پروژه شمارنده محصولات يك ريل خط توليد

مقدمه

دانستن تعداد و مقدار انواع اجسام از قديم مرحوم بوده و همه در هر كاري آن را رعايت مي كردند چه در كارهاي خانگي و چه در كارهاي توليدي.

امروزه در كارهاي توليدي توسط شركت هاي بزرگ اين كار توسط مدارهاي الكترونيكي و دستگاههاي الكترونيكي انجام مي شود.

براي مثال شمارش توليد يك شركت شكلات سازي توسط يك دستگاه الكترونيكي بسيار آسان تر و ارزان تر استن تا توسط انسان كه خطاي آن هم بيشتر است.

اين كار را مي توان با طراحي و ساخت مداراتي با ICها و قطعات الكترونيكي انجام داد. انواع مختلف مدارهاي شمارنده با استفاده از ICهاي TTL از قبيل 7497 , 7490 در دسترس مي باشد. اما مدار مورد بررسي در اين قسمت سواي ديگر مدارها است. اين مدار از ICهاي CMOS استفاده كرده است كه داراي مزيت هاي زيادي نسبت به ICهاي TTL هستند بعضي از برتريهاي آي‌سي هاي CMOS نسبت به آي‌سي هاي TTL عبارتند از:

1- محدوده وسيع ولتاژ تغذيه. محدوده مجاز ولتاژ تغذيه آي‌سي‌هاي TTL بين NOV4 تا 25/5 مي باشد بنابراين آي‌سي‌هاي TTL به يك منبع تغذيه ولتاژ كاملاً تثبيت شده نياز دارند. اما آي‌سي‌ها با ولتاژهاي تغذيه بين 37 تا 15 ولت مي توانند بخوبي كار نمايند. بنابراين در ساخت منبع تغذيه آي‌سي‌هاي CMOS صرفه جويي اقتصادي صورت مي گيرد.

2- توان مصرفي بسيار كم توان مصرفي آي‌سي‌هاي CMOS حدود mw1/0 تا mw2/0 مي باشد در حالي كه توان مصرفي مدارهاي مجتمع TTL حدود mw15 است.

3- مصونيت در برابر نويز. مصونيت در مقابل نويز آي‌سي‌هاي CMOS بسيار بيشتر از آي‌سي‌هاي TTL است. نويز در كارخانه ها بيشتر ناشي از كليد زني بارهاي سلفي مي باشد كه از طريق شبكه برق كارخانه به روي وسايل الكترونيكي موجود اثر نامطلوب دارد.

4- دانسيته بسته بندي بالا. به دليل اين خاصيت تعداد عناصر به كار رفته در يك مدار خاص حداقل مي شود و در نتيجه مخارج مدار نيز كاهش مي يابد. براي مثال در خانواده CMOS شمارنده BCD افزاينده وجود دارد ولي در خانواده TTL خير. همچنين ICهاي CMOS كه در داخل آن يك شمارنده باينري و يك شمارنده BCD وجود دارد در بازار موجود مي باشد. ولي در خانواده TTL خير.

بنابراين بايد از دو يا چند آي‌سي TTL استفاده كرد تا مدار معادل اين آي‌سي CMOS به دست آيد. علاوه بر اين بيشتر آي‌سي‌هاي CMOS با آي‌سي‌هاي TTL (پايه به پايه) سازگار هستند و در نتيجه جايگزين آنها بسيار آسان است.

5- گنجايش خروجي بالا. گنجايش خروجي يك آي‌سي عبارت است از تعداد آي‌سي از همان خانواده كه مي توان به خروجي آن متصل نمود. گنجايش خروجي آي‌سي‌هاي خانواده CMOS برابر 5 و TTL برابر 10 است.

تقريباً انواع آي‌سي‌هايي كه در خانواده TTL وجود دارد در خانواده CMOS در سطحي بالاتر موجود مي باشد به دليل قابليت هاي متنوعي كه آي‌سي‌هاي CMOS دارند طراحي مدارهاي ديجيتال با استفاده از آن بسيار ساده است در اينجا شمارنده‌اي ارائه شده است كه در تمام قسمت هاي آن از آي‌سي‌هاي CMOS استفاده مي شوند.

بطور كلي در سيستم هاي مخابراتي، اطلاعات به صورت سيگنال هاي الكتريكي مخابره مي شوند، اين سيگنالها مي توانند گفتار، موسيقي، تصوير تلويزيوني، داده‌هاي علمي و تجاري و غيره باشند.

شكل موج اين سيگنال ها پيچيده و دائماً در تغيير است، ولي طيف فركانسي آنها معمولاً به پهناي باند مشخصي محدود مي شود، اين محدوديت يا از طبيعت منبع سيگنال ناشي مي شود و يا از فيلترهاي موجود در دستگاه فرستنده سرچشمه مي گيرد. حد پايين باند فركانسي بسياري از اين سيگنال ها تا چند هرتز هم مي رسد، به همين خاطر نمي توان آنها را بر روي يك مسير انتقال مشترك بصورت اصلي شان مخابره كرد، زيرا جداسازي آنها در گيرنده ممكن نيست.

داشتن يك خط انتقال، يا يك مسير راديوئي مجزا براي هر سيگنال هم از نظر اقتصادي و هم از نظر عملي ممكن نيست به اين خاطر بايد در سيستم مخابراتي راهي براي ارسال همزمان چند سيگنال انديشيده شود، اين كار يا با قراردادن سيگنالها در بخشهاي متفاوت طيف فركانسي صورت مي گيرد و يا با فرستادن نمونه‌هايي از هر سيگنال براساس يك تقسيم بندي زماني.

طول موج  يك موج راديويي، برحسب متر، از رابطه C/F بدست مي آيد كه در آن C سرعت نور (10*3 متر بر ثانيه) و F فركانس برحسب هرتزاست. (براي محاسبات RF بهتر است به ياد داشته باشيد كه F برحسب مگاهرتز * برحسب متر است=300) براي داشتن يك بازده معقول، طول فيزيكي آنتن بايد حدود نصف طول موج باشد. بنابراين با افزايش فركانس انتقال ابعاد فيزيكي و هزينه آنتن كاهش و بازده آن افزايش مي يابد.

يكي از انواع سيستم هاي مخابراتي كه درباره طراحي و ساخت آن در اين مجموعه بحث خواهد شد، كنترل از راه دور راديوئي چند كاناله مي باشد. اصولاً كنترل از راه دورها شامل فرستنده و گيرنده اي مي باشند كه ارتباط در آنها بصورت بي سيم مي‌باشد. چون بخش مهمي از ساختمان كنترل از راه دورها را فرستنده ها و گيرنده ها تشيكل مي دهند مناسب است در اينجا به تاريخچه اي از ارتباطات الكتريكي بصورت گذرا، اشاره اي شود.

تلگراف مورس در سال 1838 ميلادي اختراع شد. تلگراف بي سيم توسط ماركوني در سال 1897 ميلادي بوجود آمد. گيرنده AM سوپر هترورين در سال 1918 ميلادي توسط آرمسترانگ ساخته شد. آ‎غاز خدمات تايپ از راه دور (تلكس) در سال 1931 ميلادي مي باشد. راديو FM آرمسترانگ در سال 1936 ميلادي اختراع شد. جنگ جهاني دوم  كه بين سالهاي 1940 تا 1950 ميلادي مي باشد باعث پيشرفت در زمينه‌هاي رادار و سيستم هاي مايكروويو مي شود. در سال 1958 ميلادي كاربرد نظامي سيستم هاي انتقال داده هاي راه دور مطرح شد. در سال 1962 ميلادي ارتباطات ماهواره‌اي بوجود آمد. در سال 1970 ميلادي ارتباطات ماهواره تجارتي ايجاد شد و سرانجام تا به امروز كه شاهد پيشرفتهاي عظيمي در زمينه مخابرات هستيم.

1-2- انواع سيستم هاي كنترل از راه دور

1-2-1- كنترل از راه دور به كمك برق شهر

در اين روش توسط نوسان ساز يك فرستنده، فركانس مشخصي ساخته شده و آنرا روي خط ولتاژ شهري سوار مي كنند، حال اگر در مسير گيرنده هايي كه همزمان مسير برق 220 ولت تغذيه مي شوند ، يك فيلتر جهت  جدا نمودن اين امواج از برق شهر قرار دهيم، قادر به دريافت فركانس فوق بوده كه پس از آشكارسازي و تقويت آن مي‌توان يك رله را بكار انداخته و در نهايت باعث وصل دستگاهي بشويم. در اين سيستم، چنانچه برق مصرف كننده توسط ترانس ايزوله از برق شهر جدا شده باشد (يعني در سر راه برق، ترانس 220 ولت به 220 ولت قرار داشته باشد) قادر به دريافت فركانسهاي فوق نخواهيم بود.

1-2-2- كنترل از راه دور توسط امواج آلتراسونيك (امواج مافوق صوت)

همانطوريكه مي دانيم به فركانسهاي بين 20هرتز تا 20 كيلوهرتز، فركانسهاي صوتي اطلاق مي شود كه قابل شنيدن مي باشند و بقيه فركانسها غير قابل شنيدن مي باشند. در سيستم آلتراسونيك از فركانسهاي بين 30 تا 50 كيلوهرتز استفاده مي نمايند و طرز كار به اين صورت است كه توسط نوسان سازي، فركانس فوق ساخته شدهت و توسط بلندگوي تويتر و يا توسط ترانس داكتور (يا ترانس مبدل كه با علامتR.T.C مشخص مي شود.) كه مخصوص پخش فركانس هاي بالا است در فضا پخش شده و توسط گيرنده اين امواج دريافت و تقويت و آشكار شده و باعث وصل رله و در نهايت روشن شدن دستگاهي مي شود. لازم به ذكر است كه در مدار گيرنده نيز از ترانس داكتور براي دريافت فركانس هاي بالا استفاده مي شود كه براي تشخيص ترانس داكترو فرستنده از گيرنده، بر روي ترانس داكتور گيرنده حرف R كه مخفف RECEIVER است و به معناي گيرنده مي باشد، نوشته شده است.

فهرست مطالب

عنوان                                                 صفحه

فصل اول…………………………

مقدمه…………………………..

فصل دوم…………………………

شرح سيستم مادون قرمز……………..

فصل سوم…………………………

عملكرد مدار……………………..

فصل چهارم……………………….

1-4- شرح ترانزيستور 7805…………..

2-4- آي‌سي HEF 4093………………………………………………..

3-4- آي‌سي HEF 4511…………………

4-4- آي‌سي HEF 4518…………………

فصل پنجم………………………..

ضميمه…………………………..