ابزار هدایت به بالای صفحه

بازوی ربات قابل برنامه ریزی جهت بكارگیری در دستگاه های CNC

 
1-1 ) تاریخچه درگاه موازی

وقتی IBM در سال 1981 ، PC را معرفی كرد، پورت پارالل بعنوان جایگزینی برای پورت سریال، به جهت سرویس دهی و راه اندازی پرینترهای Dot Matrix با بازده بالا در نظر گرفته شد.
پورت موازی این خاصیت را داشت كه در هر لحظه هشت بیت داده را منتقل كند. این درحالیست كه پورت سریال فقط می توانست یك بیت داده را در هر لحظه منتقل كند. همراه با رشد تكنولوژی، نیاز به اتصالات خروجی قویتر و بزرگتر افزایش یافت، لذا پورت موازی با این هدف كه شما می توانستید وسایل جنبی با بازده بالاتری را به آن متصل كنید، بوجود آمد. این وسایل جنبی هم اكنون شامل محدودة وسیعی از پرینترهای اشتراكی، دیسك درایوهای پرتابل و Tape Backup گرفته تا آداپتورهای شبكه های محلی ( LAN ) و CD-ROM Player ها می شود .
مشكلاتی كه توسعه دهندگان و خریداران این وسایل جنبی با آن روبرو بوده اند، به سه دسته تقسیم می شد. اول اینكه بازده PC بصورت هیجان آوری زیاد شده بود، در حالیكه تغییری در ساختمان پورت پارالل احساس نمی شد، چون حداكثر قدرت انتقال توسط این ساختمان حدود 150 كیلو بایت بر ثانیه بود، كه این واقعا نیاز به یك نرم افزار قوی و قدرتمند داشت. دوم، آنكه هیچ استانداردی برای واسط های الكتریكی وجود نداشت، كه این موجب مشكلات فراوانی در ضمانت عملكرد سیستم در محدوده های مختلف می شد. و سرانجام اینكه نقص استانداردهای طراحی، استفاده از كابلهایی با طول بیش از شش پا را اجازه نمیداد.
در سال 1991 دیداری توسط سازندگان پرینتر برای شروع بحث و مناظره روی گسترش یك استاندارد جدید، برای كنترل هوشمند پرینترها از طریق شبكه برگزار شد. این سازندگان كه شامل Lexmark, IBM, Texas instuments و بقیه می شد، پیمان بین المللی پرینت شبكه ای ( Network Printing Alliance ) را بوجود آوردند.
NPA مجموعه ای از پارامترهایی را توصیف می كند كه وقتی بر روی پرینتر و میزبان پیاده سازی شود، كنترل كامل كاربردها (Applications) وكارها ( Jobs) را ممكن میسازد.
وقتی كه این كار در حال پیشروی و رشد بود، معلوم شد كه پیاده سازی كامل این استاندارد، به یك ارتباط دو طرفه در PC نیاز خواهد داشت. و به نظر می رسید كه پورت پارالل معمولی PC قادر نبود تا نیازهای مورد نظر این استاندارد را پشتیبانی كند.
NPA یك پیشنهاد به IEEE ارائه كرد كه برای رسیدن به یك ارتباط دو طرفه سریع بر روی PC كمیته ای تشكیل دهد. لازم بود كه این كمیته در نظر داشته باشد كه استاندارد جدید باید كاملا سازگار با پورت پارالل اصلی (Original ) و وسایل جنبی آن باشد. و در عین حال نرخ داده را تا بیشتر از یك مگابایت در ثانیه افزایش دهد. این كمیته استاندارد IEEE 1284 را بوجود آورد.
استانداردIEEE 1284 یا Standard Signaling Method for Bi-directional” “Parallel Pripheral Interface for Personal Computers برای آخرین ویرایش در مارس 1994 تصویب شد.

1-2) آشنایی با درگاه موازی
درگاه موازی یا همان Parallel Port یكی از پورتهای كامپیوترهاست كه اطلاعات از طریق آن خوانده و به كامپیوتر منتقل می شود، و یا بر روی آن نوشته می شود.
دركل IBM سه نوع آداپتور كه شامل پورت موازی پرینتر هستند، برای میكرو كامپیوترهایPC/ XT/ AT تدارك دیده است. بسته به آنكه كدامیك نصب شده باشند، هر پورت قابل دستیابی دارای یكی از سه آدرس 3BC, 378, 278 (همگی بصورت HEX) خواهد بود. اكثر PC ها با یك پورت موازی و آنهم با آدرس 378 HEX تولید شده اند.
پورت موازی PCبطور اخص برای اتصال پرینترها بوسیلة یك واسط (Interface ) طراحی شده اند. اما می توان از آن بعنوان یك پورت ورودی/ خروجی عمومی برای هر وسیله یا هر كاربرد دیگری كه با قابلیتهای ورودی و خروجی آن سازگار باشد، استفاده كرد.این پورت دارای 12 بافر TTL است كه قابل نوشتن و خواندن تحت برنامة كنترلی و با استفاده از دستورالعملهای ورود و خروج هستند.
آداپتور كامپیوتر همچنین دارای پنج ورودی مجزا است كه ممكن است توسط دستورالعملهای ورودی پروسسور خوانده شوند. در مجموع یكی از ورودی ها می تواند برای تولید وقفة پروسسور استفاده شود. این وقفه میتواند، تحت برنامة كنترل فعال یا غیر فعال شود. همچنین توسط یك خروجی می توان وسیلة متصل شده به پورت را همزمان با وقفة روشن شدن ( Reset from the Power-on Circuite) راه اندازی كرد.
سیگنالهای خروجی توسط یك متصل كنندة 25 پین از نوع D ، ( D-Type ) كه در پشت آداپتور قرار دارد در دسترس هستند. وقتی كه این پورت برای استفاده از پرینتر در نظر گرفته می شود، اطلاعات و دستورات بصورت هشت بیتی منتقل می شوند، و پایة STROBE نیز فعال است. در این حالت ممكن است برنامه پینهای ورودی را جهت اطلاع از وضعیت پرینتر بخواند، و سپس كاراكتر بعدی را بفرستد كه این عمل با استفاده از خط “Not Busy” صورت می گیرد.
همچنین ممكن است اطلاعات بر روی مدار واسط نوشته ویا از روی آن خوانده شود.این كار اجازه می دهد كه وسیلة متصل شده و پورت موازی از هم ایزوله یا مجزا گردند، و آسیبی به آنها وارد نشود.

فهرست مطالب:
مقدمه ..................................1
فصل اول – درگاه موازی كامپیوتر........................ 2
1-1 تاریخچه درگاه موازی .................. 4
1-2 آشنائی با درگاه موازی ...................... 9
1-3 پینها و ثباتهای پورت پارالل ................... 14
1-4 شرح پینهای درگاه موازی .................. 17
1-5 استاندارد Centronics ................. 18
1-6 آدرسهای پورت موازی ................ 20
1-7 ثبات های نرم افزار در پورت پارالل استاندارد ........... 23
1-8 پورتهای دو طرفه (Bi-Directional) .............................. 25
1-9 استفاده از پورت پارالل در ورود 8 بیت ............................. 29
1-10 مود چهار بیتی (Nibble Mode) ..................................... 31
1-11 بكارگیری IRQ پورت پارالل ............................................. 32
1-12 مودهای پارالل پورت در BIOS .................. 33
فصل دوم موتورهای پله ای و مدارات كنترل آنها .............. 36
2-1 آشنایی با موتور پله ای ........................ 37
2-2 ساختمان داخلی موتور پله ای ................. 40
2-3 طبقه بندی موتورهای پله ای ..................... 42
الف- موتورهای پله ای نوع آهنربای دائمی ......................... 42
ب- موتورهای پله ای نوع رلوكتانس متغییر .................... 44
ج- موتورهای هیبرید ...................... 47
2-4 انواع موتورهای پله ای و چگونگی عملكرد آنها............. 47
- موتورهای با مقاومت مغناطیسی متغییر ................... 48
- موتورهای تك قطبی ..................................................... 51
- موتورهای دو قطبی ..................................................... 52
- موتورهای چند فاز ........................................................ 54
2-5 ترتیب فازهای موتور پله ای ......................................... 54
2-6 پارامترها و اصطلاحات موتور پله ای .............................. 59
2-7 مدارات كنترل موتور پله ای ........................................ 68
- موتورهای رلوكتانس متغییر ........................................ 68
- موتورهای مغناطیس دائم تك قطبی و هیبرید ............. 71
- راه اندازهای تك قطبی و رلوكتانس متغییر كاربردی..... 73
- موتورهای دوقطبی و H-bridge ....................... 76
- مدارات راه انداز دوقطبی كاربردی .................... 79
2-8 نرم افزار كنترل موتور پله ای ................... 84
2-9 آشنائی با چند موتور پله ای قابل دسترس در بازار ...... 88
2-9-1 شناسایی بعضی از موتورهای پله ای
از روی تعداد و رنگ سیم ................. 93
2-10 بررسی بعضی از مدارات كنترل و درایور موتورهای پله ای... 95
فصل سوم – سخت افزار و نرم افزار پروژه .............................. 101
3 -1 معرفی میكرو كنترلر AVR ........................ 105
3-2 خصوصیات ATMEGA32 ................... 106
3-3 معرفی مختصر كامپایلر BASCOM ............. 107
3-4 استفاده از ATMEGA32 به عنوان درایور یك
STEPPER MOTOR ................ 108
3-5استفاده از میكرو كنترلر ATMEGA32 به عنوان
درایور چهار محور ربات .......................................................... 110
3-6 استفاده از كامپایلر C++ در برنامه نویسی پورت پارالل .......112
3-7 برنامة كنترل ربات نوشته شده تحت كامپایلر C++ ...........115

ضمیمة الف .................................. 121
ضمیمة ب ............................... 126
ضمیمة ج .............................. 133