Ένα μικροϋπολογιστικό σύστημα αποτελείται από την κεντρική μονάδα επεξεργασίας CPU, τη μνήμη προγράμματος στην οποία εκχωρείται ο κώδικας της εφαρμογής, τη μνήμη για την αποθήκευση των δεδομένων κατά την εκτέλεση της εφαρμογής και τα κυκλώματα εισόδου – εξόδου με τα οποία το σύστημα επικοινωνεί με τον έξω κόσμο. Ένας μικροελεγκτής AVR είναι ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα […]
2. Μεταβλητές και τύποι δεδομένων στη C για τους AVR
Σε αυτή τη σειρά άρθρων, θα παρουσιάσουμε τη γλώσσα προγραμματισμού C, πάνω στους μικροελεγκτές AVR. Η γλώσσα C, αντικατέστησε την γλώσσα Assembly, σε εφαρμογές με τους μικροϋπολογιστές AVR για διάφορους λόγους. Ο πιο σημαντικός λόγος είναι ότι, ο χρήστης μπορεί να γράφει κώδικα σε επίπεδο αρκετά υψηλότερο από εκείνο της γλώσσας Assembly, με αποτέλεσμα την […]
3. Αριθμητικές και λογικές παραστάσεις
Παράσταση είναι μια έκφραση που έχει καθορισμένο τύπο. Μια παράσταση εμπλέκει αριθμητικές ή λογικές πράξεις, μεταξύ μεταβλητών, σταθερών ή κλήσεων συναρτήσεων, στα μέλη που αποτελείται. Όταν μια παράσταση σχηματίζεται με αριθμητικούς τελεστές ή πραξεις και δίνει μια αριθμητική τιμή λέμε ότι έχουμε μια αριθμητική παράσταση. Οι αριθμητικοί τελεστές μπορεί να είναι ο πολλαπλασιασμός (*), η […]
4. Εντολές συνθήκης
Στην συνέχεια των άρθρων, θα εξετάσουμε τις εντολές υπό συνθήκη, όπου ένα μπλοκ κώδικα εκτελείται ή όχι, εάν μια συνθήκη είναι αληθής ή ψευδής. Για παράδειγμα, ένα πρόγραμμα θα μπορούσε να εξετάζει αν είναι πατημένο ένα μπουτόν και όταν είναι πατημένο να ανάβει το δεξιό LED ενώ όταν δεν είναι να ανάβει το αριστερό LED. […]
Ο αποκωδικοποιητής – οδηγός CD4511
Περιγραφή: Το CD4511 είναι ένα ψηφιακό ολοκληρωμένο κύκλωμα τεχνολογίας CMOS, που χρησιμοποιείται για την εμφάνιση δεκαδικών αριθμών σε μονάδες απεικόνισης επτά τμημάτων κοινής καθόδου, τύπου LED. Λειτουργεί σαν αποκωδικοποιητής/οδηγός από BCD (Binary – Coded Decimal) σε 7-segment led display. Είσοδοι: To CD4511 δέχεται τετραψήφιο δυαδικό αριθμό (4-bit) στις εισόδους του (D, C, B, A). Οι […]
13. Αποπολυπλέκτες και αποκωδικοποιητές
Τα συνδυαστικά κυκλώματα που υλοποιούν τους αποπολυπλέκτες και τους αποκωδικοποιητές περιγράφονται μαζί σε αυτό το άρθρο, για το λόγο ότι τα ολοκληρωμένα κυκλώματα που τα υλοποιούν μπορούν να λειτουργήσουν στην ίδια μονάδα είτε σε λειτουργία αποπολυπλέκτη είτε σε λειτουργία αποκωδικοποιητή ανάλογα πως θα διασυνδεθεί. Αποπολυπλέκτες Ο αποπολυπλέκτης demux 1×2n είναι ένα συνδυαστικό κύκλωμα το οποίο […]
Προγραμματίζοντας τον AVR με το Microchip Studio
Μπορείτε να αναπτύσσετε κώδικα και να προγραμματίζετε τους μικροελεγκτές AVR μέσα από το περιβάλλον ανάπτυξης IDE που μπορείτε να το βρείτε με το όνομα Microchip Studio. Εγκατάσταση του Microchip Studio Για να εγκαταστήσετε το IDE για τους μικροελεγκτές AVR πληκτρολογήστε στο πεδίο αναζήτησης της σελίδας Google τις λέξεις “Microchip Studio avr” και στις επιλογές που […]
12. Κωδικοποιητές
Ο κωδικοποιητής (Encoder) από m σε n, που γράφουμε mXn, είναι ένα συνδιαστικό κύκλωμα, με m γραμμές εισόδου και n γραμμές εξόδου (m≤2n) που έχει σαν λειτουργία, να παρέχει στην έξοδο ένα n-bit κωδικό, εκείνο που αντιστοιχεί στην ενεργοποιημένη είσοδο του κυκλώματος. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι μόνο μια είσοδος επιτρέπεται να είναι ενεργοποιημένη στο […]
11. Πολυπλέκτες
Ο πολυπλέκτης (multiplexer –MUX) είναι ένα συνδυαστικό κύκλωμα που επιλέγει δυαδική πληροφορία μιας από πολλές γραμμές εισόδου και την κατευθύνει σε μια μοναδική γραμμή εξόδου. Η επιλογή μιας συγκεκριμένης γραμμής εισόδου ελέγχεται μέσω γραμμών επιλογής. Για κάθε συνδυασμό τιμών στις γραμμές επιλογής επιλέγεται μια και μοναδική γραμμή εισόδου. Το πλήθος των γραμμών εισόδου που μπορούν […]
10. Απλοποίηση με χάρτες Karnaugh
Η μέθοδος απλοποίησης λογικών συναρτήσεων με χρήση χαρτών Karnaugh είναι μια γραφική μέθοδος που βασίζεται σε μια διαφορετική αναπαράσταση των Πινάκων Αληθείας των λογικών συναρτήσεων και χρησιμοποιείται με ευκολία για απλοποίηση λογικών συναρτήσεων δυο, τριών και τεσσάρων μεταβλητών. Ελαχιστόρος μιας λογικής συνάρτησης Boole n μεταβλητών, ονομάζεται κάθε γινόμενο όλων των μεταβλητών της συνάρτησης, όπου κάθε […]
5. Διακοπτόμενα τροφοδοτικά
Στο προηγούμενο άρθρο παρουσιάσαμε το παραδοσιακό γραμμικό τροφοδοτικό το οποίο αποτελείται από τον μετασχηματιστή, τις διόδους ανόρθωσης, το φίλτρο και το κύκλωμα σταθεροποίησης. Το τελευταίο μπορεί να είναι μια δίοδος Zener μαζί με ένα τρανζίστορ και μια αντίσταση πόλωσης ή ένα γραμμικό κύκλωμα σταθεροποίησης τύπου ολοκληρωμένου κυκλώματος όπως με τη σειρά 78xx. Το χαρακτηριστικό αυτού […]
4. Σταθεροποιητές τάσης με ολοκληρωμένα κυκλώματα
Η διαθεσιμότητα σταθεροποιητών υπό μορφή ολοκληρωμένου κυκλώματος, οδήγησε στον απλοποιημένο σχεδιασμό των τροφοδοτικών. Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα σταθεροποίησης τάσης είναι διαθέσιμα και παρέχουν μια ποικιλία τάσεων εξόδου και υλοποιημένα σε αντοχή για συγκεκριμένη κατανάλωση ισχύος. Σήμερα είναι σχεδόν σπάνιο να βρούμε τροφοδοτικά κατασκευασμένα με διακριτά στοιχεία, όπως περιγράφηκαν σε προηγούμενη ενότητα. Ο δημοφιλής τύπος σταθεροποιητή 78Xxx […]
3. Κυκλώματα σταθεροποίησης τάσης
Για να εξαλείψουμε την κυμάτωση και για να έχουμε περισσότερη σταθεροποίηση της τάσης εξόδου στο τροφοδοτικό που παρουσιάσαμε στη προηγούμενη ενότητα, πρέπει να προσθέσουμε στην έξοδο του ένα κύκλωμα σταθεροποίησης. Κύκλωμα σταθεροποίησης με δίοδο Zener Ένα απλό και φθηνό κύκλωμα σταθεροποίησης είναι με τη χρήση μιας διόδου Zener όπως φαίνεται στο σχήμα. Αυτό είναι κατάλληλο […]
9. Πύλες Schmitt Trigger και Open Collector
Λογικές πύλες τύπου Schmitt Trigger Σε αυτό το άρθρο θα μάθουμε τι είναι το Schmitt Trigger και πως λειτουργεί. Το Schmitt Trigger είναι ένας τύπος κυκλωμάτων στις εισόδους των ψηφιακών πυλών εκείνων που υποστηρίζουν την δυνατότητα Schmitt Trigger. Αυτοί οι τύποι λογικών πυλών λειτουργούν με τέτοιο τρόπο ώστε να παρέχουν υστέρηση στο σήμα εισόδου ή […]
8. Λογικές πύλες NAND, NOR, XOR και NXOR
Σε αυτό το άρθρο θα μελετήσουμε τις υπόλοιπες λογικές πύλες που χρησιμοποιούνται στα ψηφιακά λογικά κυκλώματα. Πρώτα θα δούμε τις NAND και NOR και στη συνέχεια τις XOR και NXOR. Η πύλη NAND με δυο εισόδους x και y δίνει την έξοδο Υ = (x ‧ y)’ = x’ + y’ Δηλαδή η έξοδος έχει […]
7. Λογικές πύλες AND, OR και NOT
Οι λογικές πύλες είναι ψηφιακά ηλεκτρονικά κυκλώματα, τα οποία έχουν μια έξοδο καθώς και από δυο ή περισσότερες εισόδους. Η έξοδος μιας πύλης γίνεται LOW ή HIGH ανάλογα τις τιμές LOW ή HIGH που μπορούν να έχουν οι είσοδοι της. Η λογική πύλη AND η οποία περιγράφεται από την έκφραση Boole Υ = Α‧Β δίνει […]
6. Ολοκληρωμένα κυκλώματα
Τα ψηφιακά κυκλώματα κατασκευάζονται με ολοκληρωμένα κυκλώματα. Ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα (συντομογραφία IC) αποτελείται από μια φέτα ημιαγωγού (chip) πάνω στην οποία υπάρχουν ηλεκτρονικά στοιχεία για τις ψηφιακές πύλες. Οι διάφορες πύλες συνδέονται μέσα στο chip για να σχηματίσουν το απαιτούμενο κύκλωμα. Το chip τοποθετείται σε ένα κεραμικό ή πλαστικό περίβλημα και συγκολλούνται οι επαφές του […]
5. Συναρτήσεις Boole
Μια δυαδική μεταβλητή μπορεί να πάρει την τιμή 0 ή 1. Μια συνάρτηση Boole μπορεί να γραφεί σαν μια αλγεβρική έκφραση που σχηματίζεται από δυαδικές μεταβλητές, τους δυο δυαδικούς τελεστές OR και AND τον τελεστή ΝΟΤ και παρενθέσεις. Για μια δεδομένη τιμή των μεταβλητών, η συνάρτηση μπορεί να είναι είτε 0 είτε 1. Κάθε συνάρτηση […]
Μέτρηση περιβαλλοντικών μεγεθών με τον αισθητήρα BME680
Παρουσίαση της κατασκευής Με τη βοήθεια του αισθητήρα ΒΜΕ680 μπορούμε να έχουμε μια ένδειξη για την ποιότητα αέρα μέσα στο σπίτι, στις αίθουσες σχολείων, στους χώρους εργασίας κ.ά. Επίσης με τον ίδιο αισθητήρα, μπορούμε να μετρήσουμε την θερμοκρασία, την ατμοσφαιρική πίεση, την υγρασία και όλα αυτά με την διασύνδεση του ΒΜΕ680 με την πλατφόρμα Arduino. […]
4. Η άλγεβρα Boole
Η άλγεβρα Boole, σαν μαθηματικό σύστημα, ορίζεται πάνω σε ένα σύνολο δυο στοιχείων B={0, 1} στο οποίο έχουμε ορίσει κανόνες για δυο δυαδικούς τελεστές + και ‧ ακριβώς όπως φαίνεται στους παρακάτω πίνακες. Αυτοί οι κανόνες για τους τελεστές + και ‧ είναι οι ίδιοι με τις λογικές πράξεις AND (KAI) και OR (‘Η) αντίστοιχα, […]