تحقیق درباره اصول و نحوه طراحی یک سیستم کنترلی با استفاده از یک PLC

اختصاصی از هایدی تحقیق درباره اصول و نحوه طراحی یک سیستم کنترلی با استفاده از یک PLC دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 32

اصول و نحوه طراحی یک سیستم کنترلی با استفاده از یک PLC

اتوماسیون صنعتی

با توجه به پیشرفت بسیار سریع تکنولوژی و وجود رقابت‌های شدید در بین صنعتگران دو مقولة دقت و زمان در انجام کارهای تولیدی و خدماتی بسیار مهم و سرنوشت ساز شده است. دیگر سیستم‌های قدیمی جوابگوی نیازهای صنعت توسعه یافتة امروز نبوده و بکار بردن سیستمهایی که با دخالت مستقیم نیروی انسانی عمل می کنند، امری نامعقول می‌نمود. چرا که در این موارد دقت و سرعت عمل سیستم بسیار پایین و وابسته به نیروی کاربر است. بنابراین ماشین‌های هوشمند و نیمه‌هوشمند وارد بازار صنعت شدند. و بعد از مدتی آنچنان جای خود را پیدا کردند که علاوه بر زمینه‌های صنعتی در کارهای خدماتی نیز جایگاه ویژه‌ای یافتند. کنترل سیستم‌های بسیار پیچیده‌ای که قبلاً غیرممکن بود براحتی انجام می‌گرفت . مکانیزه کردن سیستم‌ها و ماشین آلات (اتوماسیون صنعتی ) مقوله بسیار مهم و پرطرفداری شده و نیاز به آن هر روز بیشتر و بیشتر مشهود می‌شود . اتوماسیون صنعتی در زمینه‌های بسیار گسترده‌ای کاربرد دارد از مکانیزه کردن یک ماشین بسیار سادة کنترل سطح گرفته تا مکانیزه نمودن چندین خط تولید و شبکه کردن آنها با هم . با نگاهی به محیط اطراف‌مان می‌توانیم نمونه‌های بسیار زیادی از کاربرد اتوماسیون ا را در اغلب زمینه‌ها پیدا کنیم.. در اتوماسیون واحدهای مسکونی جدید ، در شبکه‌های مخابراتی ، در سیستم‌های دفع فاضلاب ، سیستم توزیع برق ، کارخانجات مختلف و ...

در یک سیستم اتوماسیون شده کنترل پروسه توسط ماشین انجام می‌شود و در این سیستمها دخالت انسان به حداقل و در برخی موارد به صفر رسیده است. سیستم با گرفتن سیگنالهای ورودی از قطعاتی نظیر سنسورهای تشخیص فشار ، رنگ ، سطح مایعات ، قطعات فلزی ، سنسورهای دما ، میکرو سوییچ‌ها ، کلیدها و شستی‌ها ، واسط ‌های کاربر با ماشین و... وضعیت موجود را حس کرده و بررسی می‌کند و سپس در مورد عکس‌العمل ماشین تصمیم‌گیری کرده و فرمانهای لازمه را به قطعات خروجی که تحت کنترل ماشین هستند اعمال می‌کند. با توجه به مواردی که ذکر شد می‌توان ساختار یک سیستم اتوماسیون را بدین صورت لیست نمود:

قطعات ورودی شامل سنسورها ، سوییچ‌ها ، ...

قطعات خروجی مثل موتور ، پمپ ، شیربرقی ، نشانگرها ...

یک کنترلر داخلی با CPU برای پردازش داده‌ها و اجرای برنامة کنترلی سیستم و حافظه برای ذخیره نمودن برنامة کنترلی و اطلاعات دریافتی از قطعات ورودی

یک واسط بین کاربر و ماشین Human Machine Interface ( در مواردی که نیاز به انجام تنظیمات توسط کاربر داریم و یا می‌خواهیم یکسری اطلاعات و آلارم‌ها را به‌ اطلاع کاربر برسانیم .)

توجه داشته باشید با بالا بردن سرعت و دقت کنترلر مورد استفاده در سیستم اتوماسیون شده و انتخاب درست ٱن بر طبق کاربردی که از آن انتظار داریم می‌توانیم امکانات و قابلیت‌های سیستم را بالاتر ببریم . بعنوان مثال در یک سیستم سادة کنترل سطح مخزن سرعت پاسخ‌گویی سیستم در حد چند ثانیه هم برای این کار کافی خواهد بود. اما در سیستم‌های پیچیدة موقعیت‌یاب یا پردازش تصویر به سیستم‌های بسیار سریعتر و دقیقتر احتیاج داریم و سرعت پاسخگویی در حد میکرو ثانیه برای ما لازم است.

بعنوان مثال در مواردی که نیاز به کنترل در یک محیط نامساعد داریم و استفاده از نیروی انسانی بسیار مشکل و یا غیرممکن است چه‌کار باید کرد. در محیط‌هایی با شرایط آب و هوایی بسیار بد و با مناطق جغرافیایی صعب‌العبور و یا در محیط‌هایی که آلودگی صوتی و یا آلودگی‌های شدید تنفسی دارند ...

در این موارد ایمن‌ترین و با صرفه‌ترین گزینه اتوماسیون کردن سیستم‌ها و استفاده از ماشین‌ بجای انسان است. اجرای کامل سیکل کنترلی ، گرفتن گزارشات لازم در حین انجام عملیات کنترلی ، قابلیت تغییر سیکل کاری و تعریف نمودن پارامترهای کنترلی ، امکان انجام کنترل دستی در موارد اضطراری و....

حال به مثال دیگری می‌پردازیم. حساب کنید در یک سیستم بسیار سادة بسته‌بندی محصولات غذایی برای بسته‌بندی هزار کیلو شکر در بسته‌های یک کیلویی به چند نفر و چقدر زمان احتیاج داریم. چند نفر برای وزن کردن محصول ، چند نفر برای آماده‌سازی پکت ها ، چند نفر برای پرکردن پکت ها و بسته‌بندی آن ، زدن تاریخ مصرف و ... در این گونه سیستم‌ها مشکلات زیادی وجود دارد که به برخی از آنها در زیر اشاره شده است:

نقش PLC در اتوماسیون صنعتی

مقدمه

امروزه در بین کشورهای صنعتی ، رقابت فشرده و شدیدی در ارائه راهکارهایی برای کنترل بهتر فرآیندهای تولید ، وجود دارد که مدیران و مسئولان صنایع در این کشورها را بر آن داشته است تا تجهیزاتی مورد استفاده قرار دهند که سرعت و دقت عمل بالایی داشته باشند. بیشتر این تجهیزات شامل سیستم‌های استوار بر کنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (Programmable Logic Controller) هستند. در بعضی موارد که لازم باشد می‌توان PLCها را با هم شبکه کرده و با یک کامپیوتر مرکزی مدیریت نمود تا بتوان کار کنترل سیستم‌های بسیار پیچیده را نیز با سرعت و دقت بسیار بالا و بدون نقص انجام داد.

قابلیت‌هایی از قبیل توانایی خواندن انواع ورودی‌ها (دیجیتال ، آنالوگ ، فرکانس بالا...) ، توانایی انتقال فرمان به سیستم‌ها و قطعات خروجی ( نظیر مانیتورهای صنعتی ، موتور، شیر‌برقی ، ... ) و همچنین امکانات اتصال به شبکه ، ابعاد بسیار کوچک ، سرعت پاسخگویی بسیار بالا، ایمنی ، دقت و انعطاف پذیری زیاد این سیستم‌ها باعث شده که بتوان کنترل سیستم‌ها را در محدوده وسیعی انجام داد.

مفهوم کنترلرهای قابل برنامه‌ریزی PLC

در سیستم‌های اتوماسیون وظیفه اصلی کنترل بر عهده PLC است که با گرفتن اطلاعات از طریق ترمینالهای ورودی، وضعیت ماشین را حس کرده و نسبت به آن پاسخ مناسبی برای ماشین فراهم می‌کند. امکان تعریف مدهای مختلف برای ترمینالهای ورودی/خروجی یک PLC، این امکان را فراهم کرده تا بتوان PLC را مستقیما به المانهای دیگر وصل کرد. علاوه بر این PLC شامل یک واحد پردازشگر مرکزی( CPU) نیز هست، که برنامه کنترلی مورد نظر را اجرا می‌کند. این کنترلر آنقدر قدرتمند است که می‌تواند هزارها I/O را در مدهای مختلف آنالوگ یا دیجیتال و همچنین هزارها تایمر/ کانتر را کنترل نماید. همین امر باعث شده بتوان هر سیستمی، از سیستم کنترل ماشین‌هایی با چند I/O که کار ساده‌ای مثل تکرار یک سیکل کاری کوچک انجام می‌دهند گرفته تا سیستم‌های بسیار پیچیده تعیین موقعیت و مکان‌یابی را کنترل نمود. این سیستم می‌تواند بدون نیاز به سیم‌بندی و قطعات جانبی و فقط از طریق نوشتن چند خط برنامه تا صدها تایمر را در آن واحد کنترل و استفاده نماید.

زمان پاسخ‌گویی Scan Time

این زمان بستگی به سرعت پردازش CPU مدل انتخاب شده PLC و طول برنامه کاربر دارد. از یک میکرو‌ثانیه تا ده میلی ثانیه می‌باشد. مثلا در مواقعی که I/O از سیستم اصلی دور باشد، چون مجبور به نقل و انتقال سیگنالها به سیستم دورتری هستیم در نتیجه زمان اسکن زیاد می‌شود. همچنین مانیتور کردن برنامه کنترلی اغلب به زمان اسکن می‌افزاید چرا که CPU کنترلر مجبور است وضعیت کنتاکتها، رله‌ها ، تایمر‌ها و... را روی CRT یا هر وسیله نمایشگر دیگری بفرستد.

قطعات ورودی

هوشمند بودن سیستم اتوماسیون بیشتر مربوط به توانایی PLC در خواندن سیگنالهای ارسالی از انواع ورودی‌ها، دستی، اتوماتیک و حس‌گرهای خودکار می‌باشد. قطعات ورودی نظیر شستی‌های استارت/ استوپ ، سوییچ‌ها، میکرو‌سوییچ‌ها، سنسورهای فتوالکتریک، proximity ، level

تحقیق درباره سیستم های کنترلی 46 ص

اختصاصی از هایدی تحقیق درباره سیستم های کنترلی 46 ص دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 46

به نام خدا

فصل 1

مقدمه

سیستم های کنترلی و حسگرهای انتگرالی راهی به سوی اینده هستند. در این درون فاجعه، حتی اطلاعات وخروجی هایی که شدیداً ایزوله شده اند توسط انواع سبک استگاهای زمین ماهواره ها که پایانه های بادمنه بسیار کوچک نامیده می شوندبه طور مستقیم به شبکه های تلفن قابل اتصال هستند (vsats).

انها در تلاش در مورادی مانند فوران مونت پیناتوبو در فیلیپین،ریخته شدن مقادیر زیادی روغن در والدز، الاسکا، اتشسوزی 90000 هکتاری در جنگلهای ایداهو و خسارت طوفان اندرو در فلوریدای جنوبی و سواحل لوئیزیانا نقش مهمی را بازی نمودند.

vsats ها انواع ویژه ای از سیستمهای کنترلی وسنسوری هستند. این ابزار به راحتی و به سرعت قابل حمل و مونتاژ شدن هستند و ارتباطات مخابراتی را از طریق استفاده از انتن های قدرتمند که بسیار کوچکتر از دیش های (بشقاب) ماهواره ای سنتی هستند تسهیل میکنند.

این گونه سیستم های کنترلی و سنسورها جایگزین بسیار مناسبی برای سیستم های مخابراتی سنتی پیچیده فراهم می کنند که بدبختانه غالباْ به خرابی و یا بارگذاری بیش از حد دچار اشکال و نارسایی می گردند.

سنسورهای چند طیفی وسیستمهای کنترلی نقش رو به گسترشی در کمک به جبران تراکم در حال رشد برروی جاده های امریکا از طریق افرینش (پدید اوردن) بزرگراه های هوشمند، بازی می کنند.

در صورت رویت خطر ناگهانی این سیستم ها می توانند پلیس، کامیون های کشنده و امبولانس ها را در اعلام وضعیت اورژانسی کمک کنند.

درک نقشه های جریان و چگونگی و ترکیب ترافیک مهندسان ترافیک را برای طراحی راهکارهای کنترل ترافیک در اینده کمک می کند.

نتیجه تراکم میلیون ها ساعت حرکت چرخ ثبت شده در هر سال بوده است نقشه برداری فضاپیمای ماژلان شکل 1-1 در مراحل پایانی کامل نمودن سومین مرحله طراحی و سطح سیاره ونوس می باشد.

کلید جمع اوری داده ها، توسعه رادارهای شکاف دار مصنوعی به عنوان سنسور وسیستم کنترل جمع اوری اطلاعات که تنها ابزار علمی بیرون ماژلان می باشد حتی پیش از انکه مرحله اول به پایان برسد در میانه 1991 ماژلان %84 سطح ونوس را نقشه برداری کرده بود و داده های دیجیتالی بیشتری را نسبت به کلیه ماموریت های سیاره ای پیشین .u.s مخابره نمود که دقت ان 10 برابر مواردی بود که در ماموریت های قبلی فراهم شده بود.

برای بهینه کردن عملکرد رادار برنامه های نرم افزاری کامپیوتوری ساده و ویژه ای رشد یافته اند که در هر مرحله حدود 950 فرمان را اجراء می کنند هر مرحله یک روز ونوسی طول می کشد که برابر 243 روز زمینی می باشد.

سازمان های و ارگان های تولید کننده در امریکا تحت فشار بار رقابتی شدید هستند تغییرات اساسی با توجه به منابع، بازار، فرایندهای تولید ، راهکارهای تولید و تجربه صورت می گیرد.

در رقابت بین المللی فقط صنایع با حداکثر تولید و هزینه موثر(کم) می توانند نجات یابند.

سنسورهای امروزی و سیستم های کنترلی فراتر از تولید تجاری در حال رشد هستند که بر پایه جرات مخاطره فراتر از بازار و تجارت می باشد این ابزار نقش مهمی را در بقا صنایع نوین بازی می کنند.

پایه گذاری برنامه اتوماسیون

کارخانه ها و فروشنده ها یک موضوع اساسی را یاد گرفته اند که تکنولوژی به تنهایی نمی تواند مشکلات را حل کند.

یک مثال اولیه فاصله بین دنیای اطلاعات و کنترل می باشد که باعث می شود طراحان تولید اهدافشان را مطابق فرضیات غیر قابل اطمینان راجبه فعالیتهای دستگاهای زمینی و ناظران دستگاه تنظیم و تعیین کنند مشکلات تولید را بعد از وقوع انها تا حد خوبی محدود کنند.

مسئله ایجاد اتوماسیون کار برای یک محیط تولید بدون خطا لیست بلندی از راه حل ها را طراحی کرده است.

تحقیق درمورد اصول و نحوه طراحی یک سیستم کنترلی با استفاده از یک PLC

اختصاصی از هایدی تحقیق درمورد اصول و نحوه طراحی یک سیستم کنترلی با استفاده از یک PLC دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 40

اصول و نحوه طراحی یک سیستم کنترلی با استفاده از یک PLC

اتوماسیون صنعتی

با توجه به پیشرفت بسیار سریع تکنولوژی و وجود رقابت‌های شدید در بین صنعتگران دو مقولة دقت و زمان در انجام کارهای تولیدی و خدماتی بسیار مهم و سرنوشت ساز شده است. دیگر سیستم‌های قدیمی جوابگوی نیازهای صنعت توسعه یافتة امروز نبوده و بکار بردن سیستمهایی که با دخالت مستقیم نیروی انسانی عمل می کنند، امری نامعقول می‌نمود. چرا که در این موارد دقت و سرعت عمل سیستم بسیار پایین و وابسته به نیروی کاربر است. بنابراین ماشین‌های هوشمند و نیمه‌هوشمند وارد بازار صنعت شدند. و بعد از مدتی آنچنان جای خود را پیدا کردند که علاوه بر زمینه‌های صنعتی در کارهای خدماتی نیز جایگاه ویژه‌ای یافتند. کنترل سیستم‌های بسیار پیچیده‌ای که قبلاً غیرممکن بود براحتی انجام می‌گرفت . مکانیزه کردن سیستم‌ها و ماشین آلات (اتوماسیون صنعتی ) مقوله بسیار مهم و پرطرفداری شده و نیاز به آن هر روز بیشتر و بیشتر مشهود می‌شود . اتوماسیون صنعتی در زمینه‌های بسیار گسترده‌ای کاربرد دارد از مکانیزه کردن یک ماشین بسیار سادة کنترل سطح گرفته تا مکانیزه نمودن چندین خط تولید و شبکه کردن آنها با هم . با نگاهی به محیط اطراف‌مان می‌توانیم نمونه‌های بسیار زیادی از کاربرد اتوماسیون ا را در اغلب زمینه‌ها پیدا کنیم.. در اتوماسیون واحدهای مسکونی جدید ، در شبکه‌های مخابراتی ، در سیستم‌های دفع فاضلاب ، سیستم توزیع برق ، کارخانجات مختلف و ...

در یک سیستم اتوماسیون شده کنترل پروسه توسط ماشین انجام می‌شود و در این سیستمها دخالت انسان به حداقل و در برخی موارد به صفر رسیده است. سیستم با گرفتن سیگنالهای ورودی از قطعاتی نظیر سنسورهای تشخیص فشار ، رنگ ، سطح مایعات ، قطعات فلزی ، سنسورهای دما ، میکرو سوییچ‌ها ، کلیدها و شستی‌ها ، واسط ‌های کاربر با ماشین و... وضعیت موجود را حس کرده و بررسی می‌کند و سپس در مورد عکس‌العمل ماشین تصمیم‌گیری کرده و فرمانهای لازمه را به قطعات خروجی که تحت کنترل ماشین هستند اعمال می‌کند. با توجه به مواردی که ذکر شد می‌توان ساختار یک سیستم اتوماسیون را بدین صورت لیست نمود:

قطعات ورودی شامل سنسورها ، سوییچ‌ها ، ...

قطعات خروجی مثل موتور ، پمپ ، شیربرقی ، نشانگرها ...

یک کنترلر داخلی با CPU برای پردازش داده‌ها و اجرای برنامة کنترلی سیستم و حافظه برای ذخیره نمودن برنامة کنترلی و اطلاعات دریافتی از قطعات ورودی

یک واسط بین کاربر و ماشین Human Machine Interface ( در مواردی که نیاز به انجام تنظیمات توسط کاربر داریم و یا می‌خواهیم یکسری اطلاعات و آلارم‌ها را به‌ اطلاع کاربر برسانیم .)

توجه داشته باشید با بالا بردن سرعت و دقت کنترلر مورد استفاده در سیستم اتوماسیون شده و انتخاب درست ٱن بر طبق کاربردی که از آن انتظار داریم می‌توانیم امکانات و قابلیت‌های سیستم را بالاتر ببریم . بعنوان مثال در یک سیستم سادة کنترل سطح مخزن سرعت پاسخ‌گویی سیستم در حد چند ثانیه هم برای این کار کافی خواهد بود. اما در سیستم‌های پیچیدة موقعیت‌یاب یا پردازش تصویر به سیستم‌های بسیار سریعتر و دقیقتر احتیاج داریم و سرعت پاسخگویی در حد میکرو ثانیه برای ما لازم است.

بعنوان مثال در مواردی که نیاز به کنترل در یک محیط نامساعد داریم و استفاده از نیروی انسانی بسیار مشکل و یا غیرممکن است چه‌کار باید کرد. در محیط‌هایی با شرایط آب و هوایی بسیار بد و با مناطق جغرافیایی صعب‌العبور و یا در محیط‌هایی که آلودگی صوتی و یا آلودگی‌های شدید تنفسی دارند ...

در این موارد ایمن‌ترین و با صرفه‌ترین گزینه اتوماسیون کردن سیستم‌ها و استفاده از ماشین‌ بجای انسان است. اجرای کامل سیکل کنترلی ، گرفتن گزارشات لازم در حین انجام عملیات کنترلی ، قابلیت تغییر سیکل کاری و تعریف نمودن پارامترهای کنترلی ، امکان انجام کنترل دستی در موارد اضطراری و....

حال به مثال دیگری می‌پردازیم. حساب کنید در یک سیستم بسیار سادة بسته‌بندی محصولات غذایی برای بسته‌بندی هزار کیلو شکر در بسته‌های یک کیلویی به چند نفر و چقدر زمان احتیاج داریم. چند نفر برای وزن کردن محصول ، چند نفر برای آماده‌سازی پکت ها ، چند نفر برای پرکردن پکت ها و بسته‌بندی آن ، زدن تاریخ مصرف و ... در این گونه سیستم‌ها مشکلات زیادی وجود دارد که به برخی از آنها در زیر اشاره شده است:

نقش PLC در اتوماسیون صنعتی

مقدمه

امروزه در بین کشورهای صنعتی ، رقابت فشرده و شدیدی در ارائه راهکارهایی برای کنترل بهتر فرآیندهای تولید ، وجود دارد که مدیران و مسئولان صنایع در این کشورها را بر آن داشته است تا تجهیزاتی مورد استفاده قرار دهند که سرعت و دقت عمل بالایی داشته باشند. بیشتر این تجهیزات شامل سیستم‌های استوار بر کنترلرهای قابل برنامه‌ریزی (Programmable Logic Controller) هستند. در بعضی موارد که لازم باشد می‌توان PLCها را با هم شبکه کرده و با یک کامپیوتر مرکزی مدیریت نمود تا بتوان کار کنترل سیستم‌های بسیار پیچیده را نیز با سرعت و دقت بسیار بالا و بدون نقص انجام داد.

قابلیت‌هایی از قبیل توانایی خواندن انواع ورودی‌ها (دیجیتال ، آنالوگ ، فرکانس بالا...) ، توانایی انتقال فرمان به سیستم‌ها و قطعات خروجی ( نظیر مانیتورهای صنعتی ، موتور، شیر‌برقی ، ... ) و همچنین امکانات اتصال به شبکه ، ابعاد بسیار کوچک ، سرعت پاسخگویی بسیار بالا، ایمنی ، دقت و انعطاف پذیری زیاد این سیستم‌ها باعث شده که بتوان کنترل سیستم‌ها را در محدوده وسیعی انجام داد.

مفهوم کنترلرهای قابل برنامه‌ریزی PLC

در سیستم‌های اتوماسیون وظیفه اصلی کنترل بر عهده PLC است که با گرفتن اطلاعات از طریق ترمینالهای ورودی، وضعیت ماشین را حس کرده و نسبت به آن پاسخ مناسبی برای ماشین فراهم می‌کند. امکان تعریف مدهای مختلف برای ترمینالهای ورودی/خروجی یک PLC، این امکان را فراهم کرده تا بتوان PLC را مستقیما به المانهای دیگر وصل کرد. علاوه بر این PLC شامل یک واحد پردازشگر مرکزی( CPU) نیز هست، که برنامه

پاورپوینت پروسه طراحی فیکسچرهای کنترلی

اختصاصی از هایدی پاورپوینت پروسه طراحی فیکسچرهای کنترلی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این فایل حاوی مطالعه پروسه طراحی فیکسچرهای کنترلی می باشد که به صورت فرمت PowerPoint در 39 اسلاید در اختیار شما عزیزان قرار گرفته است، در صورت تمایل می توانید این محصول را از فروشگاه خریداری و دانلود نمایید.

فهرست
عملکرد مکانیزم / مشخصات فنی
لیست اجزای فیکسچرهای کنترلی
تقسیم بندی فرآیند تکوین محصول
انواع تقسیم بندی فرآیند تکوین
شفاف سازی مسئله
نیازمندیهای مشتری
مشخصات فنی هدف

تصویر محیط برنامه

مدار میکرو کنترلی

اختصاصی از هایدی مدار میکرو کنترلی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت: pdf - word (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:72

حجم:882 kb

ریزکنترلگر یا میکروکنترلر (به انگلیسی: Microcontroller) نوعی ریزپردازنده است که حائز حافظهٔ دسترسی تصادفی (RAM) و حافظهٔ تنها خواندنی (ROM)، تایمر، پورت‌های ورودی و خروجی (I/O) و درگاه ترتیبی (Serial Port پورت سریال) در داخل خود تراشه می‌باشد و می‌تواند به تنهایی بر روی ابزارهای دیگری کنترل اعمال کند. به عبارت دیگر یک میکرو کنترلر، مدار همتافت کوچکی است که از یک CPU حقیر و اجزای دیگری همانند نوسان ساز کریستالی، تایمر، درگاه‌های ورودی و خروجی آنالوگ و دیجیتال و حافظه ساختن شده‌است.

در واقع یک ریزپردازنده در تو ریزکنترلگر پیمان داده شده‌است که ریزکنترلگر با به کارگیری آن می‌تواند محاسبات منطقی و حسابی را انجام دهد.

وجود RAM و ROM و پورت‌های I/O در میکرو کنترلرها آنها را یک گزینش ایده ال برای کاربردهایی می‌کند که قیمت و مکان در آنها مهم است. در بسیاری از کاربردها مثل کنترل از راه دور تلویزیون نیازی به محاسبات وزین در بی گمان یک ۴۸۶ یا حتی ۸۰۸۶ وجود ندارد. در این نوع موارد و بسیاری دیگر از کاربردها فضای مورد کاربرد توان مصرفی و قیمت هر یکتا مهم تر از نیرو محاسبات است. در این نوع موارد اغلب لازم است شماری I/O خوانده شده و بیت‌های مشخصی را خاموش یا صریح کند. به همین دلیل این نوع پردازنده‌ها را (IBP(ITTY-BITTY PROCESSOR نیز می‌نامند.

میکروکنترلرها عموماً برای کاربردهای حقیر طراحی می‌شوند، پس برخلاف ریزپردازنده‌ها در این جا مهمترین مسائل، سادگی و مصرف کم توان است.

برخی از وسایل که از میکرو کنترلر استفاده می‌کنند: تلفن، موبایل، سیستم، ایمنی، دربازکن گاراژ، دستگاه فاکس، کامپیوتر شخصی PC، ویدئو، دوربین ویدئویی، چرخ خیاطی، سیستم‌های تهویه، سرعت سنج

اجزا

یک ریزکنترل کننده از سخت‌افزارهایی مثل پردازنده، RAM، ROM و یک سری پایانه (یا پورت یا درگاه) برپایی شده‌است.

از سوی دیگر، نظر به اینکه این قطعات در اکثر حالات برای مقاصد کنترلی بهره‌گیری می‌شوند، بیچارگی به برقراری ارتباط با دستگاه تحت کنترل خویش را دارند. اما از آنجا که اکثر سیگنال‌های لازم برای این قصد سیگنالهای آنالوگ هستند، باید پیش درآمد این سیگنال‌ها به چهره دودویی تبدیل شوند لغایت برای پردازنده قابل درک باشند. این کار بدست مبدل آنالوگ به دیجیتال چهره می‌گیرد. وانگهی در بعضی از میکروکنترلرها مبدل دیجیتال به آنالوگی هم وجود دارد که امکان پروانه دادن میکروکنترلر به دستگاه‌های با ورودی آنالوگ را فراهم می‌کند.

از سایر اجزای معمول و پرکاربرد در میکروکنترلرها، تایمرها هستند. تایمرها عموماً از یک شمارنده تشکیل می‌شوند که بعد از تعداد مشخصی از شمارش، تولید یک وقفه می‌کنند که می‌تواند برای بررسی پیاپی یک روال یا اتمام متوالی یک کار مورد استفاده قرار گیرد.

بسیاری از میکروکنترلرها از واحدهای مدولاسیون پهنا پالس نیز برخوردارند. این واحدها به خصوص در کاربردهای الکترونیک نیرو و کنترل موتور و نیز به عنوان مبدل دیجیتال به آنالوگ کاربرد دارند.

میکروکنترلرهای رایج

از مهم‌ترین و بزرگ‌ترین تولیدکنندگان میکرو کنترلرها می‌توان از کمپانی اَتمِل (به انگلیسی: Atmel) اسم برد که در حال آماده سری ای‌وی‌آر و ۸۰۵۱ میکروکنترلرهای این شرکت در ایران به انگیزه آسانی بهره‌گیری مورد توجه‌است.

برنامه‌ریزی میکروکنترلرهای AVR اغلب با زبان C و با کامپایلر codevision، و یا با زبان بیسیک و بدست نرم‌افزار BASCOM سپریدن می‌شود. یکتا سایر از تولیدکنندگان بزرگ میکروکنترلرها شرکت Microchip است که میکروکنترلرهای این شرکت با نام‌های تجاری PIC و dsPIC نیز از محبوبیت زیادی برخوردار است.

شرکت‌های بزرگ دیگری نیز در گویه فرآوری میکروکنترلر کار و جنبش می‌کنند که از آن جمله می‌توان بهTI، موتورولا و فیلیپس اشاره کرد. کمپانی intel هم نقش زیاد مهمی در فرآوری میکروکنترلرهای خانوادهٔ ۸۰۵۱ دارد.

البته اخیراً با قدرتنمایی میکروکنترلرهای آرم، این میکروکنترلرهای ۳۲ بیتی با شدت زیاد زیادی در حال فراگیر شدن است و از رشد زیاد زیادی در بازار برخوردار است. میکروکنترلرهای آرم موجود در ایران بدست سه کمپانی ان‌ایکس‌پی، اتمل و ST فرآوری می‌شوند، که در این وسط سهم میکروکنترلرهای ان‌ایکس‌پی و اتمل اغلب است.

تفاوت ریزکنترل‌گر و ریزپردازنده

ریزکنترل‌گر (میکروکنترولر) و ریزپردازنده (میکروپروسسور) تقریباً از یک شاخهٔ فنّاورانه (تکنولوژیک) و ساختاری هستند، اما در اجزای وابسته، با هم تفاوت‌های عمده دارند. در ریزپردازنده‌ها تنها واحد پردازش به صورت مجزا به صورت یک ای‌سی وجود دارد که رم و رام و حتی ثبّات‌ها در ای‌سی‌های مجزا به ریزپردازنده وصل و ساختن یک ریزرایانه می‌دهند، ولی در ریزکنترل‌گر تمام واحدهای یک رایانه، از آنگونه رم و رام و ثبّات‌ها، در درون یک ای‌سی به صورت فشرده به اسم ریزکنترل‌گر وجود دارد که معمولاً در دستگاه‌های تجاری برای تفریق بها دستگاه مثل تلویزیون و ماکروویو و غیره بهره‌گیری می‌شود.

1. منابع
2. ویکی‌پدیای انگلیسی
4. ویکی‌پدیای انگلیسی
6. Microchip Technology Delivers Six Billionth PIC Microcontroller. . Microchip Technology, 2008-02-27.

(منبع: میکروکنترولر ۸۰۵۱، نویسنده: محمد علی مزیدی، ص۲۲)