سنسور فشار MPXV5004G

         سنسورهای فشار سیلیکونی یک پارچه MPXV5004GP  از سری سنسورهای فشار MPXV5004G  است که برای رنج وسیعی از کاربردها طراحی شده است ولی به طور خاص در میکروکنترلرها و میکرو پروسسورها همراه با ورودی های آنالوگ به دیجیتال مورد استفاده قرار می گیرد. این سنسور ترکیبی از یک حساسیت بسیار بالای ایجاد شده استرین گیج با تکنیک های Micro machining   پیشرفته ، فلزات غشای نازک و پردازش دو قطبی برای فراهم کردن سیگنال آنالوگ خروجی سطح بالا و دقیق که متناسب با فشار وارد شده است می باشد. MPXV5004GP مدل گیج (Gauge)   است و قادر به اندازه گیری رنج فشار (0 ~ 0.56 psi) (0~3.92kPA) می باشد. دارای پکیج بادوام ترموپلاستیک و خروجی تک پورت (single port) می باشد.این سنسور فشار به صورت نصب سطحی(SMD)  است.

کاربردها:

• اندازه گیری سطح آب ماشین های لباس شویی

• وسایل اندازه گیری سطح آب و فشار

• تجهیزات تنفسی

• مناسب برای سیستم های مبتنی بر میکروپروسسور و میکروکنترلر 

مشخصات فنی:

• ولتاژ منبع تغذیه =  4.75  ~  5.25 (vdc)

•  جریان منبع تغذیه10(mAdc) =  

• دمای کاری =((˚c 65 ~ 0 

• رنج فشاری مورد اندازه گیری =  0 ~ 3.92 kPa (0 ~ 400mm H2O)

• ولتاژ خروجی = 1  ~  4. 9 (v)

• حساسیت = یک ولت بر کیلو پاسکال

ال سی دی گرافیکی

این نوع نمایشگرها که دارای سایز نسبتا بزرگی نسبت به انواع کاراکتری هستند ، عموما برای نمایش تصاویر ، علائم و ... به کار می روند اینگونه LCD ها در سایز های متفاوتی ساخته می شوند که نوع ۱۲۸* ۶۴ متداول آن می باشد . در این نوع ، LCD بر خلاف انواع کاراکتری که حالت استانداردی برای کنترل داشتند ، عمل کنترل توسط تراشة کنترلری که بر روی LCD نصب شده است انجام می گیرد که با توجه به ساختار و دستورات آن می تواند برای هر LCD متفاوت باشد . بر همین اساس LCD های موجود با توجه به کنترلر های داخلی خود شناخته می شوند، که یکی از انواعی که در بازار ایران نیز در دسترس است LCD های مبتنی بر کنترلر KS0108 هستند که این نوع کنترلر ساخت شرکت Samsung است. در ادامه بر روی نوع ۶۴*۱۲۸ و  کنترلر KS 0108 بحث خواهد شد . هر نقطه  )پیکسل (موجود بر روی صفحة نمایش ال سی دی دارای یک موقعیت طولی و یک موقعیت عرضی است که برای نمایش تصاویر بر روی ال سی دی  نیاز است تا این نقاط مقدار دهی شوند تا بتوان با کمک آنها تصویر را تشکیل داد . در داخل ال سی دی یک RAM وجود دارد که اطلاعات مربوط به هر پیکسل (خانه) از ال سی دی را در خود نگهداری می کند که برای روشن کردن یک پیکسل باید خانه متناظر با آنرا در (RAM) با  ۱ مقدار دهی کرد و بر عکس برای خاموش کردن آن پیکسل باید خانة متناظر با آن را با ۰ مقدار دهی نمود . اطلاعات نوشته شده بر روی  RAM  داخلی نیز توسط کنترلر ذکر شده خوانده شده و بر روی صفحة ال سی دی جاروب می شود و به این طریق تصاویر بر روی ال سی دی نشان داده می شود. (حجم RAM با توجه به سایز ال سی دی تعیین می شود که به طور مثال برای نوع  ۶۴*۱۲۸ برابر با ۸۱۹۲ بیت خواهد بود ).

                                           

                                                                    

شکل 1- ال سی دی گرافیکی

 

البته لازم به ذکر است که در حقیقت ال سی دی ها با توجه به حجم پیکسلی که دارند ، دارای یک یا چند کنترلر داخلی هستند . به طور مثال در نوع  ۶۴ * ۱۲۸ صفحه به دو قسمت ۶۴*۶۴ تقسیم می شود (نیم صفحه) که یک کنترلر مخصوص سطرها (KS0107) و دو کنترلر نیز مخصوص نیم صفحه ها  (KS0108) خواهد بود.

 

                                                                      

شکل 2-بلاک دیاگرام ال سی دی گرافیکی

 

با توجه به موارد گفته شده ، صفحه ال سی دی  به صورت زیر تقسیم بندی می شود:

                                   

                                                      

شکل 3-تقسیم بندی صفحه ال سی دی گرافیکی

 

همان طور که در شکل نیز مشخص است ال سی دی به دو نیم صفحة راست و چپ تقسیم شده که هر کدام از این نیم صفحه ها نیز به ۷ صفحة کوچکتر دیگر تقسیم می شوند که شمارة این صفحات با X  نشان داده می شود و مقادیری بین ۰ تا ۷ می توانند داشته باشند . هر صفحه  X  نیز به ۶۴ ستون تقسیم شده است که هر ستون معادل یک بایت بوده و با  Y  مشخص می شود که مقداری بین ۰ تا ۶۳ می تواند داشته باشد .

برای نوشتن در خانه های RAM متناظر با این قسمت ها ، به روش بایتی عمل می شود ؛ به این صورت که با ارسال ۶۴ بایت متوالی برای هر صفحة  Xتصویر مورد نظر در آن قسمت تشکیل خواهد شد و بدیهی ، است که برای ارسال کل تصویر نیاز است تا ۱۰۲۴ بایت  (۱۶*۶۴) به ال سی دی ارسال شود .

 پایه های ال سی دی :

در جدول 1  چیدمان پایه های ال سی دی مورد نظر ما (۶۴*۱۲۸) نشان داده شده است که در آن توضیحات مربوط به هر یک از پایه ها نیز مشاهده می شود.

 

                                                    

جدول 1- پایه های ال سی دی گرافیکی

 

راه اندازی و بایاس کردن پایه مربوط به کنتراست و همچنین تغذیه ال سی دی به صورت روبرو انجام میشود که با کمک ، پتانسیومتر به کار رفته می توان وضوح صفحه را تنظیم کرد.

 

                                                                          

 

شکل 4-بایاس کنتراست ال سی دی گرافیکی

 

صفحه تاچ

تاچ پد استفاده شده  در این پروژه  از نوع  مقاومتی بوده و در اندازه استاندارد 128 در 64 می باشد. این تاچ پد دارای ساختمانی بصورت روبرو است . در واقع تاچ پد از دو صفحه مقاومتی موازی هم تشکیل شده است که بر هر صفحه دو سیم متصل است . یک صفحه برای محور X  ها و یکی دیگر برای محور Y  ها . برای بدست اوردن موقعیت مکانی نقطه فشرده شده  بدین صورت عمل می نماییم :

        1-    به دو سر صفحه X ولتاژی اعمال می کنیم و از یکی از سیم هایY  (بطور مثال سر مثبت) ولتاژ را بدست می آوریم .

        2-    بعد از آن به دو سر صفحه Y ولتاژی را اعمال می نماییم و بصورت رویه قبلی ولتاژ متناظر را بدست می آوریم . 

        3-    با ترکیب هر دو موقعیت به یک نقطه (X,Y)  می رسیم که مختصات نقطه فشرده شده است .

ال سی دی کاراکتری

یکی از قابلیت هایی که میکروکنترلر ها ندارند انواع نمایشگر های تصویری است. در صورت وجود یک نمایشگر تصویر، برنامه می تواند در حین اجرا به ما بگوید چه اتفاقی در حال رخ دادن است و رابطه برنامه نویس با تراشه میکروکنترلر را برقرار نماید. مثلا میکرومی تواند پیامهایی به کاربر بدهد و مقادیر عددی یک متغییر یا رجیستر را نشان دهد.

برای این منظور می توان از LCD های خاصی که برای همین کار طراحی شده است استفاده نمود. این نمایش گرهای LCD دو نوع کاراکتری(حرفی/عددی) و گرافیکی دارند.

           از طریق اتصال هایی که بین میکروکنترلر ها و LCD طراحی و تعبیه شده است می توان با دو روش سریال یا موازی داده ها را برای نمایش روی LCD ارسال کرد. بسته به نوع LCD  که انتخاب کرده باشیم این اتصال ها تعریف خواهد شد.

در هر زبان برنامه نویسی نیز که برای کار با میکروکنترلر انتخاب کرده باشیم، دستوراتی تعریف شده است که LCD  را برای میکروکنترلر تعریف کرده و ارتباط نرم افزاری را میان آن دو برقرار می سازد. 

 

 

LCD کاراکتری 16*2:

این نوع LCD  قابلیت نمایش 2 خط و  16 کاراکتر در هر خط را داراست.این LCD ها معمولاً دارای 14 یا 16 پایه برای اتصال هستند.این نوع LCD می تواند به صورت موازی به میکروکنترلر ها متصل شود که برای این منظور از 4 پایه DB4 تا DB7 (پایه های 11 تا 14) برای ارسال داده استفاده می شود. پایه R/W با توجه به اینکه LCD ها معمولاً برای نوشتن استفاده می شوند به زمین، و پایه VO که برای تنظیم کنتراست است نیز به زمین وصل شده است که البته برای تغییر و تنظیم کنتراست می توان این پایه را به یک پتانسیومتر متصل نمود و شدت آن را تغییر داد.

پس از اتصال درست یک LCD   به میکروکنترلر مورد نظر، بایستی در کامپایلر مربوطه، دستورات مربوط به شناسایی LCD  را قبل از برنامه نوشت.