یکی هست و هیچ نیست جز او
پیش گفتار :
پروژة دستگاه بار کد خوان محصول تحقیق چندین ماهه بوده که در این مسیر از منابع و مأخذهای مختلف در زمینة بارکد خوانی و ارسال آن به پورت سریال PC بهره جستم .
لازم به ذکر این نکته است که مطلوب نظر اینجانب استفاده از باکس رفلکسی بارکد خوان بود ولی به دلیل یافت نشدن این باکس بنده را بر آن داشت که به جای استفاده از روش انعکاسی از روش عبوری استفاده نمایم .
که این روش مستلزم آن بود که کارت را نیز اینجانب تعریف نمایم. که توضیحات لازم در ادامه ارایه خواهد شد.
این مجموعه را به استاد گرانقدر جناب مهندس صادقی تقدیم می نمایم .
وه که قبول افتد و در نظر آید.
ـ هدف کلی ساخت:
می دانیم امروزه دنیای الکترونیک روند رو به رشد سریعی را می پیماید که در مقایسه با گدشته غیر قابل وصف است. در این پیمایش سرعت ارسال و دریافت اطلاعات نقش بسزایی دارد و افکار متخصصین را کاملاً به خود مشغول کرده تا مسأله زمان را به حداقل رسانده و نرخ ارسال و دریافت داده ها را تا نهایت ممکن بالا ببرند.
اینک با پی بردن به اهمیت این مسأله ما نیز در جهت تحقق نیل به این هدف دستگاه بارکد خوان را طراحی نموده و یک نمونه عملی آنرا ساختیم. این دستگاه همچنان که از نامش پیداست قادر به خواندن بارکد و ارسال آن به پورت سریال PC است.
که با قرار گرفتن کارت در بین فرستنده ـ گیرنده نوری خطوط سیاه و سفید trace می شوند و کد این کارت استخراج می شود و از طریق پورت سریال به PC منتقل می شود.
قسمت عمده و مهم طراحی و ساخت این دستگاه، میکروکنترلر 8051 است .
که در بخشهای آینده به توضیح این مسأله می پردازیم.
ـ شرح میکروکنترلر 8051 :
لازم به توضیح است به جهت جلوگیری از پراکندگی موضوعات و مفاهیم شرح سخت افزار سیستم ، ای سی Max 232 استاندارد Rs232 و برنامه نرم افزاری در داخل همین بخش توضیح داده شده است .
نگاهی گذرا و اجمالی به میکروکنترلر 8051
ابتدا باید ببینیم فرق میکروکنترلر با میکرو پروسسور چیست ؟
منظور از یک میکروپروسسور ( ریز پردازنده ) میکروپروسسورهایی از خانواده X86 اینتل مثل 80386 , 80286 , 8086 , 68020 , 68030 , 68040 و یا خانوادها یی از این قبیل است . این میکروپروسسورها فاقد ROM , RAM و پورت های I/O در درون خود تراشه هستند به این دلیل به آنها میکروپروسسورهای همه منظوره گویند.
طراح سیستمی که از میکروپروسسور همه منظوره ای چون پنتیوم، 68040 استفاده می کند . باید در خارج از آن ROM ، RAM ، پورت های I /O و تمایمرها را اضافه نماید. طراح می تواند روی مقدار ROM ، RAM پورت های I/O بر حسب نوع کاربرد تصمیم گیری و اعمال نظر نماید . این توانمندی در میکروکنترلرها امکان پذیر نیست . یک میکروکنترلر دارای یک CPU به همراه مقدار ثابتی از ROM ، RAM ، پورت های I/ O و تایمر در درون خود می باشد.
ـ سیستم تک منظوره چیست؟
میکروکنترلرها و میکروپروسسورها به طور گستره ای در تولید سیستم های تک منظوره به کار می روند. یک محصول تک منظوره با استفاده از میکروپروسسور و یا میکروکنترلر برای انجام فقط یک کار است. یک چاپگر نمونه ای از یک سیستم تک منظوره است زیرا پروسسور داخل آن فقط یک کار را انجام می دهد و آن این است که داده را بدست اورده و آنرا چاپ می کند. در یک سیستم تک منظوره تنها یک نرم افزار کاربردی وجود دارد و معمولاً در ROM سوزانده می شود . هر یک از وسایل جانبی به PC در داخل خود یک میکروکنترلر دارد . مثلاً در داخل ماوس یک میکرو کنترلر وجود دارد که وظیفه اش یافتن مکان ماوس و ارسال آن به PC است.
انتخاب میکروکنترلر :
چهار نوع میکروکنترلر 8 بیتی مهم وجود دارد که عبارتند از 6811 از موتورولا ، 8051 از اینتل ، Z 8 از زایلوک و PIC16X از شرکت میکرو چیپ تکنولوژی میکروکنترلرهای 16 و 36 بیتی هم وجود دارد . سه روش برای انتخاب وجود دارد.
1 ـ بر آورده کردن نیازهای محاسبات کار به طور مؤثر و مقرون به صرفه
2 ـ در دسترس داشتن نرم افزارهای کمکی مانند کامپایلرها، اسمبلرها و عیب یاب ها
3 ـ منابع گسترده و قابل اعتماد و برای میکرو کنترلرها
مروری بر خانواده 8051
تاریخچه مختصری از 8051
در سال 1981شرکت اینتل میکروکنترلری به نام 8051 را معرفی کرد این میکروکنترلر دارای 128 بایت RAM ، K 4 بایت ROM، دو تایمر ، یک پورت سریال و چهار پورت موازی ( هر یک 8 بیت ) بودکه همه آنها در یک تراشه تعبیه شده بودند زمانی به آن (سیستم در یک تراشه ) را می گفتند . 8051 یک پروسسور 8 بیت است . یعنی CPU هر بار می تواند فقط روی 8 بیت داده کار کند. داده های بزرگتر از 8 بیت باید به قطعات 8 بیت بشکنند و سپس بوسیله CPU پردازش شوند 8051 کلاً دارای چهار پورت I / O با عرض 8 بیت است گر چه 8051 می تواند حداکثر 64K حافظه ROM در تراشه داشته باشد بسیاری از سازندگان فقط K 4 بایت را در تراشه گذاشته اند .
8051 عضو اصلی خانواده 8051 است Intel آنرا MCS – 51 می نامد.
Feature Quantity
ROM 4K bytes
RAM 128 bytes
Timer 2
I/O Pins 32
Serial Port 1
Interrupt Sources
دو عضو دیگر خانواده 8051 و 8058 و 8031 است.
AT89C1 از شرکت Atmel :
این تراشه 8051 رایج دارای ROM سریع می باشد. در طراحی های سریع این نوع حافظه میکروایده آل است. زیرا حافظه سریع می تواند طی چند ثانیه، در مقایسه 20 دقیقه در لازم برای8751 پاک شود به این دلیل AT89C51 به جای 8751 به کاربرده شده است تا هنگام پاک شدن تراشه وقتی تلف نشود. هنگام استفاده از AT89C51 برای ساخت سیستم های مبتنی بر میکروکنترلر به سوزاننده یا برنامه ریز ROM سریع نیاز داریم. با ین وجود به پاک کننده ROM نیازی نیست.
AT89C51
ROM
RAM
I/ O
پایه های تایمر
وقفه
Vcc
4K 128 32 2 6 5 V
8051 با سرعتهای مختلف Atmel
پایه ها سرعت شماره قطعه
AT89C51 - 12 PC 12 M Hz 40
AT89C51 - 16 PC 16 M Hz 40
AT89C51 - 20 PC 20 M Hz 40
شکل 8051 Ic
شرح پایه های 8051
ـVcc پایه 40 ولتاژ تغذیه رابرای تراشه فراهم می کند . ولتاژ منبع +5V است .
ـ GND پایه 20 زمین است .
ـ XTAL 2 , XT AL1 : 8051 دارای یک اسیلاتور درون تراشه ای است. ولی برای راندن آن به یک ساعت کرسیتال نیاز است . اغلب یک اسیلاتور کریستال کوارتز به ورودی های XT AL1 ( پایه 19 ) و XTAL 2 ( پایه 18 ) وصل است.
اسیلاتور کریستال کوارتز متصل به XTAL 2 , XT AL1 به دو خازن PF 30 وصل می باشد یک طرف هر یک از خازنها به زمین وصل است.
ـ RST پایه 9 ، پایه RESET است . این یک ورودی فعال بالاست. بعد از اعمال یک پالس بالا به این پایه میکروکنترلر ریست شده و همه فعالیت ها را رها می کند.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 27 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلودمقاله بررسی چکونگی عملکرد سیستم بارکد خوان