آموزش ساخت ربات

درگاه LPT داراي 25 پايه است كه به شكل زير شماره گذاري مي‌شوند.



http://roshd.ir/Portals/0/0and1/Robo...0pin%20out.GIF

براي ساختن اين پروگرامر ساده، شما احتياج به نيم متر كابل فِلَت 5 رشته و يك عدد سوكت نَري LPT داريد. البته الزامي در استفاده از اين نوع كابل نيست و مي‌توان از هر كابل 5 رشته‌ي ديگري براي اين منظور اسفاده كرد.


http://roshd.ir/Portals/0/0and1/Robo...E-S-R14783.jpg
سوكت نَري LPT.

كابل فلت نيز در شكل زير نشان داده شده است.




http://roshd.ir/Portals/0/0and1/Robo...at%20cable.jpg

شما بايد اين 5 رشته را به پايه‌هاي شماره‌ي 6و7و9و10و24‌ از اين سوكت لحيم كنيد.

حالا مي‌توانيد به وسيله‌ي اين 5 سيم ميكروكنترلر خود را پروگرام كنيد. كافيست اين سيم‌ها را به ترتيب زير به پايه‌هاي ميكروكنترلر وصل كنيد.
سيمي كه به پايه‌ي شماره‌ي 6 سوكت متصل شده است، بايد به پايه‌ي SCK در ميكروكنترلر شما وصل شود، در ATmega16، SCK پايه‌ي شماره‌ي 8 است.
پايه‌ي شماره‌ي 7 سوكت، بايد به پايه‌ي MOSI در ميكروكنترلر وصل شود، در ATmega16، MOSI پايه‌ي شماره‌ي 6 است.

پايه‌ي شماره‌ي 9 سوكت، بايد به پايه‌ي Reset در ميكروكنترلر وصل شود، در ATmega16، Reset پايه‌ي شماره‌ي 9 است.

پايه‌ي شماره‌ي 10 متصل سوكت، بايد به پايه‌ي MISO در ميكروكنترلر وصل شود، در ATmega16، MISO پايه‌ي شماره‌ي 7 است.

و در نهايت، پايه‌ي شماره‌ي 24 نيز، بايد به GND يا همان زمين در ميكروكنترلر وصل شود، پايه‌ي 11و 31 در ATmega16L ، - ياهمان GND است.بهتر است براي اتصال اين پايه‌ به ميكروكنترلر، از يك مقاومت 1 كيلو اهم استفاده كنيد.
در ضمن دقت كنيد، كه اگر طول سيم بيش از نيم متر باشد، ممكن است در پروگرام كردن دچار مشكل شويد، به همين خاطر بهتر است تا جاي ممكن طول سيم را كوتاه انتخاب كنيد.

در ابتدا نحوه‌ي تنظيم CodeVision را براي پروگرامري كه در جلسه‌ي پيش ساختيم مطرح كنيم و بعد از اون، كمي هم آموزش زبان C را دنبال كنيم.

در جلسات پيش با بخش پروگرامر(Programmer) در CodeVision آشنا شديم. براي استفاده از نرم افزار پروگرامر، ابتدا بايد آن را با توجه به سخت‌افزاري كه براي پروگرام كردن در اختيار داريم تنظيم كنيم. براي اين كار CodeVision را باز كنيد و از منوي بالا گزينه‌ي "Setting" را انتخاب كنيد. سپس گزينه‌ي "Programmer" را انتخاب كنيد. پنجره‌اي به شكل زير باز مي‌شود.



http://roshd.ir/Portals/0/0and1/Robo...%20setting.JPG

در اين پنجره بايد نوع سخت افزار پروگرامري را كه در اختيار داريد را انتخاب كنيد.
پروگرامري كه ما جلسه‌ي پيش آموزش داديم همين STK200+/300 است كه معمولاً به صورت پيش فرض انتخاب شده است.
قسمت Delay Multiplier هم نياز به تنظيم خاصي ندارد. با استفاده از اين قسمت مي‌توان كمي وقفه‌ در عمليات پروگرام شدن به وجود آورد كه اين كار ممكن است برخي مشكلات احتمالي را در هنگام پروگرام كردن برطرف كند.
در اين قسمت نياز به تنظيم بخش ديگري نيست و پروگرامر آماده‌ي استفاده است.

تا به اينجا ما مقدمات كار با ميكروكنترلر‌هاي خانواده‌ي AVR را ياد گرفتيم و الان مي‌تونيم در حد آماتور از ميكروكنترلر در مدار‌هايي كه طراحي مي‌كنيم، استفاده كنيم.
اما كار با ميكروكنترلر‌هاي AVR به همين جا ختم نمي‌شود، از اينجا به بعد ما سعي مي‌كنيم مبحث ميكروكنترلر را به صورت حرفه‌اي تر دنبال كنيم.
در ادامه‌ي اين جلسه برمي‌گرديم به بحث برنامه نويسي در زبان C تا كمي بيشتر با اين زبان آشنا شويم.
يك نكته را بايد قبل از شروع بحث متذكر شوم، در ميكروكنترلر، همه‌ي ورودي‌ها منطقي مي‌شوند. يعني اگر سطح ولتاژ پايه‌ي ورودي (كه مثلاً يك سنسور نوري به آن متصل شده است) بين 0 تا 2.5 ولت باشد، آي‌سي آن را 0 منطقي در نظر مي‌گيرد و اگر بين 2.5 تا 5 ولت باشد، آن را 1 منطقي در نظر مي‌گيرد.



ساختارهاي كنترلي
در حالت عادي، دستورات داخل برنامه‌ي ما، از اولين دستور تا آخرين دستور به ترتيب اجرا مي‌شوند. اما اگر بخواهيم بعضي از دستورات فقط تحت شرايط خاصي اجرا شوند يا مثلاً بخش‌هاي ديگري از برنامه چندين بار تكرار شوند، بايد بتوانيم روند اجراي دستورات برنامه را كنترل كنيم. براي اين منظور دستوراتي در زبان C وجود دارند كه به آن‌ها دستورات يا ساختار‌هاي كنترلي مي‌گوييم.
اولين ساختار كنترلي كه با آن آشنا مي‌شويم دستور if است.

if _ else:
به كمك اين دستور، ما مي‌توانيم براي اجراي هر بخش از برنامه شرط يا شروطي بگذاريم كه اگر اين شروط برقرار نباشند، ميكروكنترلربدون اجراي آن دستورات از روي آن‌ها رد شود و روند اجراي برنامه به بعد از اين دستورات منتقل شود. اين دستور در برنامه به شكل زير استفاده مي‌شود.

if (شرط يا شروط)

{

دستوراتي كه فقط اگر شروط بالا برقرار باشند اجرا مي‌شوند

}

else

{

دستوراتي كه فقط اگر شروط بالا برقرار نباشند اجرا مي‌شوند

}

نكات مهم در مورد اين ساختار:
1- بعد از هر كدام از دستورات در داخل if و else بايد حتماً ";" گذاشته شود.
2- دقت كنيد كه بعد از خود if و else نيازي به ";" نيست.
3- اگر بخواهيم چند شرط براي if بگذاريم ، به نحوي كه فقط اگر همه‌ي شروط برقرار بودند دستورات اجرا شوند، بايد به شكل زير عمل كنيم:

if (شرط1 && شرط2 && شرط3)

4- اگر بخواهيم چند شرط براي if بگذاريم ، به نحوي اگر هركدام ازشروط برقرار بودند، دستورات مربوطه اجرا شوند بايد به شكل زير عمل كنيم:

if (شرط1 || شرط2 || شرط 3 )

5- اگر بخواهيم تساوي 2 عبارت، يا يك عبارت با يك مقدار را چك كنيم به شكل زير عمل مي كنيم:

if (a == b && f == 20)

اين عبارت 2 شرط دارد كه اگر متغير a برابر با متغير b باشد و اگر متغير f هم برابر با مقدار 20 باشد، دستورات مربوط به if اجرا مي‌شوند.

6- اگر بخواهيم مقدار خروجي مثلاً يك سنسور نوري را چك كنيم كه 1 منطقي است يا نه، به صورت زير عمل مي‌كنيم:

if ( PORTB.1== 1 )
يا
if (PORTB.1 !== 0 )

اين 2 عبارت دقيقاً يك كار را انجام مي‌دهند. همانطور كه مي‌بينيد، "==!" به معناي عدم تساوي است.در حالت كلي "!"در اين زبان به معناي نقيض است.

اميدوارم مطالب ارائه شده تا به اينجا داراي سطح كيفي مناسبي بوده باشند و و دوستان عزيز ما بهره‌وري مناسب را از اين مطالب كرده باشند. اگر پيشنهاد يا نظري در مورد اين بخش داريد حتماً با ما در ميان بگذاريد تا انشاالله بتوانيم با الهام‌گيري از نظرات سازنده شما دوستان عزيز، اين بخش را پربارتر كنيم.
در اين جلسه هم بحث برنامه نويسي زبان C را دنبال مي‌كنيم و در ادامه‌ي مبحث جلسه‌ي قبل، شما را با 2 ساختار كنترلي ديگر آشنا مي‌كنيم.




ابتدا يك نكته‌ي ديگر در مورد ساختار if() و else:
الزامي براي نوشتن قسمت else نيست، يعني مي‌توان فقط if را بدون داشتن else استفاده كرد. همانطور كه مي‌دانيد، از else زماني استفاده مي‌كنيم كه بخواهيم در صورت نادرست بودن شروط ، دستورات مشخصي اجرا شوند(به جلسه‌ي 31 مراجعه شود)


ساختار while():
عملكرد اين ساختار به اين صورت است كه ما شرط يا شروطي را براي آن تعريف مي‌كنيم و تا زمانيكه اين شرط يا شروط برقرار باشند، دستوراتي كه تعيين مي‌كنيم دائماً اجرا شوند و مكرراً تا زمانيكه شروط برقرار هستند اين دستورات تكرار مي‌شوند.
اين ساختار به صورت زير نوشته مي‌شود.

while( شرط يا شروط )

{

دستور1 ;

دستور2 ;

دستور3 ;

…

}

دستورات 1 تا 3 و كلاً هر دستوري كه در قسمت مشخص شده نوشته شده باشد، مكرراً تازمانيكه شروط داخل پرانتز برقرار باشند اجرا مي‌شوند.

نكات مهم در مورد اين ساختار:

تمام نكاتي كه در مورد ساختار else-if در جلسه‌ي گذشته مطرح كرديم در مورد سختار while هم صادق هستند.
همانطور كه قبلاً هم گفته شد، زبان C يك زبان "Case Sensitive" است، يعني در اين زبان بين حروف بزرگ و كوچك تفاوت است. while، if، else همگي با حروف كوچك نوشته مي‌شوند و اگر با حروف بزرگ نوشته شوند كار نمي‌كنند.
همانطور كه قبلاً گفته شد، دستور while(1) يك حلقه‌ي بي نهايت است و دستورات داخل آن تا زمانيكه ميكروكنترلر روشن باشد مكرراً اجرا خواهند شد.


در ادامه‌ي اين جلسه قصد داريم يكي از مهمترين و پركاربردترين قابليت‌هاي ميكروكنترلر‌ ATmega16 به نام ADC يا همان A to D را معرفي كنيم.

ADC چيست؟
ADC مخفف "Analog-Digital Converter" و به معناي مبدل آنالوگ به ديجيتالاست.
اگر بخواهيم اين قابليت را به صورت ساده توصيف كنيم، يك ولت متر ديجيتال است كه بر روي پايه‌هاي ميكروكنترلر نصب شده است و به وسيله‌ي آن مي‌توان ولتاژ پايه‌هاي ورودي را با دقت مناسبي اندازه‌گيري كرد. همانطور كه مي‌دانيد ما تا به حال در هيچ‌ آي سي نمي‌توانستيم شدت ولتاژ ورودي را به دقت اندازه گيري كنيم و فقط مي‌توانستيم بدانيم آيا ولتاژ ورودي بالاي 2.5 ولت است يا زير 2.5 ولت، و ورودي‌هايمان را به صورت 0 و 1 برسي مي‌كرديم.(آي سي ها ورودي‌هاي خود را منطقي مي‌كنند)
اما به كمك اين قابليتِ ميكروكنترلر‌هايِ خانواده‌ي AVR، ما مي‌توانيم با دقت مناسبي ولتاژ ورودي خود را بررسي كنيم.
يكي از كاربرد‌هاي مهم ADC مي‌تواند در ربات‌هاي امدادگر دانش‌اموزي براي تشخيص رنگ باشد. همانطور كه مي‌دانيد هر رنگ، ميزان مشخصي از نور را بازتاب مي‌دهد و بقيه‌ را جذب مي‌كند، ما با اندازه‌گيري مقدار نور بازتاب شده، ميتوانيم رنگ را تشخيص دهيم. در اينجا ما براي اندازه‌گيري ميزان شدت نور بازتاب شده، بايد از ADC ميكروكنترلر استفاده ‌كنيم تا بتوانيم ولتاژ خروجي سنسور نوري خود را به دقت اندازه‌گيري كنيم.
ADC يكي از مهمترين و پر كاربردترين قابليت‌هاي ميكروكنترلر‌هاي خانواده‌ي AVR است كه به تدريج با كاربرد‌هاي فراوان آن در بخش‌هاي مختلف آشنا خواهيد شد.
در اين جلسه ما نحوه‌ي انجام تنظيمات اوليه‌ي CodeWizard براي راه‌اندازي ADC را آموزش مي‌دهيم.
ابتدا CodeWizard را باز كرده و در آن، لبه‌ي ADC را انتخاب مي‌كنيم، و در لبه‌ي ADC، گزينه‌ي "ADC Enabled" را تيك مي‌زنيم و سپس مانند شكل زير تنظيمات را انجام مي‌دهيد :

http://roshd.ir/Portals/0/0and1/Robo...DC-Enabled.jpg

همانطور كه مي‌بينيد، دومين قسمتي كه تيك زده شده "Use 8 bits" است.در ادامه در مورد دليل اين كار توضيح داده شده است.

همانطور كه گفته شد، وظيفه‌ي ADC، اندازه گيري ولتاژي است كه بر روي پايه‌ي ورودي قرار گرفته است. اما ADC عددي را كه مولتي متر به ما نشان مي‌دهد گزارش نمي‌كند، بلكه متناسب با ولتاژ پايه‌ي ورودي، عددي را در بازه‌ي 0 تا 255 به ما گزارش مي‌كند. يعني عدد 0 را به ولتاژ 0ولت اختصاص مي‌دهد، و 255 را به 5 ولت؛ و هر ولتاژي بين 0 تا 5 ولت را، متناسباً، با عددي بين 0 تا 255 گزارش مي‌كند. در حقيقت براي سهولت در محاسبه، مي توانيد فرض كنيد اندازه‌ي ولتاژ ورودي بر حسب ولت، ضربدر 51، برابرست با عددي كه ADC براي آن ولتاژ مشخص، به ما گزارش مي‌كند.
به عنوان مثالي ديگر، اگر خروجي مدار يك سنسور نوري را به پايه‌ي ورودي ADC متصل كرده باشيد، و خروجي مدار سنسور 2 ولت باشد،‌ADC عدد 102 را به ما گزارش مي‌كند.

اگر تيكِ گزينه‌ي "Use 8 bits" را برداريم، بازه‌ي ما به 0 تا 1024، گشترش پيدا خواهد كرد و در حقيقت دقت اندازه‌گيري ما 4 برابر خواهد شد. يعني 5 ولت ما، به جاي 255، با عدد 1024 گزارش خواهد شد، و ولتاژهاي بين 0 و 5 ولت نيز متناسباً با عددي بين 0 تا 1024 گزارش خواهند شد. اما در كار‌هاي ما نيازي به اين دقت بالا نيست و معمولاً "Use 8 bits" را تيك مي‌زنيم تا بازه‌ي ما بين 0 تا 255 باشد.

درباره‌ي تنظيمات ADC مطالب زيادي وجود دارد كه ما از مطرح كردن تمام آن‌ها در اين بخش مي‌پرهيزيم، دوستاني كه علاقه‌مند هستند، مي‌توانند از طريق كتاب‌هاي مرجع و ديگر مراجع موجود، مطلب را پي بگيرند، اما در همين حدي كه مطالب در اينجا مطرح مي‌شوند، براي كار ما تقريباً كافيست و الزامي در مطالعه‌ي منابع جانبي نيست.

در جلسه ی گذشته در مورد ساختار ADC یا همان مبدل آنالوگ به دیجیتال توضیحات مفصل داده شد. در این جلسه، نحوه ی استفاده از ADC در برنامه را توضیح خواهیم داد.
در میکرو کنترلر ATMEGA16، 8 پایه ی به ADC اختصاص داده شده، یعنی شما می توانید به صورت همزمان، خروجیِ 8 سنسور یا مدار جانبی را به میکروکنترلر خود وصل کنید و اطلاعات آن ها را به وسیله ی ADC دریافت کنید.

اما این 8 پایه کدام پایه ها هستند؟ این 8 پایه، پایه مربوط به پورت A هستند که با فعال کردن ADC در CodeWizard، این پایه ها در اختیار ADC قرار می گیرند. دقت کنید که برای استفده از ADC حتماً باید قبلاً تنظیمات را در CodeWizard انجام داده باشید.
این 8 پایه طبق شکل زیر از ADC0 تا ADC7 نام گذاری شده اند.

http://roshd.ir/Portals/0/0and1/Robo...16_pinouts.GIF

چگونه از ADC در برنامه استفاده کنیم؟هنگامیکه شما تنظیمات اولیه را برای فعال سازی ADC در CodeWizard انجام می دهید، به شما این امکان داده می شود که در هر قسمت از برنامه، مقدار هر یک از 8 ADC را بخوانید و از آن استفاده کنید. عبارت" (شماره ي ADC )read_adc " در هر قسمت از برنامه، حاوي مقدار ADC مورد نظر شماست. مثلاً اگر بخواهيم مقدار ADC0 را بررسي كنيم كه آيا از 100 بزرگتر است يا خير، به شكل زير عمل مي‌كنيم:

if(read_adc(0) > 100)

يا مثلاً اگر بخواهيم مقدار ADC1 را در داخل يك متغير نگه داري كنيم، به شكل زير عمل مي كنيم:

int a;
a= read_adc(1);

مبدل آنالوگ به ديجيتال، يكي از مهمترين قابليت‌هايست كه اكثر ميكروكنترلر‌هاي خانواده‌ي AVR آن را دارند. در ميكروكنترلر‌هاي قديمي‌تر، براي اين كار، بايد يك آي سي به صورت جداگانه بر روي مدار تعبيه مي‌شد.
در جلسه‌ي آينده مبحث بسيار مهم PWM را شروع خواهيم كرد. به وسيله‌ي اين قابليت بسيار مهم،‌ما مي‌توانيم سرعت موتور‌ها يا هر المان ديگري كه به ميكروكنترلر متصل مي‌شود را كنترل كنيم. PWM نيز يكي از قابليت‌هاي مهم خانواده‌ي AVR است كه در جلسات آينده مفصلاً به آن خواهيم پرداخت.

ما قبل از شروع بحث PWM در AVR، ابتدا كمي به قسمت‌هاي مكانيكي ربات مي‌پردازيم.


شاسي ربات


شاسي در ربات‌هاي مختلف بسته به كاربري ربات، ممكن است از جنس‌هاي مختلفي باشد كه محدود به چند نوع فلز يا آلياژ خاص نيست، اما به طور معمول در ربات‌هاي مسابقاتي دانش‌آموزي معمولاً شاسي ربات‌ها را از جنس‌هاي پلكسي گلاس، صفحه‌ي آلمينيوم و يا MDF مي‌سازند.
جهت آشنايي دوستان با اين انواع در مورد هر كدام توضيح مختصري بيان مي‌شود.



پلكسي گلاس:


نوعي پلاستيك فشرده است كه نسبت به حجمش استحكام خوبي دارد. همچنين نسبت به فلزات وزن بسيار كمتري دارد. نوع بي رنگ آن كاملاً شبيه شيشه است، اما بسيار سبكتر از آن است. همچنين مانند شيشه در ضخامت‌هاي مختلفي در بازار موجود است. شكننده است و مانند فلزات انعطاف پذيري ندارد. تنها راه براي انعطاف دادن به آن اعمال حرارت بالا توسط آتش مستقيم يا ... است. براي بريدن آن مي‌توان از اره مويي استفاده كرد، اما راه بهتر و راحت‌تر، استفاده از كاتِر مخصوص پلكسي گلاس است. از همان جايي كه پلكسي گلاس را تهيه مي‌كنيد، مي‌توانيد كاتِر مخصوص آن را هم تهيه كنيد. چگونگي استفاده از آن را هم از فروشنده سوال كنيد.
پلكسي گلاس در ضخامت‌هاي مختلف موجود است. براي ربات مين ياب يا مسير‌ياب ضخامت 4 يا 5 ميليمتر مناسب است.
مي‌توان از پلكسي گلاس مشكي يا دودي هم استفاده كرد كه موجب زيبايي بيشتر ربات مي‌شود.



MDF
ممكن است بسياري از دوستان با اين نوع آشنايي داشته باشند،زيرا در تهيه‌ي كابينت ، كمد‌ و بسياري از اساس منزل استفاده مي‌شود. اين نوع، از تركيب براده‌هاي چوب با نوعي چسب توليد مي‌شود(مشابه نئوپان) و نسبت به چوب‌هاي معمولي استحكام بيشتري دارد. هيچگونه انعطافي ندارد، و مي‌توان با اره برقي و معمولي آن را بريد.
MDF در ضخامت‌هاي مختلفي وجود دارد كه طبيعتاً هرچه ضخامت آن بيشتر باشد،استحكام و وزن آن نيز بالاتر مي‌رود.
MDF 8 ميليمتري براي شاسي ربات‌هاي مسير‌ياب پيشرفته و آتش نشان مناسب است، زيرا براي ساخت اين ربات‌ها محدوديت زيادي براي حجم نداريم، و استحكام بسيار خوبي هم دارد.

با اينكه تقريباً پلكسي گلاس از هر نظر از MDF مناسب‌تر است، اما كمي هم از MDF پرهزينه تر است و به همين خاطر MDF‌ هنوز كاربرد زيادي در ساخت ربات‌ها دارد.




صفحه‌ي آلمينيومي


در ربات‌هاي فوتباليست دانش‌اموزي، به دليل برخورد‌هاي شديدي كه گاهاً ممكن است بين ربات‌ها پيش آيد و فشاري كه به بدنه‌ي ربات وارد مي‌شود،معمولاً شاسي ربات را از جنس صفحه‌ي آلمينيوم 2 يا 3 ميليمتري مي‌سازند، اين امر موجب استحكام بسيار بالاي بدنه مي‌شود.MDF نيز استحكام مناسبي دارد، اما از لحاظ حجمي، حجم صفحه‌هاي فلزي بسيار كمتر از MDF‌است.تنها ايراد صفحه‌ي آلمينيوم، وزن زياد آن است ممكن است كار را دچار مشكل كند، از اين رو دوستان بايد در استفاده از‌ آن دقت لازم را داشته باشند.





چگونه موتورها را به بدنه متصل كنيم؟


چند راه براي اتصال موتورها به بدنه‌ي ربات وجود دارد. يكي از ساده‌ترين و سريع‌ترين روش‌ها براي اتصال موتور‌هاي گيربكس دار به بدنه ، استفاده از بَست ديواركوب لوله‌ي آب است. به شكل زير دقت كنيد.

http://roshd.ir/Portals/0/0and1/Robotic2/motor1.jpg



گيربكس چيست و چه كاربردي در ساخت ربات دارد؟


براي سرعت موتور كميتي به نام rpm يا "دور بر دقيقه" تعريف مي‌شود كه اين كميت، تعداد چرخش شفت موتور را در مدت يك دقيقه نشان مي‌دهد.موتور‌هاي عادي بدون گيربكس rpm بالا و قدرت كمي دارند. rpm بالا موجب بالا رفتن سرعت ربات مي‌شود. قدرت كم و سرعت زياد،در مجموع موجب غير قابل كنترل شدن ربات مي‌شود و هدايت ربات را دچار مشكل مي‌كند.
با اتصال يك گيربكس يا چرخ‌دنده به شفت موتور، مي‌توان سرعت موتور را پايين آورد و قدرت آن را بالا برد. گيربكسي در تصوير بالا روي موتور نصب شده است، سرعت موتور را تا 16/1 پاييين آورده است و سرعت نهايي موتور را به 330 rpm رسانده است.(در تصوير بالا گيربكس زير بَست قرار گرفته است). در اين موتور، سرعت شفت موتور قبل از اتصال به گيربكس 5280 rpm بوده است. اين سرعت براي يك ربات مسير ياب مقدماتي بسيار بالاست. سرعت موتور ربات‌هاي ما بايد زير 200 rpm باشند.
تمام اطلاعات مربوط به موتور را معمولاً شركت‌هاي معتبر موتورسازي بر روي بدنه‌ي موتور مي‌نويسند.
انواع موتور‌هاي گيربكس‌دار با سرعت‌ها و قدرت‌هاي مختلف در حال حاضر در بازار موجود است. يكي از راه‌هاي ارزان براي تهيه‌ي اين موتور‌هاي گيربكس دار،براي پروژه‌هاي ساده، استفاده از موتور ماشين اسباب‌بازي‌هاي ارزان قيمت ساخت چين است. قيمت اين ماشين‌‌ها زير 2000 تومان بوده و از هر اسباب بازي مي‌توان يك موتور و گيربكس را به همراه چرخ آن استخراج كرد. به شكل نگاه كنيد.



http://roshd.ir/Portals/0/0and1/Robotic2/gearbox.jpg

در جلسه‌ي آينده به مبحث ميكروكنترلر برمي‌گرديم و نحوه‌ي كنترل سرعت موتور‌ها را از طريق PWM در ميكروكنترلر‌هاي خانواده‌ي AVR بررسي مي‌كنيم.

در اين جلسه به مبحث ميكروكنترلر برمي‌گرديم و در مورد PWM و كاربرد‌هاي آن در ساخت ربات توضيح خواهيم داد.



PWM چيست؟


در بسياري از موارد، ما نياز به كنترل ولتاژ بر روي پايه‌هاي خروجي ميكروكنترلر را داريم. مثلاً اگر بخواهيم سرعت موتور را كنترل كنيم، بايد ولتاژي كه بر روي موتور اعمال مي‌شود را كنترل كرد. در حقيقت سرعت موتور تقريباًً تابع مستقيمي از ولتاژي است كه بر روي آن اعمال مي‌شود. يعني اگر ولتاژ كاريِ موتوري (ولتاژ استاندارد براي فعال سازي موتور كه بر روي بدنه‌ي آن نوشته مي‌شود) 12 ولت باشد، با اعمال ولتاژ 6 ولت روي آن، مي‌توانيد سرعت چرخش آن(rpm) را حدوداً به نصف كاهش دهيد.
كنترل سرعت ربات، در همه‌ي سطوح رباتيك اهميت بسيار زيادي دارد، از ربات‌هاي مسيرياب ساده گرفته تا ربات‌هاي فوتباليست. ما تا كنون ياد گرفته‌ايم كه چگونه مي‌توان به موتور دستور حركت يا توقف داد، اما راهي براي كنترل سرعت موتور ياد نگرفته‌ايم.



يادآوري

همانطور كه مي‌دانيد سطح ولتاژ پايه‌هاي خروجي ميكروكنترلر منطقي است، يعني يك پايه‌اي كه براي كنترل موتور ربات استفاده مي‌شود فقط مي‌تواند 0 يا 1 باشد. ما 2 پايه از ميكروكنترلر را به حركت ربات اختصاص مي‌دهيم، براي صدور دستور حركت، بايد يك پايه را 0 و پايه‌ي ديگر را 1 كنيم، در اين حالت بين 2 پايه‌ي موتور اختلاف پتانسيل برقرار مي‌شود و حركت مي‌كند. اگر هم بخواهيم موتور معكوس بچرخد، بايد پايه‌اي كه 1 بود 0 ، و پايه‌اي كه 0 بود را 1 كنيم؛ و براي توقف موتور، بايد هر دو پايه را 0 يا هر دو پايه را 1 كنيم (تا بين 2 پايه‌ي موتور اختلاف پتانسيل 0 ولت باشد). در نتيجه در حالت عادي ما فقط 2 فرمان "حركت" و "توقف" را مي‌توانيم به موتورها بدهيم، و ما هيچ كنترلي بر روي سرعت موتور نداريم.



PWM تكنيكي است كه به كمك آن مي‌توانيم ولتاژ پايه‌هاي خروجي ميكروكنترلر، و در نتيجه سرعت موتور يا ساير قطعات جانبي كه به ميكروكنترلر متصل مي‌شود را كنترل كنيم.




PWM
PWM مخفف واژه‌ي Pulse Width Modulation و به معناي "مدولاسيون پهناي پالس" است. همانطور كه گفتيم PWM تكنيكي براي كنترل ولتاژِ پايه‌ي خروجي است. حال ببينيم چگونه با اين تكنيك مي‌توان ولتاژ خروجي را كنترل كرد.
مي‌دانيم كه ولتاژ در پايه‌هاي خروجي ميكروكنترلر يا 0 است يا 5 ولت، اما براي كنترل سرعت موتور، بايد بتوانيم حداقل ولتاژ يكي از پايه‌ها را بين 0 تا 5 تغيير دهيم. PWM روشي است تا ما بتوانيم با استفاده از همين پايه‌ي خروجي معمولي، به نوعي ولتاژ را بين 0 تا 5 ولت تغيير دهيم.
در اين روش، ما با سرعت بالايي سطح ولتاژ خروجي را 0 و بلافاصله 1 مي‌كنيم(مثلاً هزار بار در ثانيه)، نمودار ولتاژ خروجي بر حسب زمان به شكل زير مي‌شود.

http://roshd.ir/Portals/0/0and1/Robotic2/50preH.jpg

نمودار بالا ولتاژ خروجي اين پايه بر حسب زمان است.
در شكل بالا جمع 2 بازه‌اي كه با فلش‌هاي 2طرفه نشان داده شده است، (به عنوان مثال) 10 ميكرو ثانيه است. كه 5ميكرو ثانيه خروجي 1 و سپس 5ميكرو ثانيه 0 مي‌شود. اما همانطور كه گفته شد، اين عمل هزاران بار در ثانيه تكرار مي‌شود، اما آيا موتور نيز به همين تعداد در ثانيه روشن و خاموش مي‌شود؟
جواب منفيست، اتفاقي كه روي مي‌دهد اين است كه موتور، اين موج را در درون خود به نوعي ميانگين گيري مي‌كند و در حقيقت آنرا به شكل زير مي بيند:

http://roshd.ir/Portals/0/0and1/Robotic2/AVE-50preH.jpg

يعني در واقع موتور اين موج را به صورت يك ولتاژ 2.5 ولت معمولي دريافت مي‌كند.
به همين ترتيب مي‌توان هر ولتاژي بين 0 تا 5 ولت را بر روي خروجي‌ مورد نظر ايجاد كرد. اگر بخواهيم ولتاژي بالاتر از 2.5 ولت داشته باشيم، بايد طول بازه‌هاي زماني‌اي كه خروجي 1 است را نسبت به بازه‌هايي كه خروجي 0 است بيشتر كنيم. به عنوان مثال براي ايجاد ولتاژ 2.5 ولت، بايد 5 ميكرو ثانيه سطح ولتاژ خروجي 1 باشد، سپس 5 ميكرو ثانيه سطح ولتاژ 0 شود تا موجي به شكل بالا ايجاد شود.
يا به عنوان مثالي ديگر، اگر بخواهيم در خروجي ولتاژ 4 ولت داشته باشيم، بايد بايد 8 ميكرو ثانيه سطح ولتاژ خروجي 1 باشد، سپس 2 ميكرو ثانيه سطح ولتاژ 0 شود، تا ولتاژ پايه‌ي خروجي مورد نظر 4 ولت باشد.

در حقيقت ولتاژ خروجي از رابطه‌ي ساده‌ي زير به دست مي‌ايد:

(طول بازه‌ا‌ي كه خروجي 0 است) / ( طول بازه‌اي كه خروجي 1 است)

پس طبق رابطه‌ي بالا،براي ايجاد ولتاژ 4 ولت، مي‌توان به جاي استفاده از بازه‌هاي 8 و 2 ميكرو ثانيه‌اي، از بازه‌هاي 4 و 1 ميكرو‌ ثانيه‌اي استفاده كرد. (يعني 4ميكرو ثانيه 5ولت، 1 ميكرو ثانيه 0 ولت) زيرا: 2÷ 8 = 1÷4


نمودار ولتاژ‌هاي 4 ولت و 1 ولت در زير نشان داده شده است:

http://roshd.ir/Portals/0/0and1/Robotic2/80preH.jpghttp://roshd.ir/Portals/0/0and1/Robotic2/20preH.jpg

نمودار نحوه‌ي توليد ولتاژ 4 ولت با تكنيك PWM.
نمودار نحوه‌ي توليد ولتاژ 1 ولت با تكنيك PWM.

حال ببينيم چگونه مي‌توان برنامه‌اي نوشت تا بر روي پايه‌اي دلخواه از ميكروكنترلر PWM ي براي ولتاژ 4 ولت ايجاد كرد.
هر دستوري كه بر روي خروجي‌هاي ميكروكنترلر قرار مي‌گيرد، تا زماني كه دستور بعدي، خروجي را تغيير ندهد، آن خروجي تغييري نخواهد كرد. يعني مثلاً زماني كه پايه‌اي را 1 مي‌كنيم، تا زمانيكه با دستور ديگري آن پايه را 0 كنيم، مقدار خروجي آن پايه‌ 1 خواهد ماند. به اين عمل اصطلاحاً Latch كردن مي‌گويند. ميكروكنترلر همواره اطلاعاتي كه بر روي خروجي قرار مي‌دهد را Latch مي‌كند و تا زمانيكه اطلاعات جديد بر روي پايه قرار نگيرد، اطلاعات قبلي را تغيير نمي‌دهد.
در نتيجه، مثلاً اگر مي‌خواهيم پايه‌اي را 5 ميكروثانيه 1 وسپس 0 كنيم، كافيست پايه‌ي مورد نظر را 1 كنيم و 5ميلي ثانيه در برنامه تاخير ايجاد كنيم و سپس پايه‌ي مورد نظر را 0 كنيم.
پس وقتي مي خواهيم مثلاَ بر روي پايه‌ي B.4 ، يك PWM براي ولتاژ 2.5 ولت ايجاد كنيم، بايد به شكل زير عمل كنيم.

while(1)
{
PORTB.4=1;
5 ميكرو ثانيه تاخير
PORTB.4=0;
5 ميكرو ثانيه تاخير
}

در بالا يك حلقه‌ي بي‌نهايت تعريف شده است كه بر روي پايه‌يB.4، يك PWM براي 2.5 ولت ايجاد مي‌كند.

در جلسه‌ي آينده با توابعي كه براي ايجاد تاخير (delay) در برنامه استفاده مي‌شوند آشنا خواهيد شد. همچنين مي‌آموزيد كه چگونه مي‌توان از PWM ميكروكنترلر‌هاي خانواده‌ي AVR استفاده كنيد.

اگر مطالب اين جلسه كمي پيچيده به نظر مي‌رسند جاي نگراني نيست، زيرا مبحث PWM مبحث گسترده‌ايست و كاربرد‌هاي زيادي در صنعت دارد و فقط محدود به ميكروكنترلر هم نمي‌شود. پس طبيعيست كه سطح مطالب كمي بالا باشد و دوستان نيز گاهاً در درك مفاهيم دچار مشكل شوند

در اين جلسه نيز مبحث PWM را دنبال مي‌كنيم. عزيزان براي درك مطالب اين جلسه حتماً بايد جلسه‌ي قبل را مطالعه كرده باشند. در اين جلسه به آي‌سي L298 نيز اشاراتي شده است كه دوستان مي‌توانند جهت ياد‌اوري، بخش مربوط به L298 در جلسه‌ي 17 را نيز مرور كنند.
ابتدا با توابعي كه براي ايجاد وقفه در اجراي دستورات برنامه توسط CodeVision براي كاربران در نظر گرفته شده آشنا مي‌شويم.
همان‌طور كه در جلسه‌ي پيش ديديم، در قسمت‌هايي از برنامه ممكن است نياز پيدا كنيم تا براي لحظاتي روند اجراي دستورات را متوقف كنيم. CodeVision براي اين كار توابعي را از پيش تنظيم كرده است. (در مورد مبحث «توابع» در زبان C در آينده مفصل توضيح خواهيم داد.)


delay


براي ايجاد تاخير در روند اجراي دستورات، CodeVision دو تابع زير را در اختيار ما قرار داده است.

delay_ms( );
delay_us( );

تابع ()delay_ms براي ايجاد تاخير‌هايي در حد ميلي ثانيه به كار مي‌رود. در داخل پرانتز، يك عدد صحيح مثبت مي‌نويسيم كه نشان دهنده‌ي اندازه‌ي تاخير مورد نيز ما بر حسب ميلي ثانيه است. به بيان ساده‌تر، مثلاً اگر داخل پرانتز عدد 100 را بنويسيم، روند اجراي برنامه به اندازه‌ي 100 ميلي ثانيه در همان خط متوقف خواهد شد.
تابع ()delay_us براي ايجاد تاخير‌هايي در حد ميكروثانيه به كار مي‌رود. نحوه‌ي استفاده از آن دقيقاً مانند ()delay_ms است.
به عنوان يك مثال عملي،همان برنامه‌ي ايجاد PWM 2.5 ولت را با استفاده از توابع delay بازنويسي مي‌كنيم.

while(1)
{
PORTB.4=1;
delay_ms(5); // 5 milliseconds delay
PORTB.4=0;
delay_ms(5); //5 milliseconds delay
}

تنها نكته‌ي بسيار مهم در استفاده از توابع delay اضافه كردن هِدِرفايل Header file باعنوان delay.h به برنامه است.( در مورد هدر فايل‌ها هم در آينده توضيح خواهيم داد، اما در اين جلسه هيچ توضيحي در مورد آن نمي‌دهيم تا از بحث اصلي يعني PWM منحرف نشويم.) براي اين كار، جمله

http://roshd.ir/Portals/0/0and1/Robotic2/incmega16.JPG

‌كه اولين جمله‌ي برنامه‌ي شما است را پيدا كنيد. (اين جمله را CodeWizard در برنامه‌ي شما نوشته است). حال كافيست اين جمله را درست زير ان تايپ كنيد:

http://roshd.ir/Portals/0/0and1/Robotic2/incdelay.JPG

دقت كنيد كه اين دستور نيازي به « ; » ندارد !!

با آموختن تابع delay، ديگر شما مي‌توانيد هر ولتاژي را كه مي‌خواهيد بر روي پايه‌هاي خروجي ايجاد كنيد. البته دوستان دقت داشته باشند كه ولتاژي كه با تكنيك PWM شبيه سازي مي‌شوند، در حقيقت ولتاژ خاصي نيستند و فقط شبيه سازي شده‌ي ولتاژهاي مختلف هستند. هرچند كه در راه‌اندازي موتورها اين تكنيك بسيار كارآمد است، اما بايد دقت نظر لازم را در استفاده از اين تكنيك در ساير موارد را داشته باشيد.
همانطور كه مي‌دانيد موتور‌هاي متعارفي كه براي ساخت ربات‌ها استفاده مي‌شود،ممكن است ولتاژ‌هاي كاري مختلفي داشته باشند (مثلاً 12ولت، 24 ولت، 6 ولت و ...) و براي راه‌اندازي آن‌ها بايد از درايور‌هاي موتور مثل L298 استفاده ‌كنيم. سوالي كه ممكن است پيش آيد اين است كه وقتي ما ميكروكنترلر را به درايور‌هاي موتور(مثل L298) وصل مي‌كنيم و از تكنيك PWM براي كنترل سرعت موتور استفاده مي‌كنيم، چه وضعيتي پيش مي‌آيد؟ مثلاً وقتي ما PWM مربوط به ولتاژ 2.5 ولت را توليد مي‌كنيم، درايور ما چه عكس العملي نشان مي‌دهد؟ آيا ولتاژ 2.5 ولت بر روي پايه‌هاي موتور قرار مي‌گيرد؟
براي پاسخ دادن به اين سوال بايد به ساختار PWM دقت كنيم، ما وقتي PWM مربوط به 2.5 ولت را توليد مي‌كنيم، در حقيقت سطح ولتاژ خروجي را با فواصل زماني برابر 0 و 1 مي‌كنيم، پس اگر اين خروجي را، به ورودي L298 وصل كنيم(مثلاً پايه‌ي 7)، L298 نيز موتور را با همين الگو ‌كنترل مي‌كند و ولتاژي كه به موتور مي‌دهد را 0 و 1 مي‌كند. و همانطور كه مي‌دانيد، L298 هر ولتاژي كه بر روي پايه‌‌ي شماره‌ي 4 آن قرار گرفته باشد را بر روي موتور قرار مي‌دهد(اگر ولتاژ كاري موتور 12 ولت باشد، بايد اين پايه به 12 ولت متصل شود) . پس جواب سوال بالا منفيست!!! وقتي ما PWM مربوط به 2.5 ولت را توليد مي‌كنيم، در حقيقت سطح ولتاژ خروجي در 50 درصد زمان 1 و بقيه‌ي زمان 0 است. پس اگر همان طور كه در بالا اشاره شد، اين PWM به درايوري مثل L298 داده شود، و ولتاژ پايه‌ي 4 ِ آن 12ولت باشد، درايور، ولتاژ 6 ولت را به موتور مي‌دهد. در نتيجه اهميتي ندارد چه ولتاژي بر روي پايه‌ي 4 ِ L298 قرار گرفته باشد، وقتي كه ما PWM مربوط به 2.5 ولت را توليد مي‌كنيم، درايور ولتاژي كه به موتور مي‌دهد را 50 درصد مي‌كند. در نتيجه بهتر است از اين به بعد به جاي آن كه بگوييم PWM مربوط به 2.5 ولت، بگوييم PWMااا50 درصد. يا به جاي PWM ِمربوط به 1 ولت، بگوييم PWMااا20 درصد

PWM در ميكروكنترلر‌هاي AVR

انجام تنظيمات اوليه براي استفاده از PWM براي راه اندازي موتور درميكروكنترلر‌هاي AVR كمي پيچيده است، اما در اينجا هم CodeWizard به كمك ما آمده است و كار را كمي ساده‌تر كرده است. ما در جلسه‌ي آينده بخشي از تنظيمات CodeWizard را بدون توضيح مطرح مي‌نماييم، زيرا توضيح هر بخش از آن نيازمند مقدمات مفصلي است و تاثير چنداني هم در روند كار ما ندارد، اما به دوستاني كه مي‌خواهند ميكروكنترلر را كاملاً حرفه‌اي دنبال كنند، پيشنهاد مي‌كنم از منابعي كه قبلاً معرفي شده است، مطالب را تكميل كنند.
به هر حال دوستان عزيز با انجام اين تنظيمات اوليه‌ي مختصر در CodeWizard، مي‌توانند از الگويي به مراتب ساده‌تر از آنچه تا به حال آموخته‌ايم، براي ايجاد PWM براي هدايت موتورهاي ربات استفاده نمايند.

در ميكروكنترلر‌هاي خانواده‌ي AVR، نيازي نيست در هربار استفاده از PWM ، چندين خط برنامه بنويسيم. در ATmega16 چهارپايه‌ي مشخص از آي سي به اين موضوع اختصاص داده شده است. يعني اين چهارپايه علاوه بر كاربرد‌هاي معمولي خود، اين قابليت را دارند كه در مواقع لزوم براي توليد PWM استفاده شوند.
حال سوال اينجاست كه اين چهارپايه چه تفاوتي با بقيه‌ي پايه‌هاي خروجي آي‌سي دارند كه آن‌ها را از ساير پايه‌هاي خروجي ميكروكنترلر متمايز مي‌سازد؟
براي اين چهارپايه نيازي به اجراي الگويي كه تا به حال براي ايجاد PWM فراگرفته‌ايد نيست. در اين روش، فقط شما بايد يك عدد صحيح بين 0 تا 255 انتخاب كنيد، و طبق الگوي زير آن را در برنامه‌ي خود بنويسيد.

يك عدد صحيح بين 0 تا 255 = نام رجيستر مربوطه‌ ;

اين عدد، بيانگر توان PWM شماست، و شما توان PWM ِ مورد نياز خود را با اين عدد مشخص مي‌كنيد. كه 255 بالاترين توان و مربوط بهPWMااا100 درصداست، و 0 پايين‌ترين توان و مربوط به PWMااا0 درصد است.
به عنوان مثال اگر اين عدد را 128 قرار دهيد، همان PWMااا50 درصد را ايجاد كرده‌ايد. يا مثلا اگر اين عدد 51 باشد، PWMااا20 درصد بر روي پايه قرار داده‌ايد.

رجيستر‌هاي مربوط به اين 4 پايه



همانطور كه مي‌دانيد، براي پايه‌هايي كه در CodeWizard به صورت خروجي تعريف شده‌اند، رجيستري به نام «PORTx» وجود دارد كه هر مقداري در اين رجيستر قرار داده ‌شود، مقدار پايه‌هاي خروجي متناظر با آن رجيستر را مشخص مي‌كند.(رجوع به جلسه‌ي 24،تعريف رجيستر PORTx).
در اين جلسه با 4 رجيستر ديگر آشنا مي‌شويم، كه وقتي تنظيمات مربوط به PWM ِ موتور در CodeWizard را انجام دهيم، هر مقداري كه در‌ آن‌ها ريخته شود، توان PWM پايه‌ي متناظر را مشخص مي‌كنند.
اين رجيستر‌ها OCR0، OCR1AL، OCR1BL و OCR2 نام دارند كه به ترتيب، متناظر پايه‌هاي PB.3، PD.5، PD.4 و PD.7‌ هستند.
پس مثلاً اگر در بخشي از برنامه‌ي خود بنويسيم :

OCR0=127;

در حقيقت بر روي پايه‌ي PB.3 ميكروكنترلر، PWMااا50-درصد به وجود آورده‌ايم.

به مثال‌هاي ديگري توجه كنيد: (توضيح هر دستور در جلوي دستور و بعد از // آورده شده است)

OCR1AL=51; // 20% Duty Cycle on PD.5
OCR1BL=255; //100% Duty Cycle on PD.4
OCR2=0; //0% Duty Cycle on PD.7

در جلسه‌ي آينده، در مورد نحوه‌ي انجام تنظيمات اوليه‌ جهت توليد PWM در CodeWizard را توضيح خواهيم داد.

با عرض سلام خدمت دوستان عزيزم
در اين جلسه، با توضيح در مورد نحوه‌ي انجام تنظيمات اوليه در CodeWizard، مطلب راه اندازي موتورهاي ربات به كمك PWM را تكميل خواهيم كرد.
همانطور كه در جلسه‌ي پيش هم متذكر شديم، در اينجا مجال نيست تا تمام مباحث مربوط به PWM و تايمرها را باز كنيم و مفصل به آن‌ها بپردازيم، به همين خاطر در اين جلسه قسمتي از تنظيمات در CodeWizard را بدون توضيح آموزش مي‌دهيم.
براي انجام تنظيمات به كمك CodeWizard، ابتدا بايد طبق روندي كه درجلسه‌ي 26 توضيح داده شد، يك پروژه‌ي جديد در CodeVision بسازيد.
پس از انجام تنظيمات ساير لبه‌ها (مانند Ports، Chip و .... ) در CodeWizard، لبه‌ي Timers را باز كنيد.
همانطور كه مي‌بينيد ميكروكنترلر ATmega16 داراي 3 تايمر مجزا است و ما براي توليد PWM بايد از اين تايمرها استفاده كنيم. تايمر‌ها كاربرد‌ها‌ي متعددي دارند، و يكي از مهم‌ترين مباحث در ميكروكنترلر هستند، ما هم در مورد تايمر‌ها در جلسات آينده مفصل توضيح خواهيم داد. اما در اين جلسه فقط استفاده از تايمر‌ها را براي ايجاد PWM براي كنترل موتور‌هاي ربات استفاده مي‌كنيم.


Timer0


Timer0 مربوط به رجيستر OCR0 است و بايد به شكل زير تنظيم شود.

http://roshd.ir/portals/0/0and1/robotic2/timer0.jpg

نكته‌اي كه در مورد تنظيم هر 3 تايمر بايد رعايت شود، اين است كه در بخش "Clock Value" بايد پايين‌ترين فركانس را انتخاب كنيد. در اين مورد توضيح مختصري مي‌دهم، ولي اگر عزيزان اين بند را متوجه نشوند اهميت زيادي ندارد: اندازه‌ي فركانسي كه انتخاب مي‌كنيد در اين بخش، در حكم اندازه‌ي همان Delayهايي است كه براي توليد PWM به صورت عادي (كه در ابتداي جلسه‌ي قبل توضيح داديم) استفاده مي‌كنيم. يعني در حقيقت طول موج را در نمودار ولتاژ بر زمان تعيين مي‌كند. هر چه فركانس بالاتري را انتخاب كنيد، طول موج كمتر مي‌شود. در عمل ديده شده كه هر چه فركانس پايين‌تر باشد و در نتيجه طول موج بيشتر باشد، موتور‌ها بهتر هدايت مي‌شوند. به همين خاطر در بالا گفته شد كه دوستان پايين‌ترين فركانس را براي "Clock Value" انتخاب كنند.


Timer1


تايمر1 بايد به شكل زير تنظيم شود. دقت كنيد كه ممكن است در بخش Clock Value شما فركانسي كه در شكل زير نمايش داده شده است را در گزينه‌ها نداشته باشيد، ولي همانطور كه گفته شد فقط مهم اين است كه شما پايين‌ترين فركانس را انتخاب كنيد.

http://roshd.ir/portals/0/0and1/robotic2/timer1.jpg

همانطور كه مي‌بينيد، تايمر1 داراي دو خروجي مجزا است كه رجيستر‌هاي مربوط به آن‌ها OCR1AL و OCR1BL هستند.



Timer2


تايمر2 ميز به شكل زير تنظيم مي‌شود و مانند تايمر0 فقط يك خروجي دارد.

http://roshd.ir/portals/0/0and1/robotic2/timer2.jpg

Watchdog


يا سگ نگهبان نيز يكي از مباحث مربوط به تايمر‌هاست كه در جلسات آينده به آن خواهيم پرداخت.
حال كه همه‌ي تنظيمات لازم را در CodeWizard انجام داده‌ايد، "Generate, Save and Exit" انتخاب كنيد و وارد فضاي برنامه نويسي شويد.
نكته‌ي بسيار مهم:
براي كنترل هر موتور، علاوه بر يك پايه‌ي PWM، يك خروجي معمولي نيز لازم داريم تا بتوانيم به وسيله‌ي اين دو پايه و به كمك درايور موتور، اختلاف پتانسيل مورد نظر را بر روي دو پايه‌ي موتور برقرار كنيم. اين 2 پايه را به دو پايه‌ي ورودي L298 متصل مي‌كنيم و دو پايه‌ي موتور را نيز، به دو پايه‌ي خروجي L298 متصل مي‌كنيم. حال مي‌توانيم موتور را به وسيله‌ي ميكروكنترلر با سرعت دلخواه كنترل كنيم. به عنوان مثال اگر بخواهيم موتور ما تقريباً با سرعت نصف بچرخد، و پايه‌هاي PD.6 و PD.7 (مربوط به رجيستر OCR2) را به L298 متصل كرده باشيم،برنامه‌ي زير را بايد بنويسيم:

OCR2=127;
PORTD.6=0;

و اگر بخواهيم موتور ما با همين سرعت و در جهت معكوس بچرخد، مي‌نويسيم:

OCR2=127;
PORTD.6=1;



براي درك اين موضوع دقت كنيد كه در اين حالت چه ولتاژي توسط L298 بر روي موتورها قرار داده مي‌شود. همانطور كه مي‌دانيد، سرعت و جهت چرخش موتور وابسته به اختلاف ولتاژي است كه بر روي پايه‌هاي موتور قرار داده مي‌شود.


تا به اينجا مباحث پايه‌اي در ميكروكنترلر‌هاي AVR مطرح شده است و همين آموخته‌هاي دوستان، نياز‌هاي اوليه‌ي شما عزيزان را براي ساخت ربات‌هاي نسبتاً حرفه‌اي برطرف مي‌سازد.
از اين به بعد، مطالب به با دامنه‌ي گسترده‌تري پيرامون ساير مباحث مربوط به رباتيك،ارائه خواهد شد. در هر جلسه مطلب جديدي را مطرح كرده و در مورد آن توضيح مي‌دهيم و ديگر مطالب به شكل كنوني به صورت زنجيره‌وار و وابسته به هم، نخواهند بود.