شناخت رزبری پای پیکو و میکروکنترلر RP2040
رزبری پای ها به کامپیوتر های تک بوردی(SBC) معروف هستند که عموما سیستم عامل لینوکس روی اونها نصب و راه اندازی میشه ولی نسخه جدید رزبری پای پیکو متفاوته! با اینکه هنوزم یه رزبری حساب میشه، نسخه پیکو وارد دنیایی شده که آردوینو، بوردهای آماده STM32 مثل بورد STM32 BluePill و ESP32 توش استانداردهارو از لحاظ قیمت، اکوسیستم نرم افزار یا قابلیت های اتصال تعریف میکنن و سر دم دار این حوزه بودن. رزبری پای پیکو یک پل بین کامپیوتر های تک بوردی پرقدرت لینوکسی و میکروکنترلر های نهفته (embedded) هست. البته رزبری پای پیکو قرار نیست جای هیچ رزبری پای رو بگیره بلکه میتونه بعنوان یک افزونه برای رزبری پای دیگه کار کنه. هرچند اسمش رزبری پای هست، این یکی کلا چیز متفاوتی از بقیه است.
#pico | #raspberry pi pico | #rp2040 | #rpi | #rpi pico | #پیکو | #رزبری پای | #ماژول
مفصلا درباره من!
سلام، من احسان وارسته هستم! متولد شهریورماه ۱۳۶۹، از بچگی به کارهای فنی علاقه داشتم و تو نوجوونی برنامه نویسی با C رو شروع کردم (۱۱ یا ۱۲ ساله بودم). یادمه اون سالها میشستم کنار برادرم اسماعیل و نگاش میکردم که چطور توی QBasic برنامه مینویسه (توی محیط DOS) و یکسری رنگ توی صفحه اینور و اونور میرفتن! خلاصه که علاقه داشتم به کامپیوتر از همون اول که دیدمش، جذبش شدم و این جذب انقدر قوی بود که تقریبا هیچوقت نتونستم ازش جدا بشم! جالبه که DOS اون موقع ها با اینکه هیچ گرافیکی نداشت همیشه منو جذب خودش میکرد، از نرم افزارهایی که اون موقع بود و استفاده میکردیم NC یا Norton Commander بود، ACDSee یا یه همچین اسمی هم بود برای داس اگه اشتباه نمیکنم که چیز محشری بود نمایش عکس توی اون محیط! زرنگار هم بود که برای تایپ فارسی بود، و اگه بخوام صادق باشم من یکی از علایقم به کامپیوتر بخاطر گیم هاش بود 😀 درسته که محیط کامپیوتر برام جذاب بوده همیشه ولی گیم چیز دیگه ای بود! بازی های Commander Keen و Doom و C7 رو خوب یادمه، خیلی همیشه (و الان هم) وقتی گیم بازی میکنم میرم تو فضای بازی، مخصوصا اگه بازی موسیقی متن و تصویرسازی عالی داشته باشه که دیوونه اش میشم، داستان رو که دیگه نگو! برگردیم به بحث شیرین درس(راستش همیشه از درس بدم میومده :D)؛ من اول دبیرستان که تب و تاب انتخاب رشته و این داستانا بود با قاطعیت فنی حرفه ای و هنرستان رو انتخاب کردم! البته اینکه برادرهام ابراهیم و اسماعیل هم قبل من وارد هنرستان شده بودن و تابو رو شکونده بودن بی تاثیر نبود.
طراحی با آی سی سوئیچینگ LM2576
یکی از آی سی های معروف سوئیچینگ بازار LM2576 هست که در این پست میخوام ماشین حساب محاسبه قطعات Passive ش رو براتون بذارم. منبع های تغذیه سوئیچینگ یکی از کاربردی ترین و بهترین گزینه ها بین دیگر منابع تغذیه هستن و علت هم بهینه بودن و راندمان بسیار بالای این منابع هست تا جایی که اگه طراحی درستی انجام بشه و تمام فاکتورها بطور دقیق لحاظ بشه این منابع میتونن تا بالای ۹۵ درصد راندمان رو ارائه کنن. نمونه این آی سی ها MC34063 هست که پیشتر راجع بهش صحبت کردیم و ابزار طراحی باهاش رو تو سایت گذاشتم. یکی دیگه از آی سی هایی که برای طراحی منابع تغذیه سوئیچینگ کاهنده ( یا باک – Buck ) استفاده میشه آی سی معروف LM2576 هست که تو دو نسخه عادی و HV عرضه شدن.
#LM2576 Calculator Online | #Switching Calculator | #سوییچینگ | #ماشین حساب | #ماشین حساب LM2576 | #ماشین حساب آنلاین | #ماشین حساب سوئیچینگ
طراحی با آی سی سوئیچینگ MC34063A
این یه ابزار ساده طراحیه که به شما اجازه میده مقادیر قطعات غیرفعال(مقاومت ها و خازن ها و سلف) رو برای طراحی یک منبع تغذیه سوئیچینگ مبتنی بر آی سی MC34063A انجام بدین. بعلاوه شماتیک دیاگرام های مرتبط رو به شما نمایش میده و محدودیت های جریان و ولتاژ رو بررسی میکنه. مقاومت های فیدبک از مقاومت های استاندارد انتخاب شده ان تا ولتاژ خروجی تا جای ممکن با ولتاژ مورد نظر برابری کنه. خازن ورودی ۱۰۰ میکروفاراد در نظر گرفته شده که شما میتونین مقادیر بیشتر رو هم استفاده کنین و تمام خازن های الکترولیت باید ESR پایینی داشته باشن. دیود های شاتکی باید برای جریان مورد نیاز کافی باشن و ۱N5818 و ۱N5819 و ۱N5820 خوب هستن و SS14 هم برای بوردهای سوئیچینگ جوابگو خواهد بود.
آیا نسل پنجم ارتباطات موبایل (۵G) برای سلامتی ضرر داره؟
صحبت هایی راجع به نسل پنجم موبایل و ریسک های اون برای سلامتی انسان مطرح شده مثل این که باعث پختن مغز میشه (مثل دستگاه های مایکروویو) و کاربرهارو عقیم میکنه و به تبع اون باعث کنترل جمعیت میشه! بی پرده بخوام صحبت کنم من هیچ نظری راجع به این موضوع ندارم. بعنوان یه مهندس بیشتر ترجیح میدم واقعیات رو مطالعه کنم و نتیجه گیری های خودم رو داشته باشم. در بعضی گزارش ها، جاهایی هست که مطالعات اختلاف پیدا میکنن یا مبهم میشن، در اینجور موارد هم نمیشه روی نتیجه زیاد مانور داد به همین خاطر اونهارو هم کنار میذارم. چیزی که اینجا میخوام بررسی کنم و ممکنه به مقاله های دیگه ای هم منتهی بشه مشکلات کلیدی و هر نتیجه ایه که بشه از مطالعات استخراج کرد.
#5G | #آسیب | #ریسک سلامتی | #مخابرات | #موبایل | #نسل پنجم
دستگاه لیزر
برش لیزر یکی از انواع تکنولوژی برش هستش که در سطوح صنعتی کاربرد های متفاوتی داره. از برش ورق های نازک تا ضخیم فولادی و لوله ها در صنعت گرفته تا کاربرد در مدارس و کسب و کارهای کوچک و علاقه مندان به حوزه های علم و فناوری. نحوه کار برش لیزر در دستگاه لیزر به این صورت هستش که یک بیم (Beam - خط لیزر یا اشعه لیزر) بسیار قدرتمند به متریال مورد نظر بصورت عمود - توجه به عمود بودن خیلی مهمه چون که در صورت عمود نبودن بازتاب لیزر با توان بالا خطرناکه بعلاوه حداکثر توان لیزر برای برش مصرف نمیشه - تابیده شده و بسته به نوع متریال و ضخامت اون زمان برای برش متریال تعیین میشه. در مورد متریال های مختلف هم روش های برش متفاوت هستش، بعضی از متریال ها ذوب میشن، بعضی سوخته میشن و بعضی دیگه با فشار گاز جابجا میشن که تو اینطور موارد هم از جت گاز استفاده می شه که متریال با کمک فشار گاز پخش میشه و بعلاوه خود لیزر، گاز هم در طول مسیر گرما رو به متریال منتقل میکنه و طبق تحقیقات صورت گرفته توسط محققین ( Optics Technology - Volume 1, Issue 5, November 1969, Pages 255-258 ) استفاده از جت گاز تا ۲۰ درصد بازدهی لیزر رو بیشتر می کنه.
#Gas jet laser | #Laser | #Laser cutting | #Water jet laser | #برش لیزر | #دستگاه لیزر | #لیزر
مقایسه باطری های لیتیوم یون با لیتیوم پلیمر – فرقشون چیه؟
تا حالا فکر کردین چرا گوشیتون میتونه ساعت ها بی وقفه کار بکنه؟ اگه راجع بهش فکر کرده باشین، همه دستگاه های همراه به یه باطری برای فعالیتشون احتیاج دارن – و بعضی هاشون عمر باطری بهتری از بقیه دارن. بخاطر همین ما میخوایم ببینیم چی گوشی شمارو زنده نگه داشته و چرا بعضی باطری ها از بقیه بهتر هستن. باطری لیتیوم-یونی باطری لیتیوم-یون باطری های لیتیوم-یون در سال ۱۹۱۲ ساخته شدند. هرچند، تا قبل از قبول و استفادشون توسط شرکت سونی در سال ۱۹۹۱ زیاد محبوب نبودند. این باطری ها محفظه های بسیار سفت تولید الکتریسیته هستند که شامل سه بخش: الکترود مثبت، الکترود منفی، یک الکترولیت(عایق) یا یک ترکیب شیمیایی مایع بین دو الکترود می باشند. بیشتر باطری های لیتیوم-یون، بی شباهت به نسخه های قدیمیشون یک کنترلر الکترونیکی هم دارن که توان رو ثابت نگه میداره و جریان دشارژ رو کنترل میکنه تا باطری بیش از حد مجاز گرم یا منفجر نشه.
#Li-ion | #Li-Polymer | #باتری | #باطری | #لیتیوم-پلیمر | #لیتیوم-یون | #مقایسه | #موبایل
برای Up آماده اید؟
بعد از اومدن RPI ها به بازار های جهانی و البته موفقیت چشمگیرشون، تیم های مهندسی مختلفی تو جاهای مختلف دنیا بازار جدیدی رو برای تولید و عرضه پیدا کردن که تا اون زمان زیاد کسی بهش توجه نمیکرد. لازم به ذکره که همه چیز از رزبری شروع نشد، قبل اون هم بورد های مختلفی از جانب سازنده های حتی مطرح عرضه شده بود اما چیزی که رزبری رو متمایز میکرد ترکیب جالب اندازه، قیمت، توان مصرفی و حجم کوچیکش بود که تونست محبوب دلهاش بکنه! از مثال های خیلی ملموسی که تو ایران خوب فروش کردن میشه به بورد های Beagleboard و Cubieboard اشاره کرد که تا زمان رسیدن رزبری هرچند بعضی نسخه هاشون وجود داشتن ولی زیاد مورد توجه نبودن. بنظر میرسه رزبری تونست دید مردم علاقه مند به حوزه الکترونیک دنیا رو به سمت بورد های آماده سیستم عامل دار سوق بده و در این راه موفق هم بوده.
#Intel UP | #UP | #UP Board | #آپ | #اینتل | #بورد UP | #بورد آپ
رزبری پای
این مقاله متشکل از چند مقاله بعلاوه تجربیات خودم تو استفاده از رزبری پای ۲ هستش، البته تا زمان نوشتن این متن نسخه ۳ هم عرضه شده از ایده تا بازار رزبری پای محصول چند مرد همسن و سال هستش - ابن آپتون، راب مولینز، جک لنگ و آلان مای کرافت - که میخواستن بُعد جدیدی به دنیای کامپیوترهای شخصی سبک بدهند، زمانی که Commodore ها، BBC Micro ها، Spectrum ZX ها و Amiga ها ابزارهایی برای برنامه ریزی داخلیشون ارائه کرده بودن که حتی تازه کارها هم میتونستن یاد بگیرند. به عنوان یه شخص تو این گروه سنی، من (پائول ثوروت) یادم میاد از روی علاقه به مغازه های خرده فروشی میرفتم و به زبان BASIC روی Commodore 128 برنامه مینوشتم که اشکال هندسی تودرتو رو روی صفحه نمایش میداد! بعد چند سال از این تجربه های بزرگ تو زمینه تکنولوژی، موفقیت رزبری پای خیلی بیشتر از انتظارات سازندگانش شده.
#Raspberry Pi | #رزبری | #رسپری
معرفی سری ARM Cortex
تا همین شش یا هفت سال گذشته یکی از عمده دغدغه های طراحان میکروکنترلر استفاده از ARM7 یا ARM9 بعنوان هسته مرکزی ( CPU ) برای میکروکنترلرها بود. امروز حدودا ۲۴۰ میکروکنترلر با هسته ARM از طرف سازندگان مختلف در بازار در دسترس هستند. اخیرا ST Microelectronics سری میکرو های خودش با عنوان STM32 رو ارائه کرده ( که تا زمان انتشار این مقاله سری STM32F7xx هم عرضه شده ) که جزء اولین میکرو هاشون با هسته ARM Cortex-M3 هستند. این قطعه استانداردهای جدیدی در کارایی و قیمت و همچنین قابلیت های عملکرد در حالت کم توان و Hard real-time control ارائه کرده که تا زمان خودش بی رقیب بوده است. خب حالا Cortex چی هست؟ خانواده ARM Cortex نسل جدیدی از پردازنده ها هستن که پاسخگوی تقاضای طیف وسیعی از نیازهای تکنولوژی امروز اند.
#ARM | #Cortex | #آرم | #کرتکس | #میکروکنترلر
نسل پنج – ۵G – تکنولوژی ارتباطات گوشی های همراه در سال ۲۰۱۷
مکالمه با یکی از مدیران ارشد نوکیا – مایکل مورفی سَن خوزه، کالیفرنیا. — ۲۰۱۷ سال بزرگی برای نسل پنج شبکه موبایل خواهد بود. طبق گفته ی مایک مورفی مهندس ارشد نوکیا در شمال آمریکا، مهندسان اقدام به انتخاب معماری و طراحی برای پشتیبانی از تکنولوژی آنتن های MIMO ( چند ورودی – چند خروجی ) در سال جاری خواهند کرد. مهندسان راهشان را برای دسترسی به شبیه سازی شبکه های دسترسی رادیویی ( RANs ) هموار خواهند کرد و فضای کار برای فرکانس های جذابی مثل ۳٫۵، ۲۸، ۳۸ و ۳۹ گیگاهرتز گسترش پیدا خواهد کرد. از طرفی؛ اپراتورهای دسته M شبکه های LTE و سرویس های باند باریک IoT را راه اندازی خواهند کرد. در کنار تمام موضوعات جذاب پیرامون همه میتینگ ها، مایک گفت “نسل پنج ( ۵G ) مطمئنا بهترینشان بود؛ شبیه سازی RAN این اواخر به یک بحث داغ تبدیل شده؛ و ترکیب Wi-Fi/سلولی با دسترسی لایسنسی در ۲۰۱۷ مهم خواهند بود”.
PWM چیست؟
PWM مخفف Pulse Width Modulation است و به معنی مدولاسیون پهنای پالس است. کاربردهای بی شمار PWM باعث شده که در بسیاری از پروژه ها از آن استفاده شود. مدولاسیون چیست؟ یک تکنیک کنترل دیجیتالی است که پردازنده duty cycle یک موج مربعی با سیکل مشخص را کنترل میکند. برعکس بقیه تکنیک های مدولاسیون که برای انتقال دیتا هستند، PWM برای کنترل سیگنال های آنالوگ خارجی یا دستگاه های مکانیکی کاربرد دارد. در الکترونیک و مخابرات، مدولاسیون پروسه ی تغییر یک یا چند پارامتر یک سیگنال پریودیک – تکرارشونده – است که به سیگنال کریر یا حمال معروف است و این تغییرات بر طبق سیگنال پیام انجام میگیرد. بر اساس اینکه سیگنال پیام چه پارامتری از سیگنال حمال را تغییر میدهد ( روی چه پارامتر سیگنال پیام سوار میشود ) حالت های مختلف مدولاسیون معرفی میشوند و پارامترهای مختلف و محاسبات متفاوت دارند.
یادگیری FPGA
سلام، امروز تصمیم گرفتم تازه یادگیری FPGA رو شروع کنم. جسته گریخته چیزهایی راجع به FPGA میدونم، ولی کافی نیست. حتی با CPLD که نسخه ساده و کم خرج FPGA هست هم کار کردم، در حد یه پروژه ساده، خیلی ساده! شما اسمشو بذار ور رفتن! خب تا اینجای کار که تقریبا صفرم این چیزا رو میدونم: FPGA خیلی خوبه! اگه میخوای پردازشهای سنگین و علی الخصوص تکراری انجام بدی میتونی از FPGA کمک بگیری! یعنی میتونی معماری خودت رو بسازی، برای هدف و نیاز خودت، یجوری انگار خط مستقیمه. FPGA خیلی گرونه! این یه حقیقته انکار ناپذیره! حتی نسخه های اساسا چینی که شرکت Altera باشن و بعنوان FPGA ارزون شناخته میشن هم خیلی گرونن! ترس از دست رفتنش موقع کار میتونه عذاب آور باشه! پس بهتره با بوردهای آماده آموزشی شروع کنم.
libtft144: بالاخره تموم شد!
بعد کلی تنبلی بالاخره تمومش کردم! منظورم کتابخونه برای ال سی دی ۱٫۴۴ اینچی که بود که خریده بودم، خیلی بده که یه ال سی دی داشته باشی که صفحه اش همیشه سیاه باشه!! و البته ندونی چطور باهاش کار کنی 🙁 خب قضیه از جایی شروع شد که من تو یکی از همین سایت های فروشگاهی ال سی دی ۱٫۴۴ اینچی ارزونی رو دیدم که نظرم رو به خودش جلب کرد، خب وقتی بحث ال سی دی پیش میاد فکرها به سمت ۴ و ۵ و ۷ و … اینچ میره که به لحاظ قیمت هم قیمت های پایینی ندارن، سرعت خوندن و نوشتن بافرهاشون هم هرچی صفحه رزولوشنش بزرگتر باشه خب کمتر میشه و این خودش یه عیبه مخصوصا برای کارهایی که لازم باشه سرعت رفرش صفحه زیاد باشه.
اولین پست وبلاگ!
همیشه هر کاری یه شروعی داره، نه اینکه من تا حالا وبلاگ ننوشتم ولی هیچوقت مداوم نبوده. یکی از وبلاگ هام sud0ku بود البته! این برای موقعی بود که تازه به سودوکو علاقه مند شده بودم و این علاقه مندی هم بخاطر پروژه دانشجویی بود که برای یکی از دوستام انجام داده بودم و براش یه بازی سودوکو الکترونیکی ساخته بودم! این عکس بر میگرده به سال ۲۰۱۲، یعنی ۴ سال پیش یادمه خیلی مصیبت کشیدم که بتونم یه فونت غیر استاندارد رو تو این ال سی دی نمایش بدم! معمولا فونت های استفاده شده تو این نوع ال سی دی ها همه با عرض ۸ بیتی هستن، من مجبور بودم برای اینکه بتونم تعداد بیشتری خط رو نشون بدم تغییراتی تو کد اصلی کتابخونه اش ایجاد کنم که بتونم فونت خودم رو که عرض ۵ بود رو نمایش بدم.
اسپیندل چیست؟
در ماشین های تراشکاری/برشکاری اسپیندل محور دوار است. لغت "اسپیندل" به معنای چرخنده است و تمام محورهای یک ماشین CNC که دوران میکنند را اسپیندل میگویند. البته در تئوری اسپیندل به شفت ( میله انتقال نیرو ) چرخنده اطلاق میشود ولی عموما به تمام سیستم چرخشی اسپیندل گفته می شود. اسپیندل اصلی دستگاه معمولا موتوری است که برای چرخاندن فرز CNC مورد استفاده قرار میگیرد. در دستگاه های تراشکاری اسپیندل فرعی محور دواری است که قطعه را میچرخاند. اسپیندل ها انواع مختلفی دارند، بسته به گشتاور و سرعت نهایی و البته سیستم تغذیه شان به دسته های متنوعی تقسیم میشوند. معمولا برای دستگاه های برش اسپیندل های با ۲۰۰۰۰ دور در دقیقه ( حداکثر سرعت ) استفاده میشوند و در حین کار سرعت اسپیندل متغیر است.
ESP8266 – دستورات AT
دستورات AT یک سری دستورات استاندارد که بیشتر در ارتباطات سریال بین سرویس دهنده و سرویس گیرنده ارسال میشوند و به گونه ای زبان استاندارد صحبت است که قابل خواندن توسط انسان می باشد. در ESP8266 دستورات AT به چند دسته کلی تقسیم می شوند که در جداول زیر با توضیح آورده شده اند. دستورات برای شروع، بعد از اینکه سیم کشی ماژول خود را تمام کردید برای تست سلامت خود ماژول و اینکه از ارتباط صحیح با ماژول مطمئن شوید میتوانید دستور “AT” را ارسال کنید، ماژول باید با پیغام “OK” به شما پاسخ دهد. اگر چنین نشد تغذیه و اتصالات را چک کنید، از سالم بودن مبدل سریال اطمینان حاصل کنید و مطمئن شوید هر دو نرخ ۹۶۰۰ و ۱۱۵۲۰۰ را امتحان کنید.
ESP8266 – یک پردازنده معمولی یا … ؟
یک میکروکنترلر یک مدار مجتمع است که توانایی اجرای برنامه های مختلف و متنوعی را دارد. تنوع بسیار زیادی از میکروکنترلر ها از سازندگان مختلف (مانند STMicroelectronics، Atmel، Microchips، و … ) در بازار امروز وجود دارد. قیمت های این میکروکنترلرها همینطور رو به کاهش است. در بازار علاقه مندان الکترونیک، “آردوینو” که از محصولات متنوع شرکت atmel در قلب خود استفاده میکند با چندین اتصال مجزا و ابزارهای متنوع توانسته دنیای الکترونیک را از حیطه مهندسان برق به سمت کاربران علاقه مند ولی با دانش کم بیاورد. البته نمی توان آنها را با کامپیوتر های خانگی مقایسه کرد. این پردازنده ها = پروسسورها بسیار ضعیف ( در مقایسه با یک پردازنده معمولی سیستم PC هزاران بار ضعیف ) با مقادیر حافظه بسیار کم و توانایی های محدود هستند.
#esp | #esp-12 | #esp8266 | #esp8266 چیست | #ماژول esp8266
ساخت میکرو-اپتیک های باکیفیت توسط پرینت لیزری سه بعدی
اپتیک در لغت به معنای نور است. محققان ثابت کرده اند ساخت اپتیک های میکرونی با کیفیت بی سابقه توسط پرینت سه بعدی ممکن است. روش آنها قابل استفاده برای ساخت تقریبا همه نوع قطعات اپتیکی در اندازه میکرون یا حتی کوچکتر است، که میتواند در کوچک سازی ابزارها و دستگاه هایی که در کاربردهای سنسینگ و ارتباطات دارند استفاده شود. در ژورنال انجمن اپتیکال، اپتیکا، محققان ساخت المان های نوری به کوچکی ۴٫۴ میکرون روی مرکز فیبر نوری به قطر ۱۲۵ میکرون – فقط ذره ای ضخیم تر از قطر موی انسان – را گزارش کردند. آنها از تکنیکی به نام نگاشت لیزری فمتوثانیه – فمتو یک کوادریلیونم ۱۵-۱۰ هر چیزی است – برای رسیدن به این هدف مشکل استفاده کردند و نشان دادند که کیفیت المان های نوری ساخته شده بسیار نزدیک به شبیه سازی ها هستند.
پرینتر سه بعدی
پرینت سه بعدی که به تولید افزودنی – به این خاطر که برعکس برش دهنده ها یا تراش دهنده ها این دستگاه ها ذرات متریال را کنار هم می چینند – به پروسه های مختلفی که برای تولید یک شیء سه بعدی انجام میشود اشاره میکند. در پرینت سه بعدی لایه های پی در پی متریال با کمک کنترل کامپیوتر روی هم چیده میشوند تا یک شیء را بسازند. این اشیا میتوانند هر شکل و فرمی داشته باشند و همه آنها یا از یک مدل سه بعدی ساخته میشوند یا اینکه از اطلاعاتی که نتیجه نهایی آن یک فرم سه بعدی است برای ساخت استفاده میشود. پرینتر سه بعدی نوعی از ربات صنعتی است. برخی اعتقاد دارند که پرینت سه بعدی نوید شروع انقلاب سوم صنعتی را میدهد، موفقیت خط تولیدی که در اواخر قرن ۱۹م شروع شد.
سرعت های برش در CNC
چرا سرعت های برش در CNC مهم هستند، و چرا انقدر سخت محاسبه میشوند؟ خب قبل از هرچیز باید گفت نرم افزارهایی برای محاسبه سرعت ها در CNC وجود دارند که بسیار کارها را راحت میکنند! خب، اصولا هر چیزی که محاسبه باشد، کامپیوترها می توانند در آن وارد شوند و این امری طبیعی است! اما ما اینجا قصد نداریم به تمجید از کامپیوتر ها و تنقیض محاسبات فکری بپردازیم. چیزی که اینجا مد نظر است، شامل دو مطلب میشود: اول، چرا سرعت های برش برای CNC بسیار مهم هستند، و دوم، چطور محاسبه آنها برای ماشین های CNC به مراتب از محاسبه برای ماشین های دستی – Manual – مشکل تر است؟ نگاهی به روش ساده تر یک ماشین کار دستی در استفاده از بریجپورت میل – Bridgeport Mill گاه و بی گاه، اتوماسیون داشتیم یا اصلا نداشتیم.
بهینه سازی G-Code
در بحث بهینه سازی که در پست قبل مطرح شد، یکی از موارد مهم در بهینه سازی، بهینه سازی g-code است که خود به چند بخش تقسیم میشود. همانطور که میدانید در g-code ها ما به کنترلر میگوییم چگونه و از چه مسیری با چه ابزاری و چه سرعتی فرآیند برش/تراش را انجام دهند. هر کدام این ۴ مورد جا برای بهینه سازی دارند که در ادامه بیشتر بررسی می شوند. شما چه طراح قطعه باشید و چه تولید کننده و اجرا کننده کد، باید نکات زیر را در طراحی g-code مد نظر قرار دهید: کنترلر شما توانایی اجرای چه کد هایی را دارد؟ آیا از Curve ها و دستورات محاسباتی داخلی پشتیبانی میکند؟ حداکثر نرخ خوراکی میتواند برای برش/تراش قطعه استفاده شود – که به جنس کار و نوع فرز بستگی دارد – چقدر است؟ آیا سرعت بیشتر باعث سوختن و یا شکستگی در قطعه نمیشود؟ مسیر حرکت فرز برای تراش چگونه باشد تا نتیجه کار مطلوب باشد؟ بعنوان نمونه مسیرهای دوار یا خطی؟ جاروب سطح کار چگونه باشد؟ آیا قطعه نیازمند مرحله اضافی برای پولیش هست یا خیر؟ در خیلی موارد قطعات نیازمند پولیش نیستند اما برخی نرم افزارهای طراحی این مرحله را در کد خروجی اضافه میکنند.
بهینه سازی CNC
یکی از مهمترین و بلا شک اصلی ترین مسائل امروز صنعت در تمامی حوزه ها امر بهینه سازی است. بهینه سازی نه تنها هزینه ها را کاهش میدهد، بلکه سرعت و کیفیت محصولات را بالا برده و در نتیجه سود بیشتری را به همراه خواهد داشت. ماشین های CNC هم که جزو ماشین های همیشه در حالت آماده باش قرار دارند و بطور مداوم برای تولید خدمت گرفته میشوند; لذا بهینه سازی آنها یکی از مهمترین دغدغه های تولید کنندگان دستگاه های CNC و مصرف کنندگان آنها است ( و اگر نیست باید باشد! ). هر آنچه در پروسه ی ماشین کاری/تراشکاری CNC استفاده میشود قابل بهینه سازی است. بعنوان مثال تعویض ریلهای فرسوده با نو ( اصطکاک کمتر )، استفاده از بال اسکروهای متناسب با نوع کارها – بعنوان مثال در کارهای ظریف از بال اسکروهای جمع با دور بالا استفاده شود – استفاده درست از اسپیندل و انتخاب درست اسپیندل/فرز برای کار، تمیزکاری و روغن کاری مرتب دستگاه، توجه ویژه به سیستم خنک کننده دستگاه – که خود یکی از عوامل مهم در طول عمر دستگاه است – و موارد دیگری که بسته به حجم و پیچیدگی دستگاه شما افزوده می شوند.
آموزش برنامه نویسی CNC
برنامه نویسی CNC ها به زبان G-Code انجام می پذرید و آن زبانی برای توصیف سخت افزار است. مشابه بسیاری از زبان های برنامه نویسی دیگر، این زبان دارای دستورات متعددی است که البته شاید همه ی آنها در یک برنامه استفاده نشوند. به علت تعدد بسیار زیاد کنترلر های موجود در بازار جهانی در حوزه CNC، دستورات متفاوتی ممکن است تعریف شوند که این خود در نگاه اول شاید نگران کننده باشد اما با دانستن این نکته که نرم افزار های مختلف CAD/CAM امروزی می توانند خروجی g-code های متفاوتی برای کنترلر های متفاوت ارائه دهند خیال طراحان را راحت میکند. البته یکی از دغدغه های امروز تولید، قطعات پیچیده ای است که نرم افزار های تولید g-code نمی توانند برنامه بهینه شده ای برای آنها تحویل طراح دهند.
انواع براده / طراحی درست حمال براده
چقدر مهم است که یک حمال مناسب انتخاب شود؟ این نکته بسیار مهم است که چه نوع حمالی برای چه مقصودی انتخاب می شود، یا اینکه چه نوع متریالی قرار است منتقل شود. برای اینکه شما دید کلی از این مطلب داشته باشید در اینجا در یک جدول برای شما موارد مختلف را آورده ایم. بسته به نوع متریال – جنس – براده، زائده یا تکه های اضافه در پروسه تولید، میتوانید از بین سه نوع از انواع پایه حمال ها/غلطک ها استفاده کنید ( غلطک های کمربندی لولایی، غلطک های چرخشی، یا غلطک های آهنربایی ). انتخاب میان گزینه های بسیار ( لوازم اضافه ) در هر نوع حمال بطور اختصاصی لیست شده اند. براده های آهن سخت و گرما دیده استاندارد و آلیاژهای خاص برای براده ها و ضایعات متریال های گرما-دیده یا سخت شده، همیشه دنبال مسیرها و زیر غلطکی از جنسی باشید که در مقابل سایش مقاومت داشته باشد ( بعنوان نمونه HARDOX ).
برنامه کاربردی Vectric Cut3D
Vertric Cut3D یکی از برنامه های معروف به سادگی و همه چیز تمام ( all in one ) است که احتیاجات شما رو برای تولید یک g-code بهینه برآورده میکند! در این نرم افزار تنها کافی است ورودی آن که یک فایل سه بعدی است را به آن ارائه دهید، بقیه کار بصورت ویزارد گونه و سهل انجام می پذیرد. فرمت هایی که این برنامه بعنوان فایل سه بعدی میشناسد: v3d فرمت خروجی خود برنامه Cut3D است. stl, v3m, 3ds, asc, prj, x, dxf, lwo, txt, sbp, wrl, obj برای برنامه های Autodesk 3D Studio Max، AutoCAD و غیره می باشد ( تقریبا از تمام فرمت های معروف پشتیبانی میشود. اگر چنانچه فرمت فایل سه بعدی شما در این لیست نبود بهتر است توسط برنامه واسط آن را به یکی از این فرمت ها تبدیل کنید ) پس از باز کردن فایل سه بعدی مورد نظر از File->Open شما با پنجره زیر روبرو خواهید شد: اگر دقت کنید متوجه خواهید شد که در قسمت سمت راست مدل سه بعدی شما بصورت زنده ( تمام تغییراتی که در طول پروسه ساخت g-code روی قطعه و یا روی g-code انجام میدهید بصورت لحظه ای نمایش داده خواهند شد ) نمایان است و در قسمت سمت چپ پنجره شما قادر خواهید بود تغییرات و تنظیمات لازم را روی قطعه و همچنین g-code خروجی اعمال کنید.
مزیت ها و معایب ماشین های CNC
ماشین های کنترل عددی کامپیوتری – محاسباتی یا به اختصار CNC بطور گسترده در صنعت تولید استفاده می شوند. ماشین های سنتی مانند عمود میلر ها، لته های مرکزی ( به مرکزیت محور )، ماشین های قالب سازی، روترها و … که توسط یک مهندس خبره کنترل می شدند، اکنون با ماشین های کنترل کامپیوتری تعویض شده اند. مزایا معایب ماشین های CNC میتوانند بطور مداوم و ۲۴ ساعته در روز کار کنند و در ۳۶۵ روز سال تنها برای سرویس و نگهداری خاموش شوند. ماشین های CNC طوری برنامه ریزی شده اند که بتوانند صدها تا هزاران محصول را تولید کنند. همه ی محصولات هم دقیقا مانند هم باشند. افرادی با مهارت های کمتر نسبت به ماشین کاری های دستی برای کار با CNC ها مورد نیاز است.
چگونه کار با CNC را شروع کنم؟
شروع کار در حوزه CNC داشتن یک دانش و دید کلی از تاریخچه و شناخت ماشین های CNC و شناخت و آشنایی با زبان ماشین ها، دیگر چه چیزهایی نیاز است که بدانم؟ خب، داشتن اطلاعات در زمینه های گوناگون حوزه CNC بسیار مفید و کاربردی است. به عنوان مثال، تجربیات پایه در زمینه ماشین کاری خیلی مهم هستند. یک ماشین CNC از پایه ای ترین مباحث ماشین کاری شروع می شود. به عبارت ماشین کاری، الفبای CNC است. همچنین CNC میتواند پروسه هایی که برای یک انسان بسیار دشوار – و حتی غیر ممکن است – را به راحتی و با بیشترین دقت و بالاترین سرعت انجام دهد. هرچند رسیدن به بیشترین دقت و بالاترین سرعت هزینه بر است، اما این هزینه ها جزو هزینه های برگشت پذیر هستند که نتیجه کار آنقدر مفید خواهد بود که طی مدتی بسیار کم تمام هزینه های به ظاهر اضافه برای کیفیت و کارایی ماشین برخواهند گشت.
CNC روترها – Routers
یک CNC روتر ( روتر به معنی مسیریاب است ) در واقع یک نوع CNC برش – میل – است. در CNC روتر معمولا از پیکربندی ای استفاده میکنند که به گنتری – gantry – مشهور هستند. معمولا وقتی برای برش چوب استفاده میشوند به آنها CNC روتر گفته میشود تا CNC گرنتی، البته این تنها جایی نیست که اینگونه نامگذاری شده اند. برش یک در پنل در چند ثانیه با یک CNC روتر تجاری خیلی ها فکر میکنند که ماشین های CNC روی برش فلزات تمرکز دارند، اما بازار وسیعی برای ماشین های چوب تراشی CNC وجود دارد که CNC روتر یک مثال از انواع آنها است. ماشین های CNC بیشماری بغیر از این ۳ نوع معرفی شده ( به پست های قبل رجوع کنید ) وجود دارند، مانند CNC پرس ها در انواع گوناگون و موارد بی شمار دیگر … تکنولوژی های جدید همیشه جا برای ظهور در صنعت خواهند داشت، تکنولوژی های بکر که شاید ایده آنها در ذهن شما باشد.
ماشین های CNC برش – Milling
در یک CNC برش، کاتر روی یک گرداننده – اسپیندل ( Spindle ) سوار میشود و توسط آن میچرخد. سپس قطعه زیر کاتر حرکت میکند ( ممکن است قطعه ثابت باشد و کاتر در حرکت باشد ) و براده ها را از روی قطعه بر می دارد. عمل برش یک قطعه در یک ماشین برشکاری را “Milling” میگویند. اصول پایه ی CNC برش. CNC برش های پیشرفته تر “مراکز ماشین کاری عمودی” نامیده می شوند. CNC برش ها در حداقل توانایی خود قابلیت درایور کردن ۳ محور را دارند ( بعضی ماشین های قدیمی تر ممکن است به ۲ یا ۲ و ۱/۲ محدود باشند؛ اگر محدودیتی در استفاده از محور سوم وجود داشته باشد ) که به محورهای X، Y و Z نامگذاری شده اند.
چه نوع ماشین های CNC وجود دارند؟
یک جواب کوتاه این است که ” خیلی بیشتر از آن چیزی که بشود بطور کامل در اینجا مطرح کرد”، اما اجازه بدهید که شاخه های اصلی CNC را که بیشتر استفاده شده اند معرفی و بررسی کنیم. ماشین های تراش – لته ( Lathe ) بعضی افراد ماشین تراشکاری را تنها ابزار جامع میدانند زیرا یک ماشین تراشکاری میتواند تمام قطعاتی که برای دیگر تراشکاری ها نیاز است بسازد. یک دستگاه تراشکاری قطعه را توسط اسپیندل – گرداننده (Spindle) می چرخاند تا مواد را از سطح قطعه براده برداری کند. به دلیل این نوع هندسه، دستگاه های تراشکاری برای قطعاتی که نیاز به تقارن روی یک محور خاص دارند ایده آل هستند و این محورها به اسپیندل متصل می شوند. دستگاه های تراشکاری CNC در حداقل توانایی خود قابلیت درایو کردن ابزار برش را توسط g-code در ۲ محور دارند – محورهای X و Z.
معرفی G-Code ها
آدرس های حرفی بعضی از آدرس های حرفی تنها در تراشکاری یا صرفا در چرخاندن قطعه استفاده میشوند؛ بیشتر آنها در هر دو استفاده میشوند. حروف نشانه گذاری شده زیر حروفی هستند که شما بیشتر در G-Code ها میبینید. منابع: Smid 2008، Smid 2010، Green et al. 1996 A تنظیم موقعیت محور A (محور دوار حول محور X) B تنظیم موقعیت محور B (محور دوار حول محور Y) C تنظیم موقعیت محور C (محور دوار حول محور Z) D تعریف قطر یا شعاع آفست برای جبران برش دهنده. D برای تعیین عمق ( Depth ) تراش استفاده میشود. همچنین برای تعریف میزان باز شدن دهانه ی سوزن پلاتر در فوتوپلاتر ها استفاده میشود. E دقت نرخ خوراک را برای تراشکاری در ماشین های تراشکاری را مشخص میکند.
G-Code : کد های ویژه
به G-Code ها، کد های مقدماتی نیز اطلاق می شود، و آن دسته از کلماتی هستند که با حرف G شروع می شوند. عموما یک کد هست که به ماشین میگوید که چه کاری انجام دهد، مانند: حرکت سریع ( جابجایی سریع فرز یا ابزار به نقطه مشخص شده ) خوراک کنترل شده در یک خط راست یا یک منحنی – Feed یا خوراک سری حرکت های خوراک کنترل شده که منتج ایجاد سوراخ با مته، یا برش از قطعه کار تا یک اندازه مشخص، یا یک پروفایل از حجم از لبه های کار تنظیم اطلاعات ابزار مانند آفست – آفست فاصله ابزار ( مانند فرز یا اکسترودر را نسبت به سطح کار مشخص میکند ) سوییچ کردن سیستم های متریک کد های دیگری هم وجود دارند؛ نوع کدها را میتوان با رجیسترهای CPU در کامپیوتر مقایسه کرد.
تاریخچه G-Code
G-Code ( همچنین RS-274 ) که بسیار متنوع است، یک اسم مشترک برای زبان برنامه نویسی سیستم های عددی ( NC ) است. اصل استفاده G-Code در کارخانه های تولیدی است که از ماشین آلات کامپیوتر کنترل یا CNC استفاده میکنند. G-Code بعضی جاها زبان برنامه نویسی G هم اطلاق میشود که نباید با زبان G مخصوص LabVIEW اشتباه گرفته شود. G-Code زبانی است که از آن برای برنامه ریزی ( یا در اصطلاح پروگرام کردن ) ماشین های کامپیوتری برای ساخت چیزی استفاده میشود. تمام حرکات، سرعت حرکات، چگونگی حرکات و مسیر حرکات ابزار های ماشین ها توسط G-Code تعیین میشود. بهترین حالت برای مثل این است که در یک دستگاه CNC، ابزار برش توسط دستوراتی روی مسیر مشخصی حرکت میکند و متریال را از روی کار بر می دارد که در نهایت قطعه مورد نظر – پس از طی مسیر های متفاوت و البته زیاد (در اکثر موارد) – ساخته میشود.
آموزش کاربردی G-Code با یک مثال ساده
مانند هر زبان ماشین دیگری دستورات g-code نیز مانند توابع صدا زده می شوند. یعنی اینکه اسم دستور در ابتدا و سپس پارامتر یا پارامترهای دستور در ادامه می آیند که با “خط فاصله” – Space – جدا میشوند. دستورات g-code را می توان به دو دسته تقسیم کرد، دستورات حرکتی، دستورات عملکردی. دستورات حرکتی آن دسته دستوراتی هستند که باعث جابجایی محورها میشوند. بعنوان مثال برای یک CNC سه محور دارای محور های X-Y-Z، برای انقال محور به مرکز ( نقطه ۰،۰،۰ ) این خط دستور را می نویسیم: X0 Y0 Z0 این خط دستور شامل ۳ دستور است، انتقال محور X به مختصات ۰، انتقال محور Y به مختصات ۰ و انتقال محور Z به مختصات ۰ ( مختصات ۰،۰،۰ همان مختصات Home یا شروع است ) بعنوان نمونه، فایل خروجی از تبدیل یک فایل PLT که توسط CorelDraw طراحی شده و توسط نرم افزار All to G-Code Conventer به فایل g-code تبدیل شده است را مورد بررسی قرار میدهیم.
G-Code چیست؟
تمام ماشین ها فرمانپذیر هستند. اگر این فرمان پذیری توسط حضور مداوم و یکسره ی اپراتور باشد این دسته از ماشین ها را ماشین های Manual Control یا کنترل دستی می نامند. در حالت دیگر ماشین هایی هستند که لزومی به حضور اپراتور ندارند، تنها طرح دلخواه به ماشین داده شده ( توسط نوار پانچ در گذشته یا توسط زبان های برنامه نویسی مخصوص ماشین آلات ) و ماشین بطور اتوماتیک برنامه مزبور را اجرا کرده و فرآیند بدون نیاز به حضور مداوم و دخالت اپراتور در حین پروسه انجام می پذیرد. به این ماشین ها که برنامه ورودی را خوانده، سپس تفسیر و بعد اجرا میکنند، ماشین های Program Control می گویند. G-Code چیست؟ G-Code زبان استفاده شده برای کنترل ماشین های CNC است.
تاریخچه کوتاهی راجع به CNC
اولین ماشین های NC تجاری در دهه ۵۰ میلادی ساخته شدند، و با نوارهای پانچ کار میکردند. وقتی ثابت شد که این ماشین ها توانایی کاهش هزینه ها را دارند، روند رشد و توسعه آنها در کارخانه ها بیشتر شد. برای افزایش سرعت تقاضا و جا افتادن سریعتر این ماشین ها در صنعت، ارتش آمریکا ۱۲۰ ماشین NC را خریداری کرده و آنها را به کارخانه های مختلف اجاره داد تا آنها با این ایده جدید – ماشین های نیمه اتوماتیک – بیشتر آشنا شوند. در پایان دهه ۵۰، NC شروع به انقلاب کرد، هرچند هنوز مشکلاتی وجود داشت. بعنوان مثال، g-code، زبان جهانی سیستم های CNC کنونی، وجود نداشت. هر کارخانه زبان منحصر به خود را برای برنامه نویسی ماشین منتشر میکرد (برنامه هایی که ابزارهای ماشین را برای ساخت قطعات هدایت میکنند).
CNC چیست؟
CNC چیست؟ CNC مخففی برای “کنترل عددی محاسباتی” – یا Computer Numerical Control است. این یک تحول از کلمه “NC” است که فقط معنای “کنترل عددی” میدهد. این واژگان ایده ی کنترل ابزارهای ماشینی بصورت برنامه ریزی شده توسط کامپیوتر(کامپیوتر=محاسبه گر) را مطرح میکنند. با واژه قدیمی “NC”، الزامی برای وجود کامپیوتر نیست. ماشین ممکن است بعنوان مثال توسط نوار پانچ – در گذشته برنامه نویسان اولیه برنامه های محاسباتی خود را روی کارتهای مخصوصی پانچ میکردند – برنامه داده شوند. NC، و بعدها CNC، اجازه ی رشد بسیار وسیعی در حوزه تولید را داد چون که ماشین ها میتوانستند بطور اتوماتیک بدون نیاز به توجه دائمی اپراتور به کار خود ادامه دهند. قبل از ظهور این چنین اتوماسیونی، شانس های بسیار کمتری برای اتوماسیون سیستم های دنبال کننده هیدرولیکی وجود داشت.
مقدمه
استفاده از CNC ، چه حرفه ای باشید یا علاقه مند، فقط یه کار جذاب برای تجربه نیست بلکه مسیر جدیدی برای ارتقاء کار شما محسوب می شود. سایت ها و مقاله های زیادی در حوزه CNC وجود دارن، کتاب های زیادی هم تو حوزه های تخصصی مرتبط با CNC و ماشین کاری صنعتی (مثل برنامه نویسی G-Code، ساخت دستگاه CNC، و غیره) وجود دارن اما هیچکدوم اینها شما رو با مسیر طراحی و ساخت دستگاه CNC اونجور که تو این سایت شاهدش هستین همراهی نمیکنن(حداقل تا الان)! البته بخاطر ارتباط تنگاتنگ صنعت های مختلف با هم نمیشه زیاد CNC رو از بقیه مباحث علوم الکترونیک و برق و مکانیک و سیالات جدا کرد. به همین خاطر تو این سایت جدای مطالب مرتبط با CNC سعی کردم از مطالبی که در حال حاضر تو صنعت CNC جهش ایجاد کردن یا تکنولوژی های جدیدی که نه فعلا ولی مطمئنا در آینده میتونن انقلابی تو حوزه CNC ایجاد کنن هم اس
برچسب: ،
ادامه مطلب
امتیاز دهید:
رتبه از پنج:
0
بازدید:
