بردهای توسعه مذکور از ماژول اصلی ESP32-P4-Core بهره می‌برند که شامل میکروکنترلر دو هسته‌ای RISC-V با فرکانس ۴۰۰ مگاهرتز، دستورالعمل‌های اختصاصی برای هوش مصنوعی و واحد محاسبات اعشاری با دقت تکی است. همچنین یک هسته کم‌مصرف RISC-V با فرکانس حداکثر ۴۰ مگاهرتز نیز در آن تعبیه شده است. برای پردازش گرافیکی، یک شتاب‌دهنده پیکسلی دوبعدی و برای پردازش ویدیو پشتیبانی از کدک‌های H.264 و JPEG در نظر گرفته شده است.

این ماژول دارای ۷۶۸ کیلوبایت حافظه کش L2 پرسرعت، ۳۲ کیلوبایت SRAM کم‌مصرف، ۸ کیلوبایت حافظه TCM، ۳۲ مگابایت PSRAM و حافظه‌های ROM شامل ۱۲۸ کیلوبایت پرسرعت و ۱۶ کیلوبایت کم‌مصرف است. همچنین از ۳۲ مگابایت حافظه فلش NOR و شیار کارت microSD با رابط SDIO نسخه ۳ نیز پشتیبانی می‌کند.

نمایشگر دایره‌ای این بردها از نوع IPS لمسی خازنی است. مدل ۳.۴ اینچی دارای وضوح تصویر 800×800 پیکسل با روشنایی ۳۰۰ نیت و پوشش رنگی ۷۰ درصد NTSC است. مدل ۴ اینچی دارای وضوح 720×720 پیکسل، روشنایی ۳۵۰ نیت و پوشش رنگی ۶۰ درصد NTSC می‌باشد.
ادامه مطلب را مطالعه فرمائید
#IoTDevelopment
#TouchDisplay
#EmbeddedSystems

@Moallemekhoob

دکمه‌های Boot و Reset، نشانگر LED، و کانکتور باتری RTC نیز در برد تعبیه شده‌اند. تغذیه این برد از طریق USB-C تأمین می‌شود.

ابعاد مدل ۳.۴ اینچی برابر ۱۱۵ در ۱۱۵ میلی‌متر و ناحیه نمایش آن ۸۷.۶ در ۸۷.۶ میلی‌متر است. مدل ۴ اینچی ابعادی برابر ۱۲۶ در ۱۲۶ میلی‌متر و ناحیه نمایش ۱۰۱.۵ در ۱۰۱.۵ میلی‌متر دارد. محدوده دمای کاری هر دو برد بین صفر تا ۶۰ درجه سانتی‌گراد است.

از لحاظ نرم‌افزاری، این بردها از فریم‌ورک ESP-IDF از طریق افزونه‌های VSCode و Eclipse پشتیبانی می‌کنند. همچنین امکان برنامه‌نویسی با Arduino IDE نیز وجود دارد، همان‌طور که در بررسی برد M5Stack Tab5 نشان داده شده است.

Waveshare نمونه‌کدها و درایورهایی برای I2C، کارت SD، وای‌فای با چیپ ESP32-C6، صوت I2S و سایر عملکردها ارائه داده است. برای طراحی رابط کاربری لمسی، پشتیبانی از کتابخانه LVGL نیز در نظر گرفته شده است. همچنین امکان پخش مستقیم تصویر دوربین بر روی نمایشگر وجود دارد و این برد می‌تواند به‌عنوان نمایشگر دوم برای رایانه‌های ویندوزی از طریق USB عمل کند. اسناد و مثال‌های کدنویسی مفیدی نیز در ویکی رسمی Waveshare قابل دسترسی است.
این بردها در مقایسه با محصولات مشابه نظیر M5Stack Tab5 با نمایشگر ۵ اینچ، نمایشگر هوشمند GUITION JC1060P470C با اندازه ۷ اینچ، و کیت توسعه دوربین ESP32-P4-EYE گزینه‌ای مدرن و چندکاره به شمار می‌آیند.

محتویات بسته شامل ماژول LCD همراه با برد کنترل متصل، بلندگوی استریو شبیه لپ‌تاپ و کابل تبدیل JST به ۴ پین برای برنامه‌ریزی است.

مدل ۳.۴ اینچی در فروشگاه AliExpress با قیمت 73.79 دلار و مدل ۴ اینچی با قیمت 88.18 دلار (در حال حاضر ناموجود) عرضه می‌شوند. در فروشگاه آمازون نیز این دو مدل به ترتیب با قیمت 87.99 و 99.99 دلار و در فروشگاه Waveshare به قیمت‌های 64.99 و 74.99 دلار به‌همراه هزینه ارسال در دسترس هستند.
#آموزش_الکترونیک
#برد_توسعه
#اینترنت_اشیا
#نمایشگر_لمسی
#برنامه_نویسی_میکروکنترلر

#ESP32
#IoTDevelopment
#TouchDisplay
#EmbeddedSystems
#MicrocontrollerProgramming

@Moallemekhoob

دوستان گرامی امیدواریم همگی در سلامت کامل کنار خانواده عزیزتون حضور داشته باشید.روزهای سختی را سپری می کنیم.
دسترسی به تلگرام برای ارسال فایلهای آموزشی بسیار سخت شده است.اما در تلاشیم ادامه آموزشها را ارسال کنیم.

اعضای گرامی کانال معلم خوب سلام.🌸متاسفانه به دلیل قطعی اینترنت سراسری یک کانال موقت در پیام رسان بله و ایتا ایجاد کردیم .امیدوارم اینترنت بین المللی همیشه برقرار باشد و کوچ نکنیم چون همیشه در تلگرام بوده ایم و هستیم و دوست داریم همینجا بمانیم .
آدرس ما در پیام رسان بله :
@moallemekhoob

برد توسعه ۲ دلاری مجهز به میکروکنترلر Puya PY32F030 با هسته Cortex-M0+، حافظه فلش ۶۴ کیلوبایتی و رم ۸ کیلوبایتی

برد هسته ای Puya PY32F030 یک برد توسعه صنعتی ارزان‌قیمت است که بر پایه میکروکنترلر PY32F030K28T6 با هسته Arm Cortex-M0+ و فرکانس ۴۸ مگاهرتز طراحی شده است.
این میکروکنترلر دارای حافظه فلش ۶۴ کیلوبایتی و رم ۸ کیلوبایتی بوده و قادر است در بازه دمایی وسیع ۴۰- درجه تا ۱۰۵+ درجه سانتی‌گراد به‌درستی کار کند. این برد از رابط‌های USB، SPI، I2C، UART و I2S پشتیبانی می‌کند و برای کاربردهایی مانند اینترنت اشیا (IoT)، رباتیک و اتوماسیون در محیط‌های سخت و صنعتی مناسب طراحی شده است.

ما پیش از این در مورد میکروکنترلرهای ارزان‌قیمت مختلفی مطلب نوشته‌ایم. مثلاً در سال ۲۰۱۹ به Padauk PMS150C پرداختیم که یک میکروکنترلر ۸ بیتی با قیمت ۳ سنت، ۶۴ بایت رم، تا ۶ پایه I/O، PWM و چندین پیرامون ساده بود. سپس در سال ۲۰۲۲، WCH CH32V003 با هسته ۳۲ بیتی RISC-V، حافظه ۲ کیلوبایتی SRAM، فلش ۱۶ کیلوبایتی و قیمت ۱۰ سنتی، تیتر اخبار شد.
ادامه مطلب را مطالعه فرمائید
@Moallemekhoob

پس از آن در سال ۲۰۲۳، با سری میکروکنترلرهای Puya PY32 آشنا شدیم؛ یک میکروکنترلر ۸ سنتی با هسته Arm Cortex-M0+، حافظه فلش ۳۲ کیلوبایتی و رم ۴ کیلوبایتی که روی برد توسعه PUYA003 یافت شد. حالا میکروکنترلر Puya32F030 به‌عنوان عضو جدیدی از خانواده PY32 معرفی شده است.
مشخصات فنی برد توسعه Puya PY32F030:

میکروکنترلر: Puya PY32F030K28T6-E

هسته پردازشی: Arm Cortex-M0+ با فرکانس ۴۸ مگاهرتز

حافظه رم: ۸ کیلوبایت SRAM

حافظه ذخیره‌سازی: ۶۴ کیلوبایت فلش

اتصال گسترش: از طریق دو هدر ۱۶ پین

GPIO قابل استفاده: حداکثر ۲۶ پایه

رابط‌های ارتباطی:

۲ عدد USART

۱ عدد I2C

۲ عدد SPI

خروجی PWM در ۱۱ کانال


مبدل آنالوگ به دیجیتال: ۱۲ بیتی با ۱۰+۲ کانال

مقایسه‌گرها (Comparators): دو عدد

نوسان‌ساز کلاک: کریستال ۲۴ مگاهرتزی روی برد

دیباگینگ: هدر SWD

سایر امکانات:

نشانگر تغذیه و ۳ عدد LED کاربری

دکمه ریست و ۲ دکمه کاربری

سنسور دمای داخلی روی MCU

منبع تغذیه:

تغذیه از طریق USB-C (ولتاژ ۵ ولت)

رگولاتور ۳.۳ ولتی روی برد (LDO)

ابعاد فیزیکی: ۵۰ × ۲۳ میلی‌متر

بازه دمایی کاری: منفی ۴۰ تا مثبت ۱۰۵ درجه سانتی‌گراد
ادامه مطلب...

هنگام بررسی صفحه فروش این برد در AliExpress، متوجه شدیم که فروشنده به‌اشتباه مشخص کرده که این میکروکنترلر دارای حافظه فلش ۵۱۲ کیلوبایتی و رم ۹۶ کیلوبایتی است؛ در حالی که طبق دیتاشیت رسمی، مدل PY32F030K28T6 تنها دارای ۶۴ کیلوبایت فلش و ۸ کیلوبایت رم می‌باشد.

اطلاعات کامل‌تری از جمله راهنمای مرجع، نوت‌های کاربردی (Application Notes)، کتابخانه‌های نرم‌افزاری، و زنجیره ابزارهای توسعه برای Keil و IAR در بخش منابع و دانلود وب‌سایت رسمی در دسترس است. با این حال، اکثر مستندات به زبان چینی هستند، ولی برخی فایل‌ها مانند دیتاشیت و راهنمای مرجع به زبان انگلیسی نیز موجودند
همچنین ۱۷ فایل Application Note در زمینه‌هایی مانند I2C، ساعت زمان واقعی (RTC)، واچ‌داگ، کنترلر LED و سایر موارد یافت شده‌اند که همگی به زبان چینی هستند.
قیمت و دسترسی:

برد توسعه Puya PY32F030 در سایت AliExpress با قیمت ۲.۰۶ دلار به‌علاوه هزینه حمل و احتمالاً مالیات عرضه شده است. همچنین در سایت Amazon با قیمت ۱۷.۹۹ دلار از سوی فروشندگان مختلف در دسترس قرار دارد

آنالیز رفتاری جریان و ولتاژ در عناصر مقاومت ،سلف و خازن

🔧 تعریف دقیق‌تر پایپ‌لاین (Pipeline)

گفتیم پایپ‌لاین در پردازنده های ARM یعنی تقسیم‌کردن اجرای یک دستور به چند مرحله‌ی پشت‌سرهم، و انجام هم‌زمان این مراحل برای چند دستور مختلف.

قبلا با مثال آشپز و برگر پایپ لاین آموزش دادیم .تصور کن که پردازنده فقط یک نفر آشپز نیست، بلکه یک خط تولید داره که هر قسمت از خط، مسئول یکی از مراحل اجرای دستوراته. مثلاً:

پایپ لاین در مدلهای مختلف معماری ARM متفاوت هست .در برخی مدل‌ها سه مرحله ای و در برخی مدل‌ها ۵ مرحله ای و بیشتر هست.مثلا در پنج مرحله ای :

IF: Instruction Fetch
دستور از حافظه خونده میشه
ID: Instruction Decode
دستور تفسیر میشه (می‌فهمیم چی کار باید کنه)
EX: Execute
عملیات محاسباتی انجام میشه یا دستور اجرا میشه
MEM: Memory Access
(اگر لازم باشه) به حافظه دسترسی پیدا می‌کنه
WB: Write Back
نتیجه می‌ره توی رجیسترها (ذخیره نهایی)
فرض کنید قراره سه دستور Add,Sub,Mov اجرا کنیم.
توی پردازنده‌های ARM (مثلاً STM32 که بر اساس ARM Cortex-M هستن)، اجرای دستورها به شکل جدول مدیریت میشه. هر مرحله مستقل انجام میشه و خروجی هر مرحله به مرحله‌ی بعدی میره، مثل یه نوار نقاله

🧠 مثال ساده‌تر با عددها

فرض کن می‌خوای ۳ تا دستور اجرا کنی:

1. ADD R1, R2, R3 ; جمع
2. SUB R4, R5, R6 ; تفریق
3. MOV R7, R8 ; کپی مقدار

اگه پایپ‌لاین نداشته باشیم، باید این ۳ تا رو پشت‌سرهم اجرا کنیم، یعنی ۵ مرحله برای هرکدوم، جمعاً ۱۵ مرحله زمان می‌بره.

اما اگه پایپ‌لاین داشته باشیم، از مرحله‌ی دوم به بعد می‌تونیم مراحل رو همپوشانی کنیم:

Clock ADD SUB MOV

1 IF
2 ID IF
3 EX ID IF
4 MEM EX ID
5 WB MEM EX
6 WB MEM
7 WB


یعنی فقط توی ۷ سیکل کاری، به‌جای ۱۵ تا، همشو انجام دادیم! ⏱️
⚠️ ولی همیشه این‌قدر روون نیست!

پایپ‌لاین مشکلاتی هم داره که بهش می‌گن Hazard یا «خطر/مانع»:

1. Data Hazard:
مثلاً دستور دوم به خروجی دستور اول نیاز داره، ولی هنوز آماده نشده.


2. Control Hazard:
وقتی یه دستور شرطی مثل پرش (if / branch) داریم، ممکنه معلوم نباشه کدوم دستور بعداً باید اجرا بشه.


3. Structural Hazard:
وقتی سخت‌افزار مشترکه، ولی هم‌زمان دوتا مرحله بهش نیاز دارن.



برای رفع اینا، پردازنده‌های ARM از تکنیک‌هایی مثل:

تکنیک Forwarding (عبور دادن داده به مرحله بعدی)

تکنیک Stalling (مکث کوتاه)

تکنیک Branch Prediction (پیش‌بینی مسیر پرش)
استفاده می‌کنن.
💡 نکته مهم درباره ARM:

پردازنده‌های ARM معمولاً طراحی‌هایی دارن که تعداد مراحل پایپ‌لاین بسته به مدل‌شون متفاوته:

در معماری Cortex-M0: پایپ‌لاین ۳ مرحله‌ای (IF, ID, EX)

در معماری Cortex-M3/M4: پایپ‌لاین ۳ تا ۵ مرحله‌ای

در معماری Cortex-A: حتی تا ۸ یا ۱۰ مرحله هم می‌ره!


بیشتر شدن مراحل باعث میشه سرعت بیشتر بشه، اما مدیریت پیچیده‌تر میشه و احتمال ایجاد Hazard هم بالا می‌ره.

#پایپ‌لاین_پردازنده
#معماری_ARM
#آموزش_پردازنده
#برنامه‌نویسی_سطح_پایین
#الکترونیک_دیجیتال
#طراحی_سیستم‌نهفته
#پردازش_دستور
#میکروکنترلر_ARM
#مهندسی_الکترونیک
#آموزش_تخصصی

#ARMPipeline
#EmbeddedSystems
#ARMArchitecture
#MicrocontrollerDesign
#ProcessorStages
#LowLevelProgramming
#DigitalElectronics
#InstructionCycle
#STM32Tutorial
#TechLearningHub

گریپر ارزون حرفه ای اما ساده بساز
ویدیویی که می‌بینید، یه نمونه باحال از یه گریپر رباتیک دست‌سازه که با کلی خلاقیت و کمترین هزینه ساخته شده 😎🤖

باورت نمی‌شه که فقط با یه سروو موتور ارزون‌قیمت، چند تا مفصل پرینت سه‌بعدی‌شده و یه بند پلاستیکی ساده، این بازوی رباتیک ساخته شده. مکانیسمش خیلی ساده‌ست: سروو موتور می‌چرخه و بند رو می‌کشه، این باعث میشه انگشت‌های مکانیکی جمع بشن و مثل یه دست واقعی، شیء رو بگیرن ✋🧃

تو ویدیو می‌بینی چقدر راحت و دقیق بطری نوشابه رو بلند می‌کنه، بدون اینکه بلغزه یا بیفته! بدون هیچ سنسور یا مدار پیچیده‌ای، فقط با یه حرکت هوشمندانه مکانیکی 💡

اگه به رباتیک علاقه‌مندی و دوست داری با وسایل ساده، پروژه‌های خفن بسازی، این نمونه یکی از بهترین ایده‌هاست 💪🛠️

پس اگه دنبال یه پروژه توپ برای کلاس یا مسابقه هستی، این ویدیو رو از دست نده! 👨‍🏫✨

#رباتیک #پروژه_دانش‌آموزی #معلم_خوب #سروو_موتور #پرینت_سه‌بعدی
@Moallemekhoob

ترانزیستور بلوری که می‌تواند جایگزین سیلیکون شود و هوش مصنوعی را به‌سرعت برساند.

دانشمندان در توکیو یک ترانزیستور جدید ساخته‌اند که به‌جای سیلیکون، از ماده کریستالی «اکسید ایندیم-دوپ‌شده با گالیم» (InGaOx) استفاده می‌کند.

این افزاره ریز که ساختار “gate-all-around” دارد (یعنی دروازه کنترل، به‌طور کامل کانال جریان را احاطه می‌کند)، از حرکت بسیار مؤثر الکترون‌ها برخوردار است و با ثبات طولانی‌مدت، به افزایش قابل‌توجه عملکرد در کاربردهای هوش مصنوعی و داده بزرگ کمک می‌کند و امید می‌رود بتواند قانون مور را پس از عصر سیلیکون زنده نگه دارد .

بحران مقیاس‌پذیری ترانزیستورهای سیلیکونی

ترانزیستورها به‌عنوان یکی از بزرگ‌ترین اختراعات قرن بیستم شناخته می‌شوند؛ آن‌ها کلیدهایی میکرونی هستند که سیگنال‌های الکتریکی را کنترل یا تقویت می‌کنند. با کوچک‌تر و سریع‌تر شدن دستگاه‌ها، ترانزیستورهای سیلیکونی سنتی به‌مرز محدودیت‌های فیزیکی خود رسیده‌اند و این نقطه سوال ایجاد شده که آیا می‌توانیم باز هم آن‌ها را مقیاس‌بندی (کوچکتر و کوچکتر)کنیم؟
ادامه مطلب را مطالعه فرمائید

فناوری اکسید بلوری

پژوهشگران به‌جای سیلیکون از اکسید ایندیم استفاده کردند، که با وارد کردن گالیم (Doping) ساختاری بلوری منظم ایجاد و تحرک‌پذیری الکترون‌ها را افزایش می‌دهد. اکسیژن-واکسی‌ها (vacancy defects) در ایندیم اکسید باعث پراکندگی حامل‌ها و کاهش پایداری دستگاه می‌شوند. با داپ‌کردن گالیم، این نواقص کاهش می‌یابد و پایداری بهبود می‌یابد .

روش تولید

1. با استفاده از فرآیند لایه‌نشانی اتمی (atomic-layer deposition)، یک فیلم بسیار نازک از InGaOx به‌صورت دقیق و لایه‌به‌لایه روی کانال ترانزیستور gate-all-around قرار داده می‌شود.


2. سپس این فیلم گرمادهی می‌شود تا ساختار بلوری مورد نیاز آن شکل گیرد.
نتیجه، ساخت ترانزیستور MOSFET با لایه بلوری اکسید فلزی است .

پیشرفت عملکرد در ساختار Gate-All-Around

این ترانزیستور جدید دارای تحرک‌پذیری الکترونی برابر با ۴۴٫۵ سانتی‌متر² بر ولت-ثانیه است، عددی چشمگیر برای یک دستگاه اکسیدی .

همچنین این دستگاه تحت فشار الکتریکی (stress) به‌مدت تقریباً سه ساعت عملکرد با ثباتی نشان داد که قابل رقابت و حتی بهتر از ترانزیستورهای مشابه قبلی است .


اهمیت و چشم‌انداز

این تحقیق یک طراحی نوآورانه را معرفی کرده—ترکیبی از ماده بسیار مناسب (InGaOx) و ساختار کارآمد gate-all-around—که هر دو نقش مهمی در پیشرفت فناوری الکترونیکی دارند.
گام بعدی، توسعه مؤلفه‌های الکترونیکی با چگالی بالا و پایداری قوی است که بتوانند در کاربردهای پردازشی سنگین مانند هوش مصنوعی و داده‌های کلان استفاده شوند. این ترانزیستورهای کوچک می‌توانند به فناوری‌های نسل بعدی کمک کنند تا عملکرد فوق‌العاده‌ای داشته باشند و زندگی روزمره ما را تحت تأثیر قرار دهند .

نویسنده: مؤسسه علوم صنعتی، دانشگاه توکیو
تاریخ انتشار: ۲۸ ژوئن ۲۰۲۵

سنسور تصویر CMOS (CMOS Image Sensor)
تمام دستگاه‌های نیمه‌رسانا ذاتاً به نور حساس هستند. حال اگر مجموعه‌ای از آن‌ها را به صورت آرایه‌ای بر روی یک تراشه قرار دهیم، نتیجه آن سنسور تصویری خواهد بود که می‌تواند یک تصویر دوبعدی را به سیگنال الکتریکی تبدیل کند. چنین تراشه‌ای، هسته‌ی اصلی دوربین دیجیتال را تشکیل می‌دهد.

سنسور تصویری که در اینجا نشان داده شده، تصویر را به صورت سیاه و سفید ثبت می‌کند؛ اما برای درک رنگ‌ها، یک فیلتر نوری با الگوی شطرنجی از رنگ‌های قرمز، سبز و آبی (RGB) بر روی ماتریس حسگر نوری قرار می‌گیرد که امکان دریافت و بازسازی اطلاعات رنگی را فراهم می‌کند.

مدارهای پیچیده‌ای که در بخش بالایی تراشه (Die) قابل مشاهده هستند، وظیفه تولید سیگنال‌های کنترلی برای هدایت آرایه حسگر را بر عهده دارند.
همچنین، این مدارها سیگنال‌های ضعیف حاصل از نور دریافتی را تقویت کرده و سپس آن‌ها را به داده‌های دیجیتال تبدیل می‌کنند؛

داده‌هایی که می‌توان آن‌ها را پردازش، ذخیره و حتی در حساب‌های شبکه‌های اجتماعی‌تان بارگذاری کرد.

@Moallemekhoob

عبارت CMOS
(مخفف Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)
به نوع خاصی از فرآیند ساخت اشاره دارد که برای تولید این دستگاه‌ها به کار می‌رود. این فناوری به دلیل مصرف توان پایین، سرعت بالا و قابلیت ادغام آسان با مدارهای دیجیتال، در سنسورهای تصویری مدرن بسیار رایج است.
ساختار و عملکرد

سنسورهای تصویر CMOS از یک آرایه دو‌بعدی از پیکسل‌ها (Pixels) تشکیل شده‌اند. هر پیکسل معمولاً شامل:

فتودیود برای جذب فوتون و تولید بار الکتریکی

ترانزیستورهای انتقال و خوانش برای انتخاب و تقویت سیگنال

مدار نمونه‌برداری و نگهداری (Sample & Hold)

و گاهی مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC) داخلی می‌باشد.

این ساختار امکان خواندن پیکسل‌ها به‌صورت جداگانه و با سرعت بالا را فراهم می‌کند، که از مزایای اصلی CMOS نسبت به CCD است.
تشخیص رنگ

سنسور CMOS به‌صورت ذاتی فقط شدت نور (سیاه و سفید) را ثبت می‌کند. برای ثبت اطلاعات رنگی، از فیلتر بایر (Bayer Filter) استفاده می‌شود؛ لایه‌ای نازک با الگوی شطرنجی شامل فیلترهای قرمز (R)، سبز (G) و آبی (B) که بر روی آرایه‌ی پیکسل‌ها قرار می‌گیرد.
ادامه مطلب ...
@Moallemekhoob