عنوان پروژه: ساخت قفل الکترونيکي با استفاده از ميکرو کنترلر، مهندسی برق

رشته: مهندسی برق،پروژه تحقيقاتي دوره كارشناسي

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات: 25

چکيده :‏
در اين پروژه پيرامون طراحي نرم افزار ساخت يک قفل الکترونيکي با استفاده از ميکرو ‏کنترلر ‏AVR(ATMEGA8)‎‏ مطالبي چند به ميان آمده است اين قفل توانايي اين را دارد که توسط ‏سه نفر و با سه رمز رقمي متفاوت مورد استفاده قرار گيرد . ‏
ميکرو ‏AVR‏ رمز را از يک صفحه کليد ماتريسي دريافت مي کند و پس از نمايش برروي صفحه ‏نمايشگر ‏LCD‏ پس از مقايسه با رمز موجود در حافظه در صورت صحيح بودن رله اي را براي يک ‏ثانيه فعال مي کند و قفل باز مي گردد هر يک از اين کاربرها به راحتي ‏
مي توانند رمز مورد نظر خود را تغيير دهند و رمز ديگري را جايگزين آن کنند .‏
يک رمز 5 رقمي نيز به عنوان رمز ‏SUPERVISER‏ تعريف شده است که در صورتی که يکي از ‏کاربرها رمز خود را فراموش کرد مي تواند با وارد کردن آن سه رمز ديگر را صفر کند و کاربرها مي ‏توانند با مراجعه دوباره رمز مورد نظر خود را وارد کنند و پيغام هاي ميکرو نيز در هر مرحله با توجه به ‏کليد فشار داده شده بر روي صفحه نمايشگر ‏LCD‏ نمايش داده ‏
مي شود .‏
در اين پروژه در معرفي به نحوه کار با ميکرو کنترلر ‏AVR‏ پرداخته شده است و سپس طراحي مدار و ‏نرم افزار قفل آمده است که در آن نحوه عملکرد مدار ، نقشه شماتيک مدار معرفي زير برنامه ها و در ‏نهايت مجموعه متن نرم افزار بيان گرديده است . ‏
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 ميکرو کنترلرها ‏‎(MCU)‎‏ حتي براي ميکروهاي 8 بيتي کوچک هستند ‏زبان برنامه نويسي ‏C‏ و ‏BASIC‏ بيشترين استفاده را در برنامه نويسي ميکروها دارند ولي در اکثر ‏کاربردها کدهاي بيشتري را نسبت به زبان برنامه نويسي اسمبلي توليد مي کنند . ‏
خصوصيات ‏‎(ATMEGA 8)‎‏ ‏
 از معماري ‏AVR RISC‏ استفاده مي کند .‏
 داراي 16 دستورالعمل با کارآيي بالا که اکثرا ً تنها در يک کلاک سيکل اجرا مي شوند ‏
 ‏8*32 رجيستر کاربردي ‏
 سرعتي تا ‏‎6m/ps‎‏ ( در فرکانس ‏‎6mhz‎‏) ‏
 حافظه ، برنامه و داده غير فرار ‏
 BK‏ بايت حافظه ‏FLASH‏ داخلي قابل برنامه ريزي ‏
 پايداري حافظه ‏FLASH‏ : قابليت 1000 بار نوشتن و پاک کردن ‏
 ‏1024 بايت حافظه داخلي ‏SDRAM
 ‏512 بايت حافظه ‏EEPROM‏ داخلي قابل برنامه ريزي ‏
 پايداري حافظه ‏EEPROM‏ : قابليت 10000 بار نوشتن و پاک کردن ‏
 قفل برنامه ‏FLASH‏ و حفاظت ‏EEPROM
خصوصيات جانبي ‏
 دو تايمر – کانتر 8 بيتي با ‏PRESCALER‏ مجزا و داراي مد ‏COMPARE
 يک تايمر – کانتر 16 بيتي با ‏PRESCALER‏ مجزا و داراي ‏COMPARE‏ و ‏CAPTURE‏ ‏
 ‏3 کانال ‏PWM‏ ‏
 ‏3 کانال مبدل ، آنالوگ به ديجتال در بسته بندي هاي ‏TQFP‏ و ‏MLF
 ‏6 کانال با دقت 10 بيتي ‏
 ‏2 کانال با دقت 8 بيتي ‏
خصوصيات ويژه ميکروکنترلر ‏
 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 کاليبره شده ‏
بخش دوم / عملکرد قفل :‏
اين قفل بوسيله سه رمز پنج رقمي که از صفحه کليد دريافت مي کند عمل مي کند چناچه رمز صحيح ‏باشد يعني با رمز موجود در حافظه ‏EEPROM‏ برابر باشد کاربر مي تواند با انتخاب گزينه مورد نظر ‏رمز خود را تغيير دهد يا قفل را باز کند کليه مراحل کار با دستگاه ، متناسب با کليد فشار داده شده بر ‏روي صفحه نمايشگر ‏LCD‏ نمايش داده مي شود .‏
تشريح سخت افزار مدار :‏
نحوه اتصال پورتها :‏
PB.1‎‏ : متصل به بوبين رله ‏
PD.0‎‏ : و ‏PD.1‎‏ : و ‏PD.2‎‏ : و ‏PD.3‎‏ : (متصل به چهار ستون صفحه کليد )‏
PD.4‎‏ : و ‏PD.5‎‏ : و ‏PD.6‎‏ : و ‏‎ PD.7‎‏: ( متصل به چهار سطر صفحه کليد )‏
قرار گرفتن ‏ARMEGA 8‎‏ در مدار :‏

پايه 7 به ولتاژ مستيم پنج ولت وصل شده است وپايه هاي 22 و 8 به زمين متصل مي گردند وساير ‏پايه ها نيز مطابق آنچه در اتصال پورتها گفته شد به صفحه نمايشگر و صفحه کليد و بوبين رله متصل ‏مي شوند .‏
مدار تغذيه ورودي :‏
از آنجايي که ولتاژ بالاتر از پنج ولت باعث سوختن ميکرو و احيانا ً ديگر قطعات مي شود مدار تثبيت ‏کننده فوق براي سيستم ضروري است .‏
اتصال صفحه کليد :‏
صفحه کليد ، يک صفحه کليد ماتريسي 4*4 است که ستونهاي آن به پايه هاي ‏PD.0‎‏ ، ‏PD.1‎‏ ‏،PD.2‎‏ ، ‏PD.3‎‏ متصل شده اند و چهارسطر آن به پايه هاي ‏PD.6‎‏ ، ‏PD.5‎‏ ، ‏PD.4‎‏ ، ‏PD.7‎‏ وصل ‏گرديده اند .‏
اتصال رله :‏
رله استفاده شده در مدار يک رله 12 ولت است که جريان آن توسط يک مدار تقويت کننده جريان اميتر ‏مشترک ، تامين مي گردد ولتاژ حدود 12 ولت مستقيما ً از خروجي به يک سر بوبين رله وصل مي ‏گردد و سر ديگر بوبين ، با يک شدن پايه ميکرو ودر نتيجه روشن شدن ترانزيستور مذکور ، زمين مي ‏گردد و اين به معناي روشن شدن رله است .‏
برچسب ‏SUPERVISER‏ :‏
اين برچسب براي ‏SUPERVISER‏ تعريف شده است بدين صورت که اگر استفاده کنندگان رمز ‏مورد نظر خود را فراموش کردند مي توانند در هنگام روشن شدن قفل کليد ‏OK‏ را فشار داده تا بدين ‏صورت وارد برچسب ‏SUPERVISER‏ شوند .‏