آشنایی با ۳ نرم‌افزار مهم رشته برق

 اخبار دانشگاهی را از «کانال اخبار دانشگاهی SNN.ir» دنبال کنید

به گزارش خبرنگار دانشگاه خبرگزاری دانشجو؛ دانشجویان رشته های مهندسی با گذراندن دو ترم این قضیه را به خوبی درک می کنند که عدم آشنایی و استفاده از نرم افزار های کاربردی مرتبط با رشته تحصیلی، علاوه بر آنکه می تواند آینده شغلی آنها را به خطر بیندازد ، بلکه استفاده آنها لازمه قبولی و پاس شدن واحد آزمایشگاهی است.

آشنایی با نرم افزار های کاربردی هر رشته می تواند کمک زیادی به دانشجویان ورودی جدید کند تا با ورود در دانشگاه، بی اطلاع و گنگ از رشته تحصیلی خود، در کلاس های درس حاضر نشوند.

از امتحان های پایان  ترم که بگذریم سال تحصیلی ۹۶- ۹۵ به پایان می رسد و دانشجویان می توانند در ایام فراغت از تحصیل و تابستان ،نرم افزار های مورد نیاز را دانلود و از آنها استفاده کنند تا با فرارسیدن مهر و شروع سال تحصیلی جدید، یک قدم جلوتر از همکلاسی های خود در کلاس حضور پیدا کنند.

در اولین گزارش، به آشنایی با مهمترین نرم افزارهای کاربردی رشته مهندسی برق الکترونیک می پردازیم:

 نرم افزار جالب PROTEUS و كار كردهاي آن

 نرم افزار PROTEUS يكي از جالبترين نرم افزارهاي طراحي الكترونيكي است. شايد شما با نرم افزارهاي شبيه سازي زيادي كار كرده باشيد كه معمولا يا پيچيده هستند و يا اينكه امكانات كمي دارند. به چند دليل عمده اين نرم افزار محبوبيت پيدا كرده است:

1 -كاركرد آسان آن كه با كمترين آموزش و كمي تمرين ميتوان به راحتي با آن كار كرد.

2 -قابليتهاي گرافيكي: در اين نرم افزار محيط گرافيكي بسيار زيبايي براي كاربر فراهم شده كه حتي كوچكترين جزئيات مثل جهت جريان در مدار و شارژ و دشارژ يك خازن به صورت گرافيكي و جذاب نشان داده ميشود.

3 -كارايي بالاي نرم افزار: در عين سادگي ، نرم افزار كارايي زيادي دارد كه داراي امكانات زير است:

• شما ميتوانيد ميكروكنترلرهاي HC,8051 ,PIC ,AVR را از كتابخانه نرم افزار وارد محيط كاري كرده، سپس برنامه نوشته شده به صورت HEX را بر روي ميكروي مورد نظر بارگذاري ميكنيد ودر انتهاي كار شبيه سازي را انجام ميدهيد.

• علاوه بر ميكروكنترلرها قطعات جانبي ديگر كه با ميكروكنترلر ها كار ميكنند نيز قابل دسترس است كه عبارتند از: - LCD گرافيكي - LCD نوشتاري SEVEN SEGMENT و LED - - مبدلهاي آنالوگ به ديجيتال و ديجيتال به آنالوگ - STEPER موتور و SERVO موتور - مدلهاي pwm - انواع حافظه هاي RAM و EPROM - و..... به طور كلي اين نرم افزار داراي دو بخش اصلي است.

● طراحي PCB: كه تركيب شده از دو برنامه schematic ISIS capture و layout PCB ARES در واقع ISIS محيط رسم شماتيك است و Netlist به دست آمده در اين محيط براي به دست آوردن طرح پشت فيبر در محيط ARES مورد استفاده قرار ميگيرد.

● شبيه سازي يا محيط VSM يا Modelling System Virtual كه تركيب شده از سه ابزار شبيه سازي مدار،نمايشهاي گرافيكي و مدلهاي ميكروكنترلر كه قابليت شبيه سازي شدن را نيز دارند 

 نرم افزار PSPICE

این نرم افزار با تاكيد بر مدارات مجتمع مي باشد. پايه هاي اصلي Spice در سال 1971 در دانشگاه بركلي ريخته شد و نسخه هاي 1 و 2 آن به زبان Fortran نوشته شد و نسخه 3 در سال 1983 با زبان C بازنويسي شد. به همين دليل Script هاي Spice شباهت هاي زيادي به گرامر زبان Fortran دارند. نسخه هاي اوليه Spice تنها بر روي كامپيوترهاي Frame Main قابل اجرا بودند اما در دهه 80 نسخه هايي از آن توليد شد كه بر روي كامپيوترهاي روميزي قابل اجرا بودند.

Ultisim ،HSPICE،Pspice ،spice smart، Ultrasim ،,NanoSim و بيش از 20 عنوان ديگر از اين جمله اند. همچنين نسخه هايي از Spice با نام هاي LTspice و MacSpice براي اجرا در محيط هاي ينوكس و مكينتاش وجود دارند. در اين ميان Spice نسخه اي بهينه شده براي استفاده در PC مي باشد. كه توسط شركت MicroSim توسعه داده شده و بعدا امتياز آن به شركت Orcad واگذار شد و در حال حاضر متعلق به شركت Cadence مي باشد. بسته نرم افزاري Orcad شامل اجزايي براي طراحي فيبرهاي مدار چاپي نيز مي باشد كه براي شبيه سازي تنها بخش Capture و Spice مورد نياز مي باشد.

بدين ترتيب كه ابتدا بايد مدار مورد نظر بصورت گرافيكي در Capture CIS ترسيم شود و سپس Spice فراخواني و اجرا شود تا مدار در اين محيط شبيه سازي شود. Capture يك محيط كاملا گرافيكي مي باشد و بر خلاف نسخه هاي قديمي براي شبيه سازي مدار نياز به نوشتن Netlist يا ليست گره هاي مدار نيست و با استفاده از واسط كاربري گرافيكي (GUI (مي توان مدار را به سادگي ترسيم كرد. 

نرم افزار matlab

matlab يك زبان برنامه نويسي، و محيطي براي محاسبات عددي است. اين نرم افزار كه محصول شركت MathWorks است، امكاناتي را از قبيل عمليات ماتريسي، رسم توابع و دادهها، پياده سازي الگوريتم ها، ايجاد رابط هاي كاربر و تعامل با برنامه هاي نوشته شده به زبان هاي ديگر فراهم مي سازد.

با وجود اينكه MATLAB مخصوص محاسبات عددي است، اما يك جعبه ابزار اختياري كه از موتور نمادين نرمافزار Maple استفاده مي كند، ما را قادر مي سازد تا از MATLAB به عنوان يك سيستم جبري نيز استفاده كنيم. تاريخچه MATLAB ،كوتاه شده ي عبارت "laboratory matrix) "آزمايشگاه ماتريس)، در اواخر دهه ي 1970 توسط Moler Cleve، رئيس بخش علوم كامپيوتر دانشگاه نيو مكزيكو، ابداع گرديد.

او اين نرم افزار را با هدف در دسترس ساختن LINPACK و EISPACK براي دانشجويانش، بدون اينكه نياز به يادگيري زبان فرترن داشته باشند، طراحي كرد. نرم افزار او به زودي در دانشگاه هاي ديگر نيز منتشر شد و مخاطبان جدي اي در جامعه ي رياضيات كاربردي يافت. طي بازديدي كه Moler در سال 1983 از دانشگاه استنفورد كرد، مهندسي به نام Little Jack با MATLAB آشنا شد. ا

و كه به پتانسيل تجاري اين نرم افزار پي برده بود، به Moler و Bangert Steve ملحق شد. آنها MATLAB را با زبان C بازنويسي كردند و در سال 1984 كار ادامهي برنامه نويسي آن را به شركت MathWorks سپردند. اين كتابخانه هاي بازنويسي شده، JACKPAC ناميده شد.

MATLAB در ابتدا توسط مهندسان طراحي كنترل، كه رشتهي تخصصي Little بود، استفاده شد. اما سريعاً وارد حوزه هاي ديگر نيز شد. در حال حاضر در تعليم و آموزش، مخصوصاً در تدريس جبر خطي و آناليز عددي به كار گرفته مي شود و بين دانشمنداني كه با پردازش تصوير سر و كار دارند، مشهور و رايج است.

MATLAB حول زبان MATLAB كه گاهي Code-M يا به طور ساده تر M ناميده مي شود، شكل گرفته است. ساده ترين راه اجراي Code-M ،تايپ كردنش در «پنجرهي فرمان» در مقابل اعلان، >>، است. پنجره ي فرمان يكي از عناصر تشكيل دهنده ي ميز كار MATLAB مي باشد. بدين طريق مي توان از MATLAB به عنوان يك پوسته ي رياضياتي محاوره اي استفاده كرد. دنباله هايي از دستورات را مي توان با استفاده از ويرايشگر MATLAB يا هر ويرايشگر متن ساده ي ديگري در يك فايل متن ذخيره نمود. اين قبيل فايل ها يا اسكريپت و يا تابع هستند و دستورات ممكن را گسترش مي دهند

نرم افزارهای معرفی شده در این گزارش، به صورت تخصصی برای رشته های مهندسی برق هستند. اما برخی از آنها برای رشته های دیگر (مثل صنایع و مکانیک) نیز کاربرد دارند.

در گزارش بعد به معرفی دیگر نرم افزارهای رشته برق می پردازیم.