ساخت سيستم آموزشي ميکروکنترلرهای AVR هومان مهم کار خیراندیش عضو هيأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی گرمسار hkheyrandish@iau-garmsar.ac.ir مهرداد کمالی عضو هيأت علمی دانشگاه آزاد اسلامی گرمسار mehr_kamali@yahoo.com

خلاصه - هدف نهائی از انجام اين تحقيق ، ساخت يک سيستم آموزشی ميکروکنترلرهای AVR است به گونه ای که دارای مزايای بيشتری نسبت به سيستم های مشابه موجود باشد . در اين مقاله مزایای سيستم آموزشی ساخته شده با بهترين سيستمهای آموزشی موجود مقايسه خواهد شد . کلمات کليدی – سيستم آموزشی ، ميکروکنترلر AVR ، سون سگمنت 1- مقدمه استفاده از سيستمهای آموزشی در امر آموزش مباحث مربوط به ميکروکنترلرها ، بهترين و سريع ترين روش می باشد . چراکه به کمک سيستم های آموزشی ، بکارگيری ميکروکنترلرهای مذکور در مدارات گوناگون در عرض چند ثانيه امکان پذير خواهد بود . 2- ويژگيهای يک سيستم آموزشی مطلوب امروزه سيستم های آموزشی بسياری در دسترس می باشد که هر يک دارای معايب و مزايائی نسبت به يکديگر می باشند . در اينجا شرايط يک سيستم آموزشی مطلوب را بر می شمريم . 1- سهولت در کاربرد 2- بكارگيري انواع محافظتها براي جلوگيري از آسيب رسيدن به ميكروكنترلر 3- طراحي حرفه اي جهت بكارگيري بهينه از كليه قابليتهاي ميكروكنترلرهاي و محدود نكردن ميكروكنترلر مذكور جهت ارتباط با مدارات خارج از سيستم 4- پروگرامر داخلي ، جهت برنامه ريزي بر روي ميكروكنترلرها بدون نياز به خارج نمودن ميکروکنترلر از سيستم آموزشی 5- قابلت پياده سازي بيشترين مدارات مورد نياز بر روي سيستم آموزشي 6- عدم حساسيت سيستم آموزشی به نويز محيط 7- مناسب بودن قيمت سيستم آموزشی 8- کم حجم بودن سيستم آموزشی 3- سيستم های آموزشی موجود يکی از بزرگترين شرکتهای توليد کننده سيستم های آموزشی ، شرکت Mikroelectronika است که محصول سال 2007 آن در زمينه ميکروکنترلرهای AVR ، يک سيستم آموزشی با نام EasyAVR4 می باشد که در شکل 1 نمای ظاهری آن به نمايش درآمده است . شکل 1 : نمای ظاهری سيستم آموزشی EasyAVR4

پس از ماهها تحقيق و تلاش ، موفق به طراحی و ساخت يک سيستم آموزشی با نام MK3 گرديديم که نمای ظاهری آن در شکل 2 به نمايش درآمده است . شکل 2 : نمای ظاهری سيستم آموزشی MK3

در ادامه مزایای سيستم MK3 را نسبت به سيستم های آموزشی موجود و سيستم آموزشی EASYAVR4 بر می شمريم . 4- مزایای سيستم MK3 سيستم آموزشی MK3 دارای پروگرامر داخلی بوده و در طراحي آن عدم حساسيت به نويز محيط در نظر گرفته شده است . سيستم آموزشی MK3 علاوه بر ميکروکنترلرهای AVR ، توانائی بکار گيری ميکروکنترلرهای سری 89SXX نيز داراست . اين موضوع از آن جهت دارای اهميت می باشد که جهت آموزش مباحث مربوط به ميکروکنترلرهای AVR و ميکروکنترلرهای سری 89SXX نيازی به دو سيستم آموزشی مجزا و در نتيجه هزينه کردن دو برابر نمی باشد . لازم به ذکر است که سيستم آموزشی MK3 از اين نظر منحصر بفرد می باشد . بكارگيري مدارات محافظ براي جلوگيري از آسيب رسيدن به ميكروكنترلر يکي از مهمترين مزيتهای يک سيستم آموزشی می باشد . زيرا بسياری از کاربران آنها مبتدی بوده و مهارت لازم جهت استفاده صحيح از ميکروکنترلرها را دارا نمی باشند . در سيستم های آموزشی موجود ، هيچ گونه مدار محافظی درنظر گرفته نشده است . در سيستم های آموزشی موجود ، اگر جامپرهای قسمتهای مختلف سيستم ، به صورت اشتباه قرار گيرند ممکن است موجب آسيب رسيدن به بعضی قسمتهای سيستم آموزشی و يا ميکروکنترلر گردند ولی در سيستم آموزشی MK3 اين مشکل وجود ندارد و در طراحی اين سيستم آموزشی ، کليه مدارات محافظ جهت جلوگيری از آسيب رسيدن به سيستم آموزشی و ميکروکنترلر در نظر گرفته شده است به گونه ای که هرگونه تنظيم اشتباه جامپرهای سيستم و غيره ، موجب آسيب رسيدن به سيستم آموزشی و ميکروکنترلر نخواهد شد . در سيستم آموزشی MK3 امکان برقراری ارتباط با هر يک از لوازم جانبی شامل LCD ، سون سگمنتها و غيره توسط چند پورت از ميکروکنترلر امکان پذير بوده و لذا امکان راه اندازی آنها به توسط کليه ميکروکنترلرهای AVR امکان پذير می باشد . به عنوان مثال در سيستم آموزشی MK3 ، نمايشگر LCD به پورت B و D از ميکروکنترلر متصل گرديده است و در اين حالت امکان راه اندازی آن توسط ميکروکنترلرهای AVR 28 پايه نيز وجود دارد . اين در حالی است که در سيستم های آموزشی موجود ، اين امکان وجود ندارد . سيستم آموزشی MK3 نسبت به سيستم های آموزشی موجود ، دارای قابليتهای امکانات بيشتر ديگری نيز می باشد که از جمله آنها می توان موارد ذيل اشاره نمود : سيستم آموزشی MK3 دارای قابليت اتصال آی سی MAX 485 به ميکروکنترلر جهت ارتباط RS-485 می باشد که به دليل اهميت بالای اين ارتباط در بخش صنعتی ، بسیار حائز اهمیت است . سيستم آموزشی MK3 دارای قابليت اتصال کيبردهای با کانکتور PS2 به ميکروکنترلر نيز می باشد که اين ويژگی نيز در انجام پروژه های صنعتی بسيار مهم می باشد . جهت کار با سنسورهای مختلف ، قابليت اتصال سنسورهای گيرنده و فرستنده مادون قرمز نيز در سيستم آموزشی MK3 درنظر گرفته شده است . دارا بودن پروگرامر خارجی جهت برنامه ريزی بر روی ميکروکنترلرهای AVR و ميکروکنترلرهای سری 89SXX در خارج از سيستم آموزشی نيز یکی دیگر از قابلیتهای سيستم آموزشی MK3 است . 5- نتيجه گيری سيستم آموزشی MK3 نسبت به سيستم آموزشی های آموزشی موجود داخلی و خارجی ، دارای مزايائی است که جهت آموزش مباحث مربوط به ميکروکنترلر AVR مناسب تر می باشد . سپاسگزای طراحی و ساخت سيستم آموزشی MK3 در قالب طرح پژوهشی در دانشگاه آزاد اسلامی واحد گرمسار بوده است و در اينجا لازم می دانيم از حمايتهای سازمان مرکزی دانشگاه آزاد اسلامی تشکر نمائيم . مراجع

Web : www.mikroe.com Web : www.dontronics.com Web : http://hubbard.engr.scu.edu Web : www.kanda.com Web : www.sensair.com