دانلود مقاله کامل درباره درون یک دوربین دیجیتال

اختصاصی از فایلکو دانلود مقاله کامل درباره درون یک دوربین دیجیتال دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :14

بخشی از متن مقاله

درون یک دوربین دیجیتال

اشاره:

بدون شک تا به‌حال مقالات زیادی در رابطه با دوربین‌های دیجیتالی خوانده‌اید. مقالاتی که بسیار جامع و یا بسیار مختصر نوشته شده‌اند و یا حتی به کالبد شکافی همه و یا یکی از اجزای دوربین‌های دیجیتالی پرداخته‌اند. گاهی نیز دوربین‌ها با هم مقایسه شده‌اند. و ممکن است تصور کنید دیگر چیزی در مورد دوربین‌های دیجیتال وجود ندارد که نیاز به بررسی و یا اهمیت دوباره‌خوانی داشته باشد. اما در این مقاله ما قصد داریم ضمن آشنا کردن شما با نحوه کارکرد دوربین‌های دیجیتالی، نحوه عکاسی کردن با این دوربین‌ها را نیز بیان کنیم. لطفاً ادامه مقاله را بخوانید.

درآمد

بگذارید این‌طور شروع کنیم: شما می‌خواهید یک عکس خانوادگی بگیرید و آن را برای یکی از دوستانتان که در کشور دیگری زندگی می‌کند ایمیل کنید. برای این‌کار شما مجبورید عکس‌تان را به گونه‌ای تهیه کنید که از نظر کامپیوتر قابل تشخیص باشد. مطمئنا انتظار ندارید عکس‌تان را جلوی مانیتور کامپیوتر بگیرید تا آن را ببیند و برای دوستتان تعریف کند! (این مطلب را در صفحه نوستالژی شماره‌ قبل خوانده‌اید!)

35mm Full-Frame 11.1-Megapixel CMOS Sensor

بیت‌ها و بایت‌ها همان زبان مخصوص کامپیوتر هستند. هر عکس دیجیتالی عملا زنجیره‌ای از صفر و یک محسوب می‌شود که نقاط رنگی تشکیل دهنده عکس‌ها (پیکسل‌های رنگی) توسط آن‌ها برای کامپیوتر تعریف می‌شوند. همه فرمت‌های خاص عکس، در حقیقت اشکال گوناگون تعریف این نقاط رنگی توسط کامپیوتر به حساب می‌آیند. برای این‌که یک عکس به این فرمت‌ها تبدیل شود دو‌راه وجود دارد. شما می‌توانید به‌وسیله‌ یکی از همان دوربین‌های قدیمی نگاتیوی یک عکس بگیرید.  نگاتیو را به طریقه‌ شیمیایی ظاهر کنید. آن را روی یک کاغذ عکاسی چاپ کنید و سپس توسط یک اسکنر آن را به یک عکس دیجیتالی تبدیل کنید. هرچند که استفاده از یک اسکنر نگاتیوی جدید می‌تواند مرحله‌ چاپ عکس بر روی کاغذ را حذف کرده و عمل تبدیل را مستقیماً از روی نگاتیو انجام دهد، اما مبنای کار باز هم بر دریافت الگوی نوری بازتابش شده و ضبط مقدار ارزش پیکسلی آن‌ها استوار است.
اما راه دوم این است که مستقیماً نور بازتابش شده از موضوع را دریافت کرده و مقدار ارزش پیکسلی آن‌ها را بلافاصله و بدون هیچ واسطه‌ای ذخیره کنید و یا به زبان ساده‌تر از یک دوربین دیجیتال استفاده کنید.
اما اصلی‌ترین تفاوت کار بین دوربین‌های دیجیتالی و آنالوگ در همین نکته نهفته است. مثل تمام دوربین‌های آنالوگ قدیمی، دوربین‌های دیجیتالی نیز دارای تعدادی لنز‌ هستند که می‌توانند نور دریافتی از سوژه را به منظور ایجاد یک تصویر متمرکز کنند. اما به جای این‌که نور متمرکز شده روی یک قطعه نگاتیو حساس به نور متمرکز گردد، روی قطعه‌ای نیمه هادی تابیده می‌شود که قابلیت ضبط الکترونیکی نور را داراست. در مرحله‌ بعدی کامپیوتر با تفکیک اطلاعات الکترونیکی دریافتی از این پروسه به داده‌های دیجیتالی، تصاویر را با فرمت‌های گوناگون ذخیره می‌کند. همه‌ قابلیت‌های هیجان‌انگیز دوربین‌های دیجیتالی از همین قابلیت عملکرد مستقیم ناشی می‌شود.
حالا‌ می‌خواهیم ببینیم دوربین‌ها دقیقا چه کاری انجام می‌دهند.

دوربینی بدون فیلم

تفاوت کلیدی بین یک دوربین دیجیتال و یک دوربین نگاتیوی آنالوگ این است که دوربین‌های دیجیتالی فیلم ندارند و در عوض سنسوری دارند که می‌تواند تابش نور را به بار الکتریکی تبدیل کند. سنسورهای دیجیتالی اغلب دارای ابعاد بسیار کوچکتری نسبت به نگاتیو‌های 35میلی‌مترهستند. البته اندازه‌های بزرگ‌تری هم ساخته شده‌اند. مثلا‌ً در دوربین CANON EOS -1Ds نوعی حسگر به کار رفته است که42 x 63 mm  می‌باشد و وضوحی برابر1/11مگاپیکسل دارد.

سنسور تصویری به کار رفته در اغلب دوربین‌های دیجیتالی موجود از نوع ‌Charge Coupled Device)CCD) می‌باشد. البته برخی دوربین‌های ساده‌تر از نوع دوم سنسور‌ها یعنی تکنولوژی Complementary Metal Oxide Semiconductor)CMOS) نیز استفاده می‌کنند. علیرغم بهبود‌هایی که در سنسور‌های CMOS حاصل شده و احتمالاً می‌تواند در آینده بیشتر مورد استقبال عموم قرار گیرد اما بعید به نظر می‌رسد بتواند به طور کلی در دوربین‌های حرفه‌ای‌تر جانشین سنسور‌های CCD شود. در طول این مقاله ما بیشتر روی فناوری CCD تمرکز می‌کنیم. البته برای سادگی کار می‌توانید هر دوی آن‌ها را یکسان فرض کنید. زیرا این دو، از نظر ماهیت عملا یکسان هستند تنها از لحاظ استفاده از نور دریافتی متفاوت از یکدیگر عمل می‌کنند. بنابراین بیشتر چیزهایی که درباره ‌CCD‌ها یاد می‌گیریم قابل تعمیم به CMOS‌ها نیز هستند.
سنسور‌های نوری مجموعه‌ای متشکل از هزاران ردیف بسیار کوچک از دیود‌های حساس به نور هستند که می‌توانند فوتون‌های نور را به بار الکتریکی تبدیل کنند. این دیود‌های یک‌سویه را Photosite می‌نامند. هر فوتوسایت به تابش نور حساس است و مسلماً هرچه نور تابیده‌ شده بر آن شدت بیشتری داشته باشد، بار الکتریکی بیشتری در آن انباشته خواهد شد.
در حسگر‌های CCD این بار الکتریکی انباشته شده در هر فوتوسایت به صورت تک به تک و ردیف به ردیف خوانده می‌شود و اصولاً تشخیص مقدار یک بار الکتریکی وابسته به مکان آن در میان دیگر فوتوسایت‌ها می‌باشد. ضمن این‌که قبل از آن‌که سنسور نوری بتواند آماده‌ عکسبرداری شود لازم است که تمام اطلاعات مربوط به عکس قبلی از روی آن به طور کامل خوانده و حذف شود. اما در سنسور‌های CMOS، هر یک از عناصر حساس به نور دارای یک آدرس طولی و عرضی مشخص است و می‌تواند به طور منفرد توسط محور‌های X و Y آدرس‌دهی و خوانده شود. مطلب کمی پیچیده شد؟ بهتر است کمی بیشتر درباره‌ آن بحث کنیم.

CMOS در مقابل CCD  
دقیقا از مرحله‌ای که فوتون‌های نور توسط فوتوسایت‌ها به الکترون تبدیل می‌شوند، تفاوت بین دو نوع حسگر اصلی آشکار می‌شود. مسلماً مرحله‌ بعدی عبارت است از خواندن مقادیر بار انباشته شده در هر سلول و تشخیص یکسل رنگی مربوط به آن. در سنسور‌های CCD بار الکتریکی شارژ شده از یک گوشه‌ سنسور خوانده شده و ردیف به ردیف جلو می‌رود و به طور همزمان یک مبدل آنالوگ به دیجیتال متناوب با تمام مقادیر دریافتی از پیکسل‌ها را به مقادیر دیجیتالی تبدیل می‌کند. اما CMOSها دارای چندین ترانزیستور مختلف در سر راه داده‌ها هستند که با تقویت و جابه‌جا کردن بار‌های الکتریکی توسط سیم‌های متصل به آن‌ها، مقادیر را جداگانه و تک به تک به پردازشگر ارسال می‌کنند. هرچند که انعطاف‌پذیری این شیوه به مراتب بالاتر از روش سطر به سطر است و می‌تواند برای کاربرد‌هایی مثل فوکوس خودکار و اندازه‌گیری نور مفید واقع شود. اما عملا سیگنال دریافتی ازCCDها شفاف‌تر می‌باشد. CCDها برای ایجاد قابلیت ارسال بار بدون اعوجاج و تحریف، از یک پروسه‌ صنعتی خاص استفاده می‌کنند و این پروسه روشی را ارایه می‌دهد که موجب خلق تصاویری بسیار شفاف می‌شود. اصلی‌ترین تفاوت‌های بین سنسورهای CMOS و CCD را می‌توان به این شکل فهرست کرد:‌

● سنسور‌های CCD  همانطور که در بالا گفته شد تصاویری با کیفیت بالاتر و اختلال کمتری به‌وجود می‌آورند. اما به طور تجربی ثابت شده که سنسور‌های CMOS  برای ایجاد نویز و اختلال بسیار مستعد‌ترند.

● از آنجا که هر پیکسل در سنسور‌های CMOS  دارای چندین ترانزیستور مرتبط است که در کنار آن‌ها قرار می‌گیرد، حساسیت این سنسور‌ها به نور پایین‌تر می‌آید. چرا که بسیاری از فوتون‌های نور به جای این‌که با سطح دیودهای نوری برخورد کنند با این ترانزیستورها برخورد کرده و به هدر می‌روند.

● سنسور‌های CCD  به مصرف توان بالا معروفند. این سنسور‌ها در مقایسه با سنسورهای CMOS تقریبا 100 مرتبه بیشتر از باتری استفاده می‌کنند.
CCD ها به علت تولید بالاتر، بسیار بیشتر ازCMOS  ها مورد تحقیق و بررسی قرار گرفته‌اند و مسلما روش‌های تولید اقتصادی‌تر و با کیفیت‌تری برای آن‌ها ابداع شده است. به همین دلیل می‌توان مشاهده کرد که اغلب دوربین‌های با کیفیت و مارک‌های معتبر جهان از این سنسور بهره می‌برند.

● از آن‌جا که تقویت کننده سیگنال‌های نوری در CMOS  بلافاصله بعد از هر فوتوسایت قرار دارد بنابراین این نوع حسگر‌ها می‌توانند تصاویر را دو برابر سریع‌تر نسبت بهCCD ها انتقال دهند.
براساس گفته‌های بالا متوجه می‌شوید کهCCD ‌ها بیشترین استفاده را در دوربین‌هایی دارند که بیشتر بر کیفیت بالاتر تصویر، مقدار بیشتر پیکسل‌های تصویر و حساسیت به نور بالا‌تر تأکید دارند. اما در عوض سنسور‌هایCMOS  دارای قیمت کمتر هستند و بیشتر در دوربین‌هایی به کار می‌روند که از نظر اقتصادی به صرفه بوده و دارای منبع انرژی محدودتری می‌باشند.

وضوح (Resolation)
 مقدار جرییاتی که هر دوربین می‌تواند روی یک تصویر ضبط کند، رزولوشن (وضوح) نامیده می‌شود و توسط واحد پیکسل اندازه‌گیری می‌شود. هرچه وضوح دوربین شما بالاتر باشد مقدار جزییاتی بیشتری را می‌توانید در تصویر خود بگنجانید و هرچه مقدار این جزییات در تصویر بیشتر باشد می‌توانید در هنگام چاپ اندازه آن را بزرگتر کنید بدون آن‌که تصویر شما محو یا دندانه‌‌دندانه شود. انواع وضوح‌های دوربین‌ها این‌گونه است:

256x256 پیکسل: این اندازه وضوح روی دوربین‌های بسیار ارزان قیمت دیده می‌شود و بسیار ناچیز تر از آن است که برای چاپ مورد استفاده قرار گیرد. وضوح نمایشگر برخی از گوشی‌های موبایل در همین حد است و می‌توان از تصاویری با این خصوصیت برای نمایش در آن‌ها استفاده کرد. این وضوح کلاً دربردارنده‌ 65هزار پیکسل است.

640x640 پیکسل: این ابعاد حداقل اندازه وضوح در دوربین‌های واقعی است و بهترین اندازه برای تصاویری است که می‌خواهید آن‌ها را روی وب قرار داده و یا از طریق اینترنت برای کسی ایمیل کنید. این مقدار وضوح دربردارنده‌ 307000 پیکسل می‌باشد.

1216x912 پیکسل: اگر تصمیم دارید تصاویرتان را در ابعاد معمولی عکس‌های نگاتیوی چاپ کنید این وضوح بهترین انتخاب است. چرا که اولین نوع وضوح از رده مگاپیکسل محسوب می‌شود و حدودا دارای 000/109/1 پیکسل می‌باشد.

1600x1200 پیکسل: تصاویری با این مشخصات به عنوان تصاویر وضوح بالا محسوب می‌شوند و می‌توانند بدون هیچ مشکلی تا ابعاد 30x40 سانتی‌متر که بالاترین اندازه پیشنهادی عکاسان برای چاپ نگاتیوهای دوربین‌های 35  میلی‌متری می‌باشد چاپ شوند. این مقدار وضوح  دربردارنده‌ حدودا دومیلیون پیکسل رنگی می‌باشد و برای استفاده‌ خانگی بسیار مناسب است. هرچند که تا به امروز دوربین‌هایی تا وضوح 14میلیون پیکسل نیز ساخته شده است اما پیشنهاد مناسب برای کسانی که درباره‌ دوربینی مناسب برای کاربردهای خانگی سؤال می کنند یک دوربین دومگاپیکسلی می‌باشد. شما که نتیجه‌ای بهتر از نتیجه‌ دوربین‌های نگاتیوی معمولی احتیاج ندارید؟

وضوح مناسب برای وب و ایمیل‌
اگر تنها تصمیم دارید تصاویری برای صفحه وب خانگی یا وبلاگ خودتان تهیه کنید و یا عکس‌های یادگاری برای دوستانتان بفرستید استفاده از وضوح 640x480 مناسب است. ضمن آن‌که مزیت‌های دیگری نیز دارد که عبارتند از:‌

● صفحه‌ی وب یا وبلاگ شما به دلیل حجم کم این تصاویر زودتر نمایش داده می‌شود.
● حافظه‌ محدود دوربین‌ها (در انواع معمولی بدون فلاش کارت 8 تا 16 مگابایت) امکان ذخیره‌ تعداد عکس بیشتری را به شما می‌دهد. شاید تا وقتی با دوربینتان به یک مسافرت چند روزه نروید ارزش این مزیت را متوجه نشوید!
● زمان انتقال این تصاویر به کامپیوتر بسیار کمتر خواهد شد. مخصوصا اگر از کابل‌های ارتباطی COM یا ارتباط مادون قرمز به جای پورت‌های USB  استفاده می کنید.
● تصاویر گرفته شده حجم کمتری را روی کامپیوترتان اشغال می‌کنند (هرچند که امروزه برای بیشتر کاربران این مسأله موضوع مهمی نیست).

تشخیص رنگ‌ها

متاسفانه باید بگویم که تمام فوتوسایت‌ها کوررنگی دارند!  دانستیم که فوتوسایت‌ها مراکزی هستند که با جذب نور، بارالکتریکی تولید می‌کنند. اما این مراکز قدرت تشخیص رنگ‌ها را ندارند و تنها می‌توانند میزان شدت نور تابیده شده را گزارش کنند. بسیاری از حسگرها این مشکل را توسط فیلترهای رنگی حل کرده‌اند. هنگامی که رنگ‌ها ضبط و ذخیره می‌شوند، می‌توان از آن‌ها برای ترکیب و به دست آوردن رنگ‌های دیگر طیف نورکه شما معمولا روی صفحه‌ی مانیتور می‌بینید استفاده کرد. اما این کار چگونه انجام می‌شود؟
چندین راه برای ضبط سه رنگ اصلی تشکیل‌دهنده‌ طیف نوری در دوربین‌های دیجیتالی وجود دارد. دوربین‌هایی که بالاترین کیفیت را دارند، از سه حسگر جداگانه استفاده می‌کنند که هر یک دارای یک فیلتر رنگی جداگانه بر روی خودش است. نور توسط یک تقسیم‌کننده نور(Beam Splitter) که درون دوربین تعبیه شده به حسگر‌های مختلف فرستاده می‌شود. فرض کنید که یک لوله‌ آب داریم که در انتهای آن یک سه راهی وجود دارد و می‌تواند آب ورودی را به مقادیر مساوی تقسیم کرده و از هر یک از سه انشعاب خود بیرون بفرستد. بنابراین هر حسگر تصویری مشابه حسگر دیگر را دریافت می‌کند. اما از آن‌جا که رنگ فیلتر‌های روی هر حسگر متفاوت است، هر حسگر تنها به یکی از رنگ‌های اصلی واکنش نشان می‌دهد.
مزیت استفاده از این سیستم این است که هر فوتوسایت حسگر می‌تواند هرکدام از سه رنگ تابیده شده را دریافت و ضبط کند. متأسفانه دوربین‌هایی که از این روش استفاده می کنند نه تنها حجم بیشتری دارند بلکه بسیار گران نیز هستند.

راه دیگر استفاده از تعدادی فیلتر چرخان با سه رنگ قرمز و آبی و سبز در مقابل تنها یک حسگر است. این فیلتر هربار که می‌چرخد روی یکی از رنگ‌ها قرار می‌گیرد و دوربین می‌تواند نور تابیده شده از میان آن فیلتر را ضبط کند. هنگامی که هرسه نور تابیده شد، تصاویر حاصل از این سه فیلتر رنگی با هم ترکیب شده و تصور کامل حاصل می‌گردد. هرچند که در این روش هر پیکسل از ترکیب هر سه رنگ حاصل می‌شود اما عملاً نتیجه عکسبرداری از تصاویر چندان واقعی به نظر نمی‌رسد. چرا که ممکن است تصویر دقیقا همان چیزی نباشد که در عکس قبلی با یک فیلتر دیگر ذخیره شده بود. بنابراین چنین دوربین‌های برای عکسبرداری از تصاویر با سرعت حرکت زیاد مثلا‌ً مسابقات اتومبیل‌رانی اصلا‌ً مناسب نیستند.

روش دیگری که در دوربین‌ها استفاده می‌شود روش Interpolation (درون یابی) است.(درون یابی در لغت به معنای محاسبه مقادیر واسط بین دو نقطه است.) این روش یکی از عملی ترین و اقتصادی‌ترین روش‌های جدا کردن سه رنگ اصلی از یک عکس منفرد است. برای این کار روی هر یک از فوتوسایت‌ها به طور جداگانه یک فیلتر رنگی قرار می‌گیرد و در حقیقت حسگر نوری را به یک دسته پیکسل‌های رنگی قرمز و آبی و سبز مبدل می کند. با این کار می‌توان به سادگی با اطلاعات به دست آمده از میانگین مقدار رنگ پیکسل‌های همجوار به تخمین دقیقی از رنگ‌های هر موقعیت مکانی دست یافت. پروسه‌ یافتن مقدار تخمینی رنگ‌های بین دو نقطه‌ رنگی را درون‌یابی می‌نامند. (درباره‌ این روش بیشتر توضیح خواهیم داد . فعلا برای سادگی کار هر یک از فوتوسایت‌ها را به صورت یک پیکسل رنگی قرمز ، آبی یا سبز در نظر بگیرید که با ترتیب خاصی در کنار هم قرار گرفته‌اند).

فیلتر بایر (Bayer Filter)

الگوی معمول فیلتری که در قسمت تشخیص رنگ درباره آن صحبت کردیم الگویی به نام فیلتر بایر است. این الگو روش چیدمان فیلتر‌های رنگی را در حسگر‌های نوری‌ که به روش درونیابی عمل می‌کنند توجیه می کند. در این الگو روش چیدمان رنگ‌ها به صورت یک در میان قرمز و سبز و در جهت عمود بر آن به صورت یک در میان آبی و سبز می‌باشد. احتمالا می‌پرسید چرا رنگ سبز در هر دو ردیف قرار می‌گیرد؟ در این فیلتر رنگ سبز به دقیقاً  دوبرابر هر رنگ ( و برابر با مقدار هر دورنگ) می‌باشد. زیرا چشم انسان نسبت به این سه رنگ اصلی حساسیت یکسانی ندارد و ضروری است که اطلاعات رنگی ذخیره شده نسبت به رنگ سبز بیشتر از دو رنگ دیگر باشد. با این کار درک چشم ما از تصویر ضبط شده، تصویری طبیعی‌تر خواهد بود.

بسیاری از دوربین‌های عکاسی به شما امکان فیلمبرداری را نیز می‌دهند. هرچند نباید انتظار داشت که کیفیت این فیلم‌ها که در اکثر مواقع در قالب MPEG ذخیره می‌شوند، قابل مقایسه با دوربین‌های فیلمبرداری VHS یا DV باشد اما برای استفاده خانگی چیزی کم از دوربین‌های گوشی‌های موبایل‌های گران‌قیمت جدید ندارند. آن‌ها می‌توانند بسته به حافظه‌ دوربین‌، حدود چند دقیقه فیلم ضبط کنند (البته در صورت اتصال همزمان به کامپیوتر می‌توان زمان آن را افزایش داد) که وضوحآن معمولاً به بیش از 640x480 نمی‌رسد. در هنگام خرید دوربین توجه کنید که دوربین‌تان علاوه بر امکان ذخیره‌ تصویر، امکان ذخیره‌ صدا را نیزدارا باشد. دیدن یک فیلم صامت چندان جذاب نخواهد بود.

اگر با دقت نگاهی به این الگوی جداسازی رنگ‌ها بیندازید احتمالا شگفت‌زده خواهید شد که چگونه از این رنگ‌های اصلی شطرنجی که به صورت چهار رنگ (دو رنگ سبز و یک قرمز و یک آبی) دریافت می‌شوند، رنگ های حقیقی تصاویر با هاله‌هایی از تغییرات رنگ طبیعی به‌دست می‌آید؟ جواب مسأله در این‌جاست که دوربین‌های دیجیتالی از یک الگوریتم تبدیل به نام Demosaicing Algorithms استفاده می‌کنند که می‌تواند این رنگ‌های شطرنجی (یا موزاییکی) جدا از هم را به یک پیکسل رنگی برابر با رنگ حقیقی مبدل کند.  در واقع هر یک از این رنگ‌های جداگانه در حقیقت بیش از یک‌بار در بازسازی رنگ‌ها مورد استفاده قرار می گیرند و هر پیکسل رنگی با میانگین گرفتن از میزان شدت و نوع رنگ احاطه‌کننده‌اش، ساخته می‌شود.
دوربین‌های مختلف از راه‌های گوناگون دیگری نیز برای به‌دست آوردن میزان شدت و نوع رنگ‌های دریافتی استفاده می‌کنند. به عنوان مثال یکی از شرکت‌های معتبر سازنده دوربین و لنز به نامFoevon ، حسگری ابداع کرده است که از هر سه فیلتر آبی، سبز و قرمز بر روی تمام سطح حسگر خود استفاده کرده است. ممکن است تعجب کنید که چطور یک حسگر می‌تواند هر سه نور رنگی اصلی را که به سطح آن تابیده می‌شود محاسبه کند. در صورتی‌که همان‌طور که گفتیم فوتوسایت‌کور رنگی دارند. تکنولوژی پیشرفته‌ این دوربین که X3 technology نامیده می‌شود از روش خلاقانه‌ قرار دادن سه تشخیص‌دهنده نور در داخل سیلیکون حسگر استفاده می‌کند و هنگامی که نورهای آبی، سبز و قرمز به سطح آن تابیده می‌شوند، از آن ‌جایی که هر یک از آن‌ها دارای قدرت نفوذ مشخصی به داخل سیلیکون حسگر هستند، می‌توانند میزان  شدت نور را برای هر یک از این سه رنگ تابیده شده بر سطح فوتوسایت تعیین کنند.
تکنولوژی دیگری که توسط شرکت سونی ابداع شده از یک رنگ Cyan (سبز آبی) به جای یک ردیف از رنگ‌های سبز استفاده می‌کند و یا در برخی دوربین‌ها به جای رنگ‌های (قرمز، سبز، آبی) از چهار رنگ سبزآبی، زرد، سبز و قرمزآبی استفاده می‌شود. اما در هر حال امروزه در اکثر دوربین‌های موجود در بازار از دوربین‌های تک حسگره با فیلتر‌های بایر استفاده می‌شود.

دیجیتالی کردن اطلاعات
 تا این‌جا آموختیم که حسگر چیست و نور تابیده شده به سطح آن چگونه به بار‌های الکتریکی با شدت‌های مختلف تبدیل می‌شود. اما این بار‌های الکتریکی که توسط حسگر‌ها تولید می‌شوند نمی‌توانند به عنوان علائم دیجیتال مورد استفاده کامپیوتر قرار بگیرند. به منظور دیجیتالی کردن اطلاعات، این سیگنال‌ها باید از میان یک مبدل دیجیتال به آنالوگ (ADC: Analog to Digital Convertor)  عبور کنند. در حقیقت عملیات دورن‌یابی نیز پس از همین تبدیل شروع می‌شود.
برای ساده شدن بحث، تصور کنید که هر کدام از فوتوسایت‌هایی که درباره‌ آن صحبت کردیم یک سطل آب هستند و فوتون‌های نور را به صورت قطرات بارانی فرض کنید که به داخل آن‌ها ریخته می‌شوند. همینطور که دانه‌های باران به داخل سطل ریخته می‌شوند، سطل از آب پر می‌شود (در حقیقت از بار الکتریکی انباشته می‌شود). از آنجا که مقدار بارش باران به داخل هر یک از این سطل‌ها یکسان نیست، بعضی از آن‌ها پر می‌شوند و بعضی دیگر هم نیمه پر و یا خالی می‌مانند. حالا سطل‌هایی داریم که دارای مقادیر مختلفی از آب (یا بار الکتریکی) هستند (که بستگی به روشن‌تر بودن یا تاریک‌تر بودن نور تابیده شده دارد). سپس ACD یا مبدل آنالوگ به دیجیتال، مقدار آب انباشته شده در هر سطل را اندازه‌گیری کرده و اطلاعات به دست آمده را در مبنای باینری یا دو دوئی که مبنای مورد استفاده کامپیوتر است، گزارش می‌کند. در قسمت بعدی این مقاله، به مسائل مربوط به دیدن تصاویر، ویرایش، لنزها و راهنمای خرید دوربین خواهیم پرداخت.

*** متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است ***

pdf.بررسی خازن های مجتمع در تکنولوژی CMOS دیجیتال استاندارد

اختصاصی از فایلکو pdf.بررسی خازن های مجتمع در تکنولوژی CMOS دیجیتال استاندارد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این فایل در قالب pdf می باشد.

تعداد صفحات= 101

 

فهرست مطالب

 

عنوان    صفحه

 

1

20

49

59

88

89

کنفرانس دیجیتال مارکتینگ

اختصاصی از فایلکو کنفرانس دیجیتال مارکتینگ دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این روز‌ها موج نویی تحت عنوان دیجیتال مارکتینگ در ایران در جریان است. بسیاری از شرکت‌ها در استفاده‌ی درست از این بازاریابی با مشکلات زیادی مواجه می‌شوند! بدین ترتیب کنفرانسی برای آشنایی بیشتر با دیجیتال مارکتینگ براساس عنوان‌های زیر برگزار کردیم: 

- تجربیات ما در طول چند سال گذشته به صورت اجمالی و خلاصه در خصوص انواع کانال‌های دیجیتال

- به اشتراک گذاشتن تجربیات شرکت‌های موفق در بازاریابی دیجیتال

- هدایت بهینه بودجه در راستای بازاریابی دیجیتال

 

سرفصل ها:

 

معرفی نمایش رایگان

   

بازاریابی دیجیتال - شایان شلیله

   

طراحی بنر و صفحه فرود - پویان وحیدی

   

مدیریت شبکه‌های اجتماعی - رامین جابری

   

آنالیز و تحلیل - فرید اسدی

   

تست کاربردپذیری - غزل شیشوانی و ندا گلشن

   

طراحی کمپین - محمد عربگری

   

طراحی کمپین - نیما مبارکی

   

بازاریابی محتوایی - مجید کثیری

 

 

• تعداد ویدیوها      8 ویدیو
• زمان دوره        ۰۳:۳۲:۳۸

 

دانلود پاورپوینت مفاهیم SSL , امضای دیجیتال و مراکز صدور گواهینامه

اختصاصی از فایلکو دانلود پاورپوینت مفاهیم SSL , امضای دیجیتال و مراکز صدور گواهینامه دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پاورپوینت مفاهیم SSL , امضای دیجیتال  و مراکز صدور گواهینامه در 17 اسلاید شامل بخش های زیر می باشد:

•تعریف  SSL

•مفاهیم رمز نگاری متقارن و نا متقارن

•ساختار و روند آغازین پایه گذاری یک ارتباط امن

•مفهوم گواهینامه در پروتکل  SSL  

•مراکز صدور گواهینامه

•مراحل کلی برقراری و ایجاد ارتباط امن در وب

 

 

 

 

SSL  چیست:

 Secure Socket Layer یا همان SSL یک تکنولوژی استاندارد و به ثبت رسیده برای تامین ارتباطی امن مابین یک وب سرور و یک مرورگر اینترنت است. این ارتباط امن از تمامی اطلاعاتی که ما بین وب سرور و مرورگر اینترنت ( کاربر) انتقال میابد , محافظت میکند تا در این انتقال به صورت محرمانه و دست نخورده باقی بماند  SSL یک استاندارد صنعتی است و توسط ملیونها وب سایت در سراسر جهان برای برقراری امنتیت انتقال اطلاعات استفاده میشود. برای اینکه یک وب سایت بتواند ارتباطی امن از نوع SSL را داشته باشد نیاز به یک گواهینامه SSL دارد.

مفاهیم رمز نگاری متقارن و نا متقارن

•روش متقارن  Symmetric

•روش نامتقارن Asymmetric

•Public Key یا کلید عمومی

•Private Key یا کلید خصوصی...

مقاله در مورد ترازوی دیجیتال با استفاده از میکروکنترلر ARM

اختصاصی از فایلکو مقاله در مورد ترازوی دیجیتال با استفاده از میکروکنترلر ARM دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحه65

بخشی از فهرست مطالب

فهرست مطالب:

چکیده 1

فصل اول: 2

مقدمه 2

فصل دوم: 4

سخت افزار  4

2-1- بلوک دیاگرام: 5

2-2-مدار کلی: 6

2-3- شماتیک برد: 7

2-4-1-  لودسل  8

2-4-6- پل وتستون:  13

2-4-6-1- تاریخچه :  13

2-4-6-2- ساختمان مدار پل وتستون : 14

ساختمان پل وتسون  14

شکل 2:-7-  14

2-4-6-3- طرز کار پل وتستون : 15

2-4-6-4- کاربرد مدار پل وتستون :  15

2-5-1- تقویت کننده ابزار دقیق: 17

2-6- میکروکنترلر ARM: 18

فصل سوم: 25

نرم افزار  25

3-1- میکروکنترلر ARM چیست؟  26

3-1-1- برد LPC1768-cortex-m3: 28

3-2-آموزش ARM : 31

آموزش ایجاد پروژه در KEIL - قسمت دوم  33

آموزش ایجاد پروژه در نرم افزار IAR  36

آموزش ایجاد پروژه در نرم افزار IAR : قسمت دوم  38

3-4- برنامه نهایی پروژه: 49

فصل چهارم: 54

نتیجه گیری و پیشنهاد 54

فصل پنجم: 56

DATA SHEET  56

مراجع فارسی: 58

چکیده

در این پروژه با استفاده از سنسور لودسل که ترکیبی از چندین مقاومت و استرنگیج است ،سیگنال ضعیفی به عنوان سیگنال وزن در یا فت می شود،این سیگنال با استفاده از تقویت کننده ی ویژه ای تقویت شده و پس از آن در یک شبکه فیلتری فیلتر شده و پس از آن سیگنال توسط واحد مبدل میکروکنترلر به سیگنال دیجیتال تبدیل می شود.از این مرحله به بعد عملیات های فیلتر دیجیتال و خطی سازی انجام شده و در نهایت کالیبراسیون دیجیتال اتوماتیک انجام می شود.وزن بدست آمده بر روی نمایشگر LCD نمایش داده می شود و همچنین به صورت همزمان به کامپیوتر ارسال می شود.

دلیل استفاده از میکروکنترولر آرم کرتکس توانایی بالای این سری میکروکنترولر در پردازش و تبدیل سیگنال بوده و امکانات ارتباطی این میکروکنترولر ها نیز بسیار بالا می باشد به طوری که از بیشتر پروتکل های ارتباطی پشتیبانی می کند.

فصل اول:     مقدمه

ترازوی دیجیتالی را میشود بر اساس پل وتستون مقاومتی یا خازنی و به کمک یک تراشه تقویت گر مثل (LM 308) شروع کرد و آنرا تکامل داد و مراحلی به آن افزود تا حساسیت های بالایی داشته باشد -خطی کردن آن منظور خواندن عدد از روی ترازو مشکل سر راه ماست که بر فرض وقتی آنرا امتحان میکنیم یک گرم وزن را یگ گرم بخواند و 15 گرم را 15 گرم بخواند نه بیشتر و نه کمتر ،اول از درجه های ولتر متر آنولوگ برای خواندن استفاده می کنیم بعد که تکامل یافت از تراشه مایکرو کنترولر (با پانل ال سی دی که ارزان قیمت هستند و چراغ پشت صفحه دارند آنرا عالی کنیم )میتوانیم مدل های دیگری بسازیم تا دهم گرم را هم نشان دهد .

برای شروع مقاومت متغییر مخصوصی باید بسازیم که فنری خطی داشته باشد که مقاومت آن با وزن به تناسب تغییر کند - بعد از تکمیل کردن آن ،آنرا در پل وتستون قرار دهیم و به تقویت کننده ای به نحوی وصل کنیم که برای یک گرم در خروجی تقویت کننده یک دهم ولت را ببینیم تا ترازویمان  بتواند با یک باطری نه ولتی کار کند .مدار های دیگری برای نشان دادن افت ولت باطری برای تعویض آن و غیره را میشود برای هر چه عالی تر کردن آن بدان افزود.


استرین گیج(Strain gage) قطعه دیگری است که میشود بر پایه آن ،ترازوی دیجیتال را ساخت. که در فصول بعدی بیشتر با آن آشنا می شویم.

فصل دوم:   سخت افزار

2-1- بلوک دیاگرام:

بلوک دیاگرام

شکل :2-1

2-2-مدار کلی:

مدار کلی

شکل: 2-2

2-3- شماتیک برد:

شماتیک برد

شکل :2-3-

2-4-1-  لودسل :

لودسل یک نوع حسگر (Sensor) الکترونیکی برای اندازه‌گیری وزن و نیرو است که در انواع کششی، خمشی، فشاری و پیچشی ساخته شده است.

2-4-2- موارد کاربرد لودسل :
این محصول برای اندازه‌‌گیری نیرو در کارخانجات مختلف و نیز اندازه‌گیری کشش کابل‌‌ها و کشش نخ در کارخانجات نساجی و سایر صنایع استفاده می‌شود.
اندازه‌گیری وزن بطریقه دیجیتال در ترازوهای الکترونیکی نیز نیازمند لودسل می‌باشد. امروزه انواع مختلف لودسل با ظرفیت‌های متفاوت در ساخت ترازوها و باسکول‌های الکترونیکی کاربرد فراوان دارد.
سیستم‌های اتوماتیک بر اساس اندازه‌گیری وزن مواد در کارخانجات مواد غذایی - کارخانجات آسفالت - پلانت‌های مواد شیمیایی همه از لودسل استفاده می‌نمایند.

2-4-3- ساختار لودسل :
لودسل شامل یک هسته فلزی از آلیاژ خاص و تعدادی strain gauge  ،مجموعه ای از مقاومت های الکتریکی می‌باشد که در اثر اعمال نیرو مانند تمام مواد تغییر شکل می‌یابد اما پس از برداشتن نیرو به حالت اولیه خود برمی‌گردد . میزان برگشت‌پذیری این ماده تعیین کننده کیفیت و دقت و دیرپایی لودسل است.

2-4-4- دقت لودسل :
دقت لودسل یعنی قدرت تفکیک آن نسبت به ظرفیت کل و نیز حد خطای مجموع آن می باشد.
عوامل دخیل در دقت و کیفیت لودسل نوع آلیاژ هسته و ساختار strain gauge می‌باشد . موسسه oiml  واقع در سوئیس قدرت تفکیک و خطای مجموع لودسل و رفتار لودسل تحت رطوبت و درجه حرارت را بر اساس استانداردهای خاص مورد ارزیابی قرار می‌دهد .
کلاس دقت توصیه شده برای لودسل‌های مورد استفاده برای توزین تجارتی تعیین شده است.
مسئولیت و تضمین تطبیق لودسل با استانداردهای اجباری به عهده شرکت تولید کننده است.

2-4-5- انواع لودسل:

لودسل های خمشی یک طرفه :

SHBxR
5123
ALC
HCB
SSB

لودسل مدل SHBxR
نوع لودسل : خمشی (Bending)

این لودسل که از استیل زنگ نزن و با دقت بالا ساخته شدها است برای ساخت برازوهای دقیق , ماشین های بسته بندی و ماشین های تولید در کارخانه جات مواد غذائی و شیمیایی مناسب است.
ساختار این لودسل در مقابل نفوذ آب , گاز و سایر مواد شیمیایی کاملا آب بندی شده است و بدین جهت می توان از آن در محیط های با شرایط ویژه استفاده نمود.
این لودسل مانند دیگر محصولات RT دارای گواهینامه های استاندارد بین المللی است.

لودسل های خمشی دو طرفه :
5103
لودسل مدل 5103/ 9103
نوع لودسل : خمشی دوطرفه

لودسل 5123 از فولاد باپوشش نیکل و لودسل 9103 از فولاد ضدزنگ ساخته شده است .
این لودسل ها برای ظرفیت های 2 تن الی 100 تن طراحی شده اند و مناسب توزین تانک ها - سیلوها و باسکول های بزرگ و همچنین ماشین الات کارخانه جات مختلف می باشند.
این لودسل ها مجهز به یک محافظ مکانیکی Strain guage می باشند. کلاس رطوبتی IP/67 و Oiml - c3 کارکرد این لودسل را برای محیط های مختلف تضمین می کند.

لودسل های فشاری :

RLC
CSP-M
ASC

لودسل مدل RLC

         

انواع لودسل

شکل :2-4-

لودسل RLC یک لودسل با ارتفاع کم است که از فولاد ضد زنگ و با دقت بالا و عملکرد بسیار خوب ساخته شده است.
این لودسل برای ترازوها, سیلوها, ماشین آلات و سیستم های توزین لیفتراک بسیار مناسب است.
کلاس رطوبتی لودسل IP-66/68 و تا کلاس c6 درجه بندی شده است.
امپدانس ورودی و خروجی 1100 اهم است و دارای گواهینامه EEX برای محیط های پر خطر است.
این لودسل برای ظرفیت های 250 کیلو گرم تا 10000 کیلو گرم ساخته شده است.
لودسل های فشاری - کششی :
BSP
9363
لودسل مدل BSP

لودسل BSP از نوع لودسل های کششی - فشاری است که از تیپ S حسات می گردد.
کاربرد این لودسل در جرثقیل های توزین دار و وسایل توزین دقیق می باشد.
ساختار کاملا جوشی این لودسل آنرا شایسته دریافت IP-68 نموده است.
این لودسل برای ظرفیت های 50 کیلو گرم تا 5000 کیلو گرم ساخته شده است.

لودسل

شکل 2-5-

لودسل های تک پایه :
650
652
640
642
لودسل مدل 650
نوع لودسل : تک پایه

این لودسل از نوع تک پایه Single Point است و جنس آن آلیاژ آلومینیوم است .
موارد کاربرد لودسل ، ترازوهای کوچک تا 250kg است . این لودسل می‌تواند در ماشین‌های بسته‌بندی بیشتر مصرف شود.کلاس رطوبتی لودسل IEC68-2-30 است و دارای کلاس دقتی c3 می‌باشد.
ظرفیت لودسل از 50kg تا 250kg است.

2-4-6- پل وتستون:

پل وتسون

شکل :2-6-

2-4-6-1- تاریخچه :

آنچه امروزه به نام مدار پل وتستون معروف است، نخستین بار در سال 1833 توسط ساموئل هانتر کریستی (Samuel Hunter Christie) توصیف شد، اما کاربردهای زیاد این مدار توسط کارلز وتستون (Charles Wheateston) اختراع شد، به همین خاطر این مدار عموما به نام پل وتستون معروف شد. امروزه پل وتستون یک روش بسیار درست و حساس برای اندازه گیری دقیق مقادیر مقاومتها می‌‌باشد.

 

2-4-6-2- ساختمان مدار پل وتستون :   ساختمان پل وتسون شکل 2:-7-

همانگونه که در شکل دیده می‌‌شود، مدار پل وتستون از چهار مقاومت R4 , R3 , R2 , R1 تشکیل شده است. اساس کار مدار پل وتستون اینگونه است که ولتاژ ورودی به دو قسمت تقسیم می‌‌شود. جریان خروجی از هر دو ولتاژ تقسیم شده ، تشکیل می‌‌گردد. در فرم کلاسیک مدار پل وتستون یک گالوانومتر ماده بسیار حساس به جریان مستقیم) در بین ورودی و خروجی ولتاژ نصب می‌‌شود.

اگر ولتاژ تقسیم شده به گونه‌ای باشد که دقیقا نسبت R2 = R3R4/R1 برقرار باشد، در این صورت گفته می‌‌شود که پل در حالت تعادل است. در این صورت گالوانومتر هیچ جریانی را نشان نمی‌‌دهد. اگر چنانچه یکی از مقاومتها ، حتی به اندازه بسیار کوچک ، تغییر کنند، در این صورت تعادل به هم خورده و عقربه گالوانومتر جریانی را نشان می‌‌دهد. پس گالوانومتر مقیاسی برای نشان دادن شرط تعادل است.

2-4-6-3- طرز کار پل وتستون:

فرض کنید یک ولتاژ dc به اندازه E به مدار پل اعمال شود. در اینجا نیز یک گالوانومتر برای نشان دادن شرط تعادل بین دو نقطه ولتاژ ورودی و خروجی نصب شده است. مقادیر مقاومتهای R1 و R3 دقیقا معلوم هستند، اما R2 یک مقاومت متغیر است که به راحتی قابل تغییر است. بجای R4 یک مقاومت مجهول که آن را با Rx نشان می‌‌دهیم، قرار داده شده است. ولتاژ E اعمال می‌‌شود و مقاومت متغیر R2 به گونه‌ای تنظیم می‌‌شود که گالوانومتر جریانی را نشان ندهد.

بنابراین با توجه به اینکه مقادیر مقاومتهای R_1 و R_3 معلوم هستند و R2 را نیز خودمان تغییر داده‌ایم، لذا از رابطه Rx = R2R3/R1 مقدار مقاومت مجهول تعیین می‌‌شود. در صورتی که هر چهار مقاومت یکسان باشند، مدار خیلی حساس خواهد بود. در هر صورت مدار پل و تستون در هر حالت بسیار عالی کار می‌‌کند.

2-4-6-4- کاربرد مدار پل وتستون :

پل وتستون دارای کاربردهای بسیلر زیادی است و آوردن تمام کاربردهای آن در یک مقاله مقدور نیست. بنابراین تنها به چند مورد خاص در اینجا اشاره می‌‌کنیم. کارلز وتستون کاربردهای زیادی از از مدار پل وتستون را خودش اختراع کرد و کاربردهای دیگری نیز بعد از او توسعه یافته‌اند. امروزه یکی از کاربردهای عمومی ‌مدار پل وتستون در صنعت استفاده از آن در حسگرهای بسیار حساس است.

در این دستگاه‌ها مقاومت درونی بر اساس سطح یعنی از کرنش (یا فشار یا دما و ...) تغییر می‌‌کند و به عنوان مقاومت نامعلوم Rx عمل می‌‌کند. همچنین به جای این که با تغییر دادن مقاومت R2 در مدار تعادل ایجاد شود، به عوض گالوانومتر از مداری که می‌‌تواند میزان عدم تعادل در پل را بر اساس تغییر کرنش یا شرایط دیگر اعمال شده بر حسگر کالیبره کند، استفاده می‌‌شود. دومین کاربرد مدار پل وتستون ، استفاده از آن در نیروگاه‌های الکتریکی برای توزیع دقیق خطوط قدرت است. روشی که بسیار سریع و دقیق بوده و نیاز به تعداد زیادی تکنسین در زمینه‌های مختلف ندارد.

پل وتستون آرایش خاصی از ۴ مقاومت الکتریکی است که برای تعیین مقدار مقاومتی مجهول بکار می‌رود.

وقتی مدار در حالت تعادل باشد، ولت‌سنج اختلاف پتانسیلی را نشان نخواهد داد. بنابراین نقاط B و D هم‌پتانسیل خواهند بود. از این رو افت پتانسیل دو سر R1 و R3 باید برابر باشد. همچنین افت پتانسیل دو سر R2 و RX یکسانند. علاوه بر این، چون جریانی بین نقاط B و D برقرار نیست، جریان گذرنده از R3 و RX یکسان است. همچنین جریان گذرنده از R1 و R2. طبق موارد ذکر شده داریم:

و از آنجا

مقاومت مجهول بدست می‌آید.

2-5- op – amp:

آپ امپ

شکل :2-8-

2-5-1- تقویتکنندهابزاردقیق:

هدف: در اینجا با یک نمونه تقویت کننده ابزار دقیق آشنا خواهید شد. سپس نحوه استفاده از این

قطعه در یک پل وتستون برای اندازه گیری تغییرات به وجود آمده در سنسور دما بررسی می شود.

2-5-1-1- مرحله اول: آشنایی با تقویت کننده ابزار دقیق

ایده به کارگیری تقویت کننده‌های عملیاتی یا آپ امپ (به انگلیسی: op-amp یا Operational amplifier ) اولین بار در دهه ۱۹۴۰ میلادی و در مدار کامپیوترهای آنالوگ مطرح شد . در این کاربرد با قرار دادن عناصر مختلف بین سرهای ورودی و خروجی تقوکننده عملیاتی مدارهای مختلف با کارایی‌های متفاوت طراحی می‌شد . با گسترش دامنه کاربرد الکترونیک، استفاده از تقویت کننده عملیاتی نیز توسعه فراوان یافت . در سال ۱۹۶۰ میلادی اولین بار تقویت کننده عملیاتی به صورت مدار مجتمع طراحی و ساخته شد و با حجم، وزن و قیمت به مراتب کمتر به بازار مصرف ارائه گردید. پیشرفت فناوری و مطرح شدن نیازهای متنوع تر و تخصصی تر، زمینه را برای عرضه تقویت کننده‌های عملیاتی خاص فراهم نمود . تقویت کننده عملیاتی در واقع یک تقویت کننده ولتاژ با بهره ولتاژ بسیار بالاست و معمولاً دارای یک سر خروجی و دو سر ورودی است که سرهای ورودی به صورت تفاضلی عمل می‌کنند . به عبارت دیگر این تقویت کننده اختلاف ولتاژ بین ورودی را تقویت می‌کند . یکی از دو سر، ورودی منفی (-) یا معکوس کننده نام دارد، زیرا تقویت کننده برای ورودی‌های اعمال شده به این سر دارای بهره منفی خواهد بود . سر دیگر ورودی مثبت (+) یا غیر معکوس کننده‌است و سیگنال‌های ورودی به این سر، در خروجی با بهره مثبت ظاهر می‌شوند. این تقویت کننده دارای مقاومت خروجی بسیار کوچک (حدود چند اهم) بوده و از مقاومت ورودی بسیار بزرگی (بیش از چند صد کیلو اهم) برخورداراست . چون تقویت کننده عملیاتی یک قطعه فعال است برای تامین انرژی مصرفی و بایاس ترانزیستورهای داخلی خود به تغذیه DC نیاز دارد.

AD620 یک قطعه نسبتا ازران قیمت با دقت بالاست که دارای بهره قابل تنظیم و بالایی  می باشد.

دارای ۸ پایه است و توان مصرفی آن بسیار پایین است، لذا استفاده از باتری برای تغذیه آن  مناسب است.

آپ امپ

شکل :2-9-

تقویت کننده AD620 نیز مانند آپ امپ LM741 دارای ولتاژ تغذیه مثبت و منفی می باشد.تغذیه این IC می تواند بین 2.3 تا 18 ولت باشد.

2-6- میکروکنترلرARM:

امروزه با پیشرفت روز افزون تجهیزات و الکترونیکی شدن آنها، بکارگیری سیستم های یکپارچه رونق زیادی یافته است. به طوری که در اکثر دستگا ههای جدید از این سیستم ها استفاده می شود. به عنوان مثال گوشی های همراه، دستگاه و ....اکثراً دارای این تجهیزات الکترونیکی می باشند. با توجه به این موضوع اکثر ABS سیستم های ترمز ،GPS شرکت ها و کارخانجات الکترونیکی به سمت این سیستم های الکترونیکی روی آورده اند. که این خود باعث ایجاد یک رقابت در بین تولیدکنندگان پردازنده های سرعت بالا شده است. در این خلال نسل جدید پردازنده های ARM به بازار معرفی شدند ، که دارای سیستم پردازش 32 بیتی با سرعت پردازش چند مگاهرتز تا چند صد مگ اهرتز می باشند . سرعت بالا، قیمت ارزان و حجم کم این پردازنده ها باعث شد که اکثر تولیدکنندگان میکروکنترلرها و پروسسورها مانند ATMEL PHILIPS, و... آنرا در لیست محصولات خود قرار دهند.حجم کم پردازنده های ARM باعث شده که اکثر فضای داخلی میکروکنترلرها برای تجهیزات جانبی مانند DAC ، Serial, LAN, USB, ADC و ... بکار گرفته شود.هسته داخلی تمام میکروکنترلرهای ARM کارخانجات مختلف یکی است بنابراین برنامه نوشته شده برای یک سری از میکروکنترلرها را می توان برای سری دیگر نیز استفاده کرد.
پردازنده هایی که در میکروکنترلرهای ARM استفاده می شوند ، پردازنده های 32 بیتی با معماری Risk می باشد، این پردازنده ها برای کاربردهای قابل حمل (Portable) بهینه سازی شده اند به صورتی که مصرف توان آن ها بسیار کم است و می توان آن ها را توسط باتری برای مدت زیادی روشن نگه داشت به عنوان نمونه می توان گوشی های موبایل را نام برد که در آنها از این هسته پردازشی استفاده می باشند.
معروفترین هسته پردازنده ARM ، ARM7 می باشد که یکی از رایج ترین هسته های پردازشی موجود می باشد.
بعد از ARM 7 به ترتیب ARM9 و ARM10 و ARM11 قرار دارند.
انواع هسته های پردازنده سری : ARM7

ARM7TDMI (1: رایج ترین هسته پردازنده 32 بیتی با معماری RISK می باشد.
: ARM7TDMI-S (2 این هسته نسخه قابل سنتز ARM7TDMI است.
ARM72OT (3: این هسته علاوه بر ویژگی های هسته های بالا داری حافظه CASHو بخش مدیریت حافظه می باشد.
: ARM7EJ-5 (4 این هسته برخی از قابلیت های پیشرفته DSP را در خود دارد و برای کارهای پردازش سیگنال مناسب می باشد.

پردازنده های ARM از سیستم PIPELINE برای پردازش استفاده می کنند منظور از این سیستم این است که پردازنده دارای سه مد کاری برای اجرای یک دستور است:
FETCH (1 یا بازخوانی اطلاعات از حافظه کد
DECODE (2 یا رمزگشایی اطلاعات نوشته شده
EXECUTE (3 یا اجرای برنامه در پردازنده های قدیمی تر
در سیکل اول دستور اول FETCH می شود ، در سیکل دوم دستور اول DECODE می شود دستور دوم FETCHمیشود. در سیکل سوم دستور اول EXECUTE دستور دوم DECODE می شود و دستور سوم FETCHمی شود.
این نوع سیستم 3 STAGE PIPELINE است.
در پردازنده های ARM بالاتر مانند ARM9 سیستم پردازش 5STAGE PIPELINE می باشد که عملیات خواندن و نوشتن از حافظه ها نیز جزء این عملیات قرار گرفته در10 ARM سیستم پردازش به صورتPIPELINE 6 STAGE است.

انتخاب میکرو کنترلر :


شرکت های مختلفی میکروکنترلر های بر مبنای پروسسور ARM می سازند مانند : atmel , Philips ,Samsung , St-micro , Motorola و کمپانی های دیگر ما از میان این شرکت ها میکروکنترلر های ساخت Philips رو که از تولید شرکت NXP است به دلایل زیر انتخاب کردیم:
· قطعات سری LPC2000 یکی از متنوع‏ترین خانواده‏ های میکروکنترلرهای با هسته‏ی ARM7 هستند و قطعات این سری، در مقایسه با AT91SAM قیمت کمتری دارند. مثلاً قیمت LPC2101 حدود 2 دلار است که این مقدار از خیلی از میکروکنترلرهای 8 بیتی (مثل ATmega16) کمتر است.
· اجرای برنامه از حافظ ه‏ی فلش بسیار سریعتر است. بدلیل دسترسی 128 بیتی به حافظه‏ی فلش و وجود واحد شتاب‏دهنده‏ی حافظه (MAM)، قطعات LPC2000 می‏توانند در مُد ARM با حداکثر سرعت 60 تا 75 MHz به حافظه‏ی فلش دسترسی داشته باشند؛ در حالیکه که SAM7ها با سرعتی کمتر از نصف این مقدار کد برنامه را اجرا می‏کنند. علاوه براین، در مقایسه با سایر میکروهای با هسته ی ARM7، فرکانس کاری میکروکنترلرهای LPC2000 نسبتاً بالاست (60 تا 70 مگاهرتز در LPC2000ها در مقایسه با 55 مگاهرتر در sam
· راه‏اندازی Peripheralهای قطعات LPC2000 ساده‏تره. اکثر سخت‏افزارهای جنبی به شکلی طراحی شده‏اند که لازمه رجیسترهای کمتری تنظیم بشن و بسیاری از اونها را می‏تونید به حالت پیش‏فرض رها کنید.
· میکروکنترلرهای LPC2000 دارای Peripheralهایی هستند که به ندرت در سایر میکروکنترلرهای با هسته‏ی ARM7 دیده می‏شه. مثلاً تایمر 32 بیتی با پیش‏تقسیم‏کننده‏ی 32 بیتی (AT91SAMها فقط تایمر 16 بیتی دارن!)، DAC، RTC، LIN، SSP، MMC/SD Controller، USB Host/OTG، Fast GPIO ،XGA LCD Controller و غیره.
· قطعات LPC دارای تعداد I/O بیشتری هستند. مثلاً قطعه‏ی LPC2132 که یک قطعه‏ی 64 پایه است 47 پایه‏ی GPIO داره درحالیکه قطعه ی مشابه 64 پایه ای AT91SAM7S64، دارای 32 خط I/O است.
· مستندات و نمونه برنامه های ارائه شده توسط NXP برای LPCها کاملتر و غنی از ATmel برای SAM7هاست.


امکان شبیه سازی و اشکال زدایی در پروتئوس


با توجه به محدودیت این قطعات در بازار ایران قطعه دقیق رو هنوز انتخاب نکردیم و لی خانوده های LPC2000 شباهت زیادی به همدیگر دارند و مشکل جدی با تغییر میکرو بوجود نمی اد. انتخاب فعلی ما LPC214x است .میکرو کنترلر های LPC2141/2/4/6/8 بر پایه ی هسته 32 بیتی ARM7TDMI-S ساخته شده اند.در حداکثر نرخ کلاک توانایی اجرای کد های 32 بیتی را دارند . همچنین در مدی به نام Thumb mode توانایی اجرای کدها را به صورت 16 بیتی دارد .


حافظه فلش چیپ می تواند به روش های مختلفی برنامه ریزی شود :


1- واسط سریال J-Tag 2- به صورت ISP توسط UART0 3- استفاده از in application programming (IAP)

کامپایلر ها و مفسر های موجود برای چیپ های ARM را در اینجا ذکر می کنم :

IAR : قابلیت برنامه نویسی میکرو کنترل های ارم ببه زبان های C و C++و اسمبلی ، امکان شبیه سازی برنامه نوشته شده ، پشتیبانی تمامی میکروکنترلر های ارم ، منابع اموزشی متوسط و محیط حرفه ای ، پشتیبانی از SPY-C که امکانات خیلی زیادی دارد ، سرعت اجرای بالا و سازگاری کامل با ANSI C ، توابع کتاب خانه ای کم ، نداشتن باگ های امنیتی.


Winarm : قابلیت برنامه نویسی به زبان های C و C++ ، عدم شبیه سازی برنامه ، فقط پشتیبانی ARM7 ، منابع آموزشی و مثال های زیاد ، متن باز بودن برنامه و بالطبع رایگان بودن ، داشتن توابع کتابخانه ای بالا ، 3 سال است که این نرم افزار به روز رسانی نشده است.


Keil : برنامه نویسی به زبان های Cو C++واسمبلی ، امکان شبیه سازی برنامه نوشته شده ، پشتیبانی تمام میکروکنترلر های ARM ، کاربرپسند بودن برنامه و منابع اموزشی متوسط


سایر کامپایلر ها : Cross works for ARM , Flowcode ARM, ARM ADS,تقریبا دو کامپایلر keil و IAR از محبوبیت بیشتری برخوردارند.

و اما اطلاعاتی در مورد میکروکنترلر به کار رفته در این پروژه:

میکروکنترلر

شمل 2-10

هدربرد )برد راه انداز( میکروکنترلرهای CORTEX M3 با امکانات اولیه جهت کار با میکروکنترلرهای LPC1768 شرکت فیلیپس. با

توجه به 100 پایه بودن میکرو، دو ردیف پین هدر در اطراف برد قرار گرفته که بر روی 2 بردبرد چسبیده به هم قابل قرارگیری است.

از دیگر مزایای این برد راه انداز، تأمین ولتاژ مورد نیاز میکرو از طریق پورت USB به همراه کلید قطع وصل می باشد . یکی از امکانات

ویژه این برد قابلیت پروگرام نمودن میکرو از طریق پورت USB می باشد. در این روش شما هیچ احتیاجی به سخت افزار خاصی نداشته

و فقط از طریق وصل نمودن کابل USB به رایانه می توانید میکروکنترلر را پروگرام نمایید. جهت پروگرام کردن این میکرو می توانید از

2 طریق ارتباط پورت USB و یا پورت JTAG اقدام نمایید .

خلاصه مشخصات برد راه انداز LPC1768

◄ حداقل مدار جهت راه اندازی میکروکنترولر LPC1768

◄ بدون نیاز به پروگرامر مجهز به بوت لودر USB

◄ دارای خروجی تمام پایه های ورودی خروجی به ترتیب شمارشی

◄ دارای کانکتور full speed USB 2.0

◄ امکان نصب مستقیم برد بر روی بردبرد

◄ دارای خروجی ولتاژهای 3.3 و 5 ولت

◄ دارای کلید قطع و وصل تغذیه

◄ امکان فعال و غیر فعال کردن پورت های تمامی امکانات جانبی میکرو، از قبیل USB ، JTAG ، DEBUG ، VREF و ...

◄ داری خروجی کانکتور J

اشتراک بگذارید:

گزارش مشکل/شکایت