نانو ژنراتور ها راهی تازه برای تولید برق

به نظر می رسد که فناوری نانو به ژنراتور ها هم راه پیدا کرده است. چراکه دانشمندان موفق شدند، یکی از به صرفه ترین نانوژنراتور های جهان را طراحی کنند. این نانوژنراتور می تواند انرژی محیط را جمع آوری کرده و آن را به صورت انرژی الکتریکی در اختیارمان بگذارد. بنابر این می توانیم امیدوار باشیم که روزی دستگاه های الکترونیکی کوچکمان به جای باتری های معمولی از این نانوژنراتور ها استفاده کنند.

اما منظورمان از انرژی محیط چیست؟ این واژه در مورد این وسیله دامنه ای گسترده به خود می گیرد. کوچکترین حرکت یا لرزشی می تواند به این نانوژنراتور، انرژی کافی را برای تولید الکتریسیته بدهد. پس می توانید آن را در معرض نسیم ملایم قرار دهید و انرژی الکتریکی دریافت کنید. اگر نسیمی هم نمی وزید؛ می توانید از ضربان قلب خود استفاده کنید! پس قادر خواهید بود که تقریبا از هر راهی دلتان خواست، انرژی الکتریکی دریافت کنید.

در نهایت، انرژی الکتریکی تولید شده در خازن های این نانوژنراتور ذخیره می شود. سپس قسمتی از آن صرف برق رسانی به سنسور های دریافت انرژی محیط می شود و انرژی باقی مانده می تواند جایگزین باتری برای هدست بلوتوث شما یا هر دستگاه رادیویی کوچک دیگری شود. ضمنا انرژی تولیدی این نانوترانزیستور به قدری است که امواج رادیویی دستگاه مورد نظر می توانند تا 9 متر برد داشته باشند. (قابل شناسایی باشند)

این تکنولوژی می تواند در دوربین های جاسوسی هم کاربرد پیدا کند و یا حتی مصارف پزشکی داشته باشد. و بدون شک، این یکی از فوق العاده ترین راه ها برای تامین نیروی گجت های کوچکمان است.

سنسور مادون قرمز پسیو ( pir )

"سنسورهای مادون قرمز پسیو" وسایل الکترونیکی هستند که تشعشعات اینفرارد از اجسام و اهداف را در میدان دیدش اندازه گیری می کند. به این سنسورها "سنسورهای PIR" گفته می شود که از مخفف Passive InfraRed sensors گرفته شده است.

در سیستمهای اعلام سرقت به طور وسیع از سنسورهای حرکتی که در بازار با نام رادار یا چشمی از آنها نام برده میشود کاربرد دارند. این سنسورها امروزه با تنوع وسیعی و کیفیت گوناگون در بازار یافت میشوند.
هر جسمی که دمای آن بالاتر از صفر مطلق یعنی 273 درجه زیر صفر باشد از خودش انرژی از جنس امواج نوری ساطع میکند. میزان این انرژی که از جسم منتشر میشود وابسته است به:
· اختلاف دمای سطح جسم با دمای محیط
· میزان دمای خود جسم
· میزان انعکاس نور از جسم
· ابعاد فیزیکی جسم
· میزان تولید انرژی داخلی (فعالیت و متابولیسم) و طول موج این نور وابسته به دمای جسم میباشد.
بخش زیادی از این انرژی که از جسمی تابش میکند از نوع مادون قرمز است که مربوط به بخش نامریی طیف امواج الکترومغناطیس میباشد. 

راه اندازی موتور پله ای

هدف پروژه: آشنایی با موتور های پله ای و نحوه راه اندازی آن ها. روال کار به این صورت است که توسط آی سی LM298 یک موتور پله ای را درایو می کنیم. توسط ترمینال نامینیک از داخل کامپیوتر سرعت و جهت موتور را تعیین می کنیم. برای اطلاعات بیشتر در مورد ترمینال، سایت را ببینید.

سخت افزار استفاده شده: در این مثال از برد آموزشی avr شرکت نامینیک مبتنی بر تراشه ATMEGA32 استفاده شده است. آی سی LM298 روی برد موجود است و قبلا در مورد آن صحبت کرده ایم. ورودی های کنترلی این آی سی به پین های صفر تا 5 پورت c وصل است. پورت سریال میکرو نیز به کابل USB برای ارتباط با کامپیوتر متصل می شود.

کتابخانه های مورد نیاز: کتابخانه خود میکرو که در خط 9 برنامه دیده می شود. و کتابخانه های تاخیر و توابع ورودی خروجی در خطوط 10 و 11.

تشریح کد: آی سی LM298 برای راه اندازی موتور های DC بوده و ما در اینجا فقط به عنوان بافر و تقویت جریان از آن استفاده کردیم. ضمن اینکه جریان دهی موتور های پله ای معمولی موجود در بازار بسیار پایین تر از قدرت این آی سی است و حتی با 4 ترانزیستور معمولی نیز می توان این موتور ها را راه اندازی کرد.

راه اندازی pwm میکرو کنترلر avr

هدف پروژه: آشنایی با پالس pwm و کاربرد های آن. روند کار به این صورت است که با پالس pwm شدت نور یک led را کنترل می کنیم.

سخت افزار مورد استفاده: در این مقاله از برد آموزشی avr شرکت نامینیک مبتنی بر تراشه ATMEGA32 استفاده می کنیم. از تایمر 1 به عنوان تولید کننده پالس استفاده کرده وled شماره d9 برد که به پین صفر پورت b وصل است را درایو می کنیم.

کتابخانه های استفاده شده: کتاب خانه تعریف خود میکرو و کتابخانه sleep در این پروژه فراخوانی شده است. که در خطوط 9 و 10 مشاهده می کنید.

تشریح کد: pwm مخفف مدولاسیون پهنای باند پالس است. اگر یک موج مربعی داشته باشیم. به ازای هر فرکانس، طول موج برحسب ثانیه مشخص است که در این مدت سیگنال مدتی 1 و مدتی صفر است. حال اگر بتوانیم مدت 1 بودن سیگنال را کم و زیاد کنیم یک موج pwm ساخته ایم. تایمر صفر و یک در این میکرو توانایی تولید پالس pwm را به ما می دهد. توجه کنید که بدون تایمر هم می توان این نوع پالس ها را تولید کرد. ولی علاوه بر زحمت برنامه نویسی، زمان بندی کار نیز در برنامه های بزرگ دردسر ساز است.

میکرو کنترلر arm

همانطور که میدانیم استفاده از رایانه بهترین راه برای کنترل هر سیستمی میباشد ولی از آنجا که استفاده از رایانه بعنوان کنترل کننده در خیلی از موارد مقرون به صرفه نیست (مثلا زمانی که بخواهیم دمای یک اتاق را کنترل کنیم یا نمایش دهیم) ویا استفاده از رایانه امکان پذیر نمیباشد.شرکت های مطرح در این زمینه شروع به تولید میکروکنترلرهایی  کردند که در عین سادگی و نیاز نداشتن به سخت افزار پیچیده قابلیت های فراوانی دارند، نظیر میکروکنترلرهای  8051،AVR ،PIC و.. ARM هم نوعی میکروکنترلر است که چند سالیست به این خانواده اضافه گردیده  است.  

میکرو کنترلر ARM به دلیل ویژگی های منحصر به فردی که  دارد خیلی زود توانست نظر علاقه مندان به میکروکنترلر را به خود جلب کند و سهم قابل توجهی از بازار را نصیب خود سازد. آرم به صورت پکیجهای SMT به بازار عرضه میشود و کاربرد گسترده در موارد عمومی ، صنعتی ، نظامی و... دارد.این میکرو کنترلر هسته اصلی تبلت ها و گوشی هایی را شکل میدهد که امروزه از انها به عنوان تلفن های هوشمند یاد میشود و این به خاطر سرعت بالا در پردازش (سرعت تا 2 گیگاهرتز)و قابل اطمینان بودن آرم میباشد.همچنین این میکروکنترلر طوری طراحی شده که نسبت به میکروکنترلر های دیگر کمترین اثر پذیری را در مقابل نویز دارد.

از ویزگی های خاص این میکرو کنترلر میتوان به پشتیبانی آن از پروتکل اینترانت اشاره کرد. (اینترانت یکی از شبکه های استاندارد کامپیوتری میباشد که آرم میتواند مستقیما به این شبکه متصل شود و کنترل کامل دیگر وسایل متصل به شبکه را بدست گیردویا به تبادل اطلاعات با آنها بپردازد .برای مثال با بهره گیری از این قابلیت میتوانید مستقیما از آرم ایمیل ارسال کنید)

پشتیبانی از پروتکل CAN ،ارتباط با پورت USB بدون نیاز به سخت افزار خارجی و همچنین اجرای سیستم عامل هایی نظیر اندروید ، لینوکس و..ازدیگر قابلیت های آرم میباشد. 

میکرو کنترلر AVR

ساده ترین معماری میکرو کنترلر، متشکل از یک ریز پردازنده،

حافظه و درگاه ورودی/خروجی است. ریز پردازنده نیز متشکل از واحد پردازش مرکز (CPU) و واحد کنترل (CU)است.

CPU درواقع مغز یک ریز پردازنده است و محلی است که در آنجا تمام عملیات ریاضی و منطقی ،انجام می شود. واحد کنترل ، عملیات داخلی ریز پردازنده را کنترل می کند و سیگنال های کنترلی را به سایر بخشهای ریز پردازنده ارسال می کند تا دستورالعمل ها ی مورد نظر انجام شوند. 

حافظه بخش خیلی مهم از یک سیستم میکرو کامپیوتری است. ما می توانیم بر اساس به کارگیری حافظه، آن را به دو گروه دسته بندی کنیم: حافظه برنامه و حافظه داده . حافظه برنامه ، تمام کد برنامه را ذخیره می کند. این حافظه معمولاً از نوع حافظه فقط خواندنی (ROM) می باشد. انواع دیگری از حافظه ها نظیر EPROM و حافظه های فلش EEPROM برای کاربردهایی که حجم تولید پایینی دارند و همچنین هنگام پیاده سازی برنامه به کار می روند . حافظه داده از نوع حافظه خواندن / نوشتن (RAM) می باشد . در کاربردهای پیچیده که به حجم بالایی از حافظه RAM نیاز داریم ، امکان اضافه کردن تراشه های حافظه بیرونی به اغلب میکرو کنترلر ها وجود دارد. 

مقاومت نوری

مقاومت های نوری از نیمه هادی های خاص ساخته می شوند. همان طور که می دانیم مقاومت نیمه هادی ها به تعداد حاملان بار آزاد در آن ها بستگی دارد

می دانیم که تعداد حاملان آزاد بار در یک نیمه رسانا با افزایش دما زیاد می شود، اکنون باید توجه کنیم که علاوه بر افزایش دما تابش نور با بسامد مناسب هم باعث افزایش این حاملان می شود. برای فهمیدن مفهوم بسامد مناسب، مفهوم دیگری به نام band gap را مطرح می کنیم؛ که عبارت است از تفاوت انرژی بین نوار ظرفیت و نوار رسانش و به عبارت دیگر انرژی لازم برای ایجاد الکترون آزاد و حفره های جدید. در عمل band gap حد پایینی برای انرژی پرتوی تابشی مورد نیاز برای تغییر مقاومت است و پرتوی تابشی باید در رابطه hf > Eg صدق کند که در آن h ثابت پلانک و f بسامد پرتوی فرودی و Eg انرژی band gap است. جدول زیر Eg را برای چند نوع ماده ی معمول مقایسه می کند:

نام نیمه هادی	Eg بر حسب ev در 300 K
سولفید کادمیوم(Cds)	2.4
فسفید کادیوم(CdP)	2.2
سلنید کادمیوم(CdSe)	1.7
آرسنید گالیوم(GaAs)	1.4
سیلیسیوم(Si)	1.1
ژرمانیوم(Ge)	0.7
آرسنید ایندیم(InAs)	0.43
سولفید سرب(PbS)	0.37
تلرید سرب(PbTe)	0.29
سلنید سرب(PbSe)	0.26
آنتیمود ایندیم (InSb)	0.23

جانکشن باکس

                                                                   

جانکشن باکس Junction Box یا جعبه جمع کننده سامینگ باکس Summing Box ، وسیله است که وظیفه اتصاللودسل LoadCell ها به یکدیگر و یکسان سازی نقاط مختلف باسکول از لحاظ نمایش وزن را به عهده دارد. اهمیتجانکشن باکس از این جهت است که در نهایت دقت لودسل ها و نشاندهنده در باسکول به دقت آن وابسته است. امروزه در باسکول های تمام الکترونیک شاهد مشکلاتی هستیم که ناشی از عدم شناخت این وسیله مهم الکترونیکی است که با یک ولتاژ بسیار کوچک در لودسل سر و کار دارد.

به طور مثال فرض کنید چهار عدد لودسل یک تن ( 1000Kg ) زیر یک صفحه باسکول نصب شده است .چون احتمال اینکه میلی ولت خروجی تک تک این لودسلها یکسان باشد بسیار کم است  ، می باید مقدار خروجی لودسلها را تا حد امکان به هم نزدیک کرد تا چهار گوشه باسکول در زمان توزین یک وزن را نشان دهد. بنابراین از مدار الکتریکی جانکشن باکس Junction Box یا جعبه جمع کننده که شامل چندین مقاومت متغیر و مدار حفاظتی لودسل میباشد استفاده می کنیم.

 

مجموعه ای از پروژه های کاربردی با IC555

تراشه زمان‌سنج ۵۵۵ (به انگلیسی: ‎555 timer IC) تراشه‌ای است که استفاده‌های گوناگونی در مدارات اسیلاتور، تولید پالس دارد. ۵۵۵ می‌تواند به‌عنوان تاخیر زمانی در یک مدار تایمر و همچنین به عنوان یک مدار نوسانگر یا به‌عنوان یکی از اجزا در مدار الاکلنگی استفاده گردد.

در سال ۱۹۷۱ توسط هنس کمزیند در کمپانی Sygnetics، ساخته شد. ۵۵۵ همچنان استفاده وسیعی به خاطر استفاده اسان و قیمت پایین آن دارد. امروزه توسط شرکت‌های بسیاری در پکیج های متفاوت ساخته می‌شود. در ۲۰۰۳ پیش‌بینی شد که ۱ میلیارد از این ای سی تولید شده است.

که از لینک زیر می توانید 50 پروژه کار بردی آن را دانلود کنید

دریافت

همه چیز درباره لامپ های LED

دیود منتشر کننده نور Light Emitting Diode) LED ) در دنیایی که به سمت اتمام منابع انرژی طبیعی پیش می رود استفاده  بهینه از انرژی های موجود ، از مسائل مهم روز محسوب می شود . از جمله محصولات مطرح دنیای الکترونیک دیودهای منتشر کننده نور یا LED ها هستند . در سال های اخیر سیر تحول عظیمی در روند تولید این محصول را شاهد بوده ایم و علیرغم تصور عمومی ، نه تنها در نمایشگرها ، تابلوها و دستگاه های تخصصی به کار می روند بلکه از دنیای خود فراتر رفته وارد دنیای جدید نور پردازی و زیبا سازی گشته اند و  استفاده بسیار وسیعی در صنعت روشنائی دارد.

تاریخچه LED :

برای اولین بار در در سال ۱۹۶۲ در مقیاس صنعتی تولید وبه بازار عرضه شد در آن سال LED تنها به رنگ قرمز  و با ترکیب آلومینیوم،گالیم ،آرسناید بود . اوایل دهه هفتاد میلادیLED در رنگ های دیگر (سبز ٬آبی ٬زرد٬نارنجی)تولید شدند.در این سال ها کارایی LED و بهره نوری آن ها مرتب در حال افزایش بود. در سال های دهه ۸۰و اوایل دهه نود میلادی ٬ کارایی LED به میزان قال توجهی افزایش یافت و به صورت گروهی ماجولار(Modular)به بازار عرضه شدند. در سال ۱۹۹۷ LEDهایی که نور سفی د را به روش الکترو لومینانس تولید می کردندبه بازار معرفی شدند.در سال های اولیه بهره نورLEDها پایین بود و تنها در مدارات الکترونیکی مورد استفاده قرار می گرفتند امروزه  بهره نوری LEDهای سفید در حدود ۳۰ لومن بر وات بوده و بهره نوریLEDهای رنگی تا ۵۰ لومن بر وات نیز می رسد و پیش بینی می شود بهره نوری آن ها تا ۱۰۰ لومن بر وات نیز برسد

در حال حاضر کلیه رنگ های قابل رویت موجود در طبیعت (بیش از ۱۶ میلیون رنگ ) ،  به صورت مستقیم یا غیرمستقیم (از طریق DMX – Digital  multiplexer ) بدون نیاز به هیچ گونه لنز یا فیلتر رنگی که در پروژکتورهای معمولی جهت تغییر رنگ به کار می رود ، به تنهائی به وسیله LED  قابل تولید می باشد. با ترکیب رنگ LED های مختلف می توان به طیف رنگی بسیار زیبائی همچون رنگین کمان دست یافت که کنترل تک تک رنگ ها در اختیار خواهد بود .بسته به نوع اتصال مجموعه LED های بکاررفته ، ولتاژ ورودی از ۵ ولت تا ۲۲۰ ولت قابل تغییر  می باشد.به عبارتی درصورتی که قصد تعویض لامپ های معمولی را دارید ، هیچگونه نیازی به تغییر سیم کشی کنونی نمی باشد.کارائی بالای سیستم های نورپردازی LED را علاوه بر مسائل فنی ، بررسی و مقایسه طول عمر و مضرات احتمالی سیستم بیشتر مشخص خواهد کرد. جهت ترسیم نمای صحیح ، طول عمر ، مصرف و قیمت محصولات LED و لامپ های معمولی باید مقایسه گردند .

جدول ۱ )

نوع منبع نور	نور مرئی	پرتوهای نامرئی	گرما
لامپ های ادیسونی	%۳- ۵	%۳۰-۴۰ IR	%67- 55
لامپ های هالوژن	%۶- ۸	%۴۰-۵۰ IR	%55- 40
لامپ های فلورسنت	%۱۵- ۲۵	%۱۵-۲۰ UV	%70- 55
LED (2007)	%20- 30	%0	%70- 80
لامپ های بخار سدیم	%۴۰- ۶۰	%۲۰-۳۰	%۲۰- ۳۰

نگاهی به جدول ۱ نشان می دهد که LED ها حدود ۷۰  تا ۸۰ % انرژی را به گرمایی نامحسوس تبدیل می کنند (البته این اندازه گیری هادر سال ٢٠٠٧ انجام گرفته اند.در حال حاضر کمتر از ٣٠% انرژی مصرفی  LEDها به حرارت تبدیل میشوند )ولی با این وجود ، کم مصرف ترین منبع نوری حاضر دنیا  هستند.تولید نکردن اشعه های مضر برای انسان خود به تنهائی ، ملاک ارزشمندی برای انتخاب نوع لامپ مصرفی می باشد.عمر بسیار بالا ، این محصول را به منبع نوری ایده آل ، فارغ از مشکلات پرپر زدن (مانند لامپ های فلورسنت) یا ناهماهنگی ناشی از به تعویق افتادن تعویض لامپ های از کارافتاده معمولی و مقرون به صرفه تبدیل کرده است.طول عمر LED با کیفیت حدود ۱۰۰۰۰۰ ساعت می باشد که چندین برابر لامپ های معمولی است البته به شرط رعایت عوامل موثر بر عمر LED که عبارتند از:تبادل گرمائی ، نوسانات برق و ایزولاسیونبا درنظر گرفتن عوامل فوق و مقایسه شدت نور لامپ های مختلف ، به جرات می توان LED را مقرون به صرفه ترین محصول نوری حاضر دنیا دانست  . جدول مقایسه نور تولید شده در منابع نوری مختلف گویای این مطلب است.

جدول ۲ )

لامپ های ادیسونی	۵- ۱۰ Lm/Watt
لامپ های هالوژن	۸-۱۵ lm/Watt
لامپ های فلورسنت	۶۰-۸۰ Lm/Watt
LED (SSC P4 2007)	90-120 Lm /Watt   (۱۰,۲۰۰۷)
لامپ های بخار سدیم	۱۶۰ – ۲۰۰ Lm/Watt  (Yellow Street Lamps)

(Lm/Watt : لومن بر وات)