کتابخانه گنجینه مهندسی برق

از گنجینه و دانشنامۀ تخصصی رشتۀ مهندسی صنایع
پرش به: ناوبری، جستجو

محتویات

کتابخانه گنجینه مهندسی برق[ویرایش | ویرایش مبدأ]

هدف از ایجاد این کتابخانه ارتقا سطح علمی دانشجویان عزیز در رابطه با موضوع مهندسی برق و همچنین یاری رسانی در انجام پروژه های مربوطه می باشد.

آموزش آردینو[ویرایش | ویرایش مبدأ]

آردوینو ابزاری است برای تولید کامپیوترهایی که نسبت به کامپیوتر شخصی شما، مقدار بیشتری از دنیای فیزیکی را احساس و کنترل می کنند. این ابزار، یک پلت فرم محاسباتی فیزیکی open-source است که بر اساس یک برد میکروکنترلر ساده تهیه شده، و نیز یک محیط توسعه برای نوشتن نرم افزار جهت کار با برد می باشد.

آردوینو می تواند جهت ایجاد اشیای تعاملی، گرفتن ورودی از تعداد زیادی سوییچ و حسگر، و کنترل تنوعی از لامپ ها، موتورها، و سایر خروجی های فیزیکی به کار گرفته شود. پروژه های آردوینو می توانند مستقل باشند، و یا با نرم افزاری که روی کامپیوتر شما در حال اجراست(مثل Flash ، Processing، MaxMSP)، ارتباط برقرار کند.  شما می توانید بردها را به طور دستی مونتاژ کنید و یا به صورت از پیش مونتاژ شده، خریداری کنید؛ محیط برنامه نویسی open-source را می توانید به صورت رایگان دانلود کنید.

زبان برنامه نویسی آردوینو، یک پیاده سازی از Wiring(یک پلت فرم محاسباتی و فیزیکی مشابه) است، که بر اساس محیط برنامه نویسی چندرسانه ای Processing کار می کند.

Arduino Mega2560.jpg
نام فایل ها توضیح
آموزش آردینو پرونده:Arduino 1.pdf آشنایی از ابتدا با ساختار برد آردینو
آموزش آردینو 2 پرونده:Arduino tutorial Rated Best 1.pdf آشنایی از ابتدا با ساختار برد آردینو
آموزش آردینو3 پرونده:ArduinoSample 1.pdf آشنایی با نحوه کار یکسری قطعات با آردینو
A000066 featured 5.jpg

نمونه هایی ساده از محیط برنامه نویسی آردینو[ویرایش | ویرایش مبدأ]

نام نمونه کد توضیحات
نمونه کد آردینو پرونده:EM-18 RFID Reader .rar کار با ماژول Em-18 RFID reader
نمونه کد آردینو2 پرونده:3GY25 read.rar نحوه خواندن دیتا ماژول ژیروسکوپ
نمونه کد آردینو3 خالی بودن کد آردینو به منظور کانفیگ بلوتوث برای master و slave و باقی تغییرات در سریال مانیتور می باشد.پرونده:HC05.rar نحوه ارتباط ماژول بلوتوث
نمونه کد آردینو4 پرونده:Read Cmps03 1.rar کار با قطب نما
نمونه کد آردینو5 پرونده:Read SRF with comments 1.rar خواندن دیتا با استفاده از srf02
نمونه کد آردینو6 پرونده:Read SRF051.rar خواندن دیتا با استفاده از srf05

زبان برنامه نویسی[ویرایش | ویرایش مبدأ]

به دلیل آنکه زبان مورد نیاز برای استفاده از این بردها و میکروکنترلر ها c و ++c میباشددر ادامه اشاره ای به این زبان برنامه نویسی خواهیم کرد.

C++ Logo.jpg
نام فایل توضیحات
آموزش برنامه نویسی پرونده:C++ 1.pdf آشنایی با مقدمات و مباحث
آموزش برنامه نویسی2 پرونده:C++ file 1.pdf آشنایی با فایل
آموزش برنامه نویسی3 پرونده:CPP 1.pdf آشنایی با مقدمات و مباحث
آموزش برنامه نویسی4 پرونده:Fuction file 1.pdf آشنایی با توابع
آموزش برنامه نویسی5 پرونده:Function 1.pdf آشنایی با توابع
آموزش برنامه نویسی6 پرونده:Tavabesting 2.pdf آشنایی با توابع رشته ها
CTutorial.png

میکروکنترلرهای AVR[ویرایش | ویرایش مبدأ]

میکروکنترلر AVR یک مینی کامپیوتر نسخه پیشرفته است که در یک تراشه کوچک مجتمع شده است و دارای یک پردازنده، حافظه و لوازم جانبی ورودی / خروجی قابل برنامه ریزی است. عملکرد اصلی میکروکنترلر AVR به  این صورت است که یک کنترل دیجیتالی بر روی هر نوع سیستم (الکتریکی، مکانیکی یا خودروی)، دستگاه های مختلف، کارخانه های صنعتی و بسیاری از لوازم و ابزار الکترونیکی انجام می دهد. میکروکنترلر AVR اولین حافظه فلش تراشه است که به صورت تراشه های یکپارچه 8 بیتی، 16 بیتی و 32 بیتی می باشد.

آموزش AVR[ویرایش | ویرایش مبدأ]

نام فایل آموزش توضیحات
آموزش کامل و جامع میکروکنترلر AVR پرونده:AVR Microcontroller and Embedded Systems 1.pdf آموزش کامل و جامع میکروکنترلر AVR
آموزش کامل و جامع میکروکنترلر 2AVR پرونده:Introduction to AVR 1.pdf پی دی اف تهیه شده جهت آشنایی کامل با یک مدل میکرو AVR
آموزش کامل و جامع میکروکنترلر 3AVR پرونده:Micro-L3-AVR 1.pdf آموزش کامل و جامع میکروکنترلر AVR
Download (3.jpg

میکروکنترلرهای ARM[ویرایش | ویرایش مبدأ]

STM32.jpg

ARM نوعی از معماری پردازنده‌های کامپیوتری است که بر طبق طراحی RISC CPU و توسط کمپانی بریتانیایی ARM Holding طراحی شده است. معماری ARM که دستورالعمل‌های ۳۲ بیتی را پردازش می‌کند از دهه ۱۹۸۰ تا به امروز در حال توسعه است.

ARM مخفف Advanced RISC Machine است و از آنجایی که این معماری براساس طراحی RISC بنا شدهاست، هسته اصلی CPU نیاز به ۳۵ هزار ترانزیستور دارد این در حالی است که پردازنده‌های معمولی رایج x86 که براساس CISC طراحی شده‌اند حداقل نیاز به میلیون‌ها ترانزیستور دارند. مهمترین دلیل مصرف بسیار پایین انرژی در پردازنده‌های مبتنی بر ARM که باعث استفاده گسترده آنها در ابزارهای پرتابل مانند تلفن هوشمند یا تبلت شده نیز همین موضوع است.

شرکت ARM Holding خود تولیدکننده پردازنده نیست و در عوض گواهی استفاده از معماری ARM را به دیگر تولیدکنندگان نیمه هادی می‌فروشد. کمپانی‌ها نیز به راحتی تراشه‌های خود را براساس معماری ARM تولید می‌کنند. از جمله کمپانی‌هایی که پردازنده خود را براساس معماری ARM طراحی می‌کنند می‌توان به اپل در تراشه‌های Ax، سامسونگ در پردازنده‌های Exynos، انویدیا در تگرا و کوالکام در پردازنده‌های Snpdragon اشاره کرد.

در سال ۲۰۱۱ مشتریان ARM توانستند ۷٫۹ میلیارد ابزار مبتنی بر این معماری را وارد بازار کنند. شاید تصور می شود که پردازنده‌های مبتنی بر ARM تنها در تبلت و تلفن‌های هوشمند بکار گرفته می‌شوند، اما  در همین سال بیش از ۹۵ درصد تلفن‌های هوشمند دنیا، ۹۰ درصد دیسک‌های سخت (HDD)، حدود ۴۰ درصد تلویزیون‌های دیجیتال و ست‌تاپ‌باکس‌ها، ۱۵ درصد میکروکنترلرها و ۲۰ درصد کامپیوترهای موبایل مجهز به پردازنده‌های مبتنی بر معماری ARM بوده‌اند. بدون شک این آمار در سال ۲۰۱۷ رشد فوق‌العاده چشم گیری را تجربه کرده است و به چهر برابر بیشتر مقادیر سال ۲۰۱۱ رسیده است، چون بازار تلفن‌های هوشمند و تبلت‌های در سال جاری پیشرفت قابل ملاحظه‌ای داشته‌اند.

تا اینجا کار معماری ARM تنها برروی پلتفرم ۳۲ بیتی با عرض حافظه ۱ بایت کار می‌کرد. اما با معرفی ARMv8 این معماری پشتیبانی از دستورهای ۶۴ بیتی را نیز آغاز کرد که البته هنوز در سیستم-روی-یک-چیپ‌ها بکار گرفته نشده است. در سال ۲۰۱۲ مایکروسافت نیز نسخه ویندوز سازگار با معماری ARM را به همراه تبلت سرفیس RT معرفی کرد. AMD نیز اعلام نموده که قصد دارد در سال ۲۰۱۴ سرورهای مبتنی بر معماری ۶۴ بیتی ARM را روانه بازار کند.

آموزش گام به گام ARM[ویرایش | ویرایش مبدأ]

سرفصل لینک فیلم
معماری ARM معماری ARM
 میکروکنترلر های کمپانی ST  میکروکنترلر های کمپانی ST
میکروکنترلر STM32F107 میکروکنترلر STM32F107
توابع CMSIS توابع CMSIS
ساختار زبان برنامه نویس C برنامه نویسی ARM ساختار زبان برنامه نویس C برنامه نویسی ARM
برنامه نویسی به زبان C برنامه نویسی به زبان C
پروگرامر  پروگرامر 
نصب درایور ها نصب درایور ها
درست کردن یک پروژه درست کردن یک پروژه
روشن کردن LED با میکروکنترلر ARM روشن کردن LED با میکروکنترلر ARM
برنامه چشک زن با میکروکنترلر ARM برنامه چشک زن با میکروکنترلر ARM
اموزش راه اندازی LED اموزش راه اندازی LED
اموزش راه اندازی LED (مثال دوم) اموزش راه اندازی LED (مثال دوم)
اموزش راه اندازی کلید با ARM STM32 اموزش راه اندازی کلید با ARM STM32
راه اندازی پرتکل سریال راه اندازی پرتکل سریال
راه اندازی ADC در ARM STM32 راه اندازی ADC در ARM STM32
راه اندازی تایمر میکروکنترلر  راه اندازی تایمر میکروکنترلر 
راه اندازی RTC راه اندازی RTC
راه اندازی SPI راه اندازی SPI
راه اندازی LM35  راه اندازی LM35 
راه اندازی سنسور دمای میکروکنترلر STM32 راه اندازی سنسور دمای میکروکنترلر STM32
راه اندازی DAC  راه اندازی DAC 
راه اندازی ADC با ARM STM32(قسمت دوم) راه اندازی ADC با ARM STM32(قسمت دوم)
تولید موج سینوسی با ARM STM32 تولید موج سینوسی با ARM STM32
تولید نویز با ARM STM32 تولید نویز با ARM STM32
اموزش کار با PWM میکروکنترلر ARM اموزش کار با PWM میکروکنترلر ARM
اموزش کار با وقفه های خارجی میکروکنترلر ARM اموزش کار با وقفه های خارجی میکروکنترلر ARM
راه اندازی SD card با میکروکنترلر ARM راه اندازی SD card با میکروکنترلر ARM
راه اندازی USB CDC میکروکنترلر ARM راه اندازی USB CDC میکروکنترلر ARM
راه اندازی USB Memory میکروکنترلر ARM راه اندازی USB Memory میکروکنترلر ARM
ساخت ماژول شبکه و سریال ساخت ماژول شبکه و سریال
راه اندازی TCP/IP میکروکنترلر ARM(کنترل LED) راه اندازی TCP/IP میکروکنترلر ARM(کنترل LED)
راه اندازی وب سرور با میکروکنترلر ARM راه اندازی وب سرور با میکروکنترلر ARM
راه اندازی TCP/IP میکروکنترلر ARM(کنترل LED با نرم افزار) راه اندازی TCP/IP میکروکنترلر ARM(کنترل LED با نرم افزار)
راه اندازی DNS میکروکنترلر ARM راه اندازی DNS میکروکنترلر ARM

فایل های نصبی برنامه هایی که نیاز می باشد[ویرایش | ویرایش مبدأ]

Arduino پرونده:Arduino installation.rar
AVR Studio پرونده:AvrStudio419 730Setup.rar

ارتباط سریال[ویرایش | ویرایش مبدأ]

Parallel and Serial Transmission.jpg

اساسا انتقال اطلاعات به دو شکل موازی و سریال صورت می گیرد . در ارتباط موازی n بیت اطلاعات توسط n خط موازی منتقل می شود اما در ارتباط سریال اطلاعات از طریق یک خط به صورت پشت سر هم انجام می گیرد. همانطور که مشاهده می شود به علت اینکه در انتقال سریال n بیت داده از طریق یک خط عبور می کند ، سرعت آن نسبت به انتقال موازی کمتر است اما به علت اینکه از سیم کمتری استفاده می شود در انتقال اطلاعات در فواصل بالا بر ارتباط موازی ارجحیت دارد .


ارتباطات سریال و موازی در میکروکنترلرها[ویرایش | ویرایش مبدأ]

تبادل دیتا با محیط خارجی میکروکنترلر علاوه بر واحد ورودی/خروجی می تواند از طریق واحدهای ارتباطی سریال صورت گیرد. واحد ورودی/خروجی به صورت موازی و واحدهای ارتباط سریال به صورت سریال با محیط پیرامون میکرو در ارتباط است . مهمترین مسائلی که در ارتباط سریال با آن درگیر هستیم به شرح زیر است :

50e1ccf1ce395f962b000000.png
  • پروتکل ارتباطی سریال
  • سرعت ارتباط سریال
  • نوع فرستنده و گیرنده در ارتباط سریال
  • انواع حالت های ارتباط سریال
  • روش ارسال سنکرون یا آسنکرون

 انواع ارتباط سریال[ویرایش | ویرایش مبدأ]

نوع ارتباط فایل آموزش
آشنایی با ارتباط سریال پرونده:001-57294 AN57294 USB 101 An Introduction to Universal Serial Bus 2.0.pdf
پروتکل i2c پرونده:I2c protocol.pdf
پروتکل spi پرونده:Micro-L7-SPI.pdf
ارتباط سریال rs پرونده:RS485,422,.. and uart.pdf
spi protocl پرونده:Spi protocol.pdf
twi پرونده:Twi.pdf
پروتکل ارتباطی آسنکرون پرونده:Uart.pdf
پروتکل ارتباطی usb پرونده:Usb11.pdf

DATA Sheets[ویرایش | ویرایش مبدأ]

نام فایل دیتاشیت ها
arduino DUE پرونده:Arduino DUE.pdf
arduino UNO پرونده:Arduino uno.pdf
arduino mega2560 پرونده:Arduino-Mega-2560-roboromania.pdf
ATmega16a پرونده:ATmega16A-PU-PDIP-Complete-datasheet.pdf
ATmega32a پرونده:Atmega32a.pdf
ATmega64a پرونده:ATmega64A.pdf
IR Sensor پرونده:Ir-sensor.pdf
Photocells پرونده:Photocells-932884.pdf
stm32f107 پرونده:Stm32f107vc.pdf

رباتیک و مکاترونیک[ویرایش | ویرایش مبدأ]

Mechatronics.jpg

مکاترونیک یک رشته ی چند تخصصی ، شامل رشته های مهندسی مکانیک ، مهندسی الکترونیک و مهندسی کامپیوتر است . مکاترونیک از دو کلمه ی "مکا" مخفف مکانیک و "ترونیک" مخفف الکترونیک مشتق شده است . رباتیک نیز همانند مکاترونیک از سه رشته ی هندسی مکانیک ، مهندسی الکترونیک و مهندسی کامپیوتر بوجود آمده است .

تفاوت اصلی در آن است که سیستم های مکاترونیکی ورودی هایشان فراهم شده است (تمام ورودی ها از قبل تعریف شده و شناخته شده است) ؛ در حالی که سیستم های رباتیکی باید خودشان ورودی ها را از محیط دریافت نمایند. به عنوان مثال چراغ راهنمایی و رانندگی و ماشین لباسشویی ، سیستم های مکاترونیکی هستند . در چراغ راهنمایی و رانندگی وقتی انسان دکمه ای را فشار می دهد رنگ چراغ تغییر می کند و در ماشین لباسشویی دمای آب ، زمان و ... به آن داده شده است. حتی وقتی چراغ راهنمایی و رانندگی در حالت خودکار قرار می گیرد و بدون نیاز به فشردن دکمه ای ، کار می نماید . هنوز به عنوان سیستم مکاترونیکی شناخته می شود چون ورودی هایش (زمان روشن بودن هر رنگ) برایش فراهم گردیده است . این فرایند ، خوکار (اتوماتیک) نامیده می شود . آن چه گفته شد در تضاد است با حالتی که چراغ راهنمایی و رانندگی دارای یک دوربین جهت تشخیص مردمی که می خواهند از عرض خیابان شوند باشد و رنگ چراغ را با توجه به فشردگی جمعیت تغییر دهد. آن چه گفته شد یک سیستم رباتیک است . این فرایند را خودمختاری (اتونوموس) گویند .

رباتیک شاخه ای میان رشته ای از مهندسی و علم است که شامل مهندسی مکانیک ، مهندسی برق و علوم رایانه و چند رشته دیگر می شود . رباتیک شامل طراحی ، ساخت ، راه اندازی و استفاده از ربات ها می شود ، همچنین مانند سیستم های رایانه ای ، کنترل ، بازخورد حسگرها و پردازش اطلاعات نیز در این گروه قرار می گیرند.

فایل آموزشی مباحث رباتیک و مکاترونیک[ویرایش | ویرایش مبدأ]

پرونده:Robotic.And.Mechatronic.pdf

آموزش نرم افزار altium Designer[ویرایش | ویرایش مبدأ]

Altium image.png

== مدار چاپی ( PCB ) چیست؟ == 

مدار چاپی یا همان PCB که مخفف Printed Circuit Board هست از یک برد نارسانا که به وسیله سطحی از مس پوشیده شده تشکیل می‌شه، که این مس‌ها همان سیم‌ (Track) هایی است که قطعات الکترونیکی مدار را به همدیگه مرتبط می‌کنه.

برد مدار چاپی میتونه در یک لایه، دو لایه، چهار لایه و یا در چند لایه باشه، بدین صورت که برد یک لایه به عبارتی “برد یک رو” است که تمام قطعات و ترک‌ها در یک سمت برد قرار دارند. در برد دو لایه قطعات و ترک‌ها در دو طرف برد قرار دارند و ترک‌ها از طریق Via به هم وصل می‌شوند. در برد چهار لایه دو لایه میانی وجود دارد که فقط ترک‌ها می‌توانند روی آن دو لایه قرار گیرند و قطعات تنها روی لایه‌های بالایی و پایینی قرار دارند. برد چند لایه نیز مشابه برد چهار لایه است با این تفاوت که تعداد لایه‌های میانی بیشتر می‌شود. فکر می‌کنم بد نباشه که تاریخچه برد مدار چاپی (pcb) رو هم در همین راستا مطالعه کنید.

Images23.jpg

Via چیست؟[ویرایش | ویرایش مبدأ]

اگر با آلتیوم دیزاینر سر و کله زده باشید via یک برایتان یک اسم آشناست. Via ها سوراخ‌های ریزی هستند که یا توسط شرکت چاپ مدار متالیزه(قلع کاری) می‌شوند و یا به صورت دستی به واسطه سیم نازکی که از داخل سوراخ عبور می‌دهیم دو طرف برد را به هم وصل میکنن .

Pad چیست؟[ویرایش | ویرایش مبدأ]

برای لحیم کردن قطعات روی سطح PCB قسمت‌های پوشیده شدهای از مس وجود دارد که به آن‌ها پد (Pad) گفته می‌شود. این پدها می‌تونن به صورت سوراخ‌دار برای قطعات Dip و به صورت مسطح برای قطعات SMD وجود داشته باشند.

چرا از مدار چاپی (PCB) استفاده کنیم؟[ویرایش | ویرایش مبدأ]

ممکن است بپرسید به عنوان یک مهندس الکنرونیک چقدر به نرم افزار آلتیوم دیزاینر نیاز دارم ؟ یه مهندس الکترونیک همیشه با مدارات و بردهای مختلف سر و کار دارد که بردهای مدار چاپی نویزپذیری کمتری دارند، فضای کمتری را اشغال می‌کنند و مونتاژ آن‌ها راحتتر است. پس نسبت به بردهای تست که روی ورا برد و … ساخته میشن امتیاز بالاتری دارند (بدون در نظر گرفتن هزینه برد). البته خب گاهی هم پیش میاد که یکی دو روز برای چاپ بردتون منتظر موندین و بعد برای مونتاژ برد وقت صرف کردین اما در نهایت میبینید برد اصلاً کار نمیکنه!

برد مدار چاپی مجموعه‌ای از مدارهای الکتریکیه که قطعات الکترونیکی مانند مقاومت،خازن، آی سی و … روی آن مونتاژ می‌شه. در بعضی بردها از یک لایه چاپ محافظ (چاپ سبز) برای محافظت از شُک‌های مکانیکی یا نویزها استفاده می‌شه که باعث می‌شوند اتصالات غیر مجاز در مدار به وجود نیاید. برای ترتیب قرارگیری اجزا و ترک‌های بین آن‌ها در این بردها نیاز به طراحی هست که برای این کار یکی از نرم‌افزارهای مناسب نرم‌افزار آلتیوم دیزاینر است. 

چرا آلتیوم دیزاینر ؟  اصلا آلتیوم دیزاینر چیست؟[ویرایش | ویرایش مبدأ]

شرکت آلتیوم دیزاینر در سال 1985 در کشور استرالیا تاسیس شد. یکی از نرم‌افزار‌های مشهور و ارزان قیمت این شرکت در آن زمان Protel بود، که در سال 2001 به آلتیوم دیزاینر تغییر یافت و یکی از مشهورترین و قدرتمندترین نرم‌افزارهای طراحی مدارات چاپی تبدیل شد. به خصوص در ایران!، اغلب شرکت‌های چاپ برد تنها خروجی‌های این نرم‌افزار را می‌پذیرند و یا حتی در صورت پذیرش فایل‌های دیگری مانند پروتئوس برای تبدیل به آلتیوم دیزاینر هزینه اضافی دریافت می‌کنند! متاسفانه برای طراحی مدار، نرم‌افزار اپن سورسی که شرکت‌های چاپ برد قبول داشته باشند وجود ندارد.

امکانات و ویژگی‌های نرم‌افزار آلتیوم دیزاینر چیست؟[ویرایش | ویرایش مبدأ]

از نرم‌افزار آلتیوم دیزاینر برای پیاده‌سازی شماتیک‌، طراحی PCB و آنالیز مدارهای آنالوگ و برخی مدار‌های دیجیتالی استفاده می‌شه. یکی از مزایای این نرم‌افزار دسته بندی مناسب کتابخانه‌ها به نحوی است که با صرف زمان کوتاهی می‌تونید قطعه مورد نظر را پیدا کنید. آنالیز مدارهای آنالوگ در آلتیوم دیزاینر، توسط تحلیل‌گر پی اسپایس انجام می‌شه.

این نرم‌افزار توانایی طراحی چند لایه‌ای PCB در محیط دو بعدی و همچنین سه بعدی را دارد، که محیط سه بعدی دید بهتری از طراحی و موقعیت قطعات به شما میده و شما در محیط سه بعدی قابلیت چرخش برد را نیز دارید که میتونید نمای 360 درجه‌ای از طراحی خودتون ببینید.

شما می‌تونید شماتیک را طراحی کنید و به راحتی آن را به PCB تبدیل کنید. البته بعضی از دوستان راه سخت‌تر را انتخاب می‌کنند و به وسیله تعریف نتِ‌ها PCB را طراحی می‌کنند که قاعدتاً مشکلات پس از طراحی و در زمان ساخت، عیب‌یابی و تغییر PCB نمایان می‌شه. در طراحی PCB قطعات الکترونیکی می‌توانند در قسمت زیر و روی برد مدار چاپی قرار بگیرند. نرم افزار آلتیوم این قابلیت را دارد تا پایه‌های این قطعات را به صورت اتوماتیک یا دستی در هر لایه‌ای از PCB به یکدیگر متصل کنه که به اصطلاح به این کار Routing گفته می‌شه.

شما می‌تونید با استفاده از PCB Rules قوانینی را برای جلوگیری از خطا در طراحی تعریف کنید.

برای مثال می‌تونید در قسمت PCB Rules حداقل و حداکثر پهنای Track، حداقل فاصله قطعات و Track‌ها و … را تعیین کنید.

در نرم‌افزار آلتیوم دیزاینر می‌تونید تمام ابعاد و جوانب یک دستگاه را لحاظ کنید. هم‌چنین به راحتی می‌تونید لیست قطعات مورد استفاده و یا مشکلات و اشتباهات مدار را از نرم‌افزار استخراج کنید. از نظر من یکی از بهترین قابلیت‌های آلتیوم دیزاینر طراحی به صورت تیمی است و در صورت تغییرات در شماتیک یا PCB این تغییرات را در بقیه‌ی مراحل می‌تونه اعمال کنه.

ایجاد پروژه و طراحی شماتیک در آلتیوم دیزاینر[ویرایش | ویرایش مبدأ]

اولین کاری که باید انجام بدین اینه که نرم‌افزار آلتیوم را  ازاینجا دانلود و نصب کنید. روال نصبش پیچیده نیست و مثل بقیه نرم‌افزار هاست. فقط باید لایسنس را خریداری کنید و یا با وجدانتان کنار بیاید و آن را کرک کنید. که البته من این روش را توصیه نمی‌کنم.

بعد از باز شدن نرم‌افزار کاری باید انجام بدیم اینه که یه پروژه جدید بسازیم تا بتونیم روال طراحی را آغاز کنیم. از منوی File> New > Project را انتخاب می‌کنیم:

سپس صفحه باز می‌شود که نام و آدرس پروژه را تعیین می‌کنیم:

خب حالا پروژمون را تعریف کردیم باید صفحه‌ای را ایجاد کنیم تا بتوانیم شماتیک مدار مورد نظر را طراحی کنیم. پس روی نام پروژه کلیک راست می‌کنیم و یک شماتیک جدید ایجاد می‌کنیم:

صفحه شماتیک باز شده و در نوار سمت چپ شماتیک جدید ایجاد می‌شود. با کلیک راست روی نام شماتیک و نام پروژه می‌توان آن‌ها را ذخیره کرد. 

آشنایی با محیط شماتیک:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

Baf40dabd52e76945aaff4.jpg

در صفحه شماتیک ایجاد شده نوارهای مختلفی وجود دارد که سعی می‌کنم هر کدام را در زمان مناسب توضیح بدم. در اولین نگاه، دور صفحه شماتیک با نواری شامل حروف و اعداد A,B,C,D و 1,2,3,4 احاطه شده که از این نوار برای رفرنس دادن قطعات استفاده می‌شود.

در سمت راست پایین صفحه جدول Title Block قرار دارد که اطلاعات شماتیک در این جدول نوشته می‌شود.  

در نوار سمت راست گزینه Libraries قرار دارد که قطعات مورد نیاز برای مدار را می‎‌توانیم از این قسمت انتخاب کنیم. به این صورت که روی Libraries کلیک می‌کنیم و در کادر اول کتابخانه مورد نظرمان را انتخاب می‌کنیم (در قسمت های بعد آموزش می‌دهم چطوری کتابخانه جدید بسازید). به صورت پیش فرض کتابخانه اصلی نرم‌افزار آلتیوم را انتخاب می‌کنیم که خب المان‌های زیادی را هم به صورت Dip و هم به صورت SMD  شامل می‌شود. در کادر دوم (کادر جستجو) مقابل ستاره “*” نام قطعه مورد نظر را تایپ می‌کنیم یا به صورت دستی در لیست کتابخانه دنبال المان مورد نظرمان می‌گردیم. در کادر جستجو کتابخانه علامت ستاره کمک می‌کند تا تمام قطعاتی که نوشته شما را شامل می‌شوند نمایش داده شوند (در حقیقت جستجوی کامل‌تری انجام می‌دهد). پس از انتخاب قطعه مورد نظر روی گزینه Place کلیک نمایید تا قطعه انتخابی در صفحه شماتیک وارد شود.  

شاید بهتر باشه برای دوستانی که تفاوت قطعات Dip و SMD رو نمیدونن یه توضیحی بدم: 

قطعات Dip چیست؟[ویرایش | ویرایش مبدأ]

قطعات دیپ (DIP (dual in-line pin دارای پایه هستن که این پایه‌ها داخل بورد قرار می‌گیرند و از زیر لحیم می‌شوند. در نصب قطعات DIP به روی PCB ممکن است با مشکلاتی مانند درست جا نرفتن پایه‌ها مواجه شوید که سرعت پروسه تولید را به صورت قابل توجهی کاهش می‌دهد.

قطعات SMD چیست؟[ویرایش | ویرایش مبدأ]

قطعات اس ام دی (SMD (surface-mount device روی سطح بورد قرار می‌گیرند و از روی همان سطح لحیم می‌شوند.در واقع در طراحی بورد به جای سوراخ‌های بورد از پدهای SMD استفاده شده و لحیم می‌شوند. این قطعات در سایزهای مختلفی ساخته شده‌اند که میتونه به کوچکتر شده PCB شما کمک کند. (این سایزها برای المان‌هایی به جز آی سی هاست)

از نظر من برای PCB این قطعات مزیت‌های نسبت به قطعات دیپ دارند از جمله:

  • سرعت تولید برد‌های SMD بیشتر از برد‌های DIP است، چرا که سرعت مونتاژ بوردهای SMD بیشتر از بردهای DIP است.
  • کیفیت برد‌های SMD تولید شده به مراتب بیشتر از برد‌های DIP است، چرا که باعث افزایش عمر و مونتاژ صحیح و قرار گرفتن قطعات در جای صحیح‌تری می‌شود.
  • دستگاه‌های مونتاژ از قطعات SMD پشتیبانی می‌کنند. البته دستگاه‌هایی هم وجود دارد که از قطعات DIP پشتیبانی کنند ولی قدیمی و گران قیمت هستند و برای شرکت‌های تولیدی مقرون به صرفه نیست. 

خب برگردیم به آموزشمون;

بعد از اینکه قطعات مورد نظرتون را از کتابخانه وارد صفحه شماتیک کردید در نوار بالا سمت چپ (با کادر قرمز مشخص شده) Wire را انتخاب کنید و قطعات را با سیم به هم وصل کنید.  

از نوار بالا همان طور که در شکل مشخص شده میتوانید برای مدارتون GND (کادر قرمز) و VCC (کادر سبز) قرار دهید.  

با دبل کلیک روی قطعه مورد نظرتون میتوانید به توضیحات آن دسترسی پیدا کنید. در این قسمت می‌توانید مقدار المان مورد نظر را وارد کنید. 

در کادر سمت چپ این صفحه در قسمت Models شما مو‌توانید فوت پرینت قطعه را تغییر بدید که جزئیات بیشتر این قسمت را در قسمت ایجاد کتابخانه توضیح می‌دهم.

ابزارهای آلتیوم دیزاینر[ویرایش | ویرایش مبدأ]

ابزار Place Wire:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

این ابزار به شما کمک می‌کند تا بین المان‌ها اتصال برقرار کنید.  

ابزار Place Bus:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

زمانی که یه آی سی دارین و برای اینکه پایه‌ها را یکی یکی وصل نکنین می‌تونین از Place Bus استفاده کنین. به این صورت که به پایه‌های مورد نظر لیبل میدین و بعد باس را رسم می‌کنین و مجدداً به جایی که میخواین اتصالات وصل بشن لیبل میزنین.  

 و اما چطوری به پایه‌ها لیبل بدیم؟ 

ابزار Place Net Label:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

تنها کافیه این ابزار را انتخاب کنید و علامت ضربدر آن را روی پایه یا سیم مورد نظر قرار بدید.  

سپس با دبل کلیک کردن روی آن در صفحه باز شده لیبل مورد نظر را وارد کنید (کادر قرمز). در این صفحه می‌توانید رنگ، مختصات و زاویه لیبل (کادر آبی) را نیز تغییر دهید. هم چنین فونت نوشته را می‌توانید تغییر دهید و در صورت نیاز لیبل را Lock کنید تا به راحتی قابل حذف و تغییر نباشد. برای Unlock کردن هم مجدداً روی آن دبل کلیک می‌کنید و تیک Lock را برمی‌دارید.  

ابزار Place Signal Harness:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

این ابزار بیشتر برای اتصال بین شماتیک‌های مختلف کاربرد داره. در واقع زمانی که شما مدار پیچیده و بزرگی دارید و آن را در چند شماتیک مختلف طراحی کرده اید، استفاده از هارنس میتونه به ساده شدن خطوط ارتباطی شما کمک کنه. این ابزار بدین صورت کار میکنه که یه سری سیگنال را با نام‌های مشخص در خودش ذخیره میکنه.  

ابزار GND Power Port:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

از جمله ابزارهای آلتیوم می‌توان به GND Power Port اشاره کرد این ابزار نشانگر زمین یا GND مدار شده بوده و کافی است هرکجای مدار که زمین است این نشانگر را قرار دهید. در PCB خواهید دید تمامی زمین‌ها به هم وصل می‌شوند.  

ابزار VCC Power Port:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

این ابزار برای تغذیه مدار استفاده می‌شود و مانند GND عمل می‌کند یعنی تمامی پایه‌هایی که به این نشانگر وصل شده باشند را به هم متصل می‌کند.  

Place Part:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

این ابزار کمک می‌کند تا المان مورد نظر را از کتابخانه فراخوانی کنید. بدین صورت که پس از انتخاب Place Part روی گزینه Choose کلیک کرده و قطعه مورد نظر را از کتابخانه انتخاب کنید.  

برای قطعاتی که چند فوت پرینت دارند در این صفحه امکان انتخاب فوت پرینت نیز وجود دارد. (در قسمت‌های بعد بیشتر درباره مبحث‌های فوت پرینت صحبت می‌کنیم. )  

ابزار Place Non-Specific No ERC :[ویرایش | ویرایش مبدأ]

این ابزار برای بستن پایه‌های آزاد به کار می‌رود. در این صورت آلتیوم به آن پایه اروری نمی‌گیرد.  

Utility Tools :[ویرایش | ویرایش مبدأ]

با کلیک روی این ابزار و باز شدن زبانه، امکاناتی شامل کشیدن خط، نوشتن متن و … را در اختیار شما قرار می‌دهد.   

ابزار Power Sources :[ویرایش | ویرایش مبدأ]

با کلیک روی این ابزار و باز شدن زبانه، امکاناتی نظیر منابع تغذیه، زمین و … را به شما می‌دهد. پس از انتخاب هر گزینه با دبل کلیک کردن روی آن می‌توانید عنوان Net آن را تغییر دهید.   

از گزینه “Place Circle style power port” می‌توانید برای لیبل دهی به پایه‌ها استفاده کنید. با این کار بدون نیاز به ترک کشی در محیط شماتیک لیبل‌های هم نام در محیط PCB به یکدیگر وصل می‌شوند. همان‌طور که قبلاً نیز گفتم با دبل کلیک کردن روی آیتم می‌توانید نام آن را تغییر دهید.  

== Cross Probe to Open Documents : == 

از جمله ابزارهای آلتیوم میتوان به ابزار Cross Probe to Open Documents اشاره کرد که بسیارکاربردی است. با انتخاب این ابزار و قرار دادن آن روی قطعه مورد نظر، محل قرار گیری این قطعه در محیط PCB را نشان می‌دهد. این ابزرا زمانی کاربرد دارد که محیط PCB طراحی شده باشد.

ورود به محیط PCB آلتیوم دیزاینر[ویرایش | ویرایش مبدأ]

شماره نویسی (Annotation)[ویرایش | ویرایش مبدأ]

بعد از کشیدن طرح شماتیک کاری که باید انجام داد Annotate گذاری المان‌هاست. در واقع با این کار به هر المان شماره ای اختصاص داده می‌شود تا در محیط PCB راحتتر قابل پیگیری باشد.

برای Annotate  نویسی ابتدا به منوی Tools رفته و از زبانه Annotation  گزینه Annotate Schematic را انتخاب می‌کنیم. (می‌توان از کلیدهای میان‌بر TAA نیز استفاده کرد.)  

نکته: برای پاک کردن تمامی شماره گذاری‌ها از زبانه Annotation  گزینه  Reset Schematic Designators را انتخاب کنید. 

در صفحه باز شده از منوی سمت چپ می‌توانید ترتیب شماره گذاری را تعیین کنید. به صورت پیش فرض روی Across Then Down قرار دارد.

از نظر من این ترتیب خیلی در شماتیک مهم نیست و میتونه روی حالت پیش فرض باقی بمونه ! چون بهتره بعد از کشیدن PCB مجدداً PCB را ReAnnotate کرد.  

بعد از انجام دادن تنظیمات روی گزینه Update Changes List کلیک کرده تا تغییرات بروز شوند (تاثیر این گزینه بیشتر در زمانی که قبلا شماتیک Annotate شده و سپس المان‌های جدید اضافه شده باشد دیده می‌شود.)

پس از آن روی گزینه Accept Changes کلیک نمایید تا وارد صفحه بعد شوید. 

در این صفحه المان‌ها اعتبارسنجی می‌شوند و در نهایت شماره گذاری انجام می‌شود. پس ابتدا روی گزینه Validate Changes  و سپس روی Execute Changes کلیک نمایید. تیک‌های سبزی که در هر مرحله در سمت راست المان‌ها ظاهر می‌شود نشان دهنده معتبر بودن و Annoatate شدن آن المان است و در صورت وجود مشکل ضربدر قرمز می‌خورد.  

در محیط شماتیک مشاهده می‌کنید، کنار هر المان به جای علامت سوال شماره مخصوص آن قرار گرفته است. 

نکته مهم: پس از هر مرحله حتماً تغییرات را ذخیره کنید. 

خب الان به مرحله‌ای رسیدیم که میتونیم طراحی را به محیط PCB ببریم. پس ابتدا باید پروژه PCB را ایجاد کنیم: 

ایجاد پروژه PCB[ویرایش | ویرایش مبدأ]

از منوی سمت چپ روی نام پروژه کلیک راست کرده تا منوی جدیدی باز شود. روی زبانه Add New Project کلیک کرده و سپس گزینه PCB را انتخاب نمایید. 

محیط PCB به صورت زیر برای شما باز می‌شود. البته در واقع در زبانه سمت چپ اضافه میشه و زحمت باز کردنش با خودتونه?  

صفحه ایجاد شده را ذخیره نمایید.

انتقال المان‌ها از شماتیک به PCB:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

در نوار سمت چپ فایل PCB اضافه می‌شود. حال مجدداً به صفحه شماتیک برمیگردیم و از منوی Design  گزینه Update PCB Document (یا دکمه های D و U  کیبورد) را میزنیم :  

صفحه‌ای به صورت زیر برای شما باز می‌شود. اگر تمایل نداشته باشین قطعات به صورت یک room وارد PCB بشوند تیک مربوط به room را بردارید (شماره 1). زمانیکه قطعات به صورت یک room وارد PCB می‌شوند آزادی عمل شما برای جابجایی قطعات محدود میشه البته این قضیه زمانی محسوس میشه که شما چندتا شیت شماتیک داشته باشین که در این صورت برای هر شیت یه room میسازه و اگه قطعات را از room خودشان خارج کنین ارور میگیره، نظر شخصی من اینه که این تیک را بردارین.

سپس گزینه Validate Changes را بزنید تا المان‌ها اعتبارسنجی شوند. اگر در طراحی شما فوت پرینت المانی مشکل داشته باشد و یا فوت پرینتی برای آن نباشد در این مرحله مشخص می‌شود. سپس گزینه Execute Changes را بزنید تا المان‌ها وارد محیط PCB شوند. پس از اینکه صفحه PCB برای شما باز شد و عملیات انتقال به پایان رسید گزینه Close را بزنید.

مقدمات طراحی PCB[ویرایش | ویرایش مبدأ]

قدم اول: مشخص کردن شکل برد (Board Shape)[ویرایش | ویرایش مبدأ]

در طراحی PCB لازم است بررسی کنیم که آیا قرار است برد شما در جعبه خاصی قرار بگیرد این شکل برد باید متناسب با اندازه‌های جعبه شما باشد. در غیر این‌صورت یک فضای حدودی را برای طراحی مشخص کنید.

نکته مثبت: در صورت لزوم در حین طراحی شما می‌توانید این فضا را کوچکتر یا بزرگتر کنید. در زمان عدم محدودیت برای شکل و اندازه برد، مشخص کردن این محدوده در ابتدای کار به چیدمان منظم‌تر قطعات کمک می‌کند.

بهتره یکم شلوغی صفحه کارمون را کم کنیم پس برای خلوت شدن نوار پایین می‌توان لایه‌های غیرضروری را نمایش نداد.

همان‌طور که مشاهده می‌کنید تیک لایه‌هایی که مورد نیاز نیست را برمیداریم.

خب به موضوع خودمان برگردبم:

برای Board Shape مراحل کار در آلتیوم 16 و آلتیوم 18 کاملاً متفاوت است که هر کدام را به صورت جداگانه توضیح می‌دهم.

آلتیوم دیزاینر 16:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

در اینجا مشخص کردن Board Shape بسیار ساده است. کافیه لایه Keep-Out Layer را انتخاب کرده و به کمک Line مرز مورد نظر را رسم کنیم. سپس تمامی خطوط مرزی را انتخاب کرده و دکمه میا‌نبر “D+S+D” را فشار می‌دهیم. برای انتخاب کردن کلیه خطوط می‌توان روی یکی از خطوط لایه Keep-Out کلیک کرده و و از گزینه Similar تمامی خطوط را انتخاب نماییم.   

سپس روی یکی از خطوط کلیک راست کرده و گزینه Find Similar Objects را انتخاب کنید.    

سپس کلید میانبر”D+S+D” را فشار می‌دهیم. تا Board Shape تنها نواحی انتخاب شده را در نطر بگیرد. و یا میتوان به جای استفاده از کلید میانبر به طور مستقیم از گزینه Design –> Board Shape —> Define from Selected Objects استفاده کرد.   

نکته: برای Board Shape از منحنی و دایره نیز می‌توان استفاده کرد. 

آلتیوم دیزاینر 18:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

در آلتیوم دیزاینر 18 ابزار Line برای لایه keep-Out قابل استفاده نیست. به همین منظور اگر اصرار داشته باشیم مثل آلتیوم ورژن 16 از ابزار Line برای کشیدن مرز برد استفاده کنیم باید ابتدا در لایه دیگری خطوط را بکشیم و سپس لایه خطوط را به Keep-Out Layer تغییر دهیم.

از نوار بالای صفحه Design —> Board Shape —> Create Primitives From Board Shape و یا به اختصار D+S+P رامیزنیم. به صورت زیر:   

سپس در صفحه باز شده لایه را روی گزینه Keep-Out Layer قرار دهید و اندازه پهنای خطوط را نیز مطابق نیاز خود تنظیم نمایید و سپس OK را بزنید.  

دور صفحه مشکی رنگ مرز Board Shape  کشیده می‌شود که می‌توانید ابعاد آن را مطابق نیاز خود تغییر دهید. بعد از اینکه ابعاد را مطابق خواسته خود تنظیم کرده، مانند ورژن 16 آلتیوم  روی یکی از خطوط کلیک راست کرده و گزینه Find Similar Objects را انتخاب کنید.

پس از انتخاب تمام خطوط از گزینه Design –> Board Shape —> Define from Selected Objects را انتخاب کرده و یا کلید میانبر D+S+D را فشار می‌دهیم تا اندازه صفحه PCB شما برابر با اندازه Board Shape شود. 

نکته: در هنگام استفاده از کلیدهای میانبر حتما زبان کیبورد انگلیسی باشد.  

خب تا اینجا شکل کلی PCB را مشخص کردیم، اما قبل از اینکه شروع به چیدمان قطعات کنیم بهتره اول یکسری قوانین را برای طراحی تنظیم کنیم. 

قدم دوم: تنظیمات Rules در محیط PCB[ویرایش | ویرایش مبدأ]

تنظیم این قوانین به شما کمک میکنه تا طراحی با استاندارد مناسبتری داشته باشید. پس از دید من این تنظیمات از اهمیت بالایی برخوردار هستن و بهتره که همین ابتدای کار انجام بشه تا موقع ترک کشی و … با خطا مواجه نشین. 

بطور پیش فرض واحد اندازه‌گیری  آلتیوم mil است که می‌توانین با فشردن دکمه “Q” آن را به mm تغییر بدین و برعکس. 

از منوی Design گزینه Rules را انتخاب نمایید (کلید میانبر D+R)  تا صفحه تنظیمات برای شما باز شود:  

Clearance[ویرایش | ویرایش مبدأ]

صفحه‌ای مطابق زیر برای شما باز می‌شود. به عنوان اولین تنظیم زبانه Clearance را باز می‌کنیم. تنظیمات minimum clearance در واقع حداقل فاصله بین ترک‌ها، المان‌ها، پدها و … را تعیین می‌کند. در این قسمت حداقل فاصله مورد نیاز برای طراحی را وارد می‌کنیم. به صورت پیش فرض این فاصله روی 0.254mm قرار دارد. من عموماً حداقل فاصله را 0.3mm قرار میدم مگر مواقع خاص! که در صورت لزوم می‌توانید در جدول پایین صفحه برای هر مورد Clearance متفاوتی را تنظیم کنید.  

Width[ویرایش | ویرایش مبدأ]

برای تنظیم بعدی از زبانه Routing  زبانه Width را باز کنید. این تنظیم ضخامت ترک‌ها در هر لایه را نشان می‌دهد. Preferred Width مقداری است که شما ترجیح می‌دهید در حین کار بیشتر از این پهنا برای ترک استفاده کنید.

نکته: بهتر است Max Width را مقدار زیادی قرار دهید تا در موقع ترک کشی با ارور مواجه نشوید.  

Via[ویرایش | ویرایش مبدأ]

از زبانه Routing ، زبانه Routing Vias را انتخاب کنید. این قسمت از تنظیمات به دقت شرکت چاپ PCB مورد نظر شما بستگی داره. در حالت پیش فرض روی 1.27mm و قطر 0.711 قرار دارد که تقریباً تمامی دفاتر چاپ PCB این قطر را به خوبی می‌زنند ولی برای قطرهای کمتر بستگی به دقت مرکز چاپ PCB دارد. 

نکته:   در طراحی PCB بهتر است قطر Via Diameter تقریباً 2 برابر قطر Via Hole باید قرار گیرد.

پس از تنظیم قوانین تا این مرحله می‌توان دکمه OK را فشرد و به سراغ چیدمان قطعات رفت.  

قسمت Rules در آلتیوم دیزاینر 16 صرف نظر از رنگ زمینه مشابه آلتیوم دیزاینر 18 می‌باشد.  

برای چیدمان قطعات بهتر است از ورودی‌ها کار را آغاز کنیم (بهترین نقطه آغازین قسمت تغذیه است چرا که باید تمام برد را پوشش دهد). اگر همزمان با چیدمان المان‌ها ترک‌ها را نیز بکشید دید مناسبتری نسبت به فضاهای آزاد در برد پیدا خواهید کرد.

طراحی PCB در آلتیوم دیزاینر ۱۶[ویرایش | ویرایش مبدأ]

چیدمان المان‌ها در محیط PCB:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

اگر به دلیل شرایط جعبه، یکسری المان‌ها باید منحصراً در جای مشخصی قرار بگیرند در ابتدا آن المان‌ها را جای‌گذاری می‌کنیم و براساس فضای باقی مانده دیگر المان‌ها را قرار می‌دهیم.   

اگر برد شما دارای محدودیت‌های خاصی برای چیدمان المان‎ها نیست، بهتر است چیدمان را از قسمت ورودی یا تغذیه برد شروع کنیم و مرحله به مرحله پیش برویم. مثلا در نمونه زیر تغذیه از طریق جک تغذیه وارد مدار می‌شود. پس ابتدا جک تغذیه را قرار داده و سپس قسمت تغذیه و رگولاتور مدار را جای‌گذاری می‌کنیم.

 نکته: بهتر است در ابتدای کار بدانید قصد دارید برد را چند لایه طراحی کنید، یک لایه، دولایه و یا چند لایه… چون در چیدمان و ترک‌کشی شما تاثیر به سزایی دارد.

 برد تک لایه:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

اگر شما قصد دارید بردتان را به صورت تک لایه طراحی نمایید برای قطعات Dip دقت نمایید که این قطعات در لایه Top قرار گیرند و سپس تمامی ترک‌ها در لایه Bottom کشیده شود که در اثر mirror شدن برد دچار مشکل نشوید. 

نمایش 3D:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

Altium-Designer-Electronic-PCB-Schematic-and-Librarian-Connectors-for-Aras.png

با فشردن کلید 3 کیبورد می‌توانید نمایشی 3 بعدی از طراحی خود داشته باشید که با فشردن کلیدهای V+B می‌توانید لایه پشتی را ببینید.

با فشردن کلید 2 به حالت 2 بعدی برمیگردید و در این وضعیت کلیدهای V+B برد را Mirror می‌کند.

خطوط راهنما:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

در محیط PCB توسط نرم‌افزار آلتیوم دیزاینر یکسری خطوط نازک بین المان‌ها کشید شده که به آن “خطوط راهنما” می‌گویند و ارتباط بین المان‌ها را مشخص می‌کند که به چیدمان و ترک‌کشی کمک بسیاری می‌کند. 

برد چندلایه:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

من در اینجا قصد دارم برد را دولایه بکشم تا نکات طراحی بردهای چندلایه‌ را بیان کنم. همان‌طور که در نوار پایین صفحه دیده می‌شود المان و ترک‌های موجود در لایه Top با رنگ قرمز و المان و ترک‌های موجود در لایه Bottom با رنگ آبی مشخص می‌شوند.  

تغییر لایه در آلتیوم دیزاینر:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

برای تغییر لایه المان می‌توانید روی آن دبل کلیک کرده و در صفحه باز شده زبانه مربوط به Layer را باز کرده و لایه مورد نظر را انتخاب می‌کنیم. و یا با کلیک چپ موس روی آن نگه داشته و کلید L را فشار دهید.  

تغییر لایه در آلتیوم دیزاینر  

خب قرار بود از قسمت تغذیه برد شروع کنیم. به کمک خطوط راهنما المان‌های مرتبط را در نزدیکترین فاصله نسبت به هم و در لایه مناسب  قرار می‌دهیم.

برای چیدمان و ترک‌کشی دو راه پیش‌رو داریم: یکی اینکه ابتدا قطعات را بچینیم و سپس ترک‌ها را رسم کنیم و دیگری اینکه در حین چیدمان ترک‌های مربوط به هر المان را رسم کنیم. شخصاً ترکیب این دو را همزمان انجام میدم! به این صورت که المان‌های مرتبط را کنار هم قرار میدم و ترک‌های آن‌ها را وصل می‌کنیم و بعد به سراغ دیگر المان‌ها میروم. اینجوری بهتر میتونین فضای PCB را مدیریت کنین و با چالش‎های کمتری برای فضای مورد نیاز ترک‌ها روبرو می‌شوید.

ترک کشی:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

پس از چیدمان ابتدایی المان‌ها (در حین طراحی گاهی لازم میشه جای المان‌ها را تغییر داد) از نوار بالای صفحه روی (Interactively Route Connections(Cltrl+W میزنیم و پایه‌های مورد نظر را به هم وصل می‌کنیم.  

ترک کشی در آلتیوم دیزاینر  

نکته: ترک‌های مربوط به تغذیه را باید ضخیم‌تر از ترک‌های حامل داده رسم کنید تا از لحاظ جریان کشی دچار مشکل نشوید.

در حین ترک‌کشی با کلید “L” می‎‌توانید لایه ترک را تغییر دهید.

Via:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

گاهی در زمان ترک‌کشی در محیط PCB لازم میشه که لایه ترک را تغییر دهید، برای ارتباط بین ترک در دو لایه مختلف باید از Via استفاده کرد که با فشردن کلید 2 در حین ترک‌کشی (زمانی که ترک شما فعال است) می‌توانید Via بزنید.

می‌توانید از نوار ابزار بالای صفحه نیز Via را انتخاب  کنید و روی ترک مورد نظر قرار دهید. 

در حین ترک‌کشی می‌توانید تنظیمات مربوط به پهنای ترک و اندازه Via ،لایه قرارگیری آن‌ها و … را تغییر دهید. بدین صورت که در محیط PCB زمانی‌که ترک فعال است (در حین کشدن ترک) کلید Tab را روی کیبورد فشار دهید و تنظیمات را تغییر دهید. و پس از آن آلتیوم را از حالت Pause خارج کنید. 

به همین ترتیب ترک‌کشی و چیدمان قطعات را ادامه می‌دهیم. تا تمامی المان‌ها در جای مناسب قرار گیرند و ترک‌کشی شوند.

توجه: در حین طراحی در محیط PCB آلتیوم بسیار اتفاق می‌افتد که برای چیدمان بهتر نیاز به تغییر مکان یکسری المان‌ها دارید پس اگر برای المانی محدودیت ندارید سعی کنید مناسب‌ترین مکان را برای آن پیدا کنید تا به کمترین میزان ترک‌کشی نیاز باشد.

ابزارهای محیط PCB[ویرایش | ویرایش مبدأ]

ابزارهای PCB در آلتیوم دیزاینر:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

برای اینکه بیشتر با محیط PCB آشنا بشید و بتونید راحت‌تر در این محیط طراحی کنید باید با ابزارهایی که در اختیارتون قرار میده آشنا باشید. پس با هم ابزارهای مورد نیاز را بررسی می‌کنیم. 

ابزار Route Connection :[ویرایش | ویرایش مبدأ]

همان‌طور که در قسمت قبل هم گفتم برای کشیدن ترک از ابزارهای PCB استفاده می‌کنیم. کافیه روش کلیک کنین تا فعال بشه و بعد پدهای مورد نظر را به هم وصل کنین. هم‌چنین می‌توانید از طریق نوار ابزار بالای صفحه (مانند شکل) و یا از منوی

Place –> Interactive Routing

و یا کلمه کلیدی (p+t) آن را فعال کنید.

ابزار Place Via:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

برای اتصال ترک از لایه‌ای به لایه دیگر از Via استفاده می‌کنیم. از طریق نوار ابزار بالای صفحه (مانند شکل) و یا از منوی

Place –>Via

و یا کلمه کلیدی (p+v) و یا فشردن کلید “2” کیبورد می‌توان Via را اضافه نمود. 

Polygon Pour:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

با استفاده از پلیگان می‌توان سطح مس موجود در PCB را افزایش داد. پلیگان را می‌توانید برای هر ترک موجود در PCB اجرا کنید، اما از پلیگان بیشتر در خطوط تغذیه و به خصوص ترک‌های زمین استفاده می‌شود که با ایجاد شیلد مغناطیسی قابلیت جریان‌دهی را افزایش می‌دهد.

پلیگان را می‌توانید از طریق نوار ابزار بالای صفحه و یا از منوی

Place –> Polygon Pour

و یا کلمه کلیدی (p+g) فعال کنید. 

صفحه‌ای برای شما باز می‌شود که در قسمت “Connect to Net”باید مشخص کنید پلیگان به چه نتی قرار است متصل شود و با انتخاب گزینه “Pour Over All Same Net Objects” ترک های هم‌نام با پلیگان نیز به پلیگان وصل می‌شوند. در هر لایه‌ای که پلیگان را فعال کرده باشید در قسمت Layer نام آن مشخص شده است که در صورت نیاز می‌توانید لایه را تغییر دهید. 

با فعال کردن پلیگان نشانگری به شکل “+” در صفحه شما ایجاد می‌شود که بدین طریق محدوده پلیگان را مشخص می‌کنید.

نکته: محدوده پلیگان یک محیط بسته است.

Polygon Pour Cutout:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

گاهی میخواهیم محدوده‌ای از برد پلیگان کشیده نشود (مثلا محدوده آنتن یا …). برای این کار دو راه وجود دارد: اول اینکه هر سری موقع تعیین محدوده رسم پلیگان آن منطقه را در حدوده نیاریم. که خب هر سری باید حواسمون باشه کجا نباید پلیگان بشه و گاهی هم وسط برد نباید پلیگان بشه که این راه جواب نمیده. پس راه حل منطقی استفاده از ابزار PCB به نام  Polygon Pour Cutout هست که شما محدوده ای که قرار نیست پلیگان بشه را مشخص می‌کنید و به راحتی می‌تونید کل فضای برد را برای پلیگان تعیین کنید با این اطمینان که در این محدوده هیچ پلیگانی کشیده نمی‌شود. 

ابزار Place Keepout Fill:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

برای زمانی که می‌خواهیم محدوده‌ای را با عنوان یک نت رسم کنیم می‌توان از ابزارهای موجود در این قسمت استفاده کرد. 

ابزار Place String:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

با استفاده از ابزار Place String از مجموعه ابزارهای PCB می‌توان متنی را در هر لایه PCB  نوشت. می‌توانید از طریق نوار ابزار بالای صفحه (مانند شکل) و یا از منوی

Place –> String

و یا کلمه کلیدی (p+s) آن را فعال کنید. 

ابزار Place Line:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

با استفاده از این ابزار از مجموعه ابزارهای PCB می‌توان در هر لایه از PCB مسیر کشید. علاوه بر نوار ابزار بالای صفحه می‌توانید از منوی

Place –> Line

و یا کلمه کلیدی (p+l) آن را فعال کنید.

ساخت کتابخانه (فوت پرینت PCB)[ویرایش | ویرایش مبدأ]

PCB کتابخانه:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

روی فایل کتابخانه کلیک راست کرده و

Add New to Project –> PCB Library

را انتخاب کنید. می‌توان از کلید میان‌بر N+Y نیز استفاده کرد. 

ساخت فوت پرینت المان در PCB کتابخانه:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

خب اکنون به سراغ ساخت فوت پرینت المان می‌رویم. با توجه به  اطلاعات User Manual قطعه باید فوت پرینت آن را طراحی کرد.

برای راحتی بیشتر می‌توان از Wizard کمک گرفت. بدین صورت که در نوار PCB Library در قسمت Foot Prints کلیک راست کرده و گزینه Footprint Wizard را انتخاب می‌کنیم. 

صفحه Footprint Wizard مانند تصویر زیر باز می‌شود، که Next را می‌زنیم.

در این قسمت فرمت کلی فوت پرینت (SOP) را انتخاب کرده و واحد اندازه‌گیری را روی میلی‌متر (mm) قرار می‌دهیم.

نکته: برای کتابخانه قطعه Dip باید گزینه DIP انتخاب شود. 

اطلاعات اندازه و فاصله پایه‌های المان را باید مطابق دیتاشیت قطعه تکمیل نمود. در هرمرحله اندازه پد و فاصله پدها و … را می‌پرسد.

توجه: در این قسمت تعداد پایه‌های المان به صورت دو ردیف موازی قرار می‌گیرند. پس اگر قطعه شما در هر 4 طرف دارای پایه می‌باشد باید تعداد نصف پایه‌ها را در این مرحله وارد کنید و پایه‌های دو ردیف دیگر را به صورت دستی اضافه کنید. 

در این مرحله نام قطعه را وارد کنید. این تنها مرحله از ویزارد است که بعداً قابل ویرایش است.  

همان‌طورکه در تصویر می‌بینید فوت پرینت قطعه مطابق با اطلاعات وارد شده ساخته و نمایش داده می‌شود.

در صورت نیاز می‌توانید در قسمت Foot Prints روی نام فعلی قطعه دبل کلیک کرده و در صفحه باز شده نام ‌آن را ویرایش نمایید. 

ویرایش نام قطعه در کتابخانه PCB

اگر قطعه مورد نظر دارای 4 ردیف پایه است می‌توان ردیف پایه‌های موجود را کپی و با رعایت فاصله Paste نمود. دقت داشته باشید که پس از این کار حتماً پایه‌ها را مطابق دیتاشیت شماره‌گذاری نمایید. می‌توانید محل پایه شماره 1 را نیز با علامتی مشخص نمایید.  

خب تا این مرحله موفق شدیم فوت پرینت قطعه مورد نظرمان را بسازیم. می‌توان فرمت 3D قطعه را نیز به آن اضافه نمود.

کتابخانه 3D:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

می‌توان شکل 3D قطعات را از سایت 3dcontentcentral و یا سایت‌های دیگر دانلود کرد و در PCB کتابخانه اضافه نمود.

دانلود فرمت 3D قطعه

نکته: فرمت “*.step”را دانلود نمایید.

سپس از مسیر

Place –> 3D Body –>Generic 3D Model –> Load from File –> Select File –> OK

فایل 3D را انتخاب نمایید.

فایل 3D به صورت شناور ظاهر می‌شود که با کلیک کردن روی صفحه ثابت می‌شود. با فشردن کلید “3” وارد محیط 3D می‌شویم. باید شکل 3D را به گونه‌ای روی فرمت 2D قرار دهیم که تمامی پدها (یا در حالت دیپ تمامی سوراخ‎‌ها به طور دقیق روی یکدیگر قرار گیرند). با نگه داشتن Shift و کلیک راست می‌توان قطعه را چرخاند و از تمام جهات آن را بررسی نمود.

با کلید “0” قطعه به زاویه اولیه خود باز می‌گردد.

افزودن فرمت 3D بع کتابخانه آلتیوم دیزاینر

حال وقت آن را رسیده که به کتابخانه شماتیک برگردیم و این فوت پرینت را به شماتیک آن انتساب دهیم.

نکته: حتماً فوت پرینت را ذخیره نمایید تا در شماتیک بتوان آن را جستجو کرد.

پس از ذخیره نمودن تغییرات از نوار Project روی نام کتابخانه کلیک راست کرده و گزینه Compile Integrated Librery  را می‌زنیم تا کتابخانه کامپایل شود.  

نصب کتابخانه آلتیوم دیزاینر[ویرایش | ویرایش مبدأ]

حال می‌توان مسیر کتابخانه ساخته شده را به آلتیوم اضافه نمود. از نوار Libraries روی گزینه Libraries کلیک کرده و در نوار Installed کتابخانه ساخته شده را اضافه می‌کنیم.

Libraries –> Libraries –> Installed –> From File –> Open –> Close 

کتابخانه جدید در زبانه Libraries  در دسترس است و می‌توانید قطعات ساخته شده را از آن انتخاب نمایید.

افزودن حروف فارسی و لوگو به PCB[ویرایش | ویرایش مبدأ]

ایجاد فایل تصویر:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

اولین قدمی که باید بداریم این هست که حروف فارسی، لوگو یا هرچیزی که مد نظرمون هست را به صورت یک فایل تصویری سیاه و سفید در بیاوریم. این کار را می‌توان در محیط فوتوشاپ ، Paint و دیگر نرم‌افزارهای گرافیکی انجام داد. فایل تصویری ایجاد شده را با پسوند “bmp.” ذخیره می‌کنیم. 

افزودن حروف فارسی و لوگو به PCB[ویرایش | ویرایش مبدأ]

برای تبدیل فایل تصویر به فرمت قابل قبول توسط PCB  باید فایل PCBLogoCreator.PRJSCR که مربوط به کدهای داخلی نرم افزار هست را اجرا کنید. به کمک این پروژه می‌توان تصاویر سیاه و سفید را به کمک ترک‌های بسیار کوچک در محیط PCB کشید. 

پوشه LayerComboBox را باز می‌کنیم که حاوی کدهایی است که از این طریق می‌توان لایه مورد نظر برای تبدیل تصویر را مشخص نمود. همان‌طور که در تصویر مشاهده می‌شود در قسمت Result با فرمت نوشتاری مشخص شده نام لایه مورد نظر را وارد می‌کنیم. به عنوان مثال Result=eTopLayer.

سپس کلید F9 را می‌فشاریم تا کادر Select Item To Run باز شود. روی گزینه RunConverterScript کلیک کرده و دکمه OK را می‌زنیم. تا یک فایل PCB به پروژه اضافه شود.

کادر محاوره PCB Logo Creator  به طور خودکار روی PCB نمایان می‌شود. روی دکمه Load کلیک کرده و فایل تصویر ایجاد شده را انتخاب می‌کنیم.

در قسمت Scaling Factor می‌توانید سایز تصویر را تغییر دهید. هم‌چنین در قسمت Negative و Mirror می‌توانید تصویر را از لحاظ رنگ و موقعیت معکوس نمایید. در نهایت دکمه Convert را بزنید.

دقت داشته باشید لایه مورد نظر برای تصویر را باید در کادر PCB Logo Creator نیز مشخص نمود. به عنوان مثال می‌خواهیم این لوگوی سیسوگ را در لایه TopOverlay قرار دهیم.

تصویر ایجاد شده متشکل از تعداد بسیار زیادی ترک در کنار هم است. برای استفاده راحتتر و به دور از، از هم پاشیدگی تصویر بهتر است آن را Sellect All کرده و در محیط کتابخانه به عنوان یک المان تعریف نمایید. نحوه ساخت کتابخانه ر ا می‌توانید در قسمت دهم ساخت کتابخانه (فوت پرینت PCB) مطالعه نمایید.

برای متن فارسی نیز به همین روال است. در حقیقت هر چیزی را که به صورت تصویر در آورده و با فرمت bmp. ذخیره نمایید می‌توان به محیط PCB وارد نمود.

نکات کاربردی طراحی PCB[ویرایش | ویرایش مبدأ]

روند طراحی یک برد از آغاز تا پایان:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

  1. ایجاد یک فایل جدید و اضافه کردن به پروژه
  2. تنظیم نقطه مرجع
  3. تغییر واحد به میلی‌متر (mm)
  4. رسم KeepOut
  5. تنظیمات Rules
  6. آوردن اطلاعات شماتیک به PCB
  7. چیدمان قطعات 

خب حالا که ما قطعات را از شماتیک به PCB آوردیم و تنظیمات Rules را نیز انجام دادیم با قدرت آماده‌ایم تا طراحی PCB را شروع کنیم. در حین طراحی PCB رعایت یکسری نکات به بهتر شدن کیفیت برد و جریان‌دهی بهتر کمک می‌کند.  

تنظیم نقطه مرجع[ویرایش | ویرایش مبدأ]

در هنگام طراحی داشتن یک نقطه مرجع در کشیدن KeepOut و چیدمان المان‌ها می‌تواند بسیار کمک کننده باشد. برای تنظیم این نقطه از نوار بالای صفحه در زبانه Edit روی گزینه Orign کلیک کرده و با انتخاب گزینه Set نقطه مورد نظر را به عنوان نقطه مرجع در PCB تعیین نمایید.  

تغییر واحد به میلی‌متر (mm)[ویرایش | ویرایش مبدأ]

بطور پیش فرض واحد اندازه‌گیری  آلتیوم mil است که می‌توانید با فشردن دکمه “Q” آن را به mm تغییر دهید و برعکس. 

نکات کاربردی طراحی PCB[ویرایش | ویرایش مبدأ]

برای طراحی یک برد به صورت حرفه‌ای یک سری الزامات را باید رعایت کرد که عبارتند از:

  • الزامات مربوط به جریان عبوری و ولتاژ
  • الزامات مربوط به ساخت مدار چاپی
  • الزامات مربوط به عوامل محیطی (شامل محدودیت ابعاد برد و …)
  • الزامات مربوط به زیبایی طراحی 

الزامات مربوط به جریان عبوری و ولتاژ[ویرایش | ویرایش مبدأ]

اگر از یک ترک بیشتر از توان معقولش جریان عبور کند دوتا مساله پیش میاد:

هرچه ترک باریک‌تر باشد و جریان عبوری از آن بیشتر باشد، تلفات اهمی در طول ترک بیشتر می‌شود که این موضوع در ترک‌های تغذیه اهمیت دارد. اگر جریان عبوری به حدی زیاد باشد که رسانا را داغ کند ترک پاره می‌شود.

خوب راهکار چیست؟

تا جای ممکن ترک‌ها را پهن بکشید.

همان‌طور که گفتیم مساله پهنای ترک در مسیرهای تغذیه از اهمیت بیشتری برخوردار است. اگر ترک‌های تغذیه نازک باشد یا در مسیر زیاد Via خورده باشد، باعث می‌شود برد از لحاظ جریان دهی به قسمت‌های مختلف با چالش روبرو شود.‌ پس بهتر است ابتدا در حین طراحی و چیدمان به صورت ذهنی بدانید مسیر تغذیه را از کجا قرار است رد کنید تا آن مسیر را مسدود نکنید و نیاز به Via زدن زیاد نداشته باشد و اینکه ترک‌های تغذیه را تا جای ممکن پهن بگیرید. (این پهنا متناسب با میزان جریان کشی برد هست مثلا می‌توان پهنا را روی 1mm یا 1.5mm قرار داد.)

اگر جایی مجبور به Via زدن شدید برای تغذیه بیش از یک Via قرار دهید تا از بابت جریان‌کشی خیالتان راحت باشد و بهتر است روی Via ها یک Fill هم قرار دهید تا اتصال قوی‌تری برقرار شود. 

از Via با اندازه 0.25mm حداکثر جریان 1.5A عبور می‌کند. پس اگر برد شما جریان‌کشی لحظه‌ای بالایی دارد به Via های بیشتری روی مسیر تغذیه نیاز دارید.

نکته: بهترین حالت قرار دادن چند Via در طول ترک به صورت موازی است. اندوکتانس Via زیاد است که با موازی کردن اندوکتانس آن‌ها کم می‌شود.

روی مسیر تغذیه و در نزدیکی پایه‌های تغذیه حتما از خازن با ظرفیت مناسب استفاده کنید تا اثر نویزهای احتمالی در مسیر تغذیه را گرفته و ولتاژ صاف‌تری را به آی‌سی تحویل دهد.

الزامات مربوط به ساخت مدار چاپی[ویرایش | ویرایش مبدأ]

برای چیدمان قطعات در برد بهتر است به این ترتیب پیش برویم:

  1. چیدمان قطعات با موقعیت مشخص (مانند کانکتور ، پیچ و …)
  2. تجمیع قطعات هر بخش کنار یکدیگر
  3. چیدمان محلی و مسیرکش اولیه
  4. کنار هم قرار دادن اجزای پازل (هر بخش کنار دیگری)

چیدمان قطعات:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

ابتدا قطعات ثابت را قرار می‌دهیم.

سعی می‌کنیم هرآنچه مربوط به ورودی برد است در یک سمت (مثلا بالا یا سمت چپ برد) قرار دهیم و خروجی‌ها را در سمت دیگر (پایین یا راست).

پس از قرار دادن پیچ‌ها در PCB می‌توان ارتباط آن‌ها را با شماتیک قطع کرد. بدین صورت که Type پیچ را روی Graphical قرار دهید. 

تجمیع قطعات هر بخش کنار یکدیگر و مسیرکشی اولیه:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

در هنگام طراحی برد بهتر است مدار را به بخش‌های مختلف تقسیم کنیم و قطعات هر بخش را کنار هم قرار دهیم. مثلاً قطعات مربوط به بخش رگولاتور و تغذیه شامل آی‌سی و خازن‌های ورودی و مقاومت‌ها کنار هم باشند، بخش مربوط به اترنت و شارژر و … هم به همین صورت. این‌طوری هم چیدمان منظم‌تری داریم و هم بعداً بهتر می‌توان برد را عیب‌یابی کرد (به عبارتی قطعات هر بخش شرق و غرب نیست و مجبور نیستیم دنبالشون بگردیم!!)

پس از کنار هم قرار دادن قطعات مسیرکشی اولیه هر بخش را انجم می‌دهیم. گاهی ممکن است این مسیرکشی در زمان کنار هم قرار دادن بخش‌ها نیاز به تغییرات داشته باشد. که بستگی به چینش بخش‌ها و دیگر ترک‌ها دارد.

کنار هم قرار دادن اجزای پازل:[ویرایش | ویرایش مبدأ]

پس از اینکه چیدمان هر بخش را به صورت مجزا انجام دادیم تمام بخش‌ها را مانند پازل کنار هم قرار می‌دهیم و ترک‌کشی نهایی را انجام می‌دهیم. 

در نهایت نیز برد را Polygon کرده و از طریق Tools—> Design Rule Check طراحی را چک نهایی می‌کنیم و تمام.

فیلم های آموزشی آلتیوم دیزاینر[ویرایش | ویرایش مبدأ]

1 https://www.aparat.com/v/9J8v1
2 https://www.aparat.com/v/1zZS8
3 https://www.aparat.com/v/X1aDB
4 https://www.aparat.com/v/hismY

آموزش نرم افزار کدویژن[ویرایش | ویرایش مبدأ]

CodeVisionAVR.png

میکروکنترلرها پردازنده هایی با حافطه‌ی ROM ،RAM، تایمر، پورت‌های ورودی و خروجی (I/O) و … در یک پک تراشه می‌باشند. به عبارت دیگر میکروکنترلر، مدار مجتمعی است که از یک CPU و اجزای دیگر تشکیل شده است. یکی از بزرگترین تولیدکنندگان میکروکنترلرها شرکت Atmel است. فرایند استفاده ساده از میکروکنترلرهای خانواده AVR باعث شده بیشتر مورد توجه قرار بگیرند. برنامه نویسی میکروکنترلرهای AVR بیشتر به زبان‌های C و Basic توسط کامپایلرهای Codevision و BASCOM صورت می‌گیرد. در این آموزش قصد داریم تا نحوه ساختن پروژه‌ی جدید در کامپایلر نرم افزار Codevision و پروگرام کردن برنامه بر روی آی سی را توضیح دهیم.

شروع کار با نرم افزار Codevision[ویرایش | ویرایش مبدأ]


برای ساخت پروژه‌ی جدید پس از باز کردن نرم افزار Codevision، از منو File گزینه New و سپس گزینه Project را انتخاب کنید.

پیغام باز شده از شما می‌پرسد که آیا می‌خواهید از بخش کدویزارد استفاده کنید؟ در این آموزش فقط نحوه‌ی ساخت پروژه‌ی جدید و پروگرام کردن میکروکنترلر را آموزش می‌دهیم. بخش کدویزارد نرم افزار Codevision را در آموزش‌های بعدی معرفی خواهیم کرد. بنابراین گزینه NO را انتخاب کنید. 

صفحه ی باز شده در نرم افزار Codevision مربوط به آدرس ذخیره‌ سازی پروژه می‌باشد. ابتدا محل مورد نطر برای ذخیره سازی را انتخاب کرده و سپس برای پروژه اسمی انتخاب کنید. 

در این صفحه باید مدل میکروکنترلر خود را انتخاب کنید. برای مثال Atmega8 و سپس گزینه OK را انتخاب کنید. قسمت پایین مربوط به فایلی است که کدهای پروژه در آن ذخیره می‌شود. 

در بخش C Compiler از منوی باز شده شما به تنطیماتی مثل تغیر مدل میکروکنترلر، کریستال و … دسترسی دارید. با انتخاب گزینه  OK پروژه در نرم افزار Codevision ساخته شده و آماده کدنویسی است. 

پس از پایان کد نویسی از منو Project گزینه Compile را انتخاب کنید. اگر خطایی مشاهده نکردید سپس از همان منو Project در نرم افزار Codevision گزینه Build All را انتخاب کنید. تا برنامه به زبان ماشین ترجمه و در فایلی با پسوند hex ذخیره شود.   


آپلود کدها از طریق پروگرامر[ویرایش | ویرایش مبدأ]


حال پروگرامر را به سیستم متصل کنید. در این آموزش از پروگرامر هاتل استفاده شده است. در پست‌های بعدی بیشتر راجع به این موضوع توضیح خواهم داد. میکروکنترلر را به طور صحیح روی پروگرامر قرار دهید. سپس نرم افزار مربوط به میکروکنترلر را باز کرده و از منو Buffer گزینه Load Buffer را انتخاب کنید. 

در صفحه‌ی باز شده باید فایل هگز مربوط به برنامه را انتخاب کنید سپس به محل ذخیره پروژه رفته و از پوشه Debug داخل پوشه Exe فایل با پسوند hex  را انتخاب کنید. 

توجه داشته باشد که فیوزبیت‌های آی سی به صورت پیشفرض بر روی ۱ مگاهرتز تنطیم شده است. پس اگر برنامه را در نرم افزار Codevision با کریستال ۸ مگاهرتز کامپایل کرده‌اید. باید در بخش Fuses فیوز بیت‌ها را بر روی ۸ مگاهرتز تنظیم کنید. 

پس از اتمام مراحل بالا گزینه Auto Program را انتخاب کنید، و صبر کنید تا آی سی پروگرام شود. حال آی سی میکروکنترلر AVR آماده‌ی استفاده بر روی مدار می‌باشد.

شماره فیلم لینک
1 https://www.aparat.com/v/Jw4Mf
2 https://www.aparat.com/v/9J8v1/آموزش_گام_به_گام_آلتیوم
3 https://www.aparat.com/v/x74hH
4 https://www.aparat.com/v/FSMiU
5 https://www.aparat.com/v/1R5i6
6 https://www.aparat.com/v/vgaWq
7 https://www.aparat.com/v/wmCxz
8 https://www.aparat.com/v/vgaWq
9 https://www.aparat.com/v/Tmz9h
10 https://www.aparat.com/v/KslZ0
11 https://www.aparat.com/v/LAow5
12 https://www.aparat.com/v/FPAit
13 https://www.aparat.com/v/CjJ2p
14 https://www.aparat.com/v/O245v
15 https://www.aparat.com/v/O2FLx

برای علاقه مندان[ویرایش | ویرایش مبدأ]

به دلیل محدودیت وقت برای علاقه مندان به جهت کسب اطلاعات بیشتر لینک های زیر قرار داده شده است.

لینک
https://melec.ir/spi-serial-peripheral-interface-basics/
https://www.aparat.com/v/ed5z8
https://ideaelec.com/arduino-training/
https://digispark.ir/arduino/
http://levinic.com/arduino-tutorial/
https://www.aparat.com/v/w1LOJ
https://www.aparat.com/v/IvldH
https://www.naminic.com/2017/06/14/202-2/

تشکر و قدردانی[ویرایش | ویرایش مبدأ]

سپاسگزار از همراهی شما دانشجویان گرامی. امیدوار هستم که توانسته باشم منبع کوچکی برای استفاده شما عزیزان تهیه کرده باشم و به ارتقا و پیشرفت این کتابخانه که در رابطه با مهندسی برق می باشد خوش بین هستم.

با تشکر- آقاخان