مقاله طراحی سیستم کنترل آسانسور

دانلود مقاله طراحی سیستم کنترل آسانسور

چکیده

در این مقاله هدف طراحی سیستمی با استفاده از میکروکنترلرهای AVR، برای کنترل آسانسور می باشد. این سیستم کنترلی برای یک آسانسور سه طبقه فرض و طراحی شده است. برای آزمایش و بررسی طرح ماکت چاهک آسانسوری سه طبقه طراحی و ساخته شد. در این سیستم باید انواع روش های استاندارد شده پاسخ دهی به درخواست های احضارات خارجی و داخلی کابین پیاده سازی شود. مانند کلکتیو دان، کلکتیو آپ، فول کلکتیو، کلکتیو سلکتیو و پوش باتن. همچنین حالت کنترل حرکت دستی آسانسور در حالت تعمیر یا سرویس (رویزیون) نیز پیاده سازی شده است. طراحی با استفاده از میکروکنترلر AVR روشی ساده می باشد که می تواند جایگزین طراحی با FPGA و PLC شود.

واژه های کلیدی

کلکتیو دان،، کلکتیو آپ، فول کلکتیو، کلکتیو سلکتیو، پوش باتن، رویزیون، VVVF، میکروکنترلر.

–

مقدمه:

ابزارهای معمولی در یک سیستم معمولا با استفاده از یک وسیله‌ی ورودی-خروجی به واحد کنترل متصل می‌گردند و از باس‌های موازی آدرس و داده و احیاناً دیکدرهای آدرس استفاده می‌شود که منجر به سیم‌کشی زیادی بر روی مدار چاپی برای مسیرهای آدرس و داده می‌شود. این مسئله در محصولاتی از جمله TV-set، VCRها و تجهیزات صوتی قابل قبول نیست. به‌علاوه این مشکل در چنین ابزارهایی باعث افزایش حساسیت دستگاه به تداخل امواج الکترومغناطیسی و نیز تخلیه‌ی الکترواستاتیکی می‌گردد. تحقیق در زمینه‌ی حل این مشکلات در شرکت فیلیپس منجر به ابداع پروتکل I²C گردید. در اوایل دهه‌ی ۱۹۸۰ این شرکت یک باس ساده‌ی دو خطی برای کنترل کارآمد درون آی‌سی ابداع کرد. این باسIC  Inter- و یا باس I²C نامیده شد. در سال ۲۰۰۰ آخرین ویرایش این پروتکل ارائه شد و هم‌اکنون تولیدات این شرکت شامل رنج گسترده‌ای از محصولاتی ست که امکان تبادل اطلاعات را با یکدیگر به‌راحتی بر روی باس پیدا کنند. هاب‌های ارائه شده و تکرارکننده‌های باس و سوئیچ‌های دوجهته و مالتی‌پلکسرها باعث افزایش تعداد وسایلی شده‌اند که باس می‌تواند بپذیرد. باس I²C فضا را حفظ می‌کند و باعث کاهش چشم‌گیر هزینه‌ی نهایی می‌شود. دو خط باس به‌معنی سیم‌های چاپی کمتر و درنتیجه بردهای مدارچاپی خیلی کوچکتر و تست و عیب‌یابی راحت‌تر و سریع‌تر است.

همان‌گونه که در خلاصه ی مقاله آمده است، این پروتکل در طراحی‌های صنعتی به صورت یک استاندارد جهانی درآمده است و در بیش از ۵۰ کمپانی بزرگ صنعت الکترونیک از جمله Intel، Atmel، XICo، Analog Device و … به کار گرفته شده است. امید است با به کارگیری این پروتکل در کشور ما نیز به رشد و توسعه ی هر چه بیشتر صنعت داخلی کمک شود.

–

فهرست

چکیده ۱

مقدمه: ۲

فصل یکم: انتقال داده ۳

۱-۱- چگونگی تبادل داده ۳

۱-۱-۱- دو روش برای انتقال داده ۴

۱-۱- ۲- دو روش برای انتقال سریال. ۵

۱-۱-۳-  فرستنده و گیرنده ۵

۱-۱-۳-۱-  DTE و DCE.. 6

۱-۱-۳-۲-تبادل شفاف.. ۷

۱-۱-۳-۳- ساختار پایه-پیرو. ۷

۱-۲-سرعت انتقال. ۸

۱-۳- مدوله ‌سازی.. ۹

۱-۴- Handshaking. 10

۱-۴-۱- Handshaking نرم‌افزاری.. ۱۱

۱-۴-۲- Handshaking سخت‌افزاری.. ۱۱

۱-۵- مدل سیستم‌های باز open systems model 13

فصل دوم: پروتکل I²C.. 16

۱-۲- استاندارد I²C.. 16

۲-۱-۱- تاریخچه. ۱۶

۲-۱-۲-  مزایای باس برای طراح.. ۱۷

۲-۱-۳- ویژگی‌های وسایل سازگار با I²C.. 19

۲-۲- طراحی.. ۱۹

۲-۲-۱- لایه‌ی فیزیکی.. ۱۹

۲-۲-۱-۱- گسترش کلاک با SCL.. 20

۲-۲-۱-۲- داوری با SDA.. 22

۲-۲-۲- سخت افزار باس I²C.. 23

۲-۳- فرمت انتقال داده‌ها ۲۵

۲-۴- مساله داوری و حاکمیت یک پایه. ۲۶

۲-۵- آدرس‌دهی.. ۲۸

۲-۵-۱- آدرس‌دهی ۷ بیتی.. ۲۸

۲-۵-۲- آدرس‌دهی ۱۰ بیتی.. ۳۲

۲-۶- مدهای کاری باس I²C.. 34

۲-۶-۱- حالت استاندارد. ۳۵

۲-۶-۲- حالت سریع. ۳۵

۲-۶-۳-  حالت خیلی سریع یا سرعت بالا. ۳۵

۲-۷- کاربردهای  I²C.. 37

۲-۸- مثال‌هایی از آی سی های سازگار با پروتکل I²C.. 39

فصل سوم: پیاده‌سازی سخت‌افزاری پروتکل I²C.. 49

۳-۱- محدودیت‌های پیاده‌سازی سخت‌افزاری.. ۴۹

۳-۲- قطعات به‌کار برده شده در مقاله ۵۰

۳-۳- نحوه‌ی پیاده‌سازی سخت‌افزاری.. ۵۱

۳-۴- بلوک دیاگرام مقاله ۵۲

۳-۵- مراحل کار با سخت‌افزار مقاله: ۵۲

۳-۶-فلوچارت برنامه ارسال و دریافت.. ۵۳

فصل چهارم: جمع‌بندی و نتیجه‌گیری.. ۵۴

۱-۴- محدودیت‌های پروتکل  I²C.. 54

۲-۴- تکنولوژی های ناشی از I²C.. 56

۳-۴- نتیجه‌گیری و پیشنهاد. ۵۸

پیوست یک: میکروکنترلر ATMEGA32. 59

فیوز بیت های ATMEGA32. 62

پورت سریال. ۶۴

ارتباط با پورت سریال. ۶۴

UART  سخت افزاری.. ۶۵

تعیین میزان باود. ۶۵

ارسال داده سریال در حالت UART سخت افزاری.. ۶۵

دستور PRINT.. 66

دریافت داده سریال در حالت UART  سخت افزاری.. ۶۶

اتصال متغیر به RS232. 67

تراشه MAX232. 67

تراشه MAX233. 68

پیوست دو: برنامه‌نویسی میکروکنترلرها با استفاده از نرم‌افزار Bascom-AVR.. 69

فهرست منابع و مآخذ. ۷۶