وبلاگ اختراعات

موارد فنی و مطالب موردنیاز مخترعین

A Quick Guide to Taking an Invention to Market

Consider these strategies for turning your product idea into a business reality.

Opinions expressed by Entrepreneur contributors are their own.

One of the strengths of our free-market economic system is competition. After all, because of competition, we have choices in both quality and price in the services we use, the places we shop and the products we buy. However, if you are an inventor or manufacturer of a new product, competition can be a major problem. For this reason, I am often asked how to protect an invention or new product from being stolen or "knocked off."

In my experience, the answer to the competitive challenges is to create a strategy based on the goals for the invention, the specific product itself, and the approach to be taken.

Inventors take one of two main approaches to making money with their invention: licensing the invention to another company or becoming a manufacturer themselves. There is some overlap in strategy for these two approaches. However, there are also some differences, especially in the underlying thinking. I will first talk about strategy for a licensing approach.

Before outlining some strategic options, I should mention that the magnitude of fear of showing others an invention at this stage is often overblown. In my experience, it is rare that a company will knock off an invention at this stage. Most product companies, including those inclined to knock off products, have dozens of new products in progress at any given time. They are focused on finishing and launching the backlog. In many cases where "theft" is assumed, it is very likely that it is mere coincidence. I am frequently presented with very similar ideas from people who could not have known of each other.

I should also address points I have made elsewhere about patents and nondisclosure agreements. They are tools that can be useful, but in general, they’re far less powerful and effective on their own in the real world of competitive consumer products than most inventors and many advisors believe them to be.

Disclaimer: I am not an attorney, and while I will address several of the legal tools used in this process, this is based on my own experience and should not be considered legal advice.

Strategy for the Licensing Approach
When licensing an invention, the main objective is to create the perceptions with the company you are approaching to license your product that your invention would be of value to them and it is in their best interest to enter into a legal licensing agreement with you and pay you for it rather than simply copying it and saying "thank you for the suggestion."

Here are several ways to create the perception of value:

  • A prototype that clearly illustrates the functionality, creativity and utility of the invention is a useful, if not essential, tool. Despite the fact that these people look at products every day, the impact of being able to hold and try a new product vs. describing it or showing a drawing, is substantial.
  • Provide information. Product teams at companies, especially small or midsize companies, are wearing many, many hats. This is, after all, one reason inventors can be helpful to them. When a product manager advocates for launching a new product, being equipped with critical market data that supports his decision can radically increase his commitment to an invention. Therefore, market research can have a major impact. And by this I mean information about safety issues and competitive products, and useful market statistics or stats they may not have considered to be relevant. And personally, we love it when inventors have actual focus group data from the core target customers.
  • Be someone they would want to work with. While this may seem secondary, based on first-hand experience, I can say that for companies who have licensed products before, the perception of the inventor and how easy (or difficult) they think it would be to work with them is a real factor. As many business gurus have said, people do business with people they like. When speaking with potential licensing partners, focus on success, supporting their efforts and working together--and be yourself. Be smart but not overly distrustful or suspicious.

Once the value of the invention has been established, it’s important to be clear that to secure rights to take this product to market, the prospective licensing partner will need to execute a licensing agreement. In licensing negotiations, intellectual property protection, or at least the appearance of protection, is often essential, in spite of the inherent weaknesses I mentioned above.

Learn and understand the available options from a qualified professional. While technically it is possible to write and submit intellectual property filings oneself, I recommend using a qualified and registered patent attorney or agent. There are nuances in the use of language, and leveraging and applying IP law is difficult to pick up from scratch.

In this process, the most important phrase I can think of is "patent pending." Being able to present your product as patent-pending adds to the perceived value and it conveys a warning ("We better not copy this or we could get sued"). So file what you can to be able to legitimately write "patent pending" on your sell sheet, prototype, website, business card, and anywhere your product will be displayed.

Depending on complexity and the attorney or patent agent’s rates, having a utility patent drafted and filed by a professional can cost thousands of dollars. However, if you believe licensing to be a viable approach, having been issued a viable utility patent, or having one in process, is a useful tool in this situation.

If filing a utility patent immediately is not an option, there are other ways to achieve patent-pending status. Perhaps the fastest and least expensive way is to file a provisional patent application. A "provisional" never actually becomes a patent but acts as a place-holder (or date-holder) for when, and if, you do file a patent.

An inventor has 12 months from the date a "provisional" is filed to then file the utility patent application. In addition to being able to use the words "patent pending" during this period, it also provides time to find a licensing partner. At this juncture, a number of options exist:

  • Once a partner has been found, the utility patent can then be filed.
  • The "provisional" can actually be licensed as part of the negotiation--as well as the burden to file the utility patent. 
  • The licensee may license the "provisional" and find they are content to proceed without the utility patent as any number of current products lack patents.

Strategy for the Manufacturing Approach 
Many of these steps can be taken if the approach is to take a product to market. However, the philosophical approach will be different.

When taking the product to market, there is no need to create the "perception" of value with another manufacturer. In fact, in this approach, the assumption should be made that once the product has begun to garner meaningful market share, competitors will take notice. And since licensing the invention is not the main goal, securing IP for the purpose of creating an asset to license also has less relevance. Therefore, the defensive strategy in this approach is going to be designed to hinder the competition’s ability to copy you by increasing the risk and cost--perceived or real--of knocking you off. This will buy precious lead time to market. So the strategy is to use whatever legal tools are available--and cost-justified--to create hurdles to being copied and to win through marketing.

While some inventions are patentable, in my experience, patentability of an invention is often uncertain. I have frequently spoken with inventors who spent the majority of their available capital on their patent applications to find that the end result was either a declined application or drastically narrowed-down, less-useful version of their original application; this is why many product companies don’t even bother with patents. That same money is used to develop a great product and to win at marketing.

If the cost/benefit of filing and maintaining a utility patent is questionable, then it may be useful to file a provisional patent application at a fraction of the cost of a patent. This will delay the need to file an actual patent for 12 months, which may or may not be the chosen path, and provides 12 months’ lead time with the ability to use the warning of "patent pending" on packaging during this period.

While the cost/benefit of a patent can be questionable at this stage, the benefit of a trademark is clear. First, a trademark can be asserted by simply starting to use the ™ after the brand and product name (done by typing "tm" between parenthesis). Second, filing for a federally registered trademark costs significantly less than a patent, and the bar for demonstrating infringement is less stringent. The goal here is for your customer to think of your company and product name when they think of the product, e.g. "iPhone®" or "BlackBerry®" rather than "cell phone."

While brand awareness--and legal ownership--is clearly a part of winning at the market, there are many other strategies that can be part of your strategic marketing plan:

  • Create a great product and offer your retailers and consumers great value from the start.
  • Design packaging that is both eye-catching and easily merchandised.
  • Develop a targeted advertising and PR campaign that fits your budget. Note: Limiting advertising to trade publications targeting retail buyers and at trade shows and using PR to create national brand awareness and demand from end users is often most cost-effective early on. 
  • Get placement in major retailers first. This means you must sell aggressively. While not a guarantee, many retailers will think hard before granting a peg or shelf space to an item that is similar (a knock-off) to yours. They will choose your competitor if the new item wins at marketing (is of better quality or is priced in a way that improves their margin). 
  • Be a reliable vendor with excellent customer service.
  • Secure your brand footprint in the retailer by developing complementary products quickly.
  • Reserve as many URLs as you can financially justify that are related to your product and brand names and concepts.
  • Be generous, make friends in the industry and build your competitive intelligence. 
  • Know who the most likely competitors are and watch them carefully.

Regardless of the path you choose to take, there will always be risks. And in business--especially the product business--the threat of competition is always present. However, if defending the invention/product is incorporated into a cohesive strategic plan with multiple tactics based on the approach to be taken, the chances of success will be dramatically improved.

The Reality of Patents and NDAs
Some would say that the "obvious" way to protect your product is to file a patent. And sure, there are some situations where a useful patent has been issued to an inventor who has the financial wherewithal to police and defend it.

By now I hope the limitations of patents are clear. Let me summarize the reasons:

  • Most products are not patentable. (Don’t believe me? Go to Target or Walmart and read the packaging of 50 products. How many are patented?) 
  • All patents are not equal. A design patent, which covers the precise design of a product, is much more limited as a defensive tool than a broad utility patent. Even if the product has a utility patent (or is patent-pending), the patent will have limitations as to what is actually considered to be the protected intellectual property (IP)--the "claims." In other words, a patent doesn’t necessarily protect the entire product; it may only cover some small aspect of it. Given the number of new patents being issued each day, there are fewer available claims for basic products every year. 
  • There is no "patent police." If someone knocks off a product and it can be shown that someone has infringed on a patent, it is up to the inventor to engage in, and pay for, the legal battle to prove and to stop the infringer from continuing. Since the argument may not be clear-cut, this can be a costly legal proceeding. Many inventors lack the financial capital to fight a legal battle with a well-heeled knock-off company.

It should now be clear that a patent is often not the end-all answer that many inventors and professional advisors assume it to be. That’s the bad news. The good news is that knowing this, an inventor can focus on creating a winning strategy.

I would also like to briefly touch on another often-misunderstood legal document: the nondisclosure agreement (NDA). While there are benefits to using an NDA, its usefulness is generally overstated. Here’s why:

  • First, many--probably most--manufacturers will not sign an NDA. They see no reason to obligate themselves to an inventor with whom they have no prior relationship. 
  • Second, an NDA is not a patent. Most NDAs don’t say anything about not stealing the product idea, so the parties to the NDA are simply promising not to tell anyone else. 
  • Third, there is the potential of including a noncompete clause of some sort in an attempt to address the last point. However, doing so will further reduce the number of companies to whom you will be able to actually pitch your invention as few will sign these. I have also personally found very few venture capitalists and professional investors willing to sign NDA agreements.

Source: entrepreneur.com
۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
ابوالفضل ظهوریان

نحوه لحیم کردن IC های SMD بر روی فیبر مدار

احتمالا هر کسی برای پروژه خودش نیازمند استفاده از قطعات SMD بوده تا فضای کتری رو برای فیبر و مدارش مصرف کنه(یا هر دلیل دیگه):
من خودمم دنبال روشی برای این کار بودم تا ایسی های میکرو رو روی فیبر مدار چاپی لحیم کنم.
که به این نتیجه رسیدم امیدوارم مفید واقع شده باشه)


در شکل های زیر مراحل لحیم کاری IC های SMD که مانند mega32 و mega64 دارای فاصله پایه های کافی هستند، نمایش داده شده است:

1- ابتدا قطعات روی فیبر لحیم می شود. سپس بوسیله ابزار مناسب روی محل پایه ها روغن لحیم پخش می شود. روغن لحیم باید حتما از جنس مرغوب باشد و فاقد ذرات براده و فلز باشد.
[​IMG]

2- بوسیله هویه SMD و قلع مرغوب محل پایه ها قلع کاری می شود تا کاملا حالت برجسته پیدا کند و پایه IC بتواند در داخل قلع قرار بگیرد.

[​IMG]

3- بوسیله بنزین و مسواک، زیر برد شستشو داده می شود.

[​IMG]

4- بوسیله ابرهای اسفنجی و در حالتی که هنوز بنزین تبخیر نشده، با فشار زیاد روی سطح برد کشیده می شود تا سطح از روغن لحیم و بنزین و ذرات ریز پاک شود.

[​IMG]

5- IC مورد نظر در محل خود تنظیم می شود و ابتدا یکی دو پایه آن از طریق فشار دادن پایه در محل خود با هویه و فرو رفتن در قلع موجود محکم می شود. بعد از اطمینان از قرار گرفتن IC در محل خود، کلیه پایه ها به همین ترتیب روی قلع فشار داده می شوند. صحت تنظیم قطعه در این مرحله بسیار مهم است و معمولا اگر در مرحله اول که یک یا دو پایه محکم می شود، تنظیم درستی انجام نشده باشد، می توان با قرار دادن هویه اتصال را باز کرد و مجددا از نو تنظیم کرد. همچنین برای محکم تر شدن پایه ها می توان از قلع با قطر کم استفاده کرد و یک لحیم کاری کوچک را برای هر پایه انجام داد. هویه در این حالت مانند کاردک نقاشی باید عمل کند و قلع را روی پایه پخش کند. اگر احتمالا دو پایه بصورت ناخواسته به هم بچسبند از طریق قلع کش مناسب می توان آن را بر طرف نمود.

[​IMG]

6- در این مرحله باید یک شستشوی مجدد با بنزین و مسواک انجام شود. از نکات مهم در این مرحله، خارج کردن مخلوط بنزین و روغن لحیم موجود در زیر قطعه است که می تواند از طریق فوت کردن با شدت انجام شود. این مرحله شستشو و فوت کردن و پاک کردن با ابر می تواند برای اطمینان دو سه بار انجام شود.
7- مرحله آخر که بسیار مهم است این است که با یک سوزن تیز، بین پایه های قطعه کشیده شود تا اگر احتمالا ارتباط و هدایتی بین پایه های مجاور هست، از این طریق برطرف شود. معمولا اشکالاتی که در از کار افتادن اسیلاتور میکروکنترلرهای SMD بوجود می آید، با دقت در این مرحله و مرحله قبل برطرف می شود.
البته مراحل ذکر شده فقط یکی از روش های ممکن است و هدف پیشنهاد یک شیوه لحیم کاری با کمترین هزینه و تنها با استفاده از هویه و قلع و روغن لحیم بوده است.


منبع: alma-electronic.ir

۰ نظر موافقین ۰ مخالفین ۰
ابوالفضل ظهوریان

جدول توان مصرفی دستگاه های برقی

دستگاه های متفاوت برقی دارای توان مصرفی متفاوتی هستند، که معمولا به عنوان "مصرف دستگاه" شناخته می شود. سعی کنید اگر میخواهید مرکز تعمیرات راه اندازی کنید و یا برای سیم کشی مکانی اقدام کنید حتما توان مصرفی دستگاهها را محاسبه کنید. بررسی این کار بعهده کسی است که سیم کشی انجام میدهد. همچنین آگاهی از مصرف برق لوازم باعث میشود که بتوانیم بهتر از آنها در کاهش مصرف برق بکار ببریم.

مصرف لوازم برقی

برای انتخاب بهترین یو پی اس ، بهترین آمپر باتری یوپی اس و همچنین انتخاب پنل خورشیدی در برق خورشیدی نیاز است تا توان دستگاه های مصرفی مشخص شود و مجموع آنها در فرمول های مربوطه قرار گیرد . برای آگاهی از فرمول های محاسباتی می توانید انتخاب یو پی اس و باتری را مطالعه کنید. توان مصرفی با واحد وات مشخص می شود که اغلب بر روی برچسب دستگاه برقی ذکر شده است ، در صورتی که این عدد به صورت مستقیم نباشد از حاصل ضرب جریان ( واحد آمپر A ) در ولتاژ ( V ) می توان به این عدد رسید. در جدول زیر توان مصرفی برخی از دستگاه ها ذکر شده است :

نام دستگاه  مصرف (وات)
هیتر هوای گرم 700
شارژر موبایل 10
مودم 50
کامپیوتر با مانیتور 250
لپ تاپ 45
اسکنر 40
سوئیچ شبکه 100
سوئیچ شبکه 24 کانال 150
پرینتر لیزری 450
پرینتر جوهرافشان 250
پرینتر لیزری سه کاری 700
سرور بزرگ 2200
سرور کوچک 1200
یخچال 12 فوت 280
یخچال 16 فوت 350
یخچال 20 فوت 420
لامپ کم مصرف 30
لامپ مهتابی 60
لامپ هالوژنی 150
لامپ رشته ای معمولی 100
دستگاه فتوکپی 1500
تلویزیون معمولی 21" 150
تلویزیون LCD سایز 40" 120
تلویزیون LED سایز 40" 100


محاسبه توان مصرفی لوازم برقی

شما می‌توانید برای تعیین انرژی مصرفی یک دستگاه از این فرمول استفاده کنید:
مصرف کیلووات ساعت در روز 1000÷ تعداد ساعات مصرفی در روز × مقدار وات
یک کیلووات = 1000 وات

رقم فوق را در تعداد روزهائی که از دستگاه در طول سال استفاده کرده‌اید ضرب کنید. سپس می‌توانید با ضرب کردن تعداد کیلووات ساعت در سال در نرخ کیلووات ساعت برق محل خود، هزینه سالیانه برق مصرفی دستگاه خود را محاسبه کنید.
توجه: برای تعیین تعداد ساعت‌هایی که یخچال با ماکزیمم مقدار وات کار می‌کند، مجموع ساعاتی که یخچال به برق وصل است بر عدد سه تقسیم کنید. اگرچه یخچال همیشه روشن است ولی برای حفظ درجه حرارت یا در داخل آن موتور یخچال روشن و خاموش می‌شود.

مصرف برق لوازم

مثال 1= فن پنجره:
کیلووات ساعت 96=1000÷ (120 روز در سال × 4 ساعت در روز × 200 وات)

مثال 2: کامپیوتر شخصی و مانیتور:
394 کیلووات ساعت= 1000÷ (365 روز در سال × 4 ساعت در روز × 150 + 120 وات)

مقدار وات:
شما می‌توانید مقدار وات اغلب لوازم خانگی را در پائین یا پشت آنها یا بر روی پلاک برنجی آنها نگاه کنید. مقدار وات نوشته شده حداکثر مقدار برقی است که دستگاه شما دریافت می‌کند. چون تعداد زیادی از لوازم خانگی دارای دامنه تنظیم‌های مختلف هستند (مثلاً ولوم رادیو) مقدار واقعی برق مصرفی به درجه تنظیم مورد استفاده آن بستگی دارد.
در صورتی که مقدار وات روی دستگاه نوشته نشده باشد، شما می‌توانید با پیدا کردن جریان (به آمپر) و ضرب کردن آن در ولتاژ مصرف شده توسط دستگاه مقدار وات را تعیین کنید. اغلب لوازم خانگی در آمریکا از برق 120 ولت استفاده می‌کنند. لوازم خانگی بزرگتر مانند خشک‌کن لباس، اجاق خوراک پزی برقی از برق 240 ولت استفاده می‌کنند. آمپر دستگاه ممکن است روی آن در محل وات نوشته شده باشد. در غیر اینصورت از یک آمپرسنج با گیره استفاده کنید و با اتصال گیره به یکی از دو سیم دستگاه جریان آنرا اندازه‌گیری کنید. شما می‌توانید این نوع آمپرسنج را از فروشگاههائی تهیه کنید که تجهیزات الکتریکی و الکترونیکی می‌فروشند؛ در حالیکه دستگاه روشن است مقدار جریان را از روی صفحه نشان دهنده آمپرسنج بخوانید.
در هنگام اندازه‌گیری جریان موتور دستگاه توجه کنید که آمپرسنج حدود مقدار جریان را در اولین ثانیه‌ای که موتور شروع به کار می‌کند سه برابر بیشتر از زمانی که به آرامی کار می‌کند نشان می‌دهد.

تعداد زیادی از لوازم خانگی هنگامی که کلید آنها خاموش می‌شود مقدار کمی برق مصرف می‌کنند. این شرایط را اصطلاحاً بارهای فانتوم Phantom می‌گویند که در اغلب لوازم برقی مانند تلویزیون، سیستم استریو، کامپیوتر و لوازم آشپزخانه وجود دارد. اغلب بارهای فانتوم، مصرف انرژی لوازم برقی را چندین وات ساعت افزایش می‌دهند. برای جلوگیری از جریان یا بیرون کشیدن دو شاخه دستگاه از داخل پریز، برق دستگاه را به طور کامل قطع کنید.

مقدار وات لوازم خانگی

چند نمونه مقدار وات لوازم خانگی به قرار زیر است:

  • آکواریم= 1210-50 وات
  • رادیو ساعت دار= 10 وات
  • قهوه ساز= 1200-900 وات
  • ماشین لباسشوئی= 500-350 وات
  • خشک‌کن لباس= 5000-1800 وات
  • ماشین ظرفشوئی= 2400-1200 وات (استفاده از سیستم خشک‌کن مصرف انرژی را در حد قابل توجه افزایش می‌دهد.)
  • دستگاه ضد رطوبت= 785 وات
  • پتو برقی یکنفره/ دو نفره= 60/100 وات
  • پنکه
  • پنکه سقفی= 175-65 وات
  • فن داخل پنجره= 250-55 وات
  • فن دیگ= 750 وات
  • فن کل خانه= 750-240 وات
  •  سشوار یا موخشک کن= 1875-1200 وات
  • بخاری برقی (قابل حمل)= 1500-750 وات
  • اتوی لباس= 1800-1000 وات
  • اجاق ماکروویو= 1100-750 وات

مصرف برق لوازم کامپیوتری

کامپیوتر شخصی

  • CPU فعال/ غیرفعال = 120/30 وات یا کمتر
  • مانیتور فعال/ غیرفعال= 150/30 وات یا کمتر
  • نوت بوک= 50 وات
  • رادیو (استریو)= 400-70 وات
  • یخچال (ضد برفک، 16 فوت مکعب)= 725 وات
     

تلویزیون (رنگی)

  • 19 اینچ= 110-65 وات
  • 27 اینچ = 113 وات
  • 36 اینچ= 133 وات
  • 53- 61 اینچ= 170 وات
  • تلویزیون صفحه تخت 120 وات
  • توستر= 1400-800 وات
  • وی سی آر/ دی وی دی= 21-17  25-20 وات
  • جارو برقی= 1440-1000 وات
  • آبگرمکن 40 گالنی= 5500-4500 وات
  • پمپ آب چاه عمیق= 1100-250 وات

بنابراین یک کیلوات ساعت معادل است با :

 مصرف یک لامپ معمولی 100 وات در 10 ساعت 
مصرف یک لامپ فلورسنت بلند ( مهتابی)در20 ساعت
 مصرف یک لامپ کم مصرف در 40 ساعت 
مصرف یخچال معمولی در 24 ساعت 
مصرف فریزر بزرگ در 12 ساعت
مصرف یخچال ویترینی ( متوسط) در 12 ساعت 
 مصرف جارو برقی در 1 ساعت
 مصرف کامپیوتر در 10 ساعت
 مصرف بخاری برقی فن دار در نیم ساعت
 مصرف هواکش در 30 ساعت 
 مصرف پنکه در 12 ساعت
 مصرف کولر آبی در 2 ساعت 
 مصرف کولر گازی در نیم ساعت
 مصرف دریل برقی در 4 ساعت 
 مصرف سماور برقی در1 ساعت

منبع: tamiraat.com

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
ابوالفضل ظهوریان

لوازم مورد نیاز برای راه اندازی تعمیرگاه لپ تاپ و موبایل

گر میخواهید سرمایه گذاری در زمینه تعمیر موبایل و تبلت یا تعمیر کامپیوتر و لپ تاپ انجام دهید، لازم است که ابزار مناسب برای این کار تهیه کنید.

ابزار لوازم تعمیرگاه لپ تاپ

هویه SMD: برای پایه سازی آی سی ها و لحیم کاری روی مدار لپ تاپ، کارت گرافیک، مادربرد، برد هارد و برد لوازم شبکه

هیتر: سعی کنید هیتر با پمپ هوای بزرگ و فشار باد خوب تهیه کنید تا به مدار لپ تاپ آسیبی وارد نشود.بی جی ای ماشین

منبع تغذیه ۵ آمپر: جهت روشن کردن و تست مدار تغذیه لپ تاپ لازم است منبع تغذیه ۵ آمپر با ورودی ۳۰ ولت داشته باشیم.

اشتاینر: برای حرارت دادن دستی چیپ های BGA در برخی موارد روی مین برد کامپیوتر که به این دستگاه سشوار صنعتی نیز میگویند

دستگاه BGA Machine: برای برداشتن چیپ های BGA بزرگ کارایی دارد.

دیباگر: کارت تستر مادربرد

لوپ: میکروسکوپ با بزرگنمایی ۸ برابر

ذره بین: برای بزرگنمایی بهتر در سیم کشی روی پایه ها و برد لپ تاپ و مادربرد کامپیوتر

مولتی متر دیجیتال: برای اندازه گیری ظرفیت قطعات الکترونیک SMD روی مدارات

پنس: پنس سرکج و سر صاف

پیچ گوشتی برقی: برای باز کردن قاب لپ تاپ

پروگرامر: دستگاه TNM5000 جهت برنامه ریزی آی سی ها و پروگرام کردن بایوس

پمپ باد: تمیز کاری بعد از لحیم کاری با دستگاه و دست پمپ باد موتور دار استفاده میشود

لوازم تعمیرات موبایل و تبلت

دستگاه IR: جهت برداشتن آی سی های BGA

منبع تغذیه: پاور ساپلای ۳ آمپر برای روشن کردن و تست گوشی و تبلتهیتر

ست پیچ گوشتی: سری T برای بازکردن قاب و رسیدن به برد تبلت و موبایل

هویه ۴۰ وات: هویه با نوک اس ام دی برای لحیم کاری روی مدار گوشی

شابلون: شابلونهای چیپ موبایل و تبلت شامل انواع مختلف

فیکسچر: برای نگهداری شابلون روی برد موبایل

تیغ و کاتر: ست تیغ و کاتر برای برش در برخی موارد

قاب بازکن: وسیله ای برای بازکردن قاب گوشی و تبلت برای رسیدن به برد و تعویض ال سی دی و تاچ

سیم قلع: برای لحیم کاری

پیچ گوشتی آیفن: مخصوص گوشی آیفن برای بازکردن قاب

آی سی کش: وکیوم کننده آی سی های BGA که برای تعویض آنها استفاده میشود

بازکننده ال سی دی: برای درآوردن ال سی دی گوشیهای هوشمند که دارای تاچ و LCD حساس هستند.

مکش تاچ ال سی دی: در آوردن ال سی دی گوشی از رو

ابزاراهای مشترک در تعمیرات

برخی ابزارها در تعمیرگاه لازم و ممکن است در تعمیرات بکار رود. گاهی ممکن است ای سی یا چیپ برد را بخواهید بردارید که در اطراف آن قطعه پلاستیکی است که در اثر حرارت ممکن است ذوب شود. بنابراین شما چسب نسوز لازم دارید. برخی از لوازم نیمه ضروری و ضروری مشترک در تعمیر بردهای الکترونیکی در زیر آورده شده است.


ابزار تعمیر موبایل و ابزار تعمیر لپ تاپ

اسپری خشک، اسپری چرب، ست آچار ستاره ای، روغن لحیم، خمیر قلع، چسب نسوز، گیره برد، اسپری فریز، اسفنج نسوز، چسب ۱۲۳، قلع، الکل، تینر ۱۰۰۰۰، پراپ، خمیر سلیکون، اسپاتول فلزی، حلال چسب ال سی دی، خمیر فلکس جامد، قاب بازکن کوچک فلزی، سیم لاکی، سیم ظرفشویی، شلنگ نسوز، دم باریک، کف چین، انبردست کوچک، کشوی ریز نگهدارند قطعات الکترونیک و انواع پیچ گوشتی معمولی

اگر میخواهید تعمیرگاه مجهز و خوبی داشته باشید لازم است که از میزهایی با استاندارد ۲ متر در ۱ متر که دارای پیشخوان باشد،‌ استفاده کرد. روی پیشخوان هوای گرم، ابزارها و منبع تغذیه قرار میگیرد. میز از روشن باشد ولی بازتاب نور نداشته باشد بهتر است. سعی کنید بخشی هایی از میز را با سفره نسوز عایق کنید. همچنین پریز چند راهی برق صنعتی و چند منظوره روی میز نصب کنید.

هیتر و منبع تغذیه را به سه راهی مطمئن بگذارید؛ چرا که جریان کشی زیادی دارد.

منبع: tamiraat.com

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
ابوالفضل ظهوریان

تعریف فوریه، کاربرد آن

وقتی بچه بودیم، از کنار هم گذاشتن تکه های کوچک، شکل های مختلف می ساختیم. اگر زرنگ بودیم، وقتی  به مستطیل نیاز لگو سری فوریداشتیم و لگو مستطیل را نداشتیم. مثل شکل زیر با دو مثلث قائم الزاویه یک مربع و با دو تا مربع یک مستطیل می ساختیم. می توانستیم لوزی یا ذوزنقه هم با مثلث بسازیم. خلاصه مثلث، پایه ی تمام شکل های ما بود.
اگر یک شکل را با مثلث نمی توانستیم، بسازیم نگاه می کردیم، که پایه لازم برای ساختن آن شکل چیست. خلاصه شکل های مورد نظر خود را از کنار هم گذاشتن قطعات پایه می ساختیم.

تا اینکه رفتیم راهنمایی و دبیرستان، توی دبیرستان بردار یاد گرفتیم. دوباره به ما گفتند، همه بردارهای روی صفحه را می توان با کمک دو بردار پایه ساخت. ( بردار های فضائی را با سه بردار پایه و بردار های n بعدی را با n  بردار پایه می توان ساخت.) مثل شکل زیر که ساخت بردارهای دو بعدی را به کمک بردارهای پایه نشان می دهد. قبول دارید که با هزاران بردار قرمز به تنهایی نمی توان بردار آبی را ساخت. چون وقتی با چند بردار قرمز به جلو رفتیم، باید راهمان را کج کنیم و عمود بر مسیر قرمز برویم. یعنی از یک بردار عمود بر بردار قرمز استفاده کنیم. بردارهای پایه ما باید عمود برهم ( متعامد ) باشند.
اما نمی دانم چرا بعضی از ما فکر نمی کردیم لگو بازی می کنیم، یادگرفتنش برای ما سخت شده بود. در حالی که این بار برای مان بردارفایده داشت. ما برای جمع، تفریق و یا ضرب دو بردار کج و بی قواره، کافی بود با دو بردار کوچولوی قشنگ کار کنیم و فقط  چند عدد را با هم جمع یا در هم ضرب کنیم، که آن را هم کلاس سوم دبستان یاد گرفته بودیم.
بله حق با شماست، ما فایده جمع ، تفرق و ضرب دو بردار را نمی دانستیم. یا هم فکر نکرده و یا دوست نداشتیم بدانیم چه کاربردهایی دارد. باور کنید از صنعت اتومبیل، هواپیما، کشتی، ساختمان، نجوم و ماهواره گرفته تا بازکردن یک پیچ و زدن یک مشت توی یک دعوا  کاربرد دارد.
رفتیم دانشگاه و یک روز سر کلاس ریاضی مهندسی استاد درس بی مقدمه فرمول های زیر را روی تخته نوشت. گاهی هم نیم نگاهی به کاغذهای دستش می کرد، انگار او هم در طول عمرش جز نوشتن روی تخته، این فرمول ها به کارش نیامده بود. خیالمان راحت شد که دوای یادگرفتن این فرمول ها یا تقلب است و یا با هر جون کندنی حفظ برای دو ساعت جلسه امتحان.فرمول سری فوریه

گفت اگر تابع   ( f(x  یک تابع متناوب و انتگرال آن در دوره تناوب محدود باشد و تعداد مینیمم و ماکزیممها و ناپیوستگی های آن محدود باشد، می توان آن را با یک سری توابع پایه (سینوسی و کسینوسی) نوشت ( ای کاش به جای کلمه "نوشت"، کلمه "ساخت" را به کار ببریم.)، به گونه ای که ضرایب a و b از فرمول های زیر بدست می آید. اگر تابع فرد باشد ضرایب a صفر می شوند، اگر تابع زوج باشد..، اگر تابع این باشد...، اگر تابع آن باشد...، ...
بعد هم چند شکل مثلثی, دندانه اره ای، مربعی و... کشید و ضرایب a و b را بدست آورد و چند تمرین هم به ما معرفی کرد تا ما هم از فیض محاسبه a و b ها بی نصیب نباشیم. خلاصه یک ساعت و نیم او می گفت و می نوشت و ما روی صندلی ها نشسته بودیم و هر از گاهی از خستگی، خود را جابجا می کردیم. هیچ کس نمی دانست این ها به چه دردی می خورد. به فکرش هم نمی رسید که می توان با آن ها صاحب آب و نان شد و راحت زندگی کرد. بچه ها سرکلاس که یا نمی فهمیدند ( که احتمالاً بعید است، چون مطلب ساده ای است و قوانین ماکسول و محاسبه انتگرال روی سطوح کروی نیست ) و یا با قضاوت اینکه این ها نان و آب نمی شود، هر کدام توی رویای خودشان بودند.
اما یکی از بچه ها شنیده بود، که تبدیل فوریه اگر پر کاربردترین موضوع ریاضی نباشد، حداقل جزو پرکاربردترین مباحث ریاضی در مهندسی، فیزیک، پزشکی، هواشناسی، مخابرات، پردازش سیگنال و... است.
واقعاً فوریه چه می گوید: ( اگر کمی دقت کنید همان قضیه لگو بچگی و بردار دبیرستان است.)
وقتی ما صحبت از سیگنال می کنیم،  همان f(x) ریاضیدان ها است.  سیگنال ها در واقعیت مانند مثال های درس مدار و الکترونیک یک  موج  سینوسی تر و تمیز نیستند، حالا بهتر است بگویم یک تک فرکانس نیستند. بلکه شامل چندین سینوسی با دامنه و فازهای مختلف هستند، که با هم ترکیب شده اند و ظاهرشان شبیه یک موج سینوسی نیست.  شکل زیر دو نما از یک سیگنال را نشان می دهد. نمای راست سیگنال را در حوزه زمان نشان می دهد. همان طور که می بینید، با نگاه کردن آن چیزی دستگیرمان نمی شود. حال بیایید، این ببینیم این سیگنال از چه ساخته شده است. بله خواهیم دید که از ترکیب ( جمع ) چند سیگنا سینوسی ساخته شده است. فوریه نشان می دهد که همه توابع متناوب ( با چند شرط ) را می توان از ترکیب توابع پایه سینوسی ساخت. فرمول های بالا طرز بدست آوردن این توابع پایه هستند. البته برای اینکه سیگنال های غیر متناوب و گسسته را نیز بتوان بر اساس توابع پایه بیان کرد، تبدیل فوریه و تبدیل فوریه گسسته به کمک ما می آید.
حال بیایید سیگنال بالا را از نمای چپ، که نشان دهنده توابع پایه سینوسی موجود در سیگنال است ببینیم. ، واقعاً جالب است. این سیگنال شامل سه تابع سینوسی پایه است. نگاه چپ اطلاعات زیادی به ما می دهد. نگاه چپ، نگاه در حوزه فرکانس است، و محور افقی همانطور که می بینید، فرکانس است و زمان نیست.  باور می کنید که با ترکیب این سه فرکانس می توان سیگنال اولیه را ساخت. پس از تبدیل فوریه برای پردازش و ساخت سیگنال ها می توان استفاده کرد.
فوریه

من نگاه به حوزه فرکانس و حوزه زمان،  را تشبیه به آدم با سواد (بینا) و بی سواد (نابینا) می کنم. یک آدم بی سواد وقتی این نوشته ها را نگاه می کند، جز چند خط سیاه نمی داند، ولی برای یک باسواد هر کلمه معنی دارد.
سری فوریه و تبدیل فوریه ( پیوسته و گسسته ) به ما نگاه جدید و امکان پردازش قوی می دهد. نمایش سری فوریه زیر نیز زیباست.
سری فوریه

حالا فرمول بالا برایتان زیباتر نشد؟!
بیایید صدای خودمان را  روی اسیلوسکوپ مشاهده کنیم، چیز زیادی دستگیرمان نمی شود، شاید فقط بتوان از حداقل و حداکثر دامنه آن حرف زد.  شکل موجهای زیر فقط دو آوای 'ee' و 'oh' هستند.
آنالیز صوت صدا تبدیل فوریهما در رشته مهندسی به کمک اسیلوسکوپ این سیگنال ها را می بینیم. همانطور که در شکل بالا می بینید، در اسیلوسکوپ، محور افقی زمان و محور عمودی اندازه است. بیایید  از زاویه دیگری به این سیگنال ها نگاه کنیم و ببینیم این سیگنال از ترکیب چه فرکانس هایی ( شکل موج های سینوسی ) تشکیل شده است.
حال بیایید، طیف فرکانسی شکل موج های بالا را ببینیم.
آنالیز صوت صدا تبدیل فوریه

بله آوای 'oh' شامل فرکانس های F1 تا F5 با دامنه های مشخص شده است و با فرکانس های آوای 'ee' فرق می کند. ما با مقایسه این فرکانس ها می توانیم، این آوا ها را از یکدیگر تمیز دهیم. تازه اگر بخواهیم می توانیم با ترکیب این فرکانس ها، آواهای فوق را ایجاد و از بلندگوی کامپیوتر ( سیستم میکروکنترلر AVR ) پخش کنیم.
امیدوارم با این مقدمه کمی ارزش و کاربرد سری فوریه را نشان داده باشم.

کاربردهای تبدیل فوریه : ( از نظر من همه چیز )
-         پردازش سیگنال ( صوت، تصویر، قلب، مغز و...)
-         طراحی فیلترها و کنترل کننده ها
-         تبدیل ها، کدینک و انکدینگ
-         پردازش و آنالیز داده
-         طراحی فرستنده، گیرنده و آنتن ها
-         شناسایی سیستم ها
-         همبستگی توابع
-         پزشکی
-         

این هم یک شکل از تبدیل فوریه چند بعدی سیگنال مغز :
تبدیل فوریه سیگنال مغز



منبع: lclass.ir
۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
ابوالفضل ظهوریان

حوزه زمان و حوزه فرکانس

دو پارامتر اصلی در موج سینوسی فرکانس و دامنه آن می باشد که هریک از آن ها به ترتیب زیر/بم بودن صدا و بلندی صدا را تعیین می کنند. سیگنال هایی که به این طریق به وجود می آیند را سیگنال های حوزه زمانی می گوییم. وقتی می گوییم سیگنالی در حوزه زمانی است این بدان معناست که محور افقی در نمودار این سیگنال نشان دهنده زمان و محور عمودی نشان دهنده مقدار سیگنال می باشد. به عنوان مثال شکل زیر سیگنال زمانی ضبط شده برای حرف ” آ ” را نشان می دهد.


wave of A

حال عکس این قضیه را در نظر بگیرید. فرض کنید سیگنالی به ما داده شده است و ما می خواهیم بدانیم در این سیگنال چه فرکانس هایی وجود دارد(فرکانس ها یک سیگنال گفتار از اهمیت بسیار ویژه ای در شناسایی گفتار دارند). همانطور که می دانید سیگنال داده شده در حوزه زمان است و به راحتی نمی توان فرکانس های مختلف را در این حوزه پیدا کرد. اما می توان با تبدیل کردن سیگنال مذکور از حوزه زمان به حوزه فرکانس این کار را انجام داد. بنابراین در اینجا مسئله پبدا کردن روشی است که بتواند سیگنال ورودی را از حوزه زمان به حوزه فرکانس تبدیل کند. شکل زیر سیگنال ضبط برای حرف ” آ ” را در حوزه فرکاس نشان می دهد. محور افقی در حوزه فرکانس نشان دهنده فرکانس و محور عمودی نشان دهنده اندازه فرکانس می باشد. به نمودار فرکانس سیگنال نمودار طیف سیگنال نیز گفته می شود.

fft of A

نمودار فرکانسی سیگنال نشان می دهد که سیگنال مورد بحث از چه فرکانس هایی تشکیل شده است. به عنوان مثال هریک از آواهای ” آ ” ، ” ای ” یا ” او ” از فرکانس های مختلفی تشکیل شده اند که توسط آن ها می توان به شناسایی هریک از حروف در یک گفتار پرداخت.

حال این سوال مطرح می شود که منظور از تبدیل یک سیگنال چیست؟ هرتبدیل تابعی است که ممکن است پارامترهای مختلفی داشته باشد. این تابع ریاضی ورودی را گرفته و پس از اعمال تابع بر روی ورودی، خروجی جدیدی تولید می کند که این خروجی ماهیت های دیگری از سیگنال را برای ما نشان می دهد. به عنوان مثال تبدیل سیگنال از حوزه زمان به حوزه فرکناس موجب مشخص شدن فرکانس های تشکیل دهنده یک سیگنال می شود. دو تبدیل مهمی که برای این منظور به کار می رود، تبدیل فوریه و تبدیل هارتلی است که در این بین تبدیل فوریه از اهمیت بسیار بیشتری برخوردار است.

منبع: http://engpedia.ir

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
ابوالفضل ظهوریان

مقاومت Pull up چیست و چه کاربردی دارد؟

مقدمه
مقاومت Pull up  در الکترونیک یه چیز خیلی عمومی و معمولی هست  به خصوص وقتی که از میکروکنترلرها یا قطعات منطقی دیجیتال استفاده میکنیم. ما میخوایم در این آموزش بگیم که کی و کجا باید از این مقاومت استفاده کنیم. در ضمن یه سری محاسبات کوچک هم انجام میدیم تا بفهمیم که چرا اصلا این مقاومت Pull up اینقدر مهمه.مت Pull up چیست؟
فرض کنید یه میکروکنترلر داریم و یکی از پایه هاش رو به صورت ورودی تعریف کردیم. اگه هیچی به این پایه وصل نباشه و کد شما جوری باشه که وضعیت این پایه رو بخونه. حالا موقعی میخونیم این پایه 1 هست یا 0 ؟  معلوم نیست. ممکنه یه لحظه یک باشه ممکنه یه لحظه صفر. برای این که از این وضعیت ها جلوگیری کنیم از مقاومت Pull up یا Pull down استفاده میکنیم تا مطمین بشیم که یا صفره اون پایه و یا یک. ضمن این که جریان بسیار کمی هم این مقاومت مصرف میکنه. 
در این نوشته ما بیشتر روی مقاومت Pull up تمرکز میکنیم چون معمول تر از مقاومت Pull down هست. البته مفاهیمشون کاملا یکسانه و تنها تفاوتشون اینه که مقاومت Pull up وصل میشه به VCC ( معمولا یا 5 ولت هست و یا 3.3 ولت) و مقاومت Pull down وصل میشه به GND ( زمین)
مقاومت های Pull up اغلب با سوییچ ها و کلیدها استفاده میشن.
با مقاومت Pull up موقعی کلید رو فشار نداده باشیم  پایه ورودی در وضعیت منطقی 1 یعنی سطح ولتاژ VCC که 5 ولت یا 3.3 ولت میتونه باشه قرار میگیره. به عبارت دیگه یه مقدار جریان بین پایه VCC و پایه ورودی جا به جا میشه بنابراین پایه ورودی وقتی کلید فشار داده نشده مقداری نزدیک به VCC رو میخونه اما وقتی که کلید رو فشار بدیم مستقیم وصل میشه به زمین و یه مقدار جریان جاری میشه از طریق مقاومت به زمین و پایه ورودی مقدار GND رو میخونه. حتما یادتون باشه که اگه این مقاومت نباشه VCC مستقیم به GND وصل میشه و باعث میشه مدارتون اتصال کوتاه بشه و بعدش چه اتفاقای بدی میتونه بیفته. 
مقدار مقاومت Pull up چقدر باید باشد؟
اگه بخوایم یه جواب کوتاه و سریع بگیم اینه که مقدار مقاومت باید یه چیزی در حدود 10KΩ باشه. ولی اگه می خواید خیلی کامل بدونید مقدارش چقدر باید باشه پس ادامه مطلب رو بخونید:
نکته:
اگر مقدار مقاومت انتخاب شده کوچک باشد، چون مقدار زیادی جریان جاری میشود به آن مقاومت Pull up قوی ( Strong Pull up ) و اگر مقدار مقاومت بزرگ باشد چون جریان کمی جاری میشود به آن مقاوم Pull up ضعیف (weak pull up) گفته میشود.
 شکل زیر رو که در زیر اومده ببینید چون بعدا یه خورده باهاش کار داریم. در این شکل مقاومت R1 مقاومت Pull up و مقاومت R2 امپدانس داخلی یه پین هست. 
برای انتخاب یه مقاومت Pull up مناسب باید دو تا شرط زیر ارضا بشن:
موقعی کلید فشرده شد پایه ورودی مستقیما به زمین وصل میشه. مقدار مقاومت R1 تعیین میکنه که چه جریانی بین VCC و GND از طریق کلید جاری میشه .
موقعی کلید فشار داده نشده پایه ورودی در سطح منطقی 1 قرار میگیره. مقدار مقاومت Pull up ، ولتاژی که روی پایه ورودی میفته رو کنترل میکنه.
برای شرط 1 ما نباید از یه مقاومت خیلی کوچک استفاده کنیم، مقاومت خیلی کوچیک باعث میشه توان بیشتری مصرف بشه وقتی کلید رو میزنیم. شما معمولا به یه مقاومت با اندازه بزرگ احتیاج دارید(مثلا 10KΩ). همچنین نمیتونیم یه مقاومت خیلی بزرگ هم انتخاب کنیم چون باعث بشه ولتاژ روی پایه ورودی اونقدر کم بشه که نزدیک به صفر برسه و در واقع در تضاد با شرط 2 باشه. مثلا یه مقاومت 4MΩ  برای Pull up خوب نیست. چون باعث میشه اصلا ولتاژی روی پایه ورودی نیفته موقعی کلید بازه.
قانون عمومی برای شرط 2 اینه که مقدار مقاومت Pull up ای که انتخاب میکنیم (R1) باید کمتر از 1/10 امپدانس داخلی پایه مورد نظر ما باشه. امپدانس داخلی پایه ها در میکروکنترلرهای مختلف چیزی حدود 100 کیلو تا 1 مگا اهم هست.
وقتی کلیدی رو فشار ندادیم یه جریان خیلی کمی از VCC به سمت پایه ورودی از طریق مقاومت R1 جاری میشه. مقاومت R1 که Pull up هست و مقاومت R2 که امپدانس داخلی پایه مورد نظر ما هست تشکیل یه مقسم ولتاژ میدن و ولتاژی که روی پایه ایجاد میشه باید به اندازه کافی بزرگ باشه که پایه مقدار سطح ولتاژ 1 رو بخونه.
مثلا اگه مقاومت Pull up که انتخاب میکنید مقدارش 1M اهم باشه و امپدانس داخلی پایه مورد نظر ما هم 1M اهم باشه. در این حالت طبق فرمول مقسم ولتاژ، ولتاژی حدود 1/2 ولتاژ  VCC میفته روی پایه ورودی که معلوم نیست پایه مورد نظر ما بتونه اون رو به صورت سطح منطقی 1 تشخیص بده. مثلا اگه میکرو با 5 ولت کار کنه آیا 2.5 ولت رو سطح منطقی 1 تشخیص میده یا سطح منطقی 0 ؟ ولی اگه ما بیاییم و یه مقاومت 10 کیلو یا 100 کیلو بذاریم دیگه این مشکل رو نداریم.
چون مقاومت Pull up خیلی کاربرد داره اکثر میکروکنترلرها مثل Atmega328  که در بردهای arduino هم استفاده میشه خودشون یه Pull up داخلی دارن که میتونه فعال یا غیر فعال بشه. برای این که این مقاومت Pull up داخلی رو در پایه های آردوینو فعال کنید میتونید از کد زیر در تابع Setup استفاده کنید:

pinMode(5, INPUT_PULLUP); // Enable internal pull-up resistor on pin 5 
نکته دیگه ای  که باید به اون اشاره کنیم اینه که هر چه مقاومت پولاپ بزرگتر باشه پین مورد نظر به تغییرات ولتاژ کندتر پاسخ می ده. و این بخاطر اینه که سیستمی که کار تغذیه پین ورودی را به عهده داره لزوما یک خازنه که با یک مقاومت Pull up کوپل شده است بنابراین تشکیل یک فیلتر RC می ده و فیلتر RC هم نیاز به یک زمان دارد تا شارژ و دشارژ انجام بشه. اگر شما یک تغییر سیگنال پرسرعت(همانند USB) دارید یک مقاومت پولاپ بزرگ می تونه سرعت رو در تغییر حالت پین محدود بسازه. و به این دلیله که شما اغلب یک مقاومت 1 تا 4.7کیلواُهم را روی خطوط سیگنال USB مشاهده می کنید.
محاسبات مقاومت Pull up
شکل اول صفحه رو یه بار دیگه در نظر بگیرید و به مساله ی زیر فکر کنید:
مساله: حالا فرض کنید در مدار بالا وقتی کلید فشار داده میشه میخوایم جریان جاری شده رو به 1mA محدود کنیم. اگه مقدار VCC برابر 5 ولت باشد. مقدار مقاومت Pull up چقدر است؟
کار زیادی سختی نیست. باید از قانون اهم استفاده کنیم.

منبع: http://robouav.ir

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
ابوالفضل ظهوریان

مقاومت های Pull-up ، کاربرد و محاسبه

استفاده از مقاومت های Pull-up در مدارات میکروکنترلری بسیار رایج است و شاید شما هم از این مقاومت ها در مدارات خود استفاده می کنید. در این پست نگاهی تخصصی تر به دلایل استفاده از این مقاومت ها و نحوه ی محاسبه آنها می اندازیم.

بیشترین کاربرد این مقاومت ها در زمانی است که پایه ای از میکروکنترلر به عنوان ورودی تعریف شود، در این حالت اگر این پایه به تغذیه یا زمین متصل نباشد، اگر مقدار این پایه را در برنامه بخوانیم، این پایه چه مقداری خواهد داشت؟ یک یا صفر؟

به این حالت اصطلاحا حالت float یا شناور می گویند و و نمیتوان در مورد وضعیت منظقی پایه در این حالت اظهار نظر قطعی کرد، یعنی ممکن است پایه در وضعیت یک منطقی باشد یا صفر . علاوه بر عدم مشخص بودن وضعیت منطقی یک پایه در این حالت، امکان ورود نویز به مدارات داخلی میکروکنترلر نیز از این طریق وجود دارد.

برای جلوگیری از این شرایط از مقاومت های Pull-up یا بالاکش یا مقاومت های Pull-down یا پایین کش استفاده می شود. مقاومت های بالاکش بین تغذیه مدار و پایه میکروکنترلر وصل می شوند و مقاومت های پایین کش بین پایه میکروکنترلر و زمین وصل می شوند. با وجود شباهت هر دو، استفاده از مقاومت های بالاکش در مدارات رایج تر است.

Pull-Up Res

در شکل بالا، در حالتی که کلید در وضعیت باز قرار دارد، جریان کمی (با توجه به مقاومت ورودی پایه میکروکنترلر) از مقاومت به درون پایه میکروکنترلر وارد می شود و وضعیت منطقی این پایه در حالت یک قرار می گیرد. با فشرده شدن کلید، جریان مقاومت از طریق کلید به زمین منتقل می شود و وضعیت منطقی پایه در حالت صفر قرار می گیرد.

نکته 1 : از مقاومت برای جلوگیری از اتصال کوتاه شدن تغذیه به زمین هنگام متصل وصل شدن کلید استفاده می شود، در غیر اینصورت میتوان پایه میکروکنترلر را مستقیما به تغذیه متصل نمود.

نکته 2 : استفاده از مقاومت بالاکش به دلیل افزایش جریان، مقدار توان مصرفی مدار را کمی افزایش می دهند.

نکته 3 : معمولا در میکروکنترلرها مقاومت بالاکش در همه ی پایه ها یا برخی پایه ها به صورت داخلی قرار داده شده است و با نوشتن مقدار مناسب در رجیسترهای مربوطه، در وضعیتی که پایه به عنوان ورودی تعریف شده است، این مقاومت بالاکش فعال می شود. در برخی کاربردها لازم است علاوه بر مقاومت بالاکش داخلی، برای افزایش مصونیت پایه های میکروکنترلر در برابر نویزهای محیطی، مقاومت بالاکش به صورت خارجی نیز قرار داده شود.

 

محاسبه مقدار مقاومت بالاکش :

برای محاسبه مقدار مقاومت بالاکش باید دو نکته را مد نظر قرار داد :

  • زمانی که کلید فشرده می شود، مقاومت میزان جریان کشی از منبع تغذیه را با توجه به قرار گیری ولتاژ تغذیه در دو سر آن تعیین می کند.
  • در زمان باز بودن کلید، مقاومت بالاکش ولتاژ روی پایه میکروکنترلر را تعیین می کند.

 

با در نظر گرفتن مورد اول، استفاده از مقاومت های کوچک با توجه به افزایش جریان و توان مصرفی مطلوب نیست و باید سعی شود از مقاومت های بزرگ استفاده شود. اما افزایش مقدار مقاومت نباید با مورد دوم تضاد پیدا کند.

طبق مورد دوم، مقاومت نباید آنقدر بزرگ باشد تا ولتاژ مورد نیاز برای پایه ی میکروکنترلر برای تشخیص سطح منطقی یک کافی نباشد. در واقع با توجه به شکل زیر، در ورودی پایه میکروکنترلر یک مقاومت با مقدار 100K اهم تا 1M اهم وجود دارد (R2) که ولتاژ تغذیه بر روی این دو مقاومت تقسیم می شود. اگر مقدار مقاومت بالاکش (R1) بزرگتر از حد مجاز باشد، ولتاژ روی پایه میکروکنترلر طبق رابطه تقسیم ولتاژ کمتر از حد مورد نیاز میکروکنترلر برای تشخیص سطح منطقی یک می شود و عملا وضعیت پایه مشابه حالت شناور می شود.

Input uc Res

معمولا برای رعایت این نکته باید سعی شود که مقاومت بالاکش برای ایجاد سطح ولتاژ کافی برای ورودی از 1/10 مقاومت ورودی پایه میکروکنترلر (R2) بزرگتر نباشد.

علاوه ملاحظات بالا، از آنجایی که مدار متصل شده به پایه ورودی میکروکنترلر معمولا دارای ظرفیت خازنی می باشد، این خازن با مقاومت بالاکش تشکیل یک فیلتر RC داده و همان طور که می دانیم در حالت تحلیل در حوزه زمان، مدت زمانی طول می کشد تا خازن به طور کامل شارژ و دشارژ شود و این مدت زمان با افزایش مقدار مقاومت، افزایش پیدا خواهد کرد، این مسئله باعش کاهش سرعت پاسخ میکروکنترلر به تغییر در ورودی ها می شود. به همین دلیل در ارتباط USB معمولا از مقاومت های بالاکش 1K اهم تا حداکثر 4.7K اهم استفاده می شود.

مقدار مقاومت بالاکش برای جریانی مشخص طبق قانون اهم، از تقسیم ولتاژ تغذیه  بر جریانی که می خواهیم از تغذیه کشیده شود (هنگام اتصال کلید) به دست می آید. به عنوان مثال با در نظر گرفتن تغذیه 5v و جریان  1mA :


Ohm's Law

منابع :

learn.sparkfun.com

melec.ir

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
ابوالفضل ظهوریان

منظور از Buffer یا حافظه بافر در دستگاه ها چیست ؟

Buffer یا بافر در حافظه RAM ناحیه ای است که برای ذخیره سازی اطلاعات موقت مورد استفاده قرار میگیرد. احتمالاََ متوجه شده اید که وقتی دستورات زیادی را با تایپ کردن پشت سر هم در کیبورد در زمان هنگ کردن کامپیوترتان به کامپیوتر صادر میکنید بعد از چند ثانیه منتظر ماندن دستورات شما به ترتیب اجرا خواهند شد. این به این خاطر است که دستوراتی که با فشردن کلید های کیبورد به کامپیوتر میدهید در حافظه ای به نام Buffer در حافظه RAM سیستم ذخیره میشود تا بعد از رفع شدن هنگی سیستم پردازنده بتواند آن دستورات را پردازش کرده و بعد از پردازش در حافظه RAM قرار دهد تا نتیجه اجرای دستورات برای شما قابل نمایش باشد. 


برخی از برنامه ها در سیستم به شما این امکان را میدهند تا قبل از اینکه آنها را در هارد دیسک ذخیره کنید بتوانید برای ذخیره سازی اطلاعات موقتی در حافظه برای خودتان Buffer ایجاد کنید . Buffer ها یا بافر ها نقش مهمی در اجرا شده دستورات تان با سرعت زیاد دارد بطوریکه وقتی شما چندین کلید را در کیبورد به صورت پشت سر هم میفشارید دستورات حاصل از فشردن کلید ها در کیبورد به صورت لحظه ای در بافر ذخیره میشود تا CPU بتواند آنها را از حافظه بافر فراخوانی کرده و آنها را اجرا کند. علاوه بر کامپیوتر ها ، پرینتر ها ، مودم ها و سایر دستگاه ها نیز برای خودشان حافظه Buffer دارند. 


اگر دستگاه پرینتر شما حافظه Buffer نداشته باشد کامپیوتر شما در واحد زمان اطلاعات خیلی کمی میتواند به پرینتر ارسال کند تا پرینتر بتواند آنها را بلافاصله پردازش کند و پاسخ کامپیوتر را به صورت خروجی مناسب بدهد با وجود یک Buffer کامپیوتر میتواند اطلاعات را تقریباََ با تمام سرعت خود ارسال کند تا آنجا که حافظه بافر پر شود. این اطلاعات توسط پردازشگر پرینتر از حافظه بافر پرینتر به ترتیب فراخوانی میشود و سپس خروجی مناسب به کامپیوتر ارسال میشود. 


نویسنده : امیرحسین کریم پور 
منبع : ITPRO 

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
ابوالفضل ظهوریان

Register یا ثبات در پردازنده کامپیوتر چیست ؟

همانطور که دستورالعمل ها و به طور کلی برنامه ها بایستی در حافظه RAM سیستم بارگزاری شوند تا ما بتوانیم از آنها استفاده کنیم Register ها یا ثبات های حافظه پردازنده نیز از این قاعده مستثنی نیستند بدین معنی که پردازنده کامپیوتر برای اینکه بتواند پردازش های خود را روی دستورالعمل ها انجام دهد بایستی در یک مکانی آن کار ها را انجام دهد و آن مکان ها جایی نیست جز Register یا ثبات های حافظه پردازنده یا CPU سیستم. Register ها یا ثبات های حافظه پردازنده یک کامپیوتر برای ذخیره و انتقال داده ها و دستورالعمل ها با سرعت بسیار بالا مورد استفاده قرار میگیرد. همانطور که میدانید CPU کامیپوتر قطع به یقین یکی از مهم ترین و پیچیده ترین اجزاء یک کامپیوتر محسوب میشود و طبیعتاََ یک سخت افزار تک منظوره و یک بعدی نیست و وظایف متعددی بر عهده دارد. از این رو Register در پردازنده دارای انواع مختلفی است که هر کدام به نوبه خود در امر هندل و پردازش کردن دستورالعمل ها برای CPU بسیار مهم و اجتناب ناپذیر است. همانطور که احتمالاََ حدس میزنید حافظه های Register پردازنده از سریعترین حافظه های یک کامپیوتر به شمار میرود (حتی سریعتر از حافظه کش L1 پردازنده)، زیرا CPU برای انجام پردازش های خود بر روی دستورالعمل ها دستورالعمل ها را در حافظه Register ذخیره میکند و سپس روی آنها پردازش را انجام میدهد. Register های پردازنده به طور کلی 3 وظیفه به نام های Decode ،Fetch و Execute را در امر پردازش دستورات بر عهده دارد که در زیر به توضیح هر کدام میپردازیم. 

1- Fetch یا واکشی داده ها : عملیات Fetch عبارتست از گرفتن دستورالعمل هایی که توسط کاربر به کامپیوتر داده میشود و همچنین واکشی یا Fetch کردن دستورالعمل ها توسط Register ها از حافظه RAM سیستم به منظور انجام پردازش روی دستورالعمل ها. 

2- Decode یا کدگشائی دستورالعمل ها : عملیات Decoding دستورالعمل ها بدین منظور است که دستورالعمل ها به Command ها یا دستورات ترجمه شوند تا توسط واحد ALU قابل اجرا باشند واحدی که بر عملیات Decoding دستورالعمل ها نظارت دارد واحد CU یا همان واحد کنترل در CPU میباشد. 

3- Execute یا اجرای دستورات : همانطور که گفتیم دستورات به وسیله واحد ALU پردازنده انجام میشود. بعد از اجرا نمودن دستورات توسط واحد منطقی ALU نتیجه در حافظه RAM سیستم ذخیره میشود تا بتوانیم از نتیجه دستورات مان استفاده کنیم. 

Image



همانطور که گفتیم Register ها دارای انواع و اقسام مختلفی هستند که هر کدام وظیفه خاص خود را بر عهده دارد. در زیر به معرفی هر کدام از Register ها میپردازیم. 

Memory Address Register یا MAR


این Register همانطور که از نامش نیز پیداست آدرس های حافظه از داده ها و دستورالعمل ها را در خود نگه میدارد. این Register برای دسترسی به داده ها و دستورالعمل ها از حافظه RAM در طی اجرا شدن دستورالعمل ها مورد استفاده قرار میگیرد. فرض کنید CPU میخواهد برخی از داده ها را در حافظه RAM ذخیره کند و یا بر عکس، میخواهد داده هایی را از حافظه RAM فراخوانی کند CPU در این گونه مواقع می آید و آدرس های داده هایی که در حافظه RAM بایستی قرار بگیرد را در رجیستر MAR به صورت موقت ذخیره میکند. زیرا اگر این گونه نبود CPU نمیدانست که دستورالعمل ها در کدام مکان از حافظه RAM بایستی ذخیره شوند. پس اگر منطقی به این قضیه فکر کنیم وجود رجیستری به نام MAR الزامی است. 

Program Counter یا PC


رجیستر Program Counter یا به اختصار PC، رجیستری است که به آن Instruction Pointer یا IP نیز میگویند. به این رجیستر گاهاََ Instruction Address Register نیز گفته میشود. این رجیستر مسیر آدرس حافظه دستورالعملی که بعد از تمام شدن پردازش دستورالعمل فعلی بایستی مورد پردازش قرار بگیرد را در خود ذخیره میکند. به عبارت دیگر این Register تا زمانیکه پردازش روی دستورالعمل فعلی به اتمام نرسیده است آدرس حافظه دستورالعمل بعدی را در خود نگه میدارد. 

Accumulator Register یا AC


این Register برای ذخیره سازی نتایج دستوراتی که توسط واحد ALU پردازنده سیستم انجام شده است مورد استفاده قرار میگیرد. هنگامی که CPU دستورات را مورد پردازش قرار داد و تمام شد نتیجه دستورات در رجیستر AC به صورت موقت ذخیره میگردد. به Accumulator Register در اصطلاح فنی AX نیز میگویند.

Memory Data Register یا MDR


این Register یکی از مهم ترین رجیستر های CPU است رجیستر MDR رجیستر واحد CU از پردازنده میباشد و شامل اطلاعاتی است که باید در حافظه RAM سیستم یا سایر حافظه ها ذخیره شود، همچنین این رجیستر میتواند شامل داده هایی باشد که با عملیات Fetch یا واکشی داده ها از یک دستگاه ذخیره سازی بدست آمده باشد. رجیستر MDR همانند بافر عمل میکند و شامل کپی اطلاعاتی است که از حافظه RAM طی عملیات Fetch به این رجیستر منتقل شده است تا توسط CPU مورد پردازش قرار گیرد. توجه کنید که MDR شامل اطلاعاتی است که هنوز توسط دیکدر های پردازنده Decode نشده اند. رجیستر MDR شامل اطلاعاتی مانند آدرس هایی از حافظه است که در حافظه RAM نوشته یا خوانده شده اند. به عنوان مثال برای واکشی داده هایی از سلول 123 ( به باینری ) ما مقدار 123 (به باینری) را در رجیستر MAR بارگزاری میکنیم و عملیات Fetch را انجام میدهیم. وقتی عملیات Fetch تمام شد یک کپی از داده های سلول 123 در رجیستر MDR بایستی نوشته شود. یا به عنوان مثال دیگر برای ذخیره سازی مقدار 98 ( به باینری ) در سلول 4 در حافظه بایستی آدرس داده های ذخیره شده در سلول 4 حافظه RAM را در رجیستر MAR بارگزاری کنیم و داده های این سلول را در رجیستر MDR ، و سپس عملیات ذخیره سازی را انجام دهیم. وقتی عملیات Fetch به انجام رسید محتویات سلول 4 حافظه RAM با مقدار 98 پر خواهد شد. رجیستر MDR یک رجیستر دو طرفه است به این معنی که داده ها از حافظه Fetch یا واکشی میشوند و در رجیستر MDR ذخیره میشود، که در حقیقت در یک جهت در این رجیستر نوشته شده است. زمانیکه دستورالعملی میخواهد نوشته شود بایستی داده ها در رجیستر MDR نوشته شوند و سپس در حافظه RAM ذخیره شوند. 

Index Register


این رجیستر در پردازنده اعداد یا مقادیری را در خود نگه داری میکند که میتواند از بخشی از آدرس یک دستورالعمل کم یا به آن اضافه شود تا به یک آدرس موثر و کارامد تبدیل شود. به Index Register اغلب Base Register نیز گفته میشود. Index Register در پردازنده کامپیوتر رجیستری است که برای تغییر دادن آدرس های عملوند در طول اجرای یک برنامه مورد استفاده قرار میگیرد. به Index Register در اصلاح فنی BX نیز میگویند. 

Memory Buffer Register یا MBR


این Register محتویات داده یا دستورالعمل هایی که از حافظه خوانده یا روی آن نوشته میشوند را در خود نگهداری میکند. به عبارت دیگر این رجیستر برای ذخیره سازی داده ها یا دستورالعمل هایی که از حافظه فراخوانی شده یا روی آن بارگزاری میشوند مورد استفاده قرار میگیرد. رجیستر MBR همان رجیستر MDR است و تفاوتی با هم ندارند. 

Data Register


این رجیستر برای ذخیره سازی موقتی داده هایی که از دستگاه های ذخیره سازی خوانده یا نوشته میشوند مورد استفاده قرار میگیرد. به Data Register در اصطلاح فنی DX نیز میگویند.



نویسنده : امیرحسین کریم پور 

منبع : ITPRO 

۰ نظر موافقین ۱ مخالفین ۰
ابوالفضل ظهوریان