میکروکنترلر AVR چیست؟

در دنیای مدرن امروز، تکنولوژی بی وقفه در حال حرکت به سوی پیشرفته شدن می باشد و نیاز بشر به خلق ایده های جدید نیز در هر زمان وجود دارد. تکنولوژی گذشته را تصور کنید که سیستم های رایانه ای در ابعاد بزرگ تولید می شدند و قابل حمل نبودند و یا حتی برای تلویزیون ها وسیله ای برای کنترل از راه دور وجود نداشت. حال آنکه امروزه بسیاری از مشکلات و محدودیت های نام برده شده عملا وجود ندارند. یکی از ایده های نوین، پیدایش میکروکنترلر AVR می باشد که در این مقاله قصد داریم توضیح دهیم که میکروکنترلر AVR چیست؟ جالب است بدانید که ساخت قطعه ذکر شده تحولی شگرف در عرصه تکنولوژی بوده است و بسیاری از پیچیدگی ها را آسان کرده است.
از جمله تکنولوژی‌هایی که به توسعه و عملکرد بهتر این میکروکنترلرها کمک کرده‌اند می‌توان به مدارهایی مانند تقویت‌کننده تفاضلی اشاره کرد که برای تقویت سیگنال‌های ورودی و کاهش نویز در سیستم‌های الکترونیکی به کار می‌روند.

پیش از پاسخ به این سوال که میکروکنترلر AVR چیست، لازم است ابتدا مفهوم میکروکنترلر را به اختصار شرح دهیم.

ممکن است تا به حال قطعات الکترونیکی بخش داخلی یا سخت افزار یک رایانه را مشاهده کرده باشید و هماهنگی بین اجزای مختلف آن را دیده باشید که چطور روی یک برد اصلی یا همان مادربرد سوار شدند. به طور کلی از آنجایی که از نام میکروکنترلر AVR آشکار است، آن ها تراشه های بسیار کوچک و مسئولیت اعمالی را بر عهده دارند که از نوع کنترلی می باشد. همچنین این قطعات وظیفه جمع آوری ورودی ها و بعد پردازش و در نهایت پاسخ لازم به هر کدام از آن اطلاعات را دارند.
حال به پرسشی که ابتدا مطرح شد یعنی میکروکنترلر AVR چیست میپردازیم. حتما برای شما نیز جالب است که بدانید تراشه ذکر شده اصلا چه زمانی پدیدار شد و چگونه به این نقطه ای که اکنون است رسیده. برای درک مفهوم ذکر شده لازم است که بدانیم تاریخچه میکروکنترلر AVR چیست.

برای اطلاعات بیشتر بخوانید: سلف چیست؟

پیدایش میکروکنترلر AVR

شایان ذکر است که بدانید، شرکت های بسیاری در زمینه میکروکنترلرها مانند Philips و ST فعالیت داشته اند اما زمان خلق این میکروکنترلر AVR به سال ۱۹۹۶ میلادی بر میگردد. زمانی که شرکت اتمل (ATMEL) موفق به ساخت تراشه فوق شد. البته پیش از تولید در شرکت مذکور ابتدا توسط دو دانشجوی اهل نروژ ارائه شد.
آن ها با ایده کوچک کردن قطعات سازنده رایانه ها و به منظور کاهش هزینه های اضافی، تولید میکروکنترلر AVR که نوعی ریز پردازنده می باشد را اتخاذ کردند ودر نهایت شرکت ذکر شده پس از خریداری، شروع به ساخت و تولید آن تراشه کرد. در ابتدای امر که زبان کامپیوترها تنها صفر و یک بود، کار با ریزپردازنده های فوق با مشکلاتی روبه رو بود اما به مرور طراحان شبکه های هوشمند، زبان برنامه ها را ارتقا داده و به زبان انسانی نزدیک کردند و در نتیجه کار با آن ها بسیار آسانتر شد.

با میکروکنترلر AVR  بیشتر آشنا شوید

بگذارید مفصل تر به اینکه میکروکنترلر AVR  چیست بپردازیم. همانطور که پیش تر نیز مطالعه فرمودید ریز کنترلگر AVR  نوعی چیپ (CHIP) یا قطعه الکترونیکی است و در وسایلی که اطلاعات را ذخیره و اندازه گیری می کنند، مورد استفاده قرار میگیرد.
این کنترلر همانند یک شبکه رایانه هوشمند و بسیار کوچک می باشد که بروی یک قطعه سیلیکونی نصب شده است، با این تفاوت که ظرفیت پردازش و و اعمال پیچیده تر در کامپیوتر بسیار بالاتر از آن می باشد. اما همانطور که پیش تر نیز ذکر شد این تراشه به لحاظ تشابه آن با رایانه، این ویژگی را دارد که به اصطلاح پروگرام یا برنامه نویسی شود. این کار توسط کامپایلر انجام می پذیرد بدان صورت که حجم زبان های سطح بالا را کاهش داده و به حجم معقولی در سطح دستگاه مورد استفاده می رساند.

همچنین بخوانید: کار ترایاک چیست؟

آشنایی با اجزای سازنده میکروکنترلر AVR

حال که به معرفی میکروکنترلر AVR پرداختیم، زمان آن رسیده تا بخش های مختلف این قطعه را مورد بررسی قرار دهیم.
CPU: ابتدایی و اساسی ترین بخش هر قطعه الکترونیکی، قسمت مرکزی یا به عبارت دیگر مغز دستگاه می باشد. دستورات و عملکرد های میکروکنترلر از این جزء صادر می شود.
Clock: این بخش ارسال کننده فرکانس به بخش مرکزی است و میتوان به ضربان قلب انسان تشبیه کرد بدین ترتیب که هر چه تعداد دفعات بیشتری فرکانس (ضربان) را به CPU (قلب) منتقل کند، دستورالعمل ها نیز با سرعت بالاتری به بخش های دیگر فرستاده می شوند.
پیش از توضیح موارد ذیل لازم است بدانید که حافظه در میکروکنترلر AVR بر سه نوع استوار است که عبارتند از؛ Flash، SRAM و EEPROM.
Flash: این حافظه وظیفه ذخیره پایه ای و اصلی ترین برنامه ها را بر عهده دارد. ظرفیت آن ها حداکثر تا ۲۵۶ کیلوبایت است. اطلاعات از طریق نرم افزار برنامه نویس و بعد از ترجمه زبان آن متناسب با میکروکنترلر، به حافظه ذکر شده منتقل و ذخیره می شود.
SRAM: اطلاعات بعد از پردازش در این بخش قرار می گیرند و وجود این قسمت به منظور اجرای درست برنامه ها ضروری است.
EEPROM: این بخش نیز دارای محدودیت حافظه و تا سقف ۴ کیلوبایت است و محل نگهداری داده ها می باشد. این حافظه از نوع دائمی و داخلی است و قابلیت برنامه ریزی را دارد.
تمامی قطعات ذکر شده را می توانید با مراجعه به سایت شرکت ریز موج رسام مشاهده و خریداری کنید. این سازمان اجزای میکروکنترلر AVR را با بهترین کیفیت به شما خریداران عزیز ارائه می دهد. همچنین می توانید اطلاعات بیشتری را درباره قطعات برد الکترونیکی مطالعه فرمائید.

حال که دانستید اجزای سازنده میکروکنترلر AVR چیست، بهتر است به انواع آن ها بپردازیم.

مدل های میکروکنترلر AVR

پیش از توضیح انواع میکروکنترلر AVR لازم است بدانید که این دسته از تراشه ها بر اساس کاربرد و نیاز مصرف کننده به چهار مدل تقسیم بندی می شوند.
دسته بندی آن ها بطور کلی شامل؛ تاینی (Tiny)، کلاسیک، مگا (Mega) و اکس مگا (Xmega) می باشد. شایان ذکر است که پیشوند AT برگرفته از نام شرکت سازنده (Atmel) این میکروکنترلرها است.

AT tiny: پیش از توضیح این مدل لازم است بدانید که آن ها مورد استفاده در فعالیت های پیش پا افتاده با حجم کمی می باشند. این قطعات همچنین با وجود دارا بودن بخش مرکزی بسیار قوی، قابلیت های کمتری نسبت به سایر انواع آن دارد، از جمله کوچک بودن و حافظه کم آن میتوان اشاره کرد. مدل ذکر شده از هر سه نوع حافظه (SRAM، EEPROM و Flash) برخوردار است. به عنوان نمونه هایی از این دسته میتوان به موارد زیر اشاره کرد.
2313 AT tiny، 28 AT tiny و 11 AT tiny

AT90S (CLASSIC): این دسته جزء ابتدایی ترین ومیکروکنترلرها می باشند و قابلیت های نسبتا بیشتری در مقایسه با نوع قبلی دارند، با این وجود انگشت شمارند. این گروه با نام کلاسیک نیز تلقی می شوند و محبوبیت بالایی ندارند. مواردی از این دسته شامل؛ AT90S8535، AT90S8534 و AT90S4433 است.

Mega: این دسته در قیمت های معقولی عرضه می شوند و نیز از پرکاربرد ترین قطعات با قابلیت های بالا هستند. از سرعت عمل بالایی برخوردار می باشند. حافظه آن ها از ۸ تا ۱۲۸ کیلوبایت است. در پروژه های صنعتی کوچک مورد استفاده قرار می گیرند. از انواع این گروه عبارتند از؛ ATMEGA32، ATMEGA8 و ATMEGA64.

XMEGA: این خانواده دارای بیشترین ظرفیت حافظه و نیز بالاترین فرکانس می باشد. امکانات، قابلیت و سرعت عمل آن ها همچنین بسیار زیاد است اما از لحاظ قیمت در سطح متوسطی قرار دارد و انواع آن شامل؛ ATXMEGA 32، ATXMEGA 128 و ATXMEGA 64 است.

بدین ترتیب مشاهده کردید که مدل های میکروکنترلر AVR چیست. برای استعلام و خرید انواع مدل های فوق و اطلاع از اینکه چه قطعات الکترونیکی کمیاب هستند، پیشنهاد میکنیم که به بخش فروشگاه شرکت ریز موج رسام مراجعه فرمائید.

کارایی میکروکنترلر AVR

همانطور که در ابتدای این مقاله مطالعه فرمودید، این ریزپردازنده از همه خصوصیات کامپیوتر برخوردار می باشد اما در سطح محدودتری کارایی دارد. قطعات مذکور برای عملکرد خود توسط ادوات و پورت های گوناگون با محیط بیرون ارتباط برقرار می کنند. کاربرد آن ها براساس اینکه در چه گروهی قرار دارند، در زمینه های متنوعی از جمله ماشین آلات صنعتی، ابزارهای اندازه گیری و همچنین انواع وسایل روزانه مورد استفاده قرار می گیرند.
به عنوان کاربرد میکروکنترلر AVR موارد زیر را مطالعه فرمائید.
از آن ها در سنجش دما، سیستم کنترل نور و ماشین های صنعتی، ابزارهای پزشکی و تمامی لوازم کنترل از راه دور بهره برده می شود. به عنوان مثال یک دستگاه گرمایشی را در نظر بگیرید. به میکروکنترلر AVR موجود در این وسیله برنامه ای خاص داده می شود تا از یک سری دمای معینی بالا یا پایین نرود. اگر دما تغییری پیدا کند وجود ریزپردازنده مذکور در آن مانع از پایداری وضعیت فوق خواهد شد.

نتیجه گیری

اکنون اگر از شما بپرسند که میکروکنترلر AVR چیست، به راحتی می توانید به آن پاسخ دهید. همانطور که در این مقاله قطعات ذکر شده به طور مفصل شرح داده شدند، آن ها به مثابه رایانه های بسیار کوچک اند و دارای بخش های گوناگونی می باشند. در واقع در جهت سهولت فعالیت های بشر ساخته شده اند؛ همچنین قطعات مذکور بسته به نوع و کاربردشان در دستگاه های بیشماری اتخاذ می شوند.

لازم به ذکر است که رسام وارد کننده انواع قطعات الکترونیکی از کشور چین می باشد و به همین دلیل قیمتی که برای قطعات ارائه می دهد بسیار مناسب می باشد.