تحقیق درباره فرکانس متر دیجیتال

تحقیق درباره فرکانس متر دیجیتال

چکیده

امروزه کار با میکروکنترلرها بیش از پیش ضرورت یافته و به موازات آن طراحی آنها نیز وارد مرحله جدیدی شده است که امکان انعطاف پذیری بیشتری را فراهم می‌کند. یکی از این میکروکنترلرها، میکروکنترل ای‌وی‌آر است که سهم عمده ای از مصرف را به خود اختصاص داده است.
از موارد پر کاربرد میکروکنترلرها، می‌توان انجام محاسبات، اندازه‌گیری کمیت ها و تبدیل مقادیر آنالوگ به دیجیتال را نام برد که در بیشتر دستگاه ‌ها و تجهیزات الکترونیکی امروزه استفاده می‌شود.
در اینجا نیز اگر پالسهای اعمالی به کانتر میکرو کنترلر را در یک ثانیه شمارش کنیم، پالس شمارش شده بر حسب هرتز همان فرکانس پالس مورد نظر است. پس از اندازه گیری تعداد پالسها، مقدار فرکانس سیگنال ورودی را بر روی نمایشگر ال سی دی نمایش می دهیم.
برای جمع‌آوری این تحقیق، از کتاب‌ها و پروژه های دانشگاهی متعددی در زمینه‌ی ، ای‌وی‌آر و برنامه‌نویسی سی مطالعه شده است و همچنین پروژه‌های متنوعی که از امکان مبدل دیجیتال به آنالوگ ای‌وی‌آر استفاده می‌کنند، مورد بررسی قرار گرفته است.

فصل اول: مقاومت
1-1- کميت مقاومت الکتريکی
1-2- عنصر مقاومت الکتريکی
1-3- انواع مقاومت های الکتريکی
1-3-1- مقاومت های ثابت
1-3-1-1- مقاومت های کربنی(ترکیبی)
1-3-1-2- مقاومت های سیمی
1-3-1-3- مقاومت های لایه ای
1-3-2- مقاومت های متغیر
1-3-2-1- مقاومت های قابل تنظیم
1-3-2-1-1 پتانسیومتر
1-3-2-1-2 رئوستا
1-3-2-2- مقاومت های وابسته
1-3-2-2-1- مقاومت های تایع حرارت
1-3-2-2-2- مقاومت های تابع نور
1-3-2-2-3 مقاومت های تابع ولتاژ
1-3-2-2-4- مقاومت های تابع میدان مغناطیسی

فصل دوم: ميکروکنترلر
2-1- آشنايي با ای وی آر.
2-2- امكانات كلي يك ای وی آر
2-3- پروگرام کردن ای وی آر
2-4- فيوزبيت
2-5- منابع كلاك
2-5-1- اسيلاتور آرسی كاليبره شده ي داخلي
2-6- مبدل آنالوگ به ديجيتال
2-6-1- رجيسترهاي واحد ای دی سی
2-7- نحوه اتصال ال سی دی به ميکروکنترلر

فصل سوم: برنامه نويسی
3-1- محيط برنامه نويسی کدويژن
3-2- کدويزارد
3-3- زبان برنامه نويسي سی، دستورات و توابع
3-3-1- انواع داده ها (متغيرها)
3-3-2 آرايه ها
3-3-3- رشته ها
3-4- رهنمودهای پيش پردازنده
3-4-1- اينکلاد
3-4-2- دی فاين
3-5 – توابع کتابخانه ای
3-5-1- تابع ال سی دی کلير
3-5-2- تابع ال سی دی- گوتو
3-5-3- تابع ال سی دی- پوتس اف
3-5-4- اس تی ديو.اچ
3-5-5- اس تی دی ال آی بی.اچ
3-5-6- ديلی.اچ.
3-5-7- پوتس.
3-6- دستورات كنترلي
3-6-1- حلقه های کنترلی فور
3-6-2- دستور کانتی نيو بريک
3-6-3- حلقه هاي كنترلی وايل

تحقیق درباره فرکانس متر دیجیتال
3-6-4- حلقه دو- وايل
3-6-5- دستور كنترلي سوييچ -کيس
3-6-6- دستور شرطي ايف

فصل چهارم: فرکانس متر
4-1- فرکانس متر چيست
4-1-1- کاربردهای فرکانس متر
4-2- طراحی فرکانس متر متر ديجيتال
4-2-1- منبع تغذيه
4-2-2- ساختار طراحی فرکانس متر
4-2-3- برنامه نويسی تراشه ای وی آر
4-2-3- برنامه نويسی تراشه ای وی آر
جمع بندی
منابع و مراجع

شکل(1-1) دو نمونه از مقاومت کربنی
شکل(1-2) ساختمان داخلی مقاومت کربنی
شکل(1-3) سه نمونه مقاومت سيمی
شکل(1-4) مقاومت آجری
شکل(1-5) مقاومت فيوزی يا حفاظتی
شکل(1-6) پيچيدن سيم به روش بی فيلار
شکل(1-7) مراحل ساخت مقاومت لايه ای
شکل(1-8) دو نمونه پتانسيومتر
شکل(1-9) ساختمان داخلی پتانسيومتر خطی
شکل(1-10) نحوه اتصال رئوستا
شکل(1-11) دو نمونه مقاومت پی‌تی‌سی
شکل(1-12) مقاومت ان‌تی سی
شکل(1-13) مقاومت فتورزيستور
شکل(1-14) يک نمونه واريستور
شکل(1-15) دو نمونه مقاومت ام دی آر
شکل(2-1) ترکيب بسته بندی ای تی مگا16
شکل(2-2) نحوه‌ی اتصال ولتاژ پايه های ای دی سی
شکل(2-3) ال‌سی‌دی کارکتری
شکل(4-1) منبع تغذيه رگوله شده مناسب برای ميکروکنترلر مگا16..
شکل(4-2) مراحل انجام پروژه در کدويزارد
شکل(4-3) محل نوشتن فايل های کتابخانه ای در کدويژن
شکل(4-4) محل نوشتن آرايه و رشته ها در کدويژن

شکل(4-5) برنامه نمایش تابع اندازه گیری شده بر روی ال سی دی
شکل(4-6) تابع اصلی برنامه
شکل(4-7) تابع اصلی برنامه
شکل(4-8) نحوه پروگرام فيوزبيت ها
شکل(4-9) نحوه اتصال ال سی دی به ميکروکنترلر
شکل(4-10) فرکانس متر تکميل شده

جدول (2-1) حالت های انتخاب کلاک سیستم
جدول (2-2) تناظر فرکانس کاری با سی کی سل
جدول (2-3) رجيسترهای ای دی سی
جدول (2-4) ارزش بيت های رجيستر ولتاژ مرجع ای دی سی
جدول (2-5) پایه های ال سی دی کاراکتری 16*2
جدول (3-1) انواع داده ها
مقدمه
انسان ذاتاً موجودي علم طلب است. لذا از ابتداي آفرينش تاكنون به دنبال موفقيت هاي جديد علمي بوده است و توانسته با دستيابي به علوم، شگفتي هايي را بيافريند. از مهمترين شگفتي ها مي‌توان به دستيابي بشر به علم الكترونيك نام برد. بي شك مي‌توان گفت بزرگترين تحولات زندگي بشر مربوط به دوران بعد از كشف الكترونيك است.

تحقیق درباره فرکانس متر دیجیتال
با پيدايش علم الكترونيك در قرن نوزدهم ميلادي، دانشمندان از همان ابتدا به قدرت بي حد و حصر اين علم پي برده بودند و در تلاش براي تكامل اين علم بودند. با ساخت اولين لامپ خلاء روزنه اميدي پيدا شد كه نويد آينده‌اي درخشان براي بشر را در پي داشت. با تولد ترانزيستور كه اهميت آن بر همه واضح و مبرهن است، بشر امروزي توانست به صورت فراگير از اين علم استفاده كند و خيلي سريع سراسر دنيا مملو از وسائل نيمه ترانزيستوري و تمام ترانزيستوري شد كه از جمله آنها مي‌توان به سيستم هاي صوتي، تصويري و مخابراتي اشاره كرد.
در قرن بيستم و در دهه هشتم اين قرن معجزه اي بزرگ در تاريخ تكنولوژي علم دنيا به وقوع پيوست كه تمام جهان را به تحول واداشت اين معجزه چيزي نبود جز ساخت اولين ميكروپروسسور و پس از آن ميكروكنترلرها. با پيشرفت روزافزون علوم مرتبط با ميكروپروسسورها و سيستم‌هاي مبتني بر آنها، كنترل بسياري از امور بر عهده سيستم های ميكروپروسسوري قرار گرفت. وجود بخش هاي مختلف در يك سيستم ميكروپروسسوري و طراحي جداگانه هر يك از آنها و اتصال اين بخش ها به يكديگر سبب گرديد تا حجم سيستم هاي ميكروپروسسوري زياد شده و بعضاً براي كاربردهاي خاصي كه نياز به يك سيستم كنترلي كوچک مي‌بود، استفاده از اين سيستم هاي ميكروپروسسوري مشكل ساز می‌گرديد. در سال 1976 اولين تراشه كه حاوي يك سيستم كامل ميكروپروسسوري در داخل خود بود، توليد شد. چنين تراشه‌اي كه يك سيستم كامل ميكروپروسسوري را به همراه كليه اجزاي آن در داخل خود داشته باشد، ميكروكنترلر ناميده می‌شود.

بكارگيري گسترده ميكروكنترلرها در كنترل فرايندهاي ساده و صنعتي سبب شد تا شركت‌هاي بسياری دردنيا به توليد اين تراشه ها اقدام كنند. یکی از جديدترين و قويترن ميكروكنترلرهايي كه به بازار الكترونيک عرضه شده و امروزه در بسياري از كاربردهاي صنعتي، رباتيك و كنترلي كاربرد دارند، ميكروكنترلرهاي ای‌وی‌آر ساخت شركت معتبر اتمل است. اين ميكروكنترلرها براي اولين بار در سال 1996 عرضه شدند. تنوع بسيار زياد ميكروكنترلرهاي ای‌وی‌آر و قابليت‌هاي متفاوت، سادگي، قيمت ارزان، مصرف توان كم، زبان‌های برنامه‌نويسی متعدد و سطح بالا، فناوري حافظه پيشرفته و توانايي‌هاي ديگر تبديل ميكروكنترلرهاي خانواده ای‌وی‌آر سبب علاقه مندي طراحان به اين ميكروكنترلرها گرديده است. از جمله كاربردهاي ای‌وی‌آر ها می‌توان به كاربردهای خودروهاي موتوري، كنترل صنعتي، سرورهاي شبكه، حسگر، تلفنها رباتيك،اسباب بازيها و … اشاره كرد.

تحقیق درباره فرکانس متر دیجیتال
یکی از نیاز های اصلی علاقه مندان به علم مخابرات و سیستم های بیسیم برد بالا و فرکانس بالا یک فرکانس متر حساس و دقیق است. این ابزار همانند اهم متر نیاز هر فرد علاقه مند به فرستنده های FM و بیسیم های پرقدرت موج متوسط و یا فرکانس بالا می باشد.
اندازه‌گيری عبارتست از تعيين يک کميت و يا مقدار فيزيکی توسط يک عدد و بر حسب يک واحد. وظيفه اندازه‌گيری دستيابی به اطلاعات در خصوص اندازه فيزيکی و نمايش آن است، نتيجتاً مسئله نمايش، ثبت و انتقال اطلاعات بدست آمده از اهميت خاصی بر خوردار است.
مهمترين کميت ها در اندازه‌گيری الکتريکی و الکترونيکی عبارتند از: فرکانس،اهم، ولت، جريان، توان و کميت های منشعب از آنها (مانند ميلی ولت، ميلی آمپر و …). این نکته قابل ذکر است که برای اندازه‌گيری کميت های فيزيکی ديگر، معمولاً آنها را به کميت های الکتريکی فوق، متناسب با کميت اصلی تبديل نموده و سپس عمل اندازه‌گيری انجام مي‌شود.
در فصل اول این پروژه، ابتدا به تعریف عناصر و کاربرد انها و همچنین انواع عناصر مقاومتی پرداخته شده است. در فصل دوم ویژگی های میکروکنترلر ای‌وی‌آر بیان شده است. در فصل سوم نرم افزار و زبان برنامه‌نویسی سی میکروکنترلر ای‌وی‌آر توضیح داده شده است و در فصل چهارم با جمع بندی مطالبی که در سه فصل پیش ذکر شده بود، مراحل ساخت اهم متر دیجیتال شرح داده شده است.

فصل اول
مقاومت

1-1 کمیت مقاومت الکتریکی

مقاومت الکتریکی مقاومت یک جسم فیزیکی در برابر عبور جریان الکتریکی از آن است. مقاومت الکتریکی یک شی، جریان الکتریکی را تحت اختلاف پتانسیل مشخص بین دو سر شی، به مانشان می‌دهد. شدت جریان عبوری از یک مقاومت رابطه مستقیمی با ولتاژ عبوری از دو سر مقاومت دارد.

تحقیق درباره فرکانس متر دیجیتال

نسبت ولتاژ عبوری از دو سر مقاومت به شدت جریان مدار، میزان مقاومت نامیده می‌شود. این رفتار یک مقاومت ایده آل توسط رابطه‌ای که به قانون اهم معروف است، بررسی می‌شود. واحد بین‌المللی اس‌آی2 مقاومت الکتریکی، اهم است. طبق قانون اهم، يك اهم عبارت است از مقدار مقاومتي كه اگر به دو سر يك منبع ولتاژ يك ولتي وصل شود، جريان يك آمپر از آن عبور كند. [1]

(1-1)
در این معادله:
• ولتاژ: اختلاف پتانسیل دو سر شیء در واحد ولت
• شدت جریان: جریان الکتریکی عبوری از شی در واحد آمپر

1-2 عنصر مقاومت الکتریکی
به هر ماده‌اي كه بتواند جريان الكتريكي را از خود عبور دهد رساناي الكتريكي يا هادي الكتريكی (هدايت كننده جريان الكتريكي) گويند مانند فلزات و به هر ماده كه نتواند جريان الكتريكي را از خود عبور دهد نارسانا يا غيرهادي گويند مانند پلاستيك ، چرم ، كاغذ و … .
مقاومت یک جسم هادي دو سري است كه در برابر عبور جريان مقاومت مي‌كند. هر هادي الكتريكي در برابر عبور جريان مقداري مقاومت از خود نشان مي‌دهد اين مقاومت باعث مي‌شود كه جريان عبوري از هادي محدود شود با كم و زياد كردن مقاومت موجود در مسير يك مدار ميتوان جريان كل مدار را كنترل كرد. مقدار مقاومت هادی ها بستگي به جنس هادي و طول آن و سطح مقطع آن دارد.
مقاومت ها اجزای عمده مدارهای الکترونیکی و بسیار کاربردی در تجهیزات الکترونیکی هستند. مقاومت ها دارای مشخصه هایی هستند که این مشخصه ها برای طراحان مدارهای الکتریکی و الکترونیکی از اهمیت بالایی برخوردارند . مهمترین این مشخصه ها مقدار اهمی مقاومت یا همان مقدار مقاومت است و هر چه مقدار اهمی مقاومتی بیشتر باشد نشان دهنده این است که آن مقاومت در برابر عبور جریان الکتریکی از خود مخالفت بیشتری نشان می‌دهد و سبب افت جریان بیشتری در
تحقیق درباره فرکانس متر دیجیتال

پسورد فایل: www.bazaarfile.ir

مطالعه بیشتر