مهندسی مکاترونیک

مهندسی مکاترونیک

مهندسی مکاترونیک

مهندسی مکاترونیک

تعریف ساده ای از میکروکنترلر

به آی سی هایی که قابل برنامه ریزی می باشد و عملکرد آنها از قبل تعیین شده میکروکنترلرگویند میکرو کنترل ها دارای ورودی - خروجی و قدرت پردازش می باشد .



1- معرفی میکروکنترلرها : 

2- بخشهای مختلف میکروکنترلر :

میکروکنترلر ها از بخشهای زیر تشکیل شده اند

Cpu واحد پردازش

Alu واحد محاسبات

I /O ورودی ها و خروجی ها

Ram حافظه اصلی میکرو

Rom حافظه ای که برنامه روی آن ذخیره می گردد

Timer برای کنترل زمان ها 

و . . .


3- خانواده های میکروکنترلر

خانواده : Pic - AVR - 8051 


4- یک میکروکنترلر چگونه برنامه ریزی میشود .
میکرو کنترلر ها دارای کامپایلرهای خاصی می باشد که با زبان های Assembly basic, c می توان برای آنها برنامه نوشت سپس برنامه نوشته شده را توسط دستگاهی به نام programmer که در این دستگاه ای سی قرار می گیرد و توسط یک کابل به یکی از در گاه های کامپیوتر وصل می شود برنامه نوشته شده روی آی سی انتقال پیدا میکند و در Rom ذخیره می شود .


5- با میکرو کنترلر چه کارهایی می توان انجام داد .

این آی سی ها حکم یک کامپیوتر در ابعاد کوچک و قدرت کمتر را دارند بیشتر این آی سی ها برای کنترل و تصمیم گیری استفاده می شود چون طبق الگوریتم برنامه ی آن عمل می کند این آی سی ها برای کنترل ربات ها تا استفاده در کارخانه صنعتی کار برد دارد .


6- امکانات میکرو کنترلرها :

امکانات میکرو کنترلرها یکسان نیست و هر کدام امکانات خاصی را دارا می باشند و در قیمت های مختلف عرضه می شود .


7- شروع کار با میکرو کنترلر: 

برای شروع کار با میکرو کنترلر بهتر است که یک زبان برنامه نویسی مثل c یا basic را بیاموزید سپس یک برد programmer تهیه کرده و برنامه خود را روی میکرو ارسال کنید سپس مدار خود را روی برد برد بسته و نتیجه را مشاهده کنید. 

چنان چه در مدارهای الکترو نیکی تجربه ندارید بهتر است از برنامه های آ موزش استفاده کنید.


8- مقایسه خانواده های مختلف میکرو وکنترلرها: 

خانواده 8051 :

این خانواده از میکرو کنترولر ها جزو اولین نوع میکرو کنترولر ها یی بود که رایج شده و جزو پیشکسوتان مطرح میشود . معروف ترین کامپایلر برای این نوع میکرو keil یا franklin می باشد میکرو های این خانواده به نوسان ساز نیاز مند هستند و درمقابل خانواده pic یا AVR از امکانات کمتری برخور دار می باشد معروف ترین آی سی ها این خانواده 89S51 یا 89C51 می باشد .

خانواده AVR : 

این خانواده از میکرو کنترلرها تمامی امکانات 8051 را دارا می باشد و امکاناتی چون ADC (مبدل آنالوگ به دیجیتال) – نوسان ساز داخلی و قدرت و سرعت بیشتر – EEPROM (حافظه) از جمله مزایای این خانواده می باشد مهم ترین آی سی این خانواده Tiny و Mega است.

خانواده pic :

این خانواده از نظر امکانات مانند AVR میباشد و در کل صنعتی تر است .


9- مزایای میکرو کنترلر نسبت به مدار های منطقی : 

1- یک میکرو کنترلر را می توان طوری برنامه ریزی کرد که کار چندین گیت منطقی را انجام دهد.

2- تعداد آی سی هایی که در مدار به کار میرود به حداقل میرسد .

3- به راحتی می توان برنامه میکرو کنترلر را تغییر داد و تا هزاران بار میتوان روی میکرو برنامه های جدید نوشت و یا پاک کرد .

4- به راحتی میتوان از روی یک مدار منطقی کپی کرد و مشابه آن را ساخت ولی در صورتی که از میکرو کنترلر استفاده شود و برنامه میکرو را قفل کرد به هیچ عنوان نمی توان از آن کپی گرفت .

مهم‌ترین نرم‌افزارهای مورد استفاده در مهندسی مکانیک و کاربرد آنها

ADAMS (نرم‌افزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای دینامیکی MBD)

Working Model (نرم‌افزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای دینامیکی MBD)

CosmosMotion (نرم‌افزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای دینامیکی MBD)

Visual Nastran (نرم‌افزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای دینامیکی MBD)

LS-DYNA (نرم‌افزار شبیه سازی پدیده های دینامیکی پیچیده مانند ضربه، انفجار،...)

AUTODYN (نرم‌افزار شبیه سازی پدیده های دینامیکی پیچیده مانند ضربه، انفجار،...)

Dytran (نرم‌افزار شبیه سازی پدیده های دینامیکی پیچیده مانند ضربه، انفجار،...)

Sinda (نرم‌افزار حل مسائل حرارتی پیشرفته)

Ansys (نرم‌افزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEA)

Abaqus (نرم‌افزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEA)

Algor (نرم‌افزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEA)

CosmosWorks (نرم‌افزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEA)

Comsol (نرم‌افزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEA)

Marc (نرم‌افزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEA)

Nisa (نرم‌افزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEA)

NASTRAN (نرم‌افزار تحلیل تنش به روش اجزاء محدود FEA)

PATRAN (نرم‌افزاری برای مدلسازی و ایجاد مدل هندسی برای نرم‌افزار NASTRAN)

Fluent (نرم‌افزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)

Gambit (نرم‌افزاری برای مدلسازی و ایجاد مدل هندسی برای نرم‌افزار Fluent)

+Star-ccm (نرم‌افزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)

++FLO (نرم‌افزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)

++CFD (نرم‌افزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)

OpenFoam (نرم‌افزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)

fidap (نرم‌افزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)

Ansys CFX (نرم‌افزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)

Autodesk Simulation CFD (نرم‌افزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)

CosmosFlowWorks (نرم‌افزار تحلیل جریان سیال به روش دینامیک سیالات محاسباتی CFD)

Matlab (نرم‌افزار محاسبات ریاضی و مهندسی)

Mathcad (نرم‌افزار محاسبات ریاضی و مهندسی)

Maple (نرم‌افزار محاسبات ریاضی و مهندسی)

Mathematica (نرم‌افزار محاسبات ریاضی و مهندسی)

Scilab (نرم‌افزار محاسبات ریاضی و مهندسی)

Catia (نرم‌افزار طراحی قطعات بصورت سه بعدی 3D CAD/CAM/CAE)

Pro/Engineer-Creo Elements/Pro (نرم‌افزار طراحی قطعات بصورت سه بعدی 3D CAD/CAM/CAE)

NX Unigraphics (نرم‌افزار طراحی قطعات بصورت سه بعدی 3D CAD/CAM/CAE)

SolidWorks (نرم‌افزار طراحی قطعات بصورت سه بعدی 3D CAD)

Autodesk inventor (نرم‌افزار طراحی قطعات بصورت سه بعدی 3D CAD)

Autodesk Mechanical Desktop (نرم‌افزار طراحی قطعات بصورت سه بعدی 3D CAD)

Microstation (نرم‌افزار طراحی قطعات بصورت دو بعدی 2D CAD)

Autodesk Autocad (نرم‌افزار طراحی بصورت دو بعدی 2D CAD)

Autodesk Autocad Mechanical (نرم‌افزار طراحی مکانیکی قطعات)

Autodesk Autocad MEP (نرم‌افزار ترسیم نقشه تاسیسات ساختمان)

Autodesk Autocad P&ID (نرم‌افزار ترسیم نقشه پایپینگ و ابزاردقیق)

Autodesk Autocad Plant (نرم‌افزار طراحی پلنت)

PDMS (نرم‌افزار طراحی پلنت)

PDS (نرم‌افزار طراحی پلنت)

CaePipe (نرم‌افزار طراحی پایپینگ)

AutoPipe (نرم‌افزار طراحی پایپینگ)

AutoPlant (نرم‌افزار طراحی پلنت و پایپینگ)

EES (نرم‌افزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای ترمودینامیکی و حرارتی)

CATT2 (نرم‌افزار جداول ترمودینامیکی)

Thermo-Calc (نرم‌افزار شبیه سازی و تحلیل سیستمهای ترمودینامیکی و حرارتی)

Thermoflow (نرم‌افزار طراحی و شبیه سازی نیروگاههای حرارتی)

Carrier HAP (نرم‌افزار طراحی سیستم های تهویه مطبوع از شرکت کریر آمریکا)

CADVent (نرم‌افزار طراحی سیستم های تهویه مطبوع)

MagiCAD (نرم‌افزار طراحی سیستم های تهویه مطبوع)

Aspen B-Jac (نرم‌افزار طراحی مبدلهای حرارتی)

Aspen HTFS (نرم‌افزار طراحی مبدلهای حرارتی)

Aspen HX-Net (نرم‌افزار طراحی مبدلهای حرارتی)

Aspen EDR (نرم‌افزار طراحی مبدلهای حرارتی)

CFTurbo (نرم‌افزار طراحی توربوماشین)

Numeca FINE/Turbo (نرم‌افزار طراحی توربوماشین)

Autodesk Alias Automotive (نرم‌افزار طراحی بدنه خودرو)

GT Suite (نرم‌افزار طراحی موتور خودرو)

Engine Analyzer Pro (نرم‌افزار طراحی موتور خودرو)

CarSim (نرم‌افزار شبیه سازی و تحلیل دینامیکی حرکت خودرو)

RcCAD-AirCAD-SpaceCAD-XFLR5 (نرم‌افزارهای طراحی هواپیما)

Autoship-NavCAD-Shipconstructor-Tribon (نرم‌افزارهای طراحی کشتی)

Robotics studio-Webots (نرم‌افزارهای طراحی ربات)

Automation Studio-Festo Fluidsim (نرم‌افزارهای طراحی مدار های هیدرولیک و پنوماتیک)

PowerShape (نرم‌افزار مدلسازی تولید قطعات CAD برای نرم‌افزار PowerMill)

PowerMill (نرم‌افزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)

MasterCAM (نرم‌افزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)

SurfCAM (نرم‌افزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)

EdgeCAM (نرم‌افزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)

SolidCAM (نرم‌افزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)

ArtCAM (نرم‌افزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)

Esprit (نرم‌افزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)

ShopMill (نرم‌افزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)

ShopTurn (نرم‌افزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)

TopCAM (نرم‌افزار تولید به کمک کامپیوتر CAM)

TopSolid (نرم‌افزار مدلسازی تولید قطعات CAD برای نرم‌افزار TopCAM)

Moldflow (نرم‌افزار شبیه سازی تزریق پلاستیک)

Deform (نرم‌افزار آنالیز شکل دهی)

Autoform (نرم‌افزار آنالیز شکل دهی)

Qform (نرم‌افزار شبیه سازی آهنگری)

Procast (نرم‌افزار شبیه سازی ریخته گری)

Autocast (نرم‌افزار شبیه سازی ریخته گری)

WeldPlanner (نرم‌افزار شبیه سازی جوشکاری)

WeldCAD (نرم‌افزار شبیه سازی جوشکاری)

COADE CADWorx (نرم‌افزار طراحی پلنت)

COADE CAESAR II (نرم‌افزار تحلیل تنش پایپینگ)

COADE PV Elite (نرم‌افزار طراحی مخازن تحت فشار)

COADE TANK (نرم‌افزار طراحی مخازن ذخیره)

Piping systems fluid flow (نرم‌افزار تحلیل جریان پایپینگ)

Pipenet (نرم‌افزار تحلیل جریان پایپینگ)

Pipeflow (نرم‌افزار تحلیل جریان پایپینگ)

Pipesys (نرم‌افزار تحلیل جریان پایپینگ)

Pipesim (نرم‌افزار تحلیل جریان پایپینگ)

Pipephase (نرم‌افزار تحلیل جریان پایپینگ)

Epanet (نرم‌افزار طراحی لوله کشی منطقه ای و شهری)

flow master (نرم‌افزار تحلیل جریان کانال)

MSK Channel (نرم‌افزار تحلیل جریان کانال)

Flow 3D (نرم‌افزار تحلیل جریان کانال)

HEC-RAS (نرم‌افزار تحلیل جریان کانال)

Primavera (نرم‌افزار مدیریت و کنترل پروژه)

MS Project (نرم‌افزار مدیریت و کنترل پروژه)

PMBOK (نرم‌افزار مدیریت و کنترل پروژه)

Minitab (نرم‌افزار کنترل کیفیت آماری)