قدرت میکروکنترلرها: راهنمایی برای علاقه مندان به الکترونیک

میکروکنترلرها یکی از مهم‌ترین قطعات الکترونیکی هستند که در زندگی روزمره و صنعت‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. ریزکنترلرها به ‌عنوان رایانه‌های کوچکی در تراشه تعبیه شده‌اند تا برنامه‌های مختلفی را بر اساس نیاز کاربر اجرا کنند. این تراشه‌های پردازشی در انواع مختلفی تولید می‌شوند که هر کدام مطابق با نیاز پروژه به کار می‌روند. یکی از پرکاربردترین میکروکنترلرها نوع avr است و شما می‌توانید با خرید میکروکنترلر avr عملکرد دستگاه‌ها را بهبود بخشید.

میکروکنترلرها در برندهای مختلف، سرعت، اندازه، حافظه و امکانات متعددی طراحی می‌شوند تا با دنیای خارج ارتباط برقرار کرده و اطلاعات را دریافت یا ارسال کنند. همچنین، جهت بهبود عملکرد وسیله‌های مختلف به کار می‌روند؛ در همین راستا اگر به دنیای الکترونیک علاقه‌مند هستید و یا در ساخت پروژه‌های مختلفی مانند بردهای آردوینو، رزبری‌پای و… فعالیت دارید، پیشنهاد می‌کنیم که در ادامه با ما همراه شوید تا اطلاعاتی کامل از تراشه پردازشی میکروکنترلر به دست آورید.

میکروکنترلر چیست؟

به تراشه‌های مستقل و یا میکروکامپیوترهای بسیار کوچکی که روی تراشه منفردی قرار دارند میکروکنترلر گفته می‌شود. این تراشه‌های ریزپردازشگر مغزهای متفکری در دنیای الکترونیک هستند و همانند یک کامپیوتر تک برد عمل کرده و وظایف مختلفی را توسط برنامه‌نویسی دریافت و در نهایت پردازش و اجرا می‌کنند.

اجزای میکروکنترلر

میکروکنترلرها از اجزای مختلفی تشکیل می‌شوند که هر کدام وظیفه خاصی را بر عهده دارند تا بتوانند به درستی عمل کنند. در زیر هر کدام از اجزای میکروکنترلر را معرفی کرده‌ایم:

1- پردازشگر (Processor)

سی‌پی‌یو یا همان پردازشگر هسته اصلی دستگاه و مغز آن است که با پردازش دستورالعمل‌ها و پاسخ‌دهی به آن عملکرد مناسبی را ارائه می‌دهد. برای اینکه فرآیند پردازش به درستی انجام شود نیاز به منطق، علم حساب و عملیات I/O وجود دارد و بایستی انتقال داده نیز صورت گیرد.

2- حافظه (Memory)

میکروکنترلرها برای ذخیره اطلاعات نیاز به حافظه دارند تا داده‌ها توسط پردازشگر دریافت شده و پاسخ داده شود. ریزکنترلرها دو نوع حافظه اصلی دارند که شامل ROM و RAM است.

• حافظه برنامه یا ROM

به حافظه بلند مدت که اطلاعات مربوط به سی‌پی‌یو را در خود نگه می‌دارد حافظه برنامه گفته می‌شود که از نوع Non-Volatile بوده و برای نگهداری اطلاعات نیازمند منبع قدرت نیست.

• حافظه داده یا RAM

حافظه داده به صورت موقت داده‌ها را در زمان اجرای دستورالعمل‌ها ذخیره می‌کند و اگر اتصال آن با منبع قطع شود، تمامی داده‌های ذخیره شده از بین می‌روند.

3- دستگاه‌های جانبی Peripherals I/O

دستگاه‌های جانبی که رابطی بین پردازشگر و دنیای بیرون هستند و پورت ورودی داده‌ها را دریافت کرده و به صورت داده‌های باینری به پردازشگر منتقل می‌کنند و در مرحله بعدی ارسال دستورالعمل به دستگاه خروجی توسط پردازشگر انجام می‌شود. دستگاه‌های جانبی خارج از میکروکنترلرها هستند و وظایف خاصی را بر عهده دارند.

اجزای معرفی شده جزء اصلی میکروکنترلرها هستند، اما اجزای دیگر نقش‌های متعددی را بر عهده دارند. این اجزا عبارتند از:

• مبدل آنالوگ به دیجیتال: به مداری گفته می‌شود که سیگنال‌های آنالوگ را به دیجیتال تبدیل کرده و به پردازشگر مرکزی اجازه برقراری ارتباط با دستگاه‌های آنالوگ بیرونی را می‌دهد.
• مبدل دیجیتال به آنالوگ: این دستگاه برخلاف ADC بوده و پردازشگر اصلی به همراه سیگنال‌های خروجی ارتباطی با دستگاه آنالوگ برقرار می‌کند.
• گذرگاه سیستم: به رشته سیم‌هایی که تمام محتوا را در میکروکنترلرها به هم پیوند می‌زنند سیستم باس می‌گویند.
• درگاه سریالی (Serial port): نمونه‌ای پورت ورودی بوده و عملکرد آن شبیه به یو‌اس‌بی است و قابلیت اتصال به اجزای بیرونی را می‌دهد.

توجه داشته باشید که میکروکنترلرها با استفاده از اجزای مختلف خود برای کاربرد خاصی طراحی می‌شوند و قیمت میکروکنترلر pic و سایر میکروکنترلرهای مورد نیاز پروژه بر اساس نوع میکروکنترلر و مواردی مانند سرعت، برند تولیدکننده و… متفاوت است.

کاربرد میکروکنترلر

الکترونیک یکی از حوزه‌های پرکاربرد به حساب می‌آید و میکروکنترلرها جذابیت منحصربه‌فردی برای افراد فعال در این حوزه دارند. میکروکنترلرها رایانه‌های کوچکی هستند که شامل حافظه کوچک، پردازنده، تجهیزات خروجی و ورودی بوده و در یک تراشه کوچک قرار می‌گیرند. این تراشه‌ها در دستگاه‌هایی تعبیه می‌شوند که نیاز به کنترل خودکار وجود دارد. در ادامه کاربرد میکروکنترلرها را در حوزه‌های مختلف آورده‌ایم:

کاربرد در دستگاه کنترلی: میکروکنترلرها در حوزه‌های مختلفی مانند دستگاه‌های مدرن در خانه‌ها مانند تشخیص ایمنی آتش، سنجش و کنترل نور، دزدگیرها، دستگاه‌های کنترلی پارکینگ، سنسورهای ردیابی سرقت و… کاربرد دارند.

کاربرد در صنعت: امروزه با توجه به استفاده از دستگاه‌های اتوماتیک در تجهیزات مختلف نیاز به میکروکنترلرها افزایش یافته است و این موضوع هزینه ساخت دستگاه‌ها و بردهای مختلف را به صورت موثری کاهش می‌دهد. میکروکنترلرها در صنعت کاربر بسیار گسترده‌ای دارند و زندگی روزمره را نیز تحت تأثیر خود قرار داده‌اند.

کاربرد در سلامت: در صنعت سلامت و دستگاه‌های حیاتی بیمارستان‌ها، نمایشگرهای کنترل فشار، دستگاه‌های تشخیص ضربان قلب و… نیز از میکروکنترلرها استفاده می‎‌شود.

کاربرد در ماشین کنترل: در کارخانه‌های خودروسازی، خط هوشمند و اتوماسیون، سنسورهای تشخیصی، سیستم‌های ردیاب و… دستگاه‌های میکروکنترلر را به کار می‌برند.

سایر کاربردهای شناخته شده: از مهم‌ترین کاربردهای میکروکنترلر در طراحی مدارهای مختلف می‌توان به تلفن، تلویزیون، دوربین، دستگاه‌های فکس، کپی و… اشاره کرد.

در اکثر کارخانه‌های پیشرفته و تولیدات انبوه میکروکنترلرها نقش حیاتی دارند و در صنایع مختلف و پروژه‌های امنیتی، کشاورزی، اتومبیل و… از این تراشه استفاده می‌شود. میکروکنترلرها علاوه‌ بر امنیت بالا و سادگی بسیار کم‌هزینه هستند؛ از این ‌رو در ساخت مدارهای پیشرفته به کار گرفته می‌شوند.

برای خرید انواع میکروکنترلر به کجا مراجعه کنیم؟

میکروکنترلرها به دلیل نقش بسیار مهمی که در صنایع مختلف و زندگی روزمره دارند، لازم است دقت بسیار زیادی در خرید آن داشته باشید. امروزه اکثر فروشگاه‌های الکترونیکی میکروکنترلرهایی در برندهای مختلف را ارائه می‌دهند؛ اما پیدا کردن فروشگاهی معتبر چالش‌برانگیز است. شما می‌توانید برای اینکه از کیفیت محصول خود مطمئن شوید و بتوانید بردهای مختلف خود را به درستی بسازید، فروشگاه جم ترونیک را انتخاب کنید.

جم ترونیک امکان خرید میکروکنترلر arm، میکروکنترلر avr، میکروکنترلر pic و… را فراهم کرده است تا مشتریان بتوانند با اطمینانی کامل محصول مدنظرشان را با ضمانت اصالت کالا خریداری کنند و در کوتاه‌ترین زمان ممکن آن را تحویل بگیرند. این فروشگاه خدمات متنوعی نیز در اختیار مشتریان خود قرار می‌دهد تا پس از خرید با پشتیبانی فنی بتوانند مشکلات احتمالی را حل کرده و در نهایت پروژه و مدار خود را به اتمام برسانند.

/

پایان رپورتاژ