احتمالا بسیاری از شما با کاربرد گسترده انواع میکروکنترلر در صنایع مختلف آشنا هستید. با پیشرفت سریع تکنولوژی و حرکت جهان به سوی استفاده از اینترنت اشیا برای هوشمندسازی انواع سیستم‌ها و تجهیزات، شاهد تبدیل شدن میکروکنترلرها به بخش جدایی‌ناپذیری از دنیای مدرن امروزی هستیم. می‌توان گفت که امروزه تقریبا در تمامی وسایل الکترونیکی از میکروکنترلر استفاده می‌شود. این قطعه الکترونیکی در انواع مختلفی تولید می‌شود که هر یک کاربرد منحصربه‌فرد خود را دارند
میکروکنترلر چیست و چه کاربردی دارد؟
میکروکنترلر که گاهی آن را با نماد اختصاری MCU نیز نمایش می‌دهند، در واقع یک مدار مجتمع یا همان IC است که برای یک برنامه خاص و با هدف اجرایی کردن وظایف معینی طراحی و تولید می‌شود. تمامی وسایل و تجهیزات الکترونیکی و برقی مانند رایانه‌ها، سیستم کنترل خودرو و ... که باید در مواقع و شرایط خاص به صورت خودکار کنترل و تنظیم شوند، از میکروکنترلرها استفاده می‌کنند.
به طور کلی، میکروکنترلر اطلاعات را از طریق ورودی جمع‌آوری می‌کند و سپس با پردازش این اطلاعات اقدام و عمل مشخصی را به عنوان خروجی تعیین می‌کند. این عملکرد در واقع نتیجه ترکیب شدن یک پردازنده و حافظه دیجیتال با یک سیستم سخت‌افزاری است که به میکروکنترلر کمک می‌کند تا با سایر اجزای سیستم در تعامل باشد. بیشتر میکروکنترلرها در سطوح پایین‌تر سرعت و در بازه 1 تا 200 مگا هرتز کار می‌کنند. این مدارهای مجتمع باید به گونه‌ای طراحی و تولید شوند که بتوانند با صرف کمترین مقدار انرژی وظایف خود را انجام دهند.
میکروکنترلر ARM
میکروکنترلرها کاربردهای گسترده‌ای دارند. شما می‌توانید برای کنترل انواع سنسورها، محرک‌ها، موتورها و ... از انواع مختلف این قطعات الکترونیکی استفاده کنید. شما می‌توانید برنامه خاصی را برای میکروکنترلر تعریف کنید و از این قطعه الکترونیکی برای کنترل خودکار وسایل و تجیهزات مختلف استفاده کنید.
از کاربردهای اصلی میکروکنترلرها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- در تولید خودرو
- انواع دوربین‌ها
- انواع لوازم خانگی مانند مایکروفر، ماشین لباسشویی و ...
- استفاده در سیستم‌های امنیتی و هشداردهنده
- در اتوماسیون‌های صنعتی مانند سیستم تسمه و نقاله، ربات‌ها و ...
- تست و اندازه‌گیری
- اجرای برنامه‌های کاربردی برای کنترل موتور
- در دستگاه‌ها و تجهیزات پزشکی مانند دستگاه MRI، دستگاه فشار خون و ...
اجزای اصلی تشکیل‌دهنده میکروکنترلرها
یکی از سوالاتی که معمولا در هنگام خرید انواع میکروکنترلر برای افراد مختلف به وجود می‌آید، این است که یک میکروکنترلر دارای چه اجزایی است و هر یک از این اجزا چه وظایفی را برعهده دارند؟ هر چند انواع میکروکنترلرها مانند میکروکنترلر ARM از بخش‌ها و اجزای مختلفی تشکیل می‌شوند، اما به طور کلی همه این مدارهای مجتمع IC دارای چهار بخش اصلی هستند. عملکرد صحیح هر یک از این اجزای اصلی به طور مستقیم روی عملکرد میکروکنترلرها تاثیرگذار است.
میکروکنترلر
چهار بخش اصلی میکروکنترلر عبارتند از:
- واحد پردازش مرکزی: انجام محسبات، مدیریت جریان داده‌ها و تولد سیگنال‌های کنترلی براساس دستورالعمل‌های تعیین‌شده توسط برنامه‌نویس از وظایف اصلی واحد پردازش مرکزی یا همان CPU به شمار می‌آیند. در حال حاضر، برنامه‌نویسان می‌توانند با استفاده از زبان‌های برنامه‌نویسی پیشرفته مانند زبان C به راحتی برای میکروکنترلرها کدنویسی کنند.
- حافظه: میکروکنترلر دارای حافظه غیرفرار و فرار است. حافظه غیرفرار میکروکنترلر وظیفه ذخیره‌سازی برنامه تعیین‌شده برای مدار را برعهده دارد. حافظه فرار یا همان RAM وظیفه ذخیره‌سازی داده‌های مختلف به صورت موقتی را برعهده دارد. این داده‌های موقتی معمولا با قطع شدن جریان برق میکروکنترلر از بین می‌روند.
- قطعات جانبی: منظور ما از قطعات جانبی تمامی ماژول‌های سخت‌افزاری است که وظیفه برقراری ارتباط و حفظ تعامل میان میکروکنترلر و سیستم خارجی را برعهده دارند. از جمله مهم‌ترین ماژول‌های سخت‌افزاری می‌توان به مبدل‌ها، ژنراتور ولتاژ مرجع، نوسان‌ساز داخلی، مدار درایو، تایمر همه‌منظوره و ... اشاره کرد.
- مدار پشتیبانی: انواع میکروکنترلرها دارای بلوک‌های کاربردی دیگری هستند که وظیفه کنترل و ایجاد ارتباط با سیستم خارجی را برعهده ندارند. این بلوک‌ها بیشتر به منظور پشتیبانی از عملکرد داخلی دستگاه و سهولت در پیاده‌سازی دستورات در داخل میکروکنترلر تعبیه می‌شوند.
پرکاربردترین انواع میکروکنترلرها
احتمالا بیشتر شما با انواع پرکاربرد میکروکنترلرها مانند میکروکنترلر stm آشنایی دارید. هر یک از این میکروکنترلرها با هدف خاص و برای کاربرد منحصربه‌فردی طراحی و تولید می‌شوند. در صورتی که قصد خرید میکروکنترلر مناسب را دارید، باید با کاربرد اصلی هر یک از انواع موجود در بازار آشنا باشید تا در انتخاب خود دچار اشتباه نشوید. اکثر این میکروکنترلر در انواع 8، 16 و 32 بیتی تولید شده و به بازار عرضه می‌شوند.
در ادامه با تعدادی از کاربردی‌تری انواع میکروکنترلر آشنا می‌شویم:
- میکروکنترلر PIC: از این میکروکنترلر بیشتر برای پردازش اطلاعات و کنترل وسایل نقلیه، ربات‌ها، دستگاه‌های پزشکی، ماشین‌های اداری و ... استفاده می‌شود. میکروکنترلر PIC براساس تکنولوژی پیشرفته Microchip طراحی و تولید می‌شود.
- میکروکنترلر 8051: یکی از پرکاربردترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین میکروکنترلرهای تولیدشده توسط شرکت بزرگ اینتل به شمار می‌آید. این میکروکنترلر براساس معماری CISC دانشگاه هاروارد طراحی و تولید می‌شود.
- میکروکنترلر AVR: یکی از پرکاربردترین میکروکنترلرهای موجود در بازار است که خود انواع مختلفی دارد. یکی از مهم‌ترین نقاط قوت این میکروکنترلر سرعت بسیار بالای آن در مقایسه با میکروکنترلرهای PIC یا 8051 است.
- میکروکنترلر ARM: به آن دسته از میکروکنترلرهایی که برای تولید آن‌ها از پردازنده‌های ARM استفاده می‌شود، میکروکنترلر ARM می‌گویند. از این میکروکنترلر برای ساخت انواع تجهیزات الکترونیکی و لوازم برقی مانند تلفن‌های هوشمند، لپتاپ و ... استفاده می‌شود. برای تولید این میکروکنترلرها از بردهای STM هم استفاده می‌کنند.
خرید انواع میکروکنترلر
میکروکنترلر یکی از مهم‌ترین قطعات الکترونیکی است که برای کنترل بسیاری از وسایل و تجهیزات الکترونیکی از آن استفاده می‌شود. این قطعه الکترونیکی با دریافت و پردازش داده‌های ورودی و با توجه به برنامه داده‌شده به آن می‌تواند با ارسال سیگنال خروجی صحیح سیستم مورد نظر را به صورت خودکار کنترل کند. میکروکنترلرها در انواع مختلفی تولید می‌شوند و با توجه به ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود برای اهداف خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در صورتی که برای خرید انواع میکروکنترلر به دنبال یک مرجع معتبر و شناخته‌شده هستید، می‌توانید به وبسایت مجموعه بای بست الکترونیک مراجعه کنید که به عنوان یکی از برترین تامین‌کنندگان میکروکنترلر در ایران شناخته می‌شود.
نظر شما