 16MHZ براي (ATMEGA8)

• خطوط I/O و انوع بسته بندي

23 خط ورودي / خروجي قابل برنامه ريزي

28 پايه PDIP و 32 پايه TQFP و MLF