واحد آموزش الکترونیک

 

مبانی الکترونیک عمومی

الکترونیک عمومی یکی از رشته های صنعتی مادر محسوب می شود و تمام علوم و فنون موجود به نحوی با این علم پیوند خورده اند  که از وسایل روزمره زندگی تا پیچیده ترین فن آوری های فضایی حضور این علم به وضوح قابل مشاهده است. بی شک برای یافتن جایگاه مناسب این علم در کشورمان بایست مبانی آموزش رشته الکترونیک عمومی با استحکام و براساس برنامه ریزی علمی پایه گذاری شود.

بخش اول : معرفی دانش الکترونیکبخش دوم : تئوری الکترونیک

  • جریان ، ولتاژ
  • مقاومت

DC منابع

  • مدارهای الکتریکی
  • قانون اهم
  • ساده سازی مدارها
  • خازن ها و راکتانس خازنی
  • سلف ها و راکتانس سلفی

AC منابع بخش سوم : ادوات پایه در الکترونیک

  • سیم ، کابل و کانکتور
  • باتری ، سوئیچ و رله
  • انواع مقاومت
  • انواع خازن
  • انواع سلف
  • ترانسفورماتور
  • فیوز و قطع کننده ی مدار

بخش چهارم : نیمه هادی ها

  • فناوری نیمه هادی
  • کاربردهای سیلیکون
  • دیودها
  • کاربردهای دیود
  • دیودزنر
  • کاربردهای دیودزنر

بخش پنجم : ترانزیستورها

  • معرفی ترانزیستور
  • (BJT)ترانزیستورهای دوقطبی
  • (JFET)ترانزیستورهای پیوندی اثر میدانی
  • MOSFET  ترانزیستورهای
  • (Unijunction Transistor) ترانزیستورهای تک پیون

برنامه نویسی C برای میکروکنترلرها

دانشجویان برق الکترونیک با گذراندن این دوره می توانند سطح بسیار مناسبی در حوزه برنامه نویسی کسب و از این توانمندی در حوزه میکروکنترلر و برقراری ارتباط با انواع سخت افزارهای الکترونیکی ، استفاده نمایند.

  • مقدمات زبان
  • انواع داده ها
  • چگونگی تعریف متغیرها
  • آشنایی با نحوه مقدار دهی متغیرها
  • معرفی عملگرهای محاسباتی ، رابطه ای ، منطفی ، بیتی و نحوه استفاده از آن ها
  • تقدم عملگرها
  • آشنایی با ساختار برنامه نویسی
  • C ورودی و خروجی داده ها در زبان
  • printf , scanf معرفی توابع
  • getche(),getchar(),getch() خواندن کاراکتر با استفاده از توابع
  • putch(),putchar() چاپ کاراکتر با استفاده از توابع
  • حلقه های تکرار و ساختارهای تصمیم گیری
  • for,while,do … while آشنایی با حلقه های تکرار
  • آشنایی با کاربرد حلقه های تکرار تو در تو
  • if ,else if,switch آشنایی با ساختارهای تصمیم گیری
  • break,continue,goto معرفی دستورهای
  • آرایه ها و رشته ها
  • تعریف آرایه و رشته و کاربرد آن ها
  • آشنایی با نحوه مقداردهی به آرایه و رشته
  • جستجو در آرایه ها
  • معرفی توابع کاربردی جهت استفاده از آرایه ها و رشته ها در برنامه
  • توابع و برنامه نویسی ساخت یافته
  • آشنایی با روش های تابع نویسی
  • معرفی انواع توابع از نظر ورودی و خروجی
  • تعریف متغیرهای محلی و عمومی

میکروکنترلر AVR

میکروکنترلرها در حقیقت کامپیوترهای کوچکی هستند که اکثر امکانات کامپیوترهای معمولی را در مقیاس کوچکتر دارا می باشند و برای کارهای کنترلی به عنوان یک قطعه از یک سیستم به کاربرده می شوند .یکی از خانواده های بسیار پرطرفدار میکروکنترلرها ،‌ میکروکنترلر AVR ساخت شرکت ATMEL می باشد. هم اکنون دانشجویان ، مهندسین و تولید کنندگان در عرصه های گوناگون برای اجرای طرح ها و نظریات خود از آن استفاده می نمایند  و با یادگیری مفاهیم آنها ، طرح ها و ایده های ذهنی خود را در حوزه سخت افزار کامپیوتر ، الکترونیک ، روباتیک ، مکانیک ، کنترل ، مهندسی پزشکی  و …… پیاده سازی نمایید. از دیدگاه بازار کار ، میکروکنترلر AVR به عنوان بیس و پایه بسیاری از میکروها شناخته می شود و تسلط در این حوزه لازمه یادگیری و کسب مهارت در سایر میکروکنترلرها می باشد.

 

سرفصل دوره:

  • Touch Panel گرافیکی و کار با LCD راه اندازی
  • SIM راه اندازی ماژول ۹۰۰
  • SMS ارسال و دریافت
  • برقراری ارتباط صوتی از طریق سیم کارت
  • SMS کنترل وسایل الکتریکی از طریق ارسال
  • MMC آشنایی با کارت های حافظه
  • سیگنال ژنراتور سینوسی سه فاز با امکان تغییر دامنه ، فرکانس و فاز
  • SPI با استفاده از پروتکل AVR شبکه بندی میکروکنترلرهای
  • AVR ارتباط مستقیم کیبورد کامپیوتر با
  • GPS راه اندازی سنسور
  • راه اندازی سنسورهای دما ، فشار و رطوبت
  • AVR در Sleep آشنایی با مد
  • Boot Loader آشنایی با امکان
  • ID Caller راه اندازی
  • انجام پروژه های کاربردی و مثال های عملی

 

میکروکنترلرهای ARM7

 

میکروکنترلرهای  ARMپردازنده ای از نوع ۳۲ بیتی و دارای معماری RISC هستند که از سرعت نسبتا بالایی برخوردار می باشند (کلاک از ۳۰۰ تا ۲۰۰۰ مگاهرتز). استانداردی که برای این پروسسورها در نظر گرفته شده به همراه سرعت بالا ، حافظه کش مناسب ، مقایسه گرهای داخلی ، تایمرهای ۱۶ بیتی برای پیاده سازی RTC و … ، باعث شده که عملکرد این تراشه ها نسبت به انواع دیگر پروسسورهای هم تراز ، دارای کیفیت و قدرت بالاتری باشد.

این دوره به منظور آشنایی و تسلط بر مباحث مقدمتی و پیشرفته این میکروکنترلر تنظیم شده که دانشجو پس از گزراندن این دوره می تواند تسلط خود را در طراحی و پیاده سازی انواع بردهای با میکروکنترلر ARM  ، به کار گیرد.

  • دوره مقدماتی

و تفاوت آن با سایر پردازنده ها ARM آشنایی با معماری پردازنده

و … ATMEL, PHILIPS, ST ساخت شرکت های ARM بررسی و مقایسه میکروکنترلرهای

ATMEL ساخت شرکت AT91SAM7S آشنایی با پردازنده ۲۵۶

بررسی سخت افزار و آشنایی با کاربرد هر پایه

آشنایی با امکانات داخلی آی سی و مشخصات الکتریکی هر واحد

KEIL آشنایی با کامپایلر

برنامه HEX  آموزش ایجاد پروژه جدید، برنامه نویسی و ساخت فایل

استفاده از دیباگر نرم افزاری و تست برنامه قبل از پروگرام کردن

(Programming) نحوه پروگرام کردن

H‐JTAG و نرم افزار wiggler آموزش نحوه پروگرام کردن آی سی توسط پروگرامر

USB و پروگرام کردن آی سی توسط کابل SAM‐BA  استفاده از امکان

PMC(Power Management Controller) آشنایی با واحد

داخلی میکرو PLL  انتخاب منبع کلاک داخلی، خارجی و یا استفاده از

(Main Clock) * انتخاب فرکانس اصلی سیستم

فعال کردن یا غیر فعال کردن کلاک هر واحد

PIO(Parallel Input Output) آشنایی با واحد

نحوه تنظیم هر پین به عنوان ورودی و یا خروجی

داخلی برای هر پین pullup  امکان استفاده از مقاومت های

فعال کردن و یا غیر فعال کردن وقفه برای هر پین

(Delay) و نوشتن توابع تأخیر PIT راه اندازی تایمر

LCD 2 و نوشتن توابع برای استفاده از x کاراکتری ۱۶ LCD راه اندازی

برای زمان های طولانی ALARM و نحوه تنظیم RTT راه اندازی تایمر

ADC(Analog Digital Converter) راه اندازی واحد

نوشتن توابع مورد نیاز برای کار با این واحد

نحوه اتصال سنسورهای آنالوگ به این واحد و برنامه نویسی برای آنها

AIC(Advanced Interrupt Controller) بررسی واحد

نحوه فعالسازی وقفه هر واحد و تنظیمات مربوط به آن

راه اندازی وقفه های داخلی و خارجی میکرو

USART راه اندازی واحد

(RS232 , RS485, Iso7816, IrDA,…) آشنایی با مدهای کاری متفاوت این واحد از قبیل

USART  ایجاد ارتباط بین دو میکرو، ارسال و دریافت اطلاعات از طریق

نحوه ایجاد ارتباط با پورت سریال کامپیوتر

  • دروه پیشرفته

۶۴ و نوشتن توابع ترسیم اشکال هندسی و نوشتن متن x گرافیکی ۱۲۸ LCD راه اندازی

TWI(Two Wire Interface) آشنایی و راه اندازی

TWI  ارتباط چند میکرو با استفاده از

TWI  آشنایی و راه اندازی حافظه ها و سنسورهای

SPI(Serial Peripheral Interface) راه اندازی واحد

SPI  نوشتن توابع ارسال، دریافت و تنظیمات

SPI  نحوه شبکه کردن چند میکرو از طریق پروتکل

PDC(Peripheral DMA Controller) راه اندازی واحد کنترل مستقیم حافظه

آشنایی با نحوه ارسال و دریافت اطلاعات توسط واحدهای ارتباطی از قبیل

.CPU بدون دخالت (USART , SPI, TWI,…)

MMC(Multi Media Card) آموزش کار با حافظه های

USB آشنایی با پروتکل

و نحوه عملکرد آن USB آشنایی با سخت افزار

موجود در ویندوز DLL  نحوه استفاده از فایل های

HID(Human Interface Device) آشنایی با کلاس

انجام یک پروژه عملی ارتباط با کامپیوتر از طریق پورتUSB

FPGA

 

FPGAها راه حلی برای ایجاد یک سیستم با انعطاف پذیری بالا و کارایی مورد نیاز می باشند. FPGA ها با ارائه یک معماری برنامه پذیر، قیمت پایین و زمان راه اندازی اندک و مهم تر از همه ، ایجاد امکان پردازش موازی مشکلات متعدد مهندسین و طراحان مدارات دیجیتال  را مرتفع نموده اند .

قابلیت پردازش موازی در پردازنده های FPGA ، قابلیتی است که این پردازنده ها را از میکروکنترلرها متمایز می سازد . از دیگر مزایای استفاده از FPGA ها در طراحی ها ، می توان به سرعت بالای پردازش و فرکانس کاری بسیار بالای آن ها اشاره کرد .FPGA ها در حوزه های گسترده ای از جمله پردازش سیگنال ، پردازش تصویر ، فیلترهای دیجیتال ، سیستم های انتقال دیتاهای دیجیتال ، سیستم های  مخابراتی و سیستم های مختلف کنترلی به کار برده می شوند .

از نگاه بازار کار مهارت کار با FPGA ها را می توان در دسته مهارت های سطح بالا قرار داد و مهندسینی که در این زمینه فعالیت می کنند می توانند از موقعیت مناسبی در حوزه الکترونیک برخوردار باشند.

این دوره به دو بخش مقدماتی و پیشرفته تقسیم می شود.

دوره مقدماتی

 و دیباگ سخت افزاری پروژه XILINX CHIPSCOPE آموزش اصول کار با نرم افزار

XILINX PLAN AHEAD آموزش نرم افزار

MICROBLAZE و ایجاد پردازنده های XILINX EDK آموزش کار با نرم افزار

MATLAB در محیط XILINX SYSTEM GENERATOR آموزش کار با نرم افزار

FPGA Editor آشنایی با

( Y7C67013A) USB نحوه راه اندازی مبدل

XILINX های خانواده FPGA نحوه طراحی سخت افزار برای

FPGA اصول طراحی بردهای فرکانس بالا برای پروژهای مبتنی بر

FPGA در LAN پیاده سازی شبکه

vivado آموزش مقدماتی

دوره پیشرفته

آشنایی با مدارات منطقی قابل برنامه ریزی

ALTERA های شرکت FPGA و CPLD آشنایی با

Quartus آشنایی با نرم افزار

نحوه ایجاد پروژه در محیط نرم

تنظیمات قطعه و فایل های موجود در پروژه

نرم افزار و امکان شبیه سازی پروژه قبل از پروگرام کردن simulator آشنایی با محیط

Quartus نحوه پروگرام کردن کردن چیپ توسط نرم افزار

نحوه پیاده سازی پروژه در محیط شماتیک

ساخت قطعه شماتیک جدید

(VHDL) آموزش زبان توصیف سخت افزاری

آشنایی با قالب کلی زبان های توصیف سخت افزاری و تفاوت آنها با سایر زبان های برنامه نویسی

تعریف پورت های ورودی ، خروی و دوطرفه

آشنایی با انواع سیگنالها و متغیرها و نحوه تعریف آنها

استفاده از فرامین شرطی و کنترلی

VHDL داده های برداری در

در برنامه نویسی component به عنوان یک VHDL استفاده از کد

پیاده سازی مدارات ترکیبی وترتیبی

پروژهای عملی

۷‐segment 1 شمارنده با قابلیت نمایش بر روی

PWM 2 ایجاد پالس

۳ برقراری ارتباط سریال با کامپیوتر

USART 4راه اندازی پروتکل

راه اندازی مبدل دیجیتال به آنالوگ۶

کاراکتری LCD 7 راه اندازی

ADC 5راه اندازی مبدل آنالوگ به دیجیتال