مجموعه آموزش‌ مهندسی الکترونیک

درس مدارهای الکتریکی ۱ یکی از درس های پایه ای تمام گرایش های مهندسی برق می باشد و در این درس دانشجویان برای اولین بار با فضای کاری مهندسی برق برخورد خواهند کرد. بنابراین این درس شامل تحلیل مدارهای الکتریکی ساده شامل مقاومت ها، خازن ها، سلف ها، ترانسفورماتورها و تقویت کننده های عملیاتی است. توانایی درک نحوه کار ادوات پایه مذکور پیش نیاز اساسی برای سایر دروس مهندسی برق از جمله دروس گرایش الکترونیک مانند الکترونیک ۱ و ۲ است.

این فرادرس ضمن معرفی محیط کامپایلر به صورت پروژه محور و در طی چند درس، مخاطب را با مفاهیم اساسی زبان C، نحوه نوشتن کتابخانه و هدرفایل، استفاده از هدر فایل های شخص ثالث از جمله: avr-libc، نحوه کار با امکانات داخلی میکرو از قبیل: تایمرها، وقفه ها، پورت سریال RS-232 و ماژول RS-485، رابط SPI، I2C، ارتباط دو میکرو با یکدیگر، کار با EEPROM داخلی میکرو، کار با انواع نمایشگرها شامل: LCD گرافیکی، کاراکتری و سون سگمنت، کار با ماژول های پر کاربرد از قبیل: ماژول ساعت DS1307 و DS3231، ماژول وای فای ESP8266، ماژول GSM SIM800 برای ارسال و دریافت SMS، کار با استپر موتور و سروو موتور، کار با مموری کارت SD/MMC، مبدل آنالوگ به دیجیتال و کار با سنسور دمای LM35، کار با پورت های ورودی و خروجی میکرو، راه اندازی PWM برای کنترل موتور، نحوه تنظیم فیوز بیت ها و ده ها پروژه کاربردی دیگر آشنا می کند و هنرجو در پایان می تواند هر نوع دستگاه الکترونیکی را طراحی و برنامه نویسی کرده و از آن استفاده نماید.

در این آموزش، به راه اندازی میکروکنترلر ARM ساخت شرکت ST، سری F1 پرداخته شده است و بخش های اساسی میکروکنترلر توسط نرم افزار STM32CubeMX ،KEIL و توابع HAL راه اندازی و بررسی و در انتهای هر بخش یک پروژه عملی جهت تفهیم موضوع انجام شده است. برای مثال راه اندازی ماژول SIM800 و ارسال و دریافت و تحلیل SMS در بخش UART.

نرم افزار پروتئوس یک نرم‌ افزار جامع برای شبیه سازی مدارات الکترونیکی محسوب می شود. این نرم افزار به دلیل داشتن یک محیط کاملا گرافیکی، یک نرم افزار ساده و در عین حال قدرتمند می باشد. دانشجویان رشته مهندسی برق و حتی رشته های مهندسی رباتیک و مهندسی کامپیوتر گرایش سخت افزار باید حداقل در یک نرم افزار شبیه سازی مدارات الکترونیکی کاملا مسلط باشند و یکی از راحت ترین و مناسب ترین نرم افزارهای شبیه سازی، نرم افزار پروتئوس است. این نرم افزار قادر به شبیه سازی مدارات مبتنی بر میکروکنترلرها و میکروپروسسورها نیز است. در نرم افزار پروتئوس امکان ترسیم PCB مدار طراحی شده نیز به راحتی وجود دارد.

درس مدارهای الکتریکی، یکی از مهم ترین و اصلی ترین دروس مورد بحث در مقطع کارشناسی رشته مهندسی برق و رشته های وابسته است و حتی به جرات می توان گفت که این درس، مهم ترین درس این رشته های تحصیلی است. توانایی تحلیل یک مدار الکتریکی، مهارتی است که در تشکیل تفکر مهندسی در یک مهندس برق یا کامپیوتر، نقش بسیار زیادی دارد و در بسیاری از مواقع، عملا توانایی درک عملکرد یک سیستم، نهایتا به صورت حل یک مساله تحلیلی از مدارهای الکتریکی، قابل توصیف است.

الکترونیک، علم مطالعه عبور جریان الکتریکی و اثرات عبور جریان از مدارات الکتریکی است. درس الکترونیک ۱ یکی از پایه ای ترین و جذاب ترین دروس مهندسی برق است. در این درس دانشجویان با دنیای شیرین و لذت بخش مدارات الکترونیک و تحلیل و طراحی آن ها آشنا خواهند شد. در این مجموعه آموزشی به آموزش درس الکترونیک ۱ می پردازیم و سعی خواهیم کرد با مثال های ساده و بیانی ساده و شیوا، مفاهیم پایه ای و بنیادی الکترونیک ۱ را آموزش دهیم.

اساس سیستم های کامپیوتری روی کار با اعداد دودویی بنا شده است. درس طراحی دیجیتال که در ایران به نام مدار منطقی معروف شده است دروازه ورود به دنیای ۰ و ۱ کامپیوتر است. در این آموزش ابتدا با اعداد در مبنای ۲ و روش های محاسبه در این مبنا آشنا می شوید. پس از آن وارد مبحث جبر بولی و عملگرهای منطقی می شوید که در آن گیت های منطقی به عنوان پایه های مدارهای منطقی از اهمیت زیادی برخوردار هستند.

امروزه می توان اهمیت مدارهای چاپی را هم تراز با برق دانست چرا که تقریبا در تمامی وسایل برقی تولیدی امروزه، از بردهای مدار چاپی برای برقراری اتصال بین ادوات الکتریکی استفاده می گردد. استفاده از بردهای مدار چاپی سبب افزایش سرعت و دقت و آسانی در مونتاژ، کاهش نویز، جلوگیری از اشتباهات انسانی و بسیاری مزایای دیگر می گردد. این موارد سبب شده نه تنها در تولیدات با تیراژ بالا بلکه در محصولات نمونه نیز از مدارات چاپی استفاده گردد. بنابراین صرف نظر از اینکه در چه زمینه ای از برق و یا سخت افزار فعالیت داشته باشیم، یادگیری این موضوع یک نیاز خواهد بود که دیر یا زود به آن دچار خواهیم شد. نرم افزار آلتیوم دیزاینر یکی مشهورترین و قدرتمند نرم افزار طراحی مدارات چاپی است و به خصوص در ایران، اغلب شرکت های چاپ برد تنها خروجی های این نرم افزار را می پذیرند. به همین دلیل یادگیری این نرم افزار به تمامی کسانی که در هر زمینه ای از رشته ی برق و سخت افزار، چه به صورت دانشگاهی و چه تجربی فعالیت دارند، توصیه می گردد.

الکترونیک، علم مطالعه عبور جریان الکتریکی و اثرات عبور جریان از مدارات الکتریکی است. درس الکترونیک ۲ یکی از پایه ای ترین و جذاب ترین دروس مهندسی برق است که در ادامه درس الکترونیک ۱ ارائه می شود. در این فرادرس به آموزش درس الکترونیک ۲ می پردازیم و سعی خواهیم کرد با مثال های ساده و بیانی ساده و شیوا، مفاهیم پایه ای و بنیادی الکترونیک ۲ را آموزش دهیم. لازم به ذکر است که این آموزش در ادامه آموزش الکترونیک ۱ است و لازم است دانشجویان عزیز با مطالب الکترونیک ۱ آشنایی کامل داشته باشند.

در این فرادرس، دانشجویان عزیز، با میکروکنترلر AVR و نرم افزار CodevisionAVR آشنا می شوند. سرفصل هایی که در این آموزش به آن پرداخته می شود، آشنایی اولیه با میکروکنترلرهای AVR، کار با نرم افزار CodevisionAVR و … می باشد. توضیح کامل مباحث مربوطه از نقاط قوت این آموزش به شمار می رود.

درس مدارهای الکتریکی یکی از دروس مهم در کنکور کارشناسی ارشد و دکتری مهندسی برق در تمام گرایش ها است، از طرفی با مطالعه سوالات کنکورهای ارشد و دکتری در سال های اخیر می توان به این نکته پی برد که سوالات، کاملا مفهومی شده اند و داوطلبین کنکور باید از قبل، آمادگی لازم برای حل سوالات مفهومی مدارهای الکتریکی را داشته باشند. درس مدارهای الکتریکی در کنکور ارشد و دکتری شامل دو قسمت مدارهای الکتریکی ۱ و مدارهای الکتریکی ۲ است و در این مجموعه به آموزش مفهومی و چگونگی حل تست های مدارهای الکتریکی ۱ پرداخته می شود. با مطالعه این فرادرس، داوطلبین کنکور ارشد و دکتری مهندسی برق، قادر خواهند بود سوالات درس مدارهای الکتریکی را به راحتی حل کنند.

آموزش میکروکنترلرهای ARM Cortex LPC1768، زمینه میکروالکترونیک با رویکرد کاربرد صنعتی این میکروکنترلرها است. با توجه به پیشرفت روزافزون کاربرد میکروکنترلرها در صنعت و احتیاج این بخش به کنترلرهای سریع و پیشرفته نیاز به آموزشی با رویکرد استفاده از امکانات کاربردی این میکروکنترلرها و نحوه استفاده از این آی سی ها، احساس می شود و میکروکنترلرهای Cortex معماری پیشرفته، میکروکنترلرهای خانواده ARM با هدف کاهش توان و افزایش کارایی این میکروکنترلرها است.

در این فرادرس به صورت جامع و پروژه محور، برنامه نویسی برد رزبری پای با استفاده از زبان پایتون آموزش داده شده است، لازم به توضیح است این آموزش در ۳ درس آماده گردیده است که در درس اول، زبان محبوب پایتون به صورت جامع و کاربردی به صورت پروژه محور آموزش داده شده است و درس دوم، راه اندازی برد رزبری پای به صورت صفر تا صد آموزش داده شده است. سرانجام در درس سوم، برنامه نویسی قسمت های مختلف برد رزبری پای با پایتون آموزش داده شده است که برخی از آن ها عبارتند از: برنامه نویسی GPIO ها به صورت جامع، برنامه نویسی واحدهای داخلی رزبری پای، راه اندازی و برنامه نویسی برخی از سنسورها و ماژول های کاربردی مثل ماژول مسافت سنج، سنسورهای کاربردی، راه اندازی انواع موتورها، برنامه نویسی واحد PWM و… .

در این فرادرس ابتدا مقدمه ای پیرامون طراحی سیستم های دیجیتال و انواع PLD ها از جمله FPGA و CPLD ارائه خواهیم نمود تا آشنایی لازم در این موضوعات کسب شود و سپس برنامه نویسی با VHDL به منظور طراحی، شبیه سازی، مدل سازی و پیاده سازی سیستم های دیجیتال و همچنین کار با بخش های مرتبط در نرم افزار Xilinx ISE و تا حدی ModelSim آموزش داده خواهد شد.

در این دوره آموزش شما با انواع سیمبل ها، کانکشن ها و المان های مورد نیاز برای نقشه کشی و همچنین قابلیت های هوشمند نرم افزار آشنا خواهید شد و به تدریج تمامی مبانی مورد نیاز برای نقشه کشی و به طور دقیق تر تمامی موارد لازم برای انجام یک پروژه نقشه کشی را خواهید آموخت.

در این فرادرس، تمام تلاش بر این است که در قالب شش درس که الهام گرفته از گرایش های کنترل، بیوالکتریک، مکاترونیک، الکترونیک، مخابرات و قدرت است، به بیان نکات و مفاهیم مورد نیاز درس زبان تخصصی مهندسی برق پرداخته شود و با شرح نکات و تکنیک های تقویت زبان، به دانشجو یک نقشه راه مناسب داده شود تا بتواند پس از مشاهده این آموزش، نقاط ضعف خود در زمینه زبان تخصصی را برطرف کند.

اگر تاکنون تجربه کار عملی با مدارات الکترونیک را نداشته اید، این آموزش را به شما توصیه می کنیم. این آموزش شما را وارد دنیای شگفت انگیز آنالیز و طراحی مدارات الکترونیکی خواهد کرد. در این آموزش سعی شده تمام نکات تئوری و عملی لازم برای ایجاد یک دیدگاه مهندسی نسبت به مدارات و قطعات پایه الکترونیک ارائه شود. ما در این آموزش به اندازه نیاز به مباحث تئوری خواهیم پرداخت و کل مطالب به صورت عملی همراه با شبیه سازی در نرم افزارهای مانند پروتئوس (Proteus) و اورکد (OrCAD) انجام خواهد گرفت.

در این فرادرس نحوه استفاده از برد رزبری پای (Raspberry Pi) آموزش داده شده است. راه اندازی رزبری با استفاده از روش های مختلف بیان گردیده است، انواع ماژول ها و قطعات الکترونیکی مختلف با استفاده از رزبری پای راه اندازی شده است (مانند راه اندازی ماژول دوربین و تاچ LCD) لازم به توضیح است، این فرادرس در قالب ۲ درس به صورت کاملا پروژه محور و از سطح پایه تهیه و تدوین گردیده است و برای یادگیری این آموزش نیاز به پیش نیاز خاصی نمی باشد و برای دوستانی که به مباحث اینترنت اشیا (IOT) و هوشمند سازی علاقه مند هستند، توصیه می گردد این فرادرس را از دست ندهند.

در آموزش مدارهای الکتریکی ۲ لینک (+) به آموزش تئوری این درس پرداخته شده است. این آموزش برای دانشجویان کارشناسی مهندسی برق که برای اولین بار این واحد درسی را اخذ یا مطالعه می کنند، مناسب و عالی است. در آموزش مدارهای الکتریکی ۲ (مرور و حل تست) به آموزش تستی مدارهای الکتریکی ۲ پرداخته می شود تا دانشجویان بعد از آموختن مطالب تئوری مدارهای الکتریکی 2، مهارت لازم برای حل سوالات تستی مدارهای الکتریکی ۲ در کنکور ارشد و دکتری مهندسی برق را کسب کنند. از نظر سرفصل، شباهت زیادی بین این دو آموزش وجود دارد ولی توضیحات آموزش کاملا متفاوت است و نکاتی بیان می شود که برای کنکور ارشد کاملا مناسب باشد و همین طور بخش اعظم این آموزش (حدود ۷۰ درصد) به حل سوالات تستی کنکورهای ارشد می پردازد.

در این دوره آن دسته از مخاطبینی که توانسته اند آموزش پایه ای میکروکنترلر AVR را (لینک) فرا بگیرند، قادر خواهند بود با امکانات درونی این خانواده از میکروکنترلر آشنا شوند و به وسیله برنامه نویسی از آن ها استفاده کنند. به دلیل گستردگی این امکانات و فراوانی مطالب، آموزش کاربردی میکروکنترلر AVR و نرم افزار CodevisionAVR ارائه شده است تا بتوان به بیان جزئیات مربوطه در حد قابل قبولی پرداخت. امکانات مورد بحث، هر کدام در یک فصل گنجانده شده است و در هر فصل مثال های مناسب ارائه می شود. همچنین در فصل پایانی پروژه های نمونه مورد بررسی قرار می گیرند.

در آموزش الکترونیک ١ (+) به مباحث تئوری تحلیل مدارات الکترونیکی پرداختیم. در این فرادرس به حل مسائل گوناگون از الکترونیک ١ می پردازیم و سعی می کنیم با ارائه مسأله های متنوع از بخش های مختلف الکترونیک نظیر فیزیک الکترونیک، دیودها، ترانزیستورهای دوقطبی، تقویت کننده های یک طبقه و چند طبقه و ترانزیستورهای اثر میدان مطالبی که در آموزش الکترونیک ١، یاد گرفتیم را تمرین کنیم.

درس تکنیک پالس یکی از دروس مهم دوره کارشناسی رشته مهندسی برق به خصوص گرایش الکترونیک است ولی مفاهیم ارائه شده در این درس برای تمام دانشجویان مهندسی برق لازم و ضروری است. هدف این آموزش این است که دانشجویان با فراگیری آن قادر باشند که مدارات پالس لازم را با توجه به نیازهایشان طراحی کنند.

در این آموزش ویدئویی، سعی خواهیم کرد با مثال ها و بیانی ساده و شیوا مفاهیم پایه ای و بنیادی الکترونیک ٣ را آموزش دهیم. لازم به ذکر است که این آموزش در ادامه مجموعه آموزشی الکترونیک ١ و ٢ از مجموعه آموزشی فرادرس می باشد و لازم است دانشجویان عزیز با مطالب الکترونیک ١ و ٢ آشنایی کامل داشته باشند.

در این آموزش سعی شده که تحلیل و طراحی مقدماتی به وسیله نرم افزار ADS آموخته شود و برای کسانی که در زمینه RF قصد شبیه سازی دارند، این آموزش پیشنهاد می شود تا مقدمه ای از این نرم افزار را فرا بگیرند. اهمیت این فرادرس در این است که با توجه به عدم وجود چنین آموزش هایی در وزارت علوم و عدم تدریس آن، می توان توسط این نرم افزار خلا بین تحلیل نظری و پیاده سازی در عمل را پر کرده و با اطمینان بالا مدار را در عمل پیاده سازی کرد. در واقع این نرم افزار از دیگر نرم افزارهایی که به صورت شماتیک شبیه سازی را انجام می دهند، به خصوص در فرکانس های بالا، بسیار دقیق تر است.

در آموزش الکترونیک ٢ به مباحث تئوری تحلیل مدارات الکترونیکی پرداختیم. در این فرادرس به حل مسائل گوناگون از الکترونیک ٢ می پردازیم و سعی می کنیم با ارائه مسأله های متنوع از بخش های مختلف، نظیر پاسخ فرکانسی تقویت کننده های ترانزیستوری، آینه های جریان، تقویت کننده های توان، تفاضلی، فیدبک، تقویت کننده های عملیاتی ،منابع تغذیه و دیگر مطالبی که در درس الکترونیک ٢ یاد گرفتیم را تمرین کنیم.

در آموزش مدارهای الکتریکی ٢، به مباحث تئوری درس مدارهای الکتریکی ٢ پرداخته شده است. در این آموزش سعی داریم با حل تمرینات متنوع از این درس، دانسته هایمان را تست کنیم و بتوانیم مدارهای الکتریکی پایه ای که یکی از مهم ترین درس های مفهومی و پایه ای مهندسی برق است را بیشتر یاد بگیریم.

از میکروکنترلر های STM32 در بازارهای جهانی و ایران استفاده های زیادی می شود، وجود منابع کافی، نرم افزارهای بسیار قوی و هزینه کمتر نسبت به سایر میکروکنترلرها سبب شده است تا در دستگاه های صنعتی استفاده بیشتری داشته باشد. حال برای دستیابی به یک کنترل کننده و پایشگر صنعتی نیاز داریم تا به سوالات مهمی از جمله: چگونگی ساختن هدر برد صنعتی و چگونگی استفاده از هدر بردهای ماژولار صنعتی آماده در بازار، پاسخ دهیم که پارامترهای مهمی برای پاسخ دادن به این سوالات در این آموزش وجود دارد. حال برای ساختن یک کنترل کننده صنعتی و پایشگر از هدر برد صنعتی TGMP استفاده می شود که دلایل انتخاب را در این فرادرس توضیح خواهیم داد.

ساخت و بررسی مدارهای الکترونیکی به صورت عملی زمان بر، هزینه بر و طاقت فرسا است. از این رو نرم افزارهای شبیه سازی کامپیوتری برای شبیه سازی مدارها طراحی شدند. در واقع فاصله بین تحلیل نظری مدار تا ساخت عملی آن را شبیه سازی پر می کند. یکی از معروف ترین نرم افزارها در این حوزه، نرم افزار PSpice است که برای شبیه سازی مدارها در فرکانس های میانی بسیار مناسب می باشد. این نرم افزار با استفاده از امکاناتی که دارد شبیه سازی ها را به گونه ای انجام می دهد که اختلاف ناچیزی با واقعیت دارد و در صورت پیاده سازی عملی به جواب یکسانی با شبیه سازی خواهید رسید.

پروسه یادگیری در این آموزش بر مبنای حل تست است که در آن با حل تست های مختلف کنکورهای سال های قبل و همینطور تست های تالیفی، درس الکترونیک ۱ به صورت مفهومی آموزش داده می شود تا داوطلبین محترم کنکور ارشد مهارت های لازم تست زنی را فراگیرند. درس الکترونیک در کنکور ارشد و دکتری شامل دو قسمت: الکترونیک ۱ و الکترونیک ۲ است که در این فرادرس فقط به آموزش مفهومی و چگونگی حل تست های الکترونیک ۱ پرداخته می شود. با مطالعه این فرادرس، داوطلبین کنکور ارشد و دکترای مهندسی برق قادر خواهند بود سوالات الکترونیک را به راحتی حل کنند. لازم به ذکر است که درس های آموزش، مشابه آموزش الکترونیک ۱ است که قبلا در فرادرس منتشر شده است اما تفاوت در شیوه آموزش است یعنی در این آموزش با این فرض که مخاطب با آموزش الکترونیک ۱ آشنایی دارد، توضیحات و نکات تستی بیان شده و تمرینات هم شامل سوالات تستی کنکورهای ارشد هستند.

امروزه مدل سازی و شبیه سازی کامپیوتری جزئی جدایی ناپذیر از تمامی علوم و فنون گشته است. طراحی مدارات الکتریکی نیز از این قاعده مستثنا نیستند. شبیه سازی مدارات الکتریکی علاوه بر کاهش چشمگیر هزینه و زمان تست و آزمون، این امکان را در اختیار ما قرار می دهد که بتوانیم رفتار بخش هایی از مدار را رصد کنیم که در عمل نیازمند تجهیزات گران قیمت بوده و حتی بعضا غیر ممکن هستند. بهینه سازی پارامترها در مدارهای غیرخطی و پیچیده یکی دیگر از مسائلی است که یکی از بهترین راه حل های آن استفاده از شبیه سازی است. در این آموزش به قابلیت های ویژه و منحصر به فردی که نرم افزار OrCAD Capture جهت شبیه سازی مدارات الکتریکی در اختیار ما قرار می دهد خواهیم پرداخت.

اینترنت اشیا (Internet of things) یا به اختصار IoT، یکی از جدیدترین حوزه های علم روز است که دانش رشته های مختلف را به منظور بخشیدن هویت دیجیتالی به تمام اشیا و ارتباط آن ها با همدیگر از طریق شبکه های مختلف مخابراتی به کار می گیرد. اینترنت اشیا در حال حاضر یکی از موضوعاتی است که جدیدترین و بیشترین نشر مقاله در IEEE را به خود اختصاص داده است.

ما در این فرادرس که به صورت پروژه محور و کاربردی خواهد بود، نحوه کنترل لوازم منزل را با استفاده از دو درگاه ارتباطی شبکه های وایرلس و پیامک آموزش می دهیم. این فرادرس به گونه ای است که برای هر فردی با کمترین دانش نسبت به برنامه نویسی و اینترنت اشیا قابل فهم و انجام باشد و پس از اتمام آموزش، دانشجویان قادر خواهند بود لوازم مورد نظر خود را از طریق شبکه به صورت وایرلس و از طریق پیام کوتاه کنترل کنند و محیط پیرامون خود را مانیتور کنند. لازم به توضیح است در این آموزش از برد آردوینو، ماژول ESP8266 و ماژول های سری SIM استفاده خواهیم کرد و نحوه پیکربندی و راه اندازی این ماژول ها را توضیح خواهیم داد.

در بخش تکمیلی آموزش اینترنت اشیا (Internet of things) ابتدا به بیان مفاهیم مقدماتی در اینترنت اشیا و نیز الکترونیک لازم برای آن می پردازیم و سپس به معرفی یکی از نرم افزارهای مناسب برای برنامه نویسی اینترنت اشیا با نام Wyliodrin می پردازیم. Wyliodrin یک IDE مبتنی بر وب است و برای برنامه نویسی اینترنت اشیا بسیار مناسب است و قسمت هایی از آن از Node-RED الهام گرفته است.

ADS نرم افزاری کامل و پیشرفته است که قابلیت طراحی و تحلیل انواع سیستم های الکترونیکی را دارد. در این فرادرس سعی شده است که در ادامه آموزش مقدماتی این نرم افزار، به صورت پیشرفته نرم افزار ADS توضیح داده شود و بتوان پارامترهای مهم در حوزه RF را به وسیله این نرم افزار به دست آورد. این آموزش شامل ۲ درس است. در درس اول، توضیحی مختصر در مورد پارامترهای مهم در فرکانس بالا داده شده است. در درس دوم نیز مثال هایی از مدارهای فرکانس بالا آورده شده است و به وسیله نرم افزار، پارامترهای آن را به دست آمده است.

امروزه ربات ها به دلایل مختلفی اعم از: صنعتی، پزشکی، نظامی و… پرکاربرد و حائز اهمیت هستند. قدم اول برای طراحی ربات ها به منظور انجام یک هدف مشخص، شناخت فضای مفاصل، فضای کاری ربات و درجات آزادی آن است و همچنین برای کنترل ربات به منظور پوشش هدف مورد نظر در قدم اول نیاز است تا میزان حرکت مفاصل تعیین گشته و بتوان فضای مفاصل ربات را به فضای کاری تبدیل کرد که این کار به کمک علم سینماتیک ربات صورت می گیرد. در این آموزش ضمن آشنایی با ربات و انواع آن، نحوه مدل سازی سینماتیکی و سینتیکی آن را فرا می گیرید و همچنین با الگوریتم های کنترلی مفید برای کنترل و بهینه سازی ربات ها آشنا می شوید.

در این فرادرس، دانشجویان عزیز، با مباحث مختلف میکروکنترلر PIC آشنا می شوند. سرفصل هایی که در این آموزش به آن پرداخته می شود، کار با پورت های ورودی و خروجی و ارتباط با وسایل جانبی، بررسی تایمرها و کانترها، کار با ماژول CCP، برقراری ارتباط سریال و... است. نقطه قوت این آموزش این است که به طور کامل به توضیح مباحث مربوطه پرداخته شده است و آموزش توسط یکی از بهترین مدرسین متخصص در این زمینه، انجام شده است.

درس الکترونیک یکی از دروس مهم در کنکور کارشناسی ارشد مهندسی برق به خصوص در گرایش های مهندسی الکترونیک و مخابرات است. با مطالعه سوالات کنکورهای ارشد و دکتری در سال های اخیر می توان به این نکته پی برد که سوالات، کاملا مفهومی شده اند و داوطلبین کنکور باید از قبل آمادگی لازم برای حل سوالات مفهومی الکترونیک را داشته باشند. با مطالعه این فرادرس، داوطلبین کنکور ارشد و دکتری مهندسی برق، قادر خواهند بود سوالات الکترونیک را به راحتی حل کنند. لازم به ذکر است که درس های آموزش، مشابه آموزش الکترونیک ۲ است که قبلا در فرادرس منتشر شده است، اما تفاوت در شیوه آموزش است یعنی در این آموزش با این فرض که مخاطب با آموزش الکترونیک آشنایی دارد، توضیحات و نکات تستی بیان شده و تمرینات هم شامل سوالات تستی کنکورهای ارشد هستند.

در این فرادرس، دانشجویان عزیز، با مباحث مختلف طراحی دیجیتال با استفاده از وریلوگ آشنا می شوند. ابتدا ساختار کلی یک برنامه Verilog برای طراحی یک ماژول یا مدار شرح داده شده و سپس با بیان مثال ­ها و انواع روش­ های طراحی تا سطحی متوسط از آموزش این زبان توصیف سخت افزاری پیش رفته است.

نرم افزار لومریکال از چهار ماژول FDTD Solutions ،Device ،MODE Solutions و Interconnect تشکیل شده است. هدف از این فرادرس، آشنایی اولیه با دو ماژول Device و FDTD است که از ماژول های اصلی و پرکاربرد نرم افزار لومریکال می باشند. برای همین منظور، ابتدا کار را با ماژول Device که ماژول شبیه سازی ادوات نیمه هادی است شروع می کنیم. اصول اولیه شبیه سازی، انتخاب مواد، تنظیمات شبیه ساز، چگونگی دریافت خروجی از این ماژول و موارد مهم در شبیه سازی را با تشریح مثال توضیح می دهیم. در ادامه به ماژول FDTD که ماژول حل معادلات نوری است می پردازیم و اصول اولیه شبیه سازی نوری، منابع نوری، الگوریتم های تحلیل و موارد دیگر در حوزه شبیه سازی نوری را با تشریح مثال توضیح می دهیم.

برای برنامه نویسی میکروکنترلرهای AVR ما از دو زبان سی (C) و بیسیک (BASIC) می توانیم استفاده کنیم. یکی از مزایای کدنویسی به زبان بیسیک سادگی دستورهای آن است. از این رو یادگیری برنامه نویسی میکروکنترلرهای AVR با زبان بیسیک نسبت به زبان c ساده تر است. البته این به معنای ضعف زبان بیسیک نمی باشد به گونه ای که کارهایی که با زبان C قابل انجام است با زبان بیسیک هم قابل انجام است. برای کدنویسی به زبان بیسیک برای میکروکنترلرهای AVR از نرم افزاری به نام BASCOM-AVR استفاده می شود. ما در این فرادرس قصد داریم شما را با نرم افزار BASCOM-AVR و کدنویسی برای میکروکنترلرهای AVR در این نرم افزار آشنا کنیم.

در این فرادرس که مکمل آموزش کاربردی برد رزبری پای (Raspberry Pi) می باشد، برنامه نویسی برد رزبری پای با استفاده از چهار زبان برنامه نویسی معروف، آموزش داده شده است. اولین زبان برنامه نویسی، زبان اسکریپت نویسی می باشد که با استفاده از پوسته های مختلف خط فرمان (ترمینال) می توانیم برنامه های مورد نظر را ایجاد نماییم که اصطلاحا (Bash Programming) نامیده می شود. مزیت اصلی برنامه نویسی بش، سرعت اجرای بالای آن است و علاوه بر آن می توان از تمام دستورات و فرامین خط فرمان برای برنامه نویسی استفاده کرد که باعث افزایش قدرت برنامه نویسی می شود.

در این آموزش ویدئویی، ابتدا مقدماتی از ربات ها آورده شده است تا با آن ها آشنایی پیدا کنیم. سپس، به آنالیز سینماتیک ربات که مطالعه و بررسی هندسه حرکت ربات بدون در نظر گرفتن عوامل مسبب حرکت است، می پردازیم. در ادامه این آموزش، با موتورها و عوامل حرکت ربات کار می کنیم. برای حرکت ربات، محرک ها چه گشتاوری را باید تولید کنند؟ چگونه روش های مختلف کنترلی را بر روی ربات پیاده سازی می کنید و برای آن چه معادلاتی مورد نیاز است؟ در نتیجه، معادلات دینامیک ربات در این آموزش به کمک ما می آید. دینامیک روبات به بحث و مطالعه دلایل حرکت سیستم می انجامد. در نهایت نیز، برای ربات مسیری را طراحی می کنیم تا ربات را مجبور کنیم در مسیر ما قرار بگیرد.

امروزه علم الکترونیک را می توان در ترانزیستورها و پیوندهای PN خلاصه کرد. دلیل اهمیت این قطعات توانایی است که آن ها به بشر دادند تا بتوانند ریاضیات و کاربردهای آن را به صورت سخت افزاری پیاده سازی کنند. در این فرادرس سعی شده است که آموزشی در رابطه با قطعات الکترونیکی و نحوه عملکرد آن ها با در نظر گرفتن فیزیک حاکم بر این قطعات، ارائه شود و در نهایت علاوه بر نحوه عملکرد قطعات نیمه هادی، کاربردهای فراوان آن ها در تمام شاخه های مهندسی برق مورد بررسی قرار می گیرد.

سونار (Sonar) سیستمی برای ناوبری و تشخیص فاصله توسط امواج صوتی (Sound Navigation and Ranging) است. سونار را می توان به نوعی رادار زیرآبی اطلاق کرد که با استفاده از صوت در تمامی فرکانس ها به جای امواج رادیویی، محیط را پایش می کند. در این آموزش به طور کامل اصطلاحات سوناری و مخابرات زیر آب تشریح می‌ شوند و انواع مختلف سونارها و نحوه عملکرد آن ها مطرح می ‌شود. تاریخچه آکوستیک زیر آب و مباحث صوت شناسی و رفتار صوت در محیط زیر آب از دیگر موضوع ‌هایی است که در این آموزش تشریح می ‌شوند. سرانجام برخی از مباحث محیطی زیر آب و عملکرد یک سونار با استفاده از نرم افزار متلب کدنویسی شده و شبیه ‌سازی می‌ گردد.

نرم افزار کیدنس (Cadence) یکی از قدرتمندترین نرم افزارهای موجود در جهان است که به وسیله آن، شبیه سازی در حوزه های مختلف را می توان با تکنولوژی های متفاوت انجام داد. همچنین این نرم افزار با قابلیت هایی که در زمینه کشیدن لیوت دارد، در ساخت مدارات مجتمع کاربرد گسترده ای دارد.

در این فرادرس، اصول اولیه PLC، به ویژه PLC های شرکت FATEK ارائه شده است. PLC ها وارثان به حق مدارات فرمان می باشند که با افزودن سرعت، دقت و سهولت، عملیات کنترل متعارف را بسیار ساده تر از پیش می کنند. همچنین با تکیه بر PLC ها است که بسیاری از الگوریتم های پیچیده کنترل قابل پیاده سازی شده است.

در این آموزش می خواهیم دانشجویان و علاقه مندان به مبحث معماری کامپیوتر را با طراحی واحد محاسبه و منطق ‎ nبیتی آشنا کنیم. آشنایی دانشجویان با مدارات در محیط شبیه سازی و مشاهده عملی نتایج، موضوع بسیار مهمی در پیشبرد اهداف درس معماری کامپیوتر خواهد داشت.

درس تکنیک پالس از جهت این که روش های تولید و آنالیز مدار با ورودی های پالس را بررسی می کند از اهمیت زیادی برخوردار است، زیرا اغلب سیگنال های واقعی نیز به شکل پالس هستند و آموختن تکنیک پالس، دید عملی خوبی را به مهندسان برق می دهد. در این آموزش به حل تمرین این درس می پردازیم و ۸۰ درصد آموزش حل تمرین و ۲۰ درصد آموزش مرور مطالب است. هدف از این فرادرس، یاد دادن چگونگی حل مسائل تکنیک پالس است. مسائلی که حل خواهند شد هم شامل مسائل امتحانات دانشگاه های سراسری کل کشور است و هم شامل برخی مسائل عملی تکنیک پالس است.

در این دوره آموزشی، ابتدا به صورت مختصر به یادآوری میکروکنترلر AVR و اصول برنامه نویسی C++‎ می پردازیم. سپس به صورت تفضیلی، اسلوب کتابخانه نویسی را بررسی می کنیم و در ادامه دوره به نگارش کتابخانه های مختلف برای میکروکنترلر و برخی ماژول ها می پردازیم. سعی داریم در این کار حرفه ای شویم و بتوانیم برای تمام واحدها، کتابخانه بنویسیم.

امروزه FPGA ها کاربرد وسیعی در صنایع مختلف پیدا کرده اند. یکی از دلایل این کاربرد، قابلیت پردازش موازی آن ها است. به جرات می توان گفت داشتن مهارت کار با این IC ها می تواند یکی از فاکتورهای مهم در جذب به بازار کار باشد. لذا یادگیری این نرم افزار از اهمیت خاصی برخوردار است. این آموزش جامع بوده و در کوتاه ترین زمان، نرم افزار و همچنین پروژه های بسیار کاربردی را به شما آموزش می دهد. برای علاقه مندان به طراحی مدارات دیجیتال مشاهده این آموزش توصیه می گردد.

امروزه در صنایع پیشرفته و در واقع در هر وسیله ای که امکان حرکت وجود دارد، از موتورها استفاده شده است و از این جهت، موتورها از اهمیت بسیار زیادی برخوردارند. به عنوان مثال: ربات ها، تجهیزات صنعتی، وسایل خانگی، نظامی و... جزو این ادوات محسوب می شوند که موتورها به عنوان بخش اساسی صنایع، نقش اقتصادی و عملکردی بزرگی را ایفا می کنند. یکی از موتورهایی که از تکنیک بسیار موثری برای تولید آن استفاده شده است، موتورهای بدون جاروبک (BLDC) است. در بیان اهمیت این نوع از موتورها می توان به صنایع هوافضا اشاره کرد. ما در این آموزش قصد داریم به معرفی مقدماتی در زمینه کاربرد، ساختار، معادلات دینامیکی، مدل سازی و پارامترهای موتورهای بدون جاروبک بپردازیم و به طور کامل این نوع موتورها را بررسی کنیم.

در این فرادرس سعی شده است که با استفاده از مفاهیم ارائه شده در فیزیک الکترونیک - بخش اول، نحوه عملکرد دیوایس های الکترونیکی و نحوه ساخت آن ها مورد بررسی قرار بگیرد. در این درس نیز مانند درس فیزیک الکترونیک مقدماتی، رویکردی مفهومی در نظر گرفته شده است تا دانشجو بتواند ضمن درک فیزیک حاکم بر دیوایس، معادلات را استخراج نماید. فراگیری این درس مهارت دانشجویان در طراحی مدارات و سیستم های الکترونیکی و مخابراتی را تا حد قابل ملاحظه ای بالا می برد، چرا که به صورت کامل بر عملکرد این سیستم ها احاطه پیدا می کنند. امروزه علم الکترونیک را می توان در ترانزیستورها و پیوندهای PN خلاصه کرد.

رشد روز افزون مقاله های ارائه شده در زمینه تقویت کننده های توان مایکروویو مجتمع پهن باند و نیاز روز افزون به این ماژول با بازده توان و خطینگی بالا در سیستم های ارتباطی اهمیت این ماژول را نشان می دهد. در این فرادرس، ابتدا مفاهیم اولیه طراحی تقویت کننده توان و انواع کلاس های آن با تمام جزییات اشاره می شود و سپس روند و الزامات طراحی تقویت کننده توان توضیح داده می شود و همچنین ابزارهای طراحی مختلف در نرم افزار ADS که مرتبط با طراحی تقویت کننده است مورد بحث قرار می گیرد. در آخر هم طراحی و شبیه سازی عملی یک تقویت کننده توان مایکروویو با ترانزیستور سری GaN در محیط نرم افزار ADS شرح داده می شود.

هدف از این آموزش، آشنایی فراگیران با مقدمه ای بر ساخت ادوات نیمه هادی است. در این آموزش سعی شده است تمامی مفاهیم به صورت کامل آموزش داده شوند و لذا پس از گذراندن این آموزش، دانشجویان و دانش پژوهان به صورت کامل با فرایندهای ساخت ادوات نیمه هادی آشنا می شوند. درس تئوری و فناوری ساخت ادوات نیمه هادی یکی از دروس اصلی در کارشناسی ارشد و دکتری برای رشته های الکترونیک، فیزیک و… است. در همین راستا در این آموزش سعی شده است تمامی فرآیندهای ساخت ادوات نیمه هادی اعم از: لایه نشانی، اکسیداسیون، فوتولیتوگرافی، زدایش، نفوذ و کاشت یون به صورت کامل آموزش داده شود. در این آموزش در درس آخر با توجه به آموزه های درس های قبلی، فرایند ساخت ترانزیستور MOS کامل شرح داده می شود.

قابلیت های بسیار کوانتوم اسپرسو (Quantum ESPRESSO) و ارجاعات بسیار مقالات و پژوهشگران به این نرم افزار موجب شده تا بتوان، دانش نظری را قبل از به کارگیری عملی با هزینه ای اندک شبیه سازی کرده و محاسبات مربوط را با دقت بسیار بالا و قابل اطمینانی به انجام رساند. از طرفی به دلیل دقت بالای محاسبات کوانتوم اسپرسو که براساس نظریه بسیار معتبر تئوری تابعی چگالی (DFT) و شبه پتانسیل ها کار می کند، می تواند اطمینان نسبی از پاسخ محاسبات به دست آمده را جهت درج در مقالات معتبر و پژوهش ها، به دست دهد.

در تحلیل ریاضی مدارات الکترونیکی به صورت دستی امکان خطاهای متعدد وجود دارد و ممکن است این نوع مدارات در صورت پیاده سازی در عمل پاسخ صحیحی به ما ندهند. به همین دلیل ما نیازمند شبیه سازهایی می باشیم تا بتوانیم از تحلیل خود مطمئن شویم و خطاها را کاهش دهیم و بعد از مطمئن شدن آن را در عمل پیاده سازی کنیم. نرم افزار Capture یکی از نرم افزارهای قدرتمند در زمینه شبیه سازی است که می تواند این خلا را که در میان تحلیل دستی و پیاده سازی عملی وجود دارد را پر کند.

این فرادرس، به آموزش نرم افزار قوی و کاربردی HSPICE می پردازد. با این نرم افزار می توان مدارهای آنالوگ را به طور کامل بررسی کرد. این آموزش کاربردی می تواند در بسیاری از دروس الکترونیک مخصوصا در دوره ارشد و سطوح بالاتر مفید باشد و بسیاری از پروژه های دروس الکترونیک آنالوگ را می توان با آن بررسی و ارزیابی کرد.

در آموزش الکترونیک 3 (+) که قبلا در فرادرس منتشر شده است، به صورت کامل و تئوری مباحث مرتبط با الکترونیک، بررسی شد. هدف از آموزش الکترونیک ۳ در این فرادرس، حل مساله های متنوع است. این آموزش برای تمام دانشجویانی که به دنبال کسب نمره خوب از این درس در مقطع کارشناسی مهندسی برق هستند، توصیه می شود. درس الکترونیک ۳ در ادامه درس الکترونیک ۱ و ۲ ارائه می شود و در این درس به مباحث تکمیلی تحلیل مدارات الکترونیک از قبیل: مشخصات فرکانسی تقویت کننده ها، جبران فرکانسی، اسیلاتورها و تقویت کننده های عملیاتی نیز پرداخته می شود.

به منظور کنترل و یافتن مکان ربات لازم است معادلات لازم برای ارتباط بین عملگرها و اتصالات به دست آید. به کمک سینماتیک مستقیم با استفاده از موقعیت عملگرها می توان مکان ربات را پیدا کرد و به کمک سینماتیک معکوس با داشتن موقعیت ربات، می توان موقعیت عملگرها را به دست آورد.

علم طراحی، ساخت و راه اندازی ماشین ها به گونه ای که جایگزین انسان ها شوند، رباتیک نام دارد. ربات ها انواع مختلفی دارند و به نوع برنامه ای که به آن ها داده می شود، کارها و حرکات متفاوتی انجام می دهند. بیشتر ربات ها امروزه در کارخانه ها و مراکز صنعتی برای ساخت محصولاتی مانند: اتومبیل، الکترونیک و در سیارات دیگر مورد استفاده قرار می گیرند. هدف این فرادرس تلفیق برنامه نویسی اندروید با برنامه نویسی میکروکنترلر است که مخاطب کاملا با طراحی ربات های پیشرفته آشنا شود.

QCA، یک فناوری جایگزین است که روش نوینی برای محاسبه در سطح نانو ارائه می دهد. مدارهای کنونی که تحت فناوری CMOS ساخته می شوند، مساحت اشغالی زیاد و توان مصرفی بالاتری را نسبت به مدارهای تحت فناوری QCA دارند و به همین دلیل است که فناوری QCA با در نظر گرفتن موارد بیان شده، تحول بزرگی در حوزه مهندسی برق، کامپیوتر و نانوالکترونیک محسوب می شود. در این فرادرس تلاش شده است تا نکات با اهمیت جهت معرفی این فناوری و استفاده از نرم افزار آن با ذکر مثال های متعدد به دانشجو منتقل گردد. از آنجا که اطلاعات مناسب و کاملی از این فناوری به زبان فارسی قابل دستیابی نیست، می توان این آموزش را یکی کامل ترین آموزش های در دسترس به زبان فارسی دانست.

در این فرادرس ما از لامپ ها و سنسورهای مادون قرمز صنعتی و مدرن شرکت Vishay که امتحان خود را در صنعت نیز پس داده اند، استفاده می کنیم و آن ها را با برنامه ریزی میکروکنترلرهای AVR مورد استفاده قرار می دهیم. پروژه ای که ما روی آن متمرکز می شویم، طراحی و پیاده سازی مدار الکترونیکی برای تشخیص حضور اشخاص و وجود اشیا در فاصله ۲ میلیمتری تا ۲ متری است. از پروژه هایی که در این مسافت استفاده می شود و نیز به وسیله خود شرکت Vishay هم معرفی شده اند، عبارتند از: چشمی درب های اتوماتیک، چشمی گیت های ورود و خروج، چشمی دزدگیرها، چشمی دست خشک کن ها، چشمی شیرهای آب خودکار، خطوط تولید کارخانه ها و چشمی چراغ های راه پله ها. علاوه بر این ها، با آموختن این آموزش قادر می شوید که پروژه های متعدد دیگری را نیز برای خود تعریف کنید و مدار مورد نظر را طراحی و پیاده سازی نمایید.

مدارات الکترونیک به گونه ای هستند که بین طراحی آن ها به صورت تئوری تا پیاده سازی آن ها فاصله زیادی است. در واقع اگر یک مهندس الکترونیک، مداری را بر روی کاغذ طراحی کند و بخواهد مستقیما این مدار را به صورت عملی پیاده سازی کند، احتمال اینکه مدار پاسخ صحیحی را بدهد، بسیار کم خواهد بود. به همین منظور برای اینکه طراح از بابت پاسخ صحیح مدار اطمینان حاصل کند، نیاز دارد تا توسط یک نرم افزار، مدار در محیطی شبیه سازی شود. برای اطمینان از نحوه عملکرد مدارات الکترونیکی، بهترین روش پس از طراحی، استفاده از نرم‌ افزارهای شبیه ‌سازی است. نرم افزارهای مختلفی جهت انجام این شبیه سازی طراحی شده اند. یکی از این نرم افزارها، AWR است. نرم افزار AWR، یک نرم افزار بسیار قوی برای انجام شبیه سازی های فرکانس پایین و بالا است. در این آموزش سعی می شود که یک معرفی کلی از این نرم افزار انجام شود و سپس با مثال های مختلف، کاربردهای مختلف این نرم افزار به دانشجویان عزیز آموخته شود.

در این آموزش، هدف آشنایی با ربات LEGO EV3 و نحوه برنامه نویسی این ربات با استفاده از نرم افزار لب ویو (LabVIEW) است. پیش نیاز و لازمه یادگیری هر چه بهتر این آموزش، آشنایی مقدماتی با نرم افزار لب ویو است. با توجه به گستردگی نرم افزار لب ویو در پیاده سازی الگوریتم های یادگیری ماشین و پردازش تصویر و همچنین طراحی و پیاده سازی کنترلرهای مختلف، انتظار می رود که شخص پس از سپری کردن این آموزش توانایی طراحی و ساخت انواع ربات ها را داشته باشد تا در گام های بعدی با سپری کردن آموزش های دیگر توانایی اجرای انواع الگوریتم ها را بر روی ربات EV3 به دست آورد. در انتهای این آموزش با ارائه مثال عملی برای ساخت ربات EV3 و پیاده سازی یک کنترلر ساده PID بر روی این ربات، مقدمه ای برای ادامه این مسیر فراهم خواهد شد.

در حوزه فرکانس بالا، ساخت مدارات مجتمع بسیار هزینه بر است. نرم افزار کیدنس (Cadence) به ما کمک می کند که در ابتدا شبیه سازی دقیقی از مدار مجتمع مورد نظر داشته باشیم و سپس با اطمینان بالا آن را به مرحله ساخت برسانیم که در صنعت این مدارها بسیار پرکاربرد می باشند. در این آموزش سعی شده است که بلوک های یک سیستم فرکانس بالا به صورت کامل شبیه سازی شود و تمام پارامترهای آن معرفی و نحوه شبیه سازی آن ها آموزش داده شود.

 در این فرادرس، علاوه بر آموزش استفاده از نرم افزار MAX+PLUS برای طراحی، پیاده سازی و تحلیل نتایج، شما با روش ها و مبانی طراحی مدارهای دیجیتال نیز آشنا خواهید شد و قادر خواهید بود با استفاده از آن سیستم هایی مانند: مدار کنترل آسانسور، سیستم کنترل تعداد افراد حاضر در اتاق، مدارهای محاسبه گر، فرکانس سنج و… را طراحی کنید.

در درس یکم این آموزش کلیاتی از نرم افزار HSPICE گفته شده است. سپس در درس بعدی به معرفی این تحلیل‌ ها و نحوه تعریف آن‌ ها در HSPICE پرداخته شده است. همچنین در این فرادرس مثال‌ های متنوعی در زمینه‌ های مختلف، حل شده است.

هدف از این آموزش این است که شخص، قادر باشد یک مدار مجتمع را در سطح ترانزیستور طراحی کند. دانستن آن در ارائه بررسی صحت مدارهای پیشنهادی، مثلا در زمینه طراحی تمام جمع کننده، اهمیت و برای ارائه مقالات شبیه سازی مدار ضرورت دارد. اصول اولیه طراحی با L-Edit مخصوص دانشجویان رشته مهندسی کامپیوتر گرایش سخت افزار و مهندسی برق گرایش الکترونیک در مقطع کارشناسی است، همچنین در مقطع بالاتر در کارشناسی ارشد نیز توسط هر دو گرایش می تواند استفاده شود.

از میان خانواده های مختلف میکروکنترلرها، AVR به علت برخورداری از مزایای قابل توجهی چون کاهش مصرف توان (به دلیل تکنولوژی ساخت تراشه CMOS)، سرعت بالا در پردازش (به دلیل طراحی براساس معماری RISC)، کاهش حجم کد (به دلیل قابلیت برنامه نویسی به زبان های سطح بالا) و قیمت مناسب با استقبال بسیار زیادی مواجه شده است. امکانات و خصوصیات متنوع و فراوان میکروکنترلرهای AVR باعث دسته بندی آن ها به انواع مختلفی شده که یکی از کاربردی ترین دسته ها که توان پردازشی بالایی نیز دارد، ATmega است. در این آموزش به پیاده سازی بازی معروف دوز خواهیم پرداخت که با نام های XO یا Tic-Tac-Toe نیز شناخته می شود.

امروزه پیشرفت تکنولوژی مدارات مجتمع، بخش عظیمی از صنعت جهانی را متحول نموده است. هر مدار مجتمع قبل از ساخت و صرف هزینه بایستی از جنبه های مختلف بررسی و شبیه سازی گردد. هنگام ساخت هر مداری به دلیل غیردقیق بودن فرایندهایی چون: لیتوگرافی، بمباران یونی و نفوذ، مقادیر و مشخصات المان های مدار از مقدار دقیق خود انحراف خواهند داشت.

ما در این آموزش ویدئویی، به نحوه ساخت یک خازن سنج ساده با استفاده از میکروکنترلر ATmega8 در محیط BASCOM AVR و شبیه ساز پروتئوس می پردازیم که قادر است ظرفیت های بین ۱ نانو فاراد و ۱ میکرو فاراد را با دقت ۱ نانو فاراد اندازه گیری کند. این خازن سنج بسیار مناسب خازن های پلی استر، عدسی، تانتالیوم و مولتی لایر است ولی برای خازن های الکترولیتی که ظرفیت بالایی دارند مناسب نمی باشد.

در این فرادرس نخست به شناخت قطعات مورد نیاز برای ساخت ربات های ساده و برنامه پذیر پرداخته شده است. سپس در درس دوم  شناخت و توانایی طراحی و تحلیل ربات های ساده با استفاده از مدارات منطقی و در درس سوم، روش های استفاده از میکروکنترلرها را به مخاطبین آموزش می دهد.

ما در این فرادرس قصد داریم به تجزیه، تحلیل و طراحی سیستم‌های فعال مایکروویو، مانند: تقویت‌کننده‏‌های سیگنال کوچک و بزرگ، تقویت‌کننده‌های توان کلاس A و کلاس B، اسیلاتورها و میکسرها بپردازیم. در ادامه، مدارات تطبيق و فرکانس ‌بالا با استفاده از نمودار اسميت به صورت ساده، تحليل و طراحی می‌شوند. علاوه بر این، با توجه به کاربرد بالای خطوط انتقال مایکرواستریپ (Microstrip)، مفاهیم پایه‌ای این خطوط و همچنین طراحی مدارات فیلتر، تقسیم‌کننده، کوپلر (Coupler) و... با استفاده از خطوط مایکرواستریپ تدریس می‌شود.

در این فرادرس پیاده سازی سیستم های تشخیص شکاف در سازه های فلزی ارائه می شود. همچنین مقدمات آشنایی با سیستم های پایش آسیب و تئوری تشخیص و همچنین ادوات مایکروویوی به کار رفته در سیستم های SHM بخش های اصلی این آموزش را تشکیل می دهند که با استفاده از نرم افزار شبیه ساز CST Studio Suite، مدل سازی می گردند.

در این فرادرس، اکثر جزئیات و فرایندهایی که برای کار با نرم افزار ProfiCAD، لازم است از سطح مبتدی تا پیشرفته، بیان می شود. کار با این نرم افزار آسان است و دارای محیطی کاربرپسند می باشد و می تواند مورد توجه بسیاری از طراحان مدارات الکتریکی و الکترونیکی قرار گیرد. این برنامه دارای مجموعه ای بیش از 1000، Symbol یا نمادهای گرافیکی است که قابلیت نرم افزار را در ترسیم طرح ها و نقشه ها افزایش داده است و امکان ساخت هر نوع Symbol و بلوک را به عنوان استاندارد، دارا می باشد و از ارجاع متقابل بین سیم ها و Symbol ها پشتیبانی می کند.