nx دارای 67 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد nx کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز nx2 آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ريختگي احتمالي در متون زير ،دليل ان کپي کردن اين مطالب از داخل فایل ورد مي باشد و در فايل اصلي nx،به هيچ وجه بهم ريختگي وجود ندارد
بخشی از متن nx :
مقدمه: یكی از كمیتهایی كه در صنایع دانستن مقدار آن اهمیت زیادی دارد دما می باشد. به خصوص در كوره ها و جاهایی كه امكان دمای بالا وجود دارد داشتن مقدار دقیق دما بسیار حائز اهمیت است. پروژه ای هم كه اینجانب به عنوان پروژه پایان دوره تحصیلات كارشناسی خود انتخاب نموده ام نمایش دمای از 0 تا 1500 درجه سانتی گراد می باشد كه سنسور دما از نوع ترموكوپل، میكروكنترلر مورد استفاده از خانواد 8051 و نمایش گر هم از نوع LCD می باشد.امروزه اهمیت استفاده از میكروكنترلرها بر كسی پوشیده نیست. میكروكنترلر دارای یك CPU به همراه مقدار ثابتی ROM , RAM و پورتهای I/O ، تایمر درون خود می باشد و این امر باعث می شود كه میكروكنترلر فضای بسیار كم و قیمتی مناسب و ارزان را دارا می باشد و در كاربردهای نه چندان پیچیده و تك منظوره از آنها استفاده می شود. در حال حاضر تقریباً در تمام وسایلی كه روزانه با آنها سروكار داریم. مانند لوازم خانگی، لوازم اداری، لوازم خودرو و … وجود آنها را احساس می كنیم.در این پروژه هم به عنوان بخش مهم و اصلی سیستم از یك نوع این میكروكنترلرها استفاده كرده ایم. میكروكنترلرها برحسب كارخانه سازنده آنها انواع و مدلهای مختلفی دارند كه انواع میكروكنترلرها همراه با كارخانه سازنده آن و زبانهای برنامه نویسی در زیر لیست می شود.
و خانواده MCS51 شامل انواع IC ها به شرح زیر می باشد.
در پروژه ای كه شرح آن می رود از میكروكنترلر 89C51 از خانواده MCS-51Tm استفاده شده است و سخت افزار مدار پایه های آن و قابلیت های موجود در آن در بخش های بعدی پروژه توضیح داده می شود.امیدوارم دانشجویان و اساتید محترم با ارائه نظرات و پیشنهادات خود یاری گر اینجانب در انجام پروژه های بزرگتر باشند. با تشكر فصل اول: مطالب تئوری و توضیح المانهای مدار بخش اول: آی سی های جبران ساز دما 1- آدرس های مبدل دما به كمیت الكتریكی 2- مبدل دما به ولتاژ 3- ترموكوپل 4- قوانین ترموكوپل ها 5- مدار داخلی جبران ساز دما (AD595) , (AD594)بخش دوم: LCD1- مقایسه LCD با LED های هفت قسمتی 2- شرح پایه های LCD3- عملكرد LCD4- فرستادن اطلاعات به LCD5- نحوه اتصال به LCD به میكروكنترلر بخش سوم: میكروكنترلر 1- اجزاء یك سیستم میكروكامپیوترها 2- واحد پردازش مركزی (cpu)3- حافظه RAM و ROM و گذرگاه ها 4- خانواده MCS – 51Tm5- بررسی پایه های 8051 6- پورت های ورودی و خروجی میكرو بخش چهارم: مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC 804)1- اتصال ADC و سنسورها به 80512- پایه های ADC 8043- خروجی های ADC 8044- زمین آنالوگ و زمین دیجیتال ADC 804 5- تست ADC 8046- اتصال سنسور حرارت به 8051مبدل دما به كمیت الكتریكی عناصر نیمه هادی وابستگی زیادی به حرارت دارند. از این خاصیت جهت ساخت مدارات مجتمع كه سنسور دما می باشند استفاده می شود. در این مدارات مجتمع ولتاژ با جریانی متناسب با دمای مطلق (درجه كلوین) ایجاد می شود. وابستگی عناصر نیمه هادی به دما به سه صورت ظاهر می شود.1- صورت اول ایجاد زوج الكترون – حفره ناشی از حرارت می باشد الكترونهای باند والانس با گرفتن انرژی حرارتی لازم به باند هدایت می روند. نرخ ایجاد زوج الكترون – حفره در این فرایند به طور نمایی با حرارت افزایش می یابد.2- در یك پیوند P–N زوج الكترون – حفره های ایجاد شده در نزدیكی ناحیه تخلیه در جهت میدان الكتریكی پیوند حركت كرده و باعث ایجاد جریان اشباع معكوس می شوند. پارامترهای بسیاری در وابستگی این جریان به حرارت نقش دارند. ولی بطور ساده می توان دید كه بازای C100 افزایش حرارت مقدار جریان حدوداً دو برابر می شود از تغییر جریان اشباع معكوس با دما می توان به عنوان اندازه گیری دما استفاده كرد ولی متأسفانه این پارامتر در دو عنصر مشابه یكسان نبوده و علاوه به این شدت غیر خطی است.3- اثر دیگر دما روی پیوند P-N تغییر ولتاژ دو سر پیوند در بایاس مستقیم و در یك جریان ثابت است.مبدلهای دما به ولتاژ: شكل شماره 1-1 زیر یك مبدل دما به ولتاژ را نشان می دهد مجموعه ترانزیستورهای Q3 الی Q5 تشكیل منبع جریان را می دهند. سطح مقطع امیترترانزیستور Q5 8 برابر Q3 و Q4 می باشد. ولتاژ تقویت شده می باشد. گین تقویت كننده فوق R3/R2 بوده و لذا ولتاژ خروجی به صورت زیر است كه تابعی خطی از دمای مطلق می باشد باید توجه داشت كه ساخت چنین مداری بصورت گسسته نیاز به مقاومتهای دقیق با ضریب حرارتی یكسان دارد. مداری كه شرح آن رفت. جزو مبدلهای سه پایه می باشد كه پایه های آن عبارتند از V+ و زمین و از نمونه های عملی چنین مبدلی می توان به مدار مجتمع LM35 اشاره كرد.
مبدل دما به ولتاژ با دو پایه: عملكرد این نوع از مدارات مجتمع مانند یك دیودزنر بوده كه ولتاژ شكست آن با دما به طور خطی تغییر می كند مانند شكل زیر نمونه ای از مدار داخلی این نوع مبدل را نشان می دهد در اینجا نیز اساس كار مانند قبل آشكار نمودن اختلاف ولتاژ بیس دو ترانزیستور با جریان متفاوت است. در این شكل 2-1 اگر گین A2 بزرگ باشد، به اجبار ولتاژ كلكتورهای Q1 و Q2 نیز مساوی خواهد بود. این مطلب بخاطر وجود فیدبك منفی شدید می باشد. فرض كنید كه بنا به دلیلی ولتاژ كلكتور Q1 بالا رود. این حالت باعث می شود تا خروجی تقویت A2 مثبت باشد و جریان Q3 و Q4 افزایش یابد. این افزایش جریان كاهش ولتاژ را بدنبال داشته و لذا ولتاژ دو سر مقاومت R4 نیز كاهش می یابد این به معنی كم شدن Vbe می باشد كه در نتیجه افزایش جریان Q1 و كاهش ولتاژ كلكتور آن را در پی خواهد داشت.
در صورتیكه فاصله منبع حرارت از دستگاه اندازه گیری خیلی زیاد باشد همچنین می توان ICAD590 كه یك منبع جریان وابسته به حرارت، حساسیت استفاده نمود. ترموكوپل: در سال 1821 توماس سی بك موفق به كشف ولتاژ ترموالكتریك (یك ولتاژ سی بك) گردید كه امروزه به عنوان یكی از ابزار مهم در اندازه گیری حرارت بحساب می آید.اگر در فلز مختلف A و B كه در یك نقطه به یكدیگر متصل شوند در محل اتصال آنها یك اختلاف پتانسیل الكتریكی كه به آن پتانسیل تماس، ولتاژ ترمو الكتریك یا emf می گویند، بوجود می آید.میزان پتانسیل تماس بستگی به جنس دو فلز A و B و نیز دمای محل تماس (T) دارد و از نظر ریاضی توسط یك چند جمله ای قابل بیان می باشد.
مقادیر و و … بستگی به جنس دو فلز A و B دارند. به عنوان مثال مقادیر فوق برای دو فلز آهن – كنستانتان كه در طبقه بندی ترموكوپلها نوع J را تشكیل می دهند بصورت زیر می باشد.
شكل 3-1 چند نمونه منحنی مشخصه ترموكوپلهای صنعتی را نشان می دهد.
همانطور كه در شكل پیداست ترموكوپل یك مدار بسته متشكل از محل اتصال با دماهای T1 و T2 می باشد اگر یك ولتمتر با امپدانس ورودی خیلی بالا را در مدار قرار دهیم بطوریكه بتوان از جریان حلقه صرفنظر نمود، در این صورت ولتاژ اندازه گیری شده عبارت خواهد بود از تفاوت پتانسیل تماس در نقاط اتصال.
بنابراین emf اندازه گیری شده بستگی به دماهای T1 و T2 در هر دو محل اتصال دارد. در ادامه بحث T1 دمای مورد اندازه گیری كه به آن دمای اتصال گرم (Hot junction) نیز می گویند خواهد بود و همچنین T2 درجه حرارت اتصال مرجع كه به آن اتصال سرد (cold junction) یا (Reference junction) نیز می گویند خواهد بود بدیهی است كه جهت پی بردن به مقدار دقیق T1 از روی ولتاژ ترموالكتریك اندازه گیری شده مقدار حرارت اتصال مرجع T2 می بایست معلوم باشد در زیر به پنج قانون مربوط به رفتار ترموكوپل را كه در اندازه گیری درجه حرارت بسیار مهم می باشند را خلاصه كرده است.قانون اول: ولت ترموالكتریكی مستقل از دمای سیمهای رابطه بوده و فقط به دمای محل اتصالات بستگی دارد.این قانون از این نظر مهم است كه در نصب ترموكوپل در محیطهای صنعتی، سیم های رابط و نیز اتصال مرجع ممكن است. متأثر از تغییرات شدید دمای محیط خود باشند. مانند Law1 از شكل 4-1 قانون دوم: در صورتیكه یك فلز سوم C به مدار A یا B اضافه شود. بشرطی كه اتصالات جدید دارای دمای یكسانی باشد، emf تغییری نخواهد كرد. این قانون بدین معنی است كه مثلاً یك ولتمتر بدون آن كه در ولتاژ مدار تأثیر بگذارد می تواند وارد مدار شود. مانند Law2 از شكل 4-1 قانون سوم: اگر فلز سوم، C بین A و B در هر اتصال قرار گیرد در صورتیكه در محل اتصالات AC و CB دارای دمای یكسانی باشند باز هم emf تغییری نمی كند. كاربرد عملی این قانون این است كه سیمهای A و B می توانند توسط یك فلز سوم در محل های اتصالات به هم جوش داده شوند. به علاوه می توان ولتمتر را در محل اتصال مرجع در مدار قرار داد. مانند Law3 از شكل 4-1 قانون چهارم: این قانون به نام قانون فلزات میانی معروف می باشد بر طبق این قانون می توان emf دو فلز، مثلاً مس – آهن (AB) را از emf های مس – كنستانتان (AC) و كنستانتان – آهن (CB) استنتاج نمود. مانند Law4 از شكل 4-1
قانون پنجم: این قانون به نام قانون دمای میانی معروف است. مطابق این قانون: بطوریكه T3 حرارت میانی می باشد. اگر باشد. مانند Law5 از شكل 4-1
در شكل 5-1 اهمیت نصب صحیح ترموكوپلها را نشان می دهد در این حالت هدف اندازه گیری حرارت در داخل یك لوله حاوی بخار با فشار بالا می باشد. حرارت مذكور كه حدود C2000 می باشد. توسط ترموكوپل كرومل – آلومل با اندازه گیری می نماییم. حال به بررسی هر یك از حالتهای a تا d می پردازیم.
(a در حالت a برای اندازه گیری دما در كنار لوله كار بی ارزش و بیهوده ای است چون درجه حرارت اتصال مرجع می تواند دارای تغییرات شدید از یر صفر در هوا خیلی سرد تا احتمال C500+ در صورت نشت بخار باشد.(b در این حالت قرار دادن ولتمتر در اتاق كنترل توسط سیم های مسی به ترموكوپل متصل شده به همان اندازه حالت (a) بی فایده است و emf اندازه گیری شده خطا و بی مفهوم است. (c در این حالت ترموكوپل توسط سیم های از جنس خودش و یا احتمالاً سیم های جبرانی به اتاق كنترل برای اندازه گیری رفته است. در این حالت دیگر اتصال مرجع به اتاق كنترل كه دارای نوسانات حرارتی خیلی كمتری (حداكثر C100) می باشد، منتقل شده است.البته این روش هنوز برای یك اندازه گیری دقیق غیر قابل قبول بوده و بهتر است كه اتصال مرجع در یك دمای ثابت كنترل شود مثلاً در یك یخچال با دمای صفر درجه قرار داده شود. (d یك راه حل دیگر جبران كننده تغییرات دمای اتاق كنترل، استفاده از قانون حرارت های میانی می باشد كه در این حالت با اضافه كردن یك منبع ولتاژ وابسته كه خروجی آن برابر می باشد، خروجی اندازه گیری شده برابر با می گردد همانطوریكه دیده می شود منبع ولتاژ وابسته، متناسب با توان اول T2 است. چون دمای T2 پایین می باشد. (حدود C300-20) درجات بالاتر T2 چندان تأثیر در emf تولیدی ندارند. منبع وابسته توسط یك پل انحرافی كه یك شاخه آن را یك مقاومت حرارتی از جنس پلاتین تشكیل می دهد، قابل ساخت است. شكل زیر یك مدار عملی جهت جبران حرارت اتصال سرد می باشد.
گرچه جبران حرارتی اتصال سرد توسط مدار شكل بالا و با مدارهای مشابه قابل طراحی است ولی كارخانه Analog Device كلیه مدارات لازم شامل منبع ولتاژ وابسته به دما و تقویت كننده تفاضلی را در داخل یك مدار مجتمع به نام های AD594/AD595 قرار داد، مانند شكل 7-1 زیر ساختمان داخلی این آی سی را نشان می دهد. كه AD594 جهت جبران سازی ترموكوپلهای نوع (j) و AD595 برای نوع (K) طراحی و ساخته شده است. ضمن آنكه با اضافه كردن 2 یا 3 مقاومت امكان تنظیم دستی برای انواع دیگر ترموكوپل نیز وجود دارد.
این آی سی همچنین یك خروجی اعلام خطر (Alarm) دارد كه در صورت قطع شدن هر یك از سیم های ترموكوپل در مسیر، فعال می گردد. خروجی این آی سی ولتاژ را با حساسیت حدود می باشد كه چون از معادله ترموكوپل تبعیت می كند دارای رابطه غیر خطی نسبت به T1 بوده كه می توان با معرفی جدول در حافظه یك سیستم دیجیتال و یا حل معادله چند جمله ای به مقدار T1 دست یافت.جهت جلوگیری از تركیب ترموكوپل با محیط، معمولاً آنها را در محفظه هایی قرار می دهند و این موضوع باعث زیاد شدن ثابت زمانی آنها می شود. البته میزان ثابت زمانی به قطر سیم ها و جنس ماده پوشاننده آن دارد. قطر سیم های ترموكوپل معمولاً بین 4/0 تا 2 میلی متر است. در صورتیكه ثابت زمانی خیلی مورد نظر است. سیم هایی به قطر 1/0 هم ساخته می شود.
ادامه خواندن مقاله ميكروكنترلر 89C51 از خانواده MCS-51Tm و سخت افزار مدار پايه هاي آن و قابليت هاي موجود در آن
نوشته مقاله ميكروكنترلر 89C51 از خانواده MCS-51Tm و سخت افزار مدار پايه هاي آن و قابليت هاي موجود در آن اولین بار در دانلود رایگان پدیدار شد.