معرفی چند سخت افزار مهم مدار
برنامه ریز
وقتی برنامه توسط کاربر در محیط برنامه نویسی نوشته شود؛ بایستی ابتدا کامپایلشود و سپس به زبان ماشین تبدیل شود. پس از این تبدیل، یک فایل جدید با پسوندHEX ساخته میشود که این فایل همان فایل مورد نظر است و بایستی بر روي حافظهFLASH میکروکنترلر قرار داده شود. هر کامپایلر خود قابلیت انتقال برنامه را نیزدارد. حال این انتقال مستلزم یک رابط میان کامپیوتر و میکروکنترلر است که این رابطبرنامه ریز نام دارد.
برنامه ریزها گونه هاي متفاوتی دارند، برخی به درگاه موازي کامپیوتر، برخی به درگاهسریال و برخی به درگاه USB متصل میشوند. برنامهریزي که در این پروژه مورداستفاده قرار گرفته است به USB کامپیوتر متصل میشود.
– نرم افزار CodeVision
Codevision، نرم افزاري است که در آن برنامه میکروکنترلرهاي سري AVR به زبان Cیا اسمبلی نوشته میشود. این نوع میکروکنترلرها را از طریق این نرم افزار و بااتصال به کامپیوتر میتوان برنامه ریزي کرد.
نرم افزار codevision داراي توابع ویژهاي است که نوشتن برنامهها را ساده تر میکند.
با به کار بردن wizard هایی که در این نرمافزار تعریف شدهاند میتوان درگاههايسریال، مبدلهاي دیجیتال به آنالوگ و غیره را به راحتی راهاندازي کرد.
مدولاتور
آي سی بکار رفته براي این منظور EXARdeviceXR-2206 میباشد. این آيسیفانکشن ژنراتوري است که قادر به تولید سینوسی با دقت و پایداري و کیفیت بالا می-باشد.
فرکانس کاري از بیرون در رنج 0.01Hz تا 1MHz قابل تنظیم است. این آي سی برايعملیات مخابراتی و کاربردهاي فانکشن ژنراتورهاي سینوسی، AM ، FM و ایجاد FSKمناسب میباشد. مدار مدولاسیون براي فرکانس 1’mark= 65kHz’ وفرکانس0’space= 75kHz’ طرح شد که بدین صورت است:
انتخاب مقادیر براي مدار فوق:
C=10nf
F1=65kHz , F1=1/(R1*C) => R1=1539Ω
این مقاومت از حاصل سري 1.5kΩ با 39Ω به دست میآید.
F2=75kHz , F2=1/(R2*C) => R2=1330Ω
این مقاومت از حاصل سري 1.2kΩبا 120Ω و 10Ω به دست میآید.
مقاومت 5.1k موجود بر روي شکل را نیز از حاصل سري 4.7k با 390Ω تامین میکنیم.
شکل(8.7) شماتیک مدولاتور
خروجی میکروکنترلر به ورودي مدولاتور متصل میشود که خروجی آن بدین صورتاست:
-کوپلینگ ترانسفورمري
وظیفه ي اصلی ترانسفورمرها در کوپلینگ فراهم نمودن ایزولاسیون گالوانیزه و تطبیقامپدانس میباشد. اما بایستی سیگنال حاوي پیام را که فرکانس بالایی دارد را نیز ازخود عبور دهد. سیگنال خط قدرت فرکانس پایین و ولتاژ بالایی دارد بنابراین معمولاسیگنال خط برق قبل از ورود به ترانسفورمر کوپلینگ از یک فیلتر بالا گذر عبور میکند.
-عملکرد مدار کوپلینگ
می خواهیم توسط مدار کوپلینگ مناسب سیگنال ایجاد شده توسط فانکشن ژنراتور راپس از عبور از کانال خط برق 220 ولت وعبور از مدار دکوپلینگ بر روي اسیلوسکوپببینیم.
براي ایجاد اطمینان از عدم آسیب فانکشن ژنراتور ابتدا سمت خط برق 220ولت راوصل نموده وسپس اتصال فانکشن ژنراتور را برقرار کردیم. کار دیگري که براياطمینان بیشتر در این زمینه میتوان انجام داد آن است که در سمت ولتاژ پایین از دودیود زنر که در خلاف جهت هم قرار گرفته اند استفاده کنیم.
زیرا در این صورت اگر براثر خارج و یا وارد کردن دوشاخه ولتاژ بالایی در دوسر سیم پیچ ها ایجاد گردد این ولتاژزنر را به حالت شکست برده و ولتاژ شکست زنر در سمت ولتاژ پایین میافتد که آسیبیبه تجهیزات آن قسمت نمیرساند.
با دادن ورودي سینوسی 70kHz و با دامنهي 20vp-p در سمت فرستنده و مشاهدهيقسمت مربوط به گیرنده توسط اسیلوسکوپ در سمت خروجی سیگنال 50هرتز القاشدهاي که سیگنال پیام 70کیلوهرتز بر روي آن سوار بود را مشاهده نمودیم. به ازايورودي سینوسی 70kHz و با دامنه ي 20vp-p خروجی سینوسی 70kHz و با دامنه ي1.2vp-p را بر روي اسکوپ مشاهده نمودیم.
شکل(11.7) تست عملکرد کوپلینگ
-گیرنده
– – فیلتر میان گذر
سیگنال دریافتی از مدار ایزولاسیون در قسمت گیرنده براي وصل شدن به ورودي مداردمدولاسیون ابتدا بایستی از یک فیلتر میانگذر که محدودهي فرکانسی مورد نظر ما دراین پروژه یعنی 65-75)kHz) را عبور دهد و سایر فرکانسها را به مقدار قابل قبولیحذف کند، عبور نماید تا سایر مولفههاي فرکانسی موجود در این سیگنال که در اثرعبور از کانال برق ایجاد گشتهاند، حذف گشته و فقط محدودهي فرکانسی مورد نظرعبور نماید. براي نیل به این هدف از TL084 که داراي تقویتکنندههاي عملیاتی باورودي امپدانس بالا (JFET) میباشد، استفاده شده است.
