رباتیک و میکروچیپ های هوشمند

همه چیز در مورد ربات

کلمه ربات توسط Karel Capek نویسنده نمایشنامه R.U.R (روبات‌های جهانی روسیه) در سال ۱۹۲۱ ابداع شد. ریشه این کلمه، کلمه چک اسلواکی(robotnic) به معنی کارگر می‌باشد.
در نمایشنامه وی نمونه ماشین، بعد از انسان بدون دارا بودن نقاط ضعف معمولی او، بیشترین قدرت را داشت و در پایان نمایش این ماشین برای مبارزه علیه سازندگان خود استفاده شد.
البته پیش از آن یونانیان مجسمه متحرکی ساخته بودند که نمونه اولیه چیزی بوده که ما امروزه ربات می‌نامیم.
امروزه معمولاً کلمه ربات به معنی هر ماشین ساخت بشر که بتواند کار یا عملی که به‌طور طبیعی توسط انسان انجام می‌شود را انجام دهد، استفاده می‌شود.

بیشتر ربات‌ها امروزه در کارخانه‌ها برای ساخت محصولاتی مانند اتومبیل؛ الکترونیک و همچنین برای اکتشافات زیرآب یا در سیارات دیگر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ربات یک ماشین الکترومکانیکی هوشمند است با خصوصیات زیر:
می توان آن را مکرراً برنامه ریزی کرد.
* چند کاره است.
* کارآمد و مناسب برای محیط است.

قانون رباتیک مطرح شده توسط آسیموف:
۱- ربات ها نباید هیچگاه به انسانها صدمه بزنند.
۲- رباتهاباید دستورات انسانها را بدون سرپیجی از قانون اوّل اجرا کنند.
۳- رباتها باید بدون نقض قانون اوّل و دوم از خود محافظت کنند.

ربات‌ها دارای سه قسمت اصلی هستند:
مغز که معمولاً یک کامپیوتر است.
محرک و بخش مکانیکی شامل موتور، پیستون، تسمه، چرخ‌ها، چرخ دنده‌ها و …
سنسور که می‌تواند از انواع بینایی، صوتی، تعیین دما، تشخیص نور، تماسی یا حرکتی باشد.
با این سه قسمت، یک ربات می‌تواند با اثرپذیری و اثرگذاری در محیط کاربردی‌تر شود.

اجزای یک ربات با دیدی ریزتر :
* وسایل مکانیکی و الکتریکی شامل :
شاسی، موتورها، منبع تغذیه،
حسگرها (برای شناسایی محیط):
دوربین ها، سنسورهای sonar، سنسورهای ultrasound، …
عملکردها (برای انجام اعمال لازم)
بازوی ربات، چرخها، پاها، …
قسمت تصمیم گیری (برنامه ای برای تعیین اعمال لازم):
حرکت در یک جهت خاص، دوری از موانع، برداشتن اجسام، …
قسمت کنترل (برای راه اندازی و بررسی حرکات روبات):
* نیروها و گشتاورهای موتورها برای سرعت مورد نظر، جهت مورد نظر، کنترل مسیر، …

مزایای رباتها:
۱- رباتیک و اتوماسیون در بسیاری از موارد می توانند ایمنی، میزان تولید، بهره و کیفیت محصولات را افزایش دهند.
۲- رباتها می توانند در موقعیت های خطرناک کار کنند و با این کار جان هزاران انسان را نجات دهند.
۳- رباتها به راحتی محیط اطراف خود توجه ندارند و نیازهای انسانی برای آنها مفهومی ندارد. رباتها هیچگاه خسته نمی شوند.
۴- دقت رباتها خیلی بیشتر از انسانها است آنها در حد میلی یا حتی میکرو اینچ دقت دارند.
۵- رباتها می توانند در یک لحظه چند کار را با هم انجام دهند ولی انسانها در یک لحظه تنها یک کار انجام می دهند.

معایب رباتها:
۱- رباتها در موقعیتهای اضطراری توانایی پاسخگویی مناسب ندارند که این مطلب می تواند بسیار خطرناک باشد.
۲- رباتها هزینه بر هستند.
۳- قابلیت های محدود دارند یعنی فقط کاری که برای آن ساخته شده اند را انجام می دهند.

برای مثال امروزه برای بررسی وضعیت داخلی رآکتورها از ربات استفاده می شود تا تشعشعات رادیواکتیو به انسانها صدمه نزند.

تأثیر رباتیک در جامعه:
علم رباتیک در اصل در صنعت به‌کار می‌رود و ما تأثیر آن را در محصولاتی که هر روزه استفاده می‌کنیم، می‌بینیم. که این تأثیرات معمولاً در محصولات ارزان‌تر دیده می‌‌شود.
ربات‌ها معمولاً در مواردی استفاده می‌شوند که بتوانند کاری را بهتر از یک انسان انجام دهند یا در محیط پر خط فعالیت نمایند مثل اکتشافات در مکان‌های خطرناک مانند آتش‌فشان‌ها که می‌توان بدون به خطر انداختن انسان‌ها انجام داد.

مشکلات رباتیک:
البته مشکلاتی هم هست. یک ربات مانند هر ماشین دیگری، می‌تواند بشکند یا به هر علتی خراب شود. ضمناً آن‌ها ماشین‌های قدرتمندی هستند که به ما اجازه می‌دهند کارهای معینی را کنترل کنیم.
خوشبختانه خرابی ربات‌ها بسیار نادر است زیرا سیستم رباتیک با مشخصه‌های امنیتی زیادی طراحی می‌شود که می‌تواند آسیب‌ آن‌ها را محدود ‌کند.
در این حوزه نیز مشکلاتی در رابطه با انسان‌های شرور و استفاده از ربات‌ها برای مقاصد شیطانی داریم. مطمئناً ربات‌ها می‌توانند در جنگ‌های آینده استفاده شوند. این می‌تواند هم خوب و هم بد باشد. اگر انسان‌ها اعمال خشونت آمیز را با فرستادن ماشین‌ها به جنگ یکدیگر نمایش دهند، ممکن است بهتر از فرستادن انسان‌ها به جنگ با یکدیگر باشد. ربات‌ها می‌توانند برای دفاع از یک کشور در مقابل حملات استفاده می‌شوند تا تلفات انسانی را کاهش دهد. آیا جنگ‌های آینده می‌تواند فقط یک بازی ویدئویی باشد که ربات‌ها را کنترل می‌کند؟

مزایای رباتیک:
مزایا کاملاً آشکار است. معمولاً یک ربات می‌تواند کارهایی که ما انسان‌ها می‌خواهیم انجام دهیم را ارزان‌تر انجام‌ دهد. علاوه بر این ربات‌ها می‌توانند کارهای خطرناک مانند نظارت بر تأسیسات انرژی هسته‌ای یا کاوش یک آتش‌فشان را انجام دهند. ربات‌ها می‌توانند کارها را دقیقتر از انسان‌ها انجام دهند و روند پیشرفت در علم پزشکی و سایر علوم کاربردی را سرعت ‌بخشند. ربات‌ها به ویژه در امور تکراری و خسته کننده مانند ساختن صفحه مدار، ریختن چسب روی قطعات یدکی و… سودمند هستند.

تاثیرات شغلی:
بسیاری از مردم از اینکه ربات‌ها تعداد شغل‌ها را کاهش دهد و افراد زیادی شغل خود را از دست دهند، نگرانند. این تقریباً هرگز قضیه‌ای بر خلاف تکنولوژی جدید نیست. در حقیقت اثر پیشرفت‌ تکنولوژی مانند ربات‌ها (اتومبیل و دستگاه کپی و…) بر جوامع ، آن است که انسان بهره‌ورتر می‌شود.

آینده رباتیک:
جمعیت ربات‌ها به سرعت در حال افزایش است. این رشد توسط ژاپنی‌ها که ربات‌های آن‌ها تقریباً دو برابر تعداد ربات‌های آمریکا است، هدایت شده است.
همه ارزیابی‌ها بر این نکته تأکید دارد که ربات‌ها نقش فزاینده‌ای در جوامع مدرن ایفا خواهند کرد. آن ها به انجام کارهای خطرناک، تکراری، پر هزینه و دقیق ادامه می‌دهند تا انسان‌ها را از انجام آن‌ها باز دارند.

جهت ثبت نام دردوره آموزشی رباتیک بر روی تصویر فوق کلیک نمایید.

دوره غیر حضوری است و محتوای الکترونیکی در قالب CD یا DVD به آدرستان ارسال می گردد

پس از پایان گواهی ومدرک معتبر دوره آموزشی رباتیک با قابلیت ترجمه رسمی دریافت می نمایید.

مشاوره رایگان: ۰۲۱۲۸۴۲۸۴ و ۰۹۱۳۰۰۰۱۶۸۸ و ۰۹۳۳۰۰۲۲۲۸۴ و ۰۹۳۳۰۰۳۳۲۸۴ و ۰۹۳۳۰۰۸۸۲۸۴ و ۰۹۳۳۰۰۹۹۲۸۴

تاریخچه تحولات حوزه رباتیک 

۱۹۲۰: نمایش نامه نویس چک اسلواکی Karl capek، کلمه ربات را در نمایش«‌ربات‌های جهانی روسیه» استفاده کرد این جمله از کلمه چکی « Robota» به معنی« کوشش ملال آور‌» آمده است.
۱۹۳۸: نخستین الگوی قابل برنامه‌ریزی که یک دستگاه سم‌پاشی بود، توسط دو آمریکایی به نام‌های Willard pollard و Harold Roselund برای شرکت devilbiss طراحی شد.
۱۹۴۲: ایزاک آسیموفRunaround را منتشر کرد و در آن قوانین سه‌گانه رباتیک را تعریف کرد.
۱۹۴۶: ظهور کامپیوتر: George Devol، با استفاده از ضبط مغناطیسی، یک دستگاه playback همه منظوره، برای کنترل ماشین به ثبت رساند. John Mauchly اولین کامپیوتر الکترونیکی (ENIAC) را در دانشگاه پنسیلوانیا ساخت. در MIT، اولین کامپیوتر دیجیتالی همه منظوره (Whirl wind) اولین مسئله خود را حل کرد.
۱۹۵۱: در فرانسه Reymond Goertz اولین بازوی مفصلی کنترل از راه دور را برای انجام مأموریت هسته‌ای طراحی کرد. طراحی آن مبتنی بر کلیه روابط متقابل مکانیکی بین بازوی اصلی و فرعی با استفاده از روش متداول تسمه و قرقره بود که نمونه‌هایی برگرفته از این طرح هنوز هم در مواردی که نیاز به لمس نمونه‌های کوچک هسته‌ای است، دیده می‌شود.
۱۹۵۴: George Devol اولین ربات قابل برنامه‌ریزی را طراحی و عبارت جهانی اتوماسیون را ابداع کرد. این امر زمینه‌ای برای نام‌گذاری این شرکت به Unimation در آینده شد.
۱۹۵۹: Marvin Minsky و John McCarthy آزمایشگاه هوش مصنوعی را در MIT بنا نهادند.
۱۹۶۰: Unimation توسط شرکت Coudoc خریداری شد و توسعه سیستم ربات‌های آن آغاز گردید. کارخانجات ساخت تراشه مانند AMF پس از آن شناخته شدند و اولین ربات استوانه ای شکل به نام Versatran که توسط Harry Johnson&Veljkomilen kovic طراحی شده بود، فروش رفت.
۱۹۶۲: جنرال موتورز اولین ربات صنعتی را از Unimation خریداری کرد و آن را در خط تولید خود قرار داد.
۱۹۶۳: John Mccarthy آزمایشگاه هوش مصنوعی دیگری از دانشگاه استنفورد بنا کرد.
۱۹۶۴: آزمایشگاه‌های تحقیقاتی هوش مصنوعی در M.I.T ،مؤسسات تحقیقاتی استنفورد (SRI)، دانشگاه‌ استنفورد و دانشگاه ادین برگ گشایش یافت.
۱۹۶۴: رباتیک C&D پایه گذاری شد.
۱۹۶۵: دانشگاه Carnegie Mellon مؤسسه رباتیک خود را تأسیس کرد.
۱۹۶۵: حرکت یکنواخت ( Homogeneous Trans formation) در شناخت نحوه حرکات ربات به کار رفت. این روش امروزه به عنوان نظریه اسامی رباتیک وجود دارد.
۱۹۶۵: ژاپن ربات Verstran ( نخستین رباتی که به ژاپن وارد شد) را از AMF خریداری کرد.
۱۹۶۸: کاوازاکی مجوز طراحی ربات‌های هیدرولیک را از Unimation گرفت و تولید آن را در ژاپن آغاز کرد.
۱۹۶۸: SRI،Shakey (یک ربات سیار با قابلیت بینایی و کنترل با یک کامپیوتر به اندازه یک اتاق) را ساخت.
۱۹۷۰: پروفسور victor sheinman از دانشگاه استنفورد بازوی استاندارد را طراحی کرد. ساختار ترکیب حرکتی او هنوز هم به بازوی استاندارد معروف است.
۱۹۷۳: Cincinnate Milacron اولین مینی کامپیوتر قابل استفاده تجاری که با رباتهای صنعتی کنترل می شد(T3) را عرضه کرد. ( طراحی توسطRichard Hohn )
۱۹۷۴: پروفسور Victor Scheinman، سازنده بازوی استاندارد، Inc Vicarm را جهت فروش یک نسخه برای کاربردهای صنعتی ساخت. بازوی جدید با یک مینی کامپیوتر کنترل می‌شد.
۱۹۷۶: Vicarm Inc در کاوشگر فضایی وایکینگ ۱و۲ استفاده شد. یک میکرو کامپیوتر هم در طراحی vicarm به کار رفت.
۱۹۷۷: یک شرکت ربات اروپایی (ASEA)، دو اندازه از ربات‌های قدرتمند الکتریکی صنعتی را عرضه کرد که هر دو ربات از یک کنترلر میکرو کامپیوتر برای برنامه ریزی عملکرد خود استفاده می‌کردند.
۱۹۷۷: Inc, Unimation vicarm را فروخت.
۱۹۷۸: unimation با استفاده از تکنولوژی Vicarm ‌ ( puma) ماشین قابل برنامه‌ریزی برای مونتاژ( puma) را توسعه داد . امروزه همچنان می‌توان puma را در بسیاری از آزمایشگاه‌های تحقیقاتی یافت.
۱۹۷۸: ماشین خودکار Brooks تولید شد.
۱۹۷۸: IBM و SANKYO ربات با بازوی انتخاب کننده، جمع کننده و مفصلی (SCARA) که در دانشگاه Yamanashi ژاپن برنامه‌ریزی و تولید شده بود، را فروختند.
۱۹۸۰: Cognex تولید شد.
۱۹۸۱: گروه ربات‌های CRS عرضه شد.
۱۹۸۲: Fanuc از ژاپن و جنرال موتورز درGM Fanuc برای فروش ربات در شمال آمریکا قرار داد بستند.
۱۹۸۳: تکنولوژی Adept عرضه شد.
۱۹۸۴: Joseph Engelberger ایجاد تغییرات در رباتیک را آغاز کرد و پس از آن نام ربات‌های کمکی (Helpmate) به ربات‌های خدماتی توسعه یافته (developed service Robots) تغییر یافت.
۱۹۸۶: با خاتمه یافتن مجوز ساخت Unimation، کاوازاکی خط تولید ربات‌های الکتریکی خود را توسعه داد.
۱۹۸۸: گروه Staubli، Unimation را از Westing house خرید.
۱۹۸۹: تکنولوژی Sensable عرضه شد.
۱۹۹۴: یک ربات متحرک شش پا از مؤسسه رباتیک CMUیک آتشفشان در آلاسکا را برای نمونه‌برداری از گازهای آتشفشانی کاوش کرد.
۱۹۹۷: ربات راه‌یاب مریخ ناسا از زمانی‌که ربات وارد مریخ شد تصاویری از جهان را ضبط و ربات سیار Sojourner تصاویری از سفرهایش به سیاره‌های دور را ارسال کرد.
۱۹۹۸: Honda نمونه ای از p3 (هشتمین نمونه در پروژه طراحی شبیه انسان ) که در ۱۹۸۶ آغاز شده بود را عرضه کرد.
۲۰۰۰: Honda نمونه آسیمو نسل بعدی از سری ربات‌های شبیه انسان را عرضه کرد.
۲۰۰۰: Sony از ربات شبیه انسان خود که لقب SDR ( Sony Dream Robots) را گرفت، پرده برداری کرد.
۲۰۰۱: Sony دومین نسل از ربات‌های سگ Aibo را عرضه کرد.
۲۰۰۱: سیستم کنترل از راه دور ایستگاه فضایی(SSRMS ) توسط مؤسسه رباتیک MD در کانادا ساخته و با موفقیت به مدار پرتاب شد و عملیات تکمیل ایستگاه فضایی بین‌المللی را آغاز کرد.

میکروکنترلرها
اروزه میکروکنترلر ها در تمامی دستگاه‌های زندگی روزمره وجود‌دارند. ساده‌ترین آن در ماشین‌های لباسشویی و کنترل تلویزیون و … است و انواع پیچیده‌تر ریزکنترلر ها در صنعت مورداستفاده قرارگرفته‌است. میکروکنترلر ها ساختار ساده دارند و با برنامه‌ریزی متفاوت کاربرد آنها مشخص می‌شود.
بیت میکروکنترلر ۸بیتی، عملیات محاسباتی و منطقی را اجرامی­‌کند. مانند میکروکنترلر ۸بیتی اینتل ۸۰۵۱ و ۸۰۳۱. میکروکنترلر۱۶بیتی با دقت و عملکرد بیشتری نسبت به ۸بیتی عملیات را اجرامی­‌کند. مانند اینتل ۸۰۹۶. میکروکنترلر۳۲بیتی در دستگاه‌­های کنترل‌شده خودکار استفاده می­‌شود که با ۳۲بیت تمام عملیات منطقی و محاسباتی را انجام‌­دهد. حافظه ۱-    External  Memory  Microcontroller میکروکنترلربا حافظه خارجی نوعی از تراشه‌ها است که تمام بلوک­های یک میکروکنترلردرداخل آن تعبیه نشده‌است. میکروکنترلر۸۰۳۱ حافظه برنامه، درداخل ساختار تراشه وجود‌ندارد. ۲-    Embedded Memory Microcontroller میکروکنترلر با حافظه جاسازی‌شده نوعی تراشه‌است که تمام بلوک­‌های توابع در داخل آن تعبیه شده‌است. میکروکنترلر۸۰۵۱ تمام برنامه­‌ها، حافظه داده، تایمر، وقفه وپورت­‌های I/O در داخل آن جاسازی‌شده‌است. مجموعه دستورالعمل­ها CISC مخفف کلمه complex instruction set computer به معنی مجموعه دستورالعمل­‌های پیچیده کامپیوتری است که به کاربر اجازه می­‌دهد یک دستورالعمل را جایگزین چندین دستورالعمل پیچیده کند. RISC مخفف کلمه  Reduced Instruction Set Computers به معنی مجموعه دستورالعمل­‌های کاهش‌یافته کامپیوتری است. RISC زمان عملیات را با کوتاهترکردن چرخه ساعت دستورالعمل­‌ها کاهش می­دهد. بر اساس ساختارمعماری : معماریHarvard : در این ساختارمعماری ذخیره­‌سازی و کانال­های سیگنال برای هرمجموعه دستورالعمل و داده به صورت جداگانه ایجاد‌شده است. این معماری کل داده‌­ها را در CPU ذخیره می کند و هیچ دسترسی برای ذخیره دستورالعمل به عنوان داده وجود‌ندارد. امکان دسترسی همزمان به دستورالعمل­‌ها و داده ذخیره­‌شده درون کانال­‌های داخلی میکروکنترولر را فراهم می­‌کند. معماری Von Neumann : دانشمندی به‌­نام John Von Neumann این ساختار را ارائه کرد. در این معماری برای دستورالعمل و داده یک مسیرداده یا کانال وجود دارد بنابراین CPU یک عمل واحد را در یک زمان انجام می‌­دهد. این عمل ممکن است خواندن یا نوشتن روی داده یا استخراج مجموعه ای از دستورالعمل­‌ها از حافظه باشد. بنابراین عمل استخراج و انتقال­‌داده نمی­‌تواند همزمان با استفاده از یک کانال مشترک انجام‌شود. انواع میکروکنترلر ها: میکروکنترلر ۸۰۵۱: از خانواده میکروکنترلر های ۸۰۵۱ بیشتر استفاده می­‌شود و این گروه تلاش می­‌کنند که انتخابی ایده­‌آل برای متخصصان و علاقمندان باشند. شرکت اینتل میکروکنترلر اصلی ۸۰۵۱ را اختراع کرد و دو نوع دیگر این خانواده در زیر آورده‌شده‌است خواندنی ها فرکانس یا بسامد به زبان ساده ۱۷ تیر,۱۳۹۹ ۹۲۳ مدار الکتریکی به زبان ساده ۱۰ خرداد,۱۳۹۹ ۲۱,۲۰۲  میکروکنترلر ۸۰۵۲ دارای ۳ تایمر و ۲۵۶ بایت حافظه است و علاوه برآن ویژگی­‌های ریزکنترلر های ۸۰۵۱ را نیزدارد. این تراشه زیرمجموعه تراشه ۸۰۵۱ است.  میکروکنترولر ۸۰۳۱ که یک تراشه بدون ROM است و تمام ویژگی­‌های تراشه ۸۰۵۱ را داراست. برای اجرا یک ROM 64کیلوبایتی می‌­تواند به این تراشه اضافه‌شود. میکروکنترلر۸۰۵۱ دو نوع حافظه مختلف به‌­نام NV-RAM و UV-EPROM درتراشه­‌های خود استفاده‌کرده‌است. معماری میکروکنترلر۸۰۵۱: میکروکنترلر۸۰۵۱ یک تراشه ۸بیتی است که ۴۰ پایه دوبل درونی دارد. ۴کیلوبایت از حافظه ROM(در فضای قابل برنامه‌ریزی تراشه)و ۱۲۸ بایت از حافظه ROM که داخلی هستند و می­‌تواند حافظه ۶۴کیلوبایتی خارجی به‌­آن متصل شود. ۴ پورت موازی ۸ بیتی که به سادگی قابل­‌برنامه‌­ریزی وآدرس‌­دهی هستند. یک تولیدکننده نوسان روی تراشه قراردارد که فرکانسی معادل ۱۲­مگاهرتز تولید­می­‌کند و دو پایه به عنوان دو پورت سریال ورودی و خروجی ­روی تراشه وجود­دارد. دو تایمر۱۶بیتی که به­‌عنوان تایمر برای عملکرد داخلی و همچنین شمارنده برای عملکرد خارجی تعبیه شده است. میکروکنترلر ۸۰۵۱ شامل ۵ منبع وقفه به‌­نام‌های: وقفه پورت سریال، وقفه تایمر۱، وقفه خارجی ۰، وقفه تایمر۰ و وقفه خارجی ۱ است. برای برنامه­‌ریزی این میکروکنترلر ازسه ثبات (GPRs (General Purpose Registers ثبات هدف عمومی (SFRs (Special Function Registers ثبات تابع خاص (SPRs (Special Purpose Registers ثبات هدف خاص استفاده می­‌شود. میکروکنترلر AVR : سرویس­‌دهنده Atmel در سال ۱۹۶۶میکروکنترولر AVR را ارائه داده که معماری آن بر اساس معماری Harvard است. اساس آن کاهش مجموعه‌­دستورالعمل کامپیوترهاست(RISC).  این معماری داده­‌ها و برنامه را به‌­صورت مجزا ذخیره و همزمان ازآن­ها استفاده می­‌کند. این خانواده از میکروکنترولر برای تراشه‌­هایی که ازحافظه فلش برای ذخیره برنامه استفاده‌می‌­کنند، درمقابل با EPROM قابل­‌برنامه­‌ریزی، EEPROM یا ROM که میکروکنترلر های دیگرهم­زمان آن­ها را بکارمی­‌گیرند، مناسبترند. حافظه فلش یک حافظه قابل‌­برنامه‌­ریزی غیرقابل‌­تغییراست .اگرچه در این معماری دستورات سریعتر انجام‌­می‌­شوند، نوشتن برنامه مشکل‌­تراست. AVR نام میکروکنترولر برپایه معماری RISC است و یک کلمه مخفف نیست.AVR ازاسامی توسعه‌­دهندگان معماری این میکروکنترولر Alf-Egil Bogen و Vegard Wollan گرفته‌شده‌است. معماری میکروکنترلر AVR AT90S8515 نخستین میکروکنترولر بود که براساس معماری AVR ساخته شد. میکروکنترلر AT90S1200 اولین تراشه برای ورود به بازار تجاری بود که در سال ۱۹۹۷ راه‌­اندازی‌شد. SRAM،Flash وEEPROM برروی یک تراشه گنجانده شدند که نیازبه حافظه خارجی در حداکثردستگاه­‌ها حذف‌شود. درچندین تراشه از این خانواده برای اضافه کردن حافظه داده اضافی از باس‌­های موازی خارجی استفاد‌شده‌است. تمامی دستگاه­‌ها به‌­جز تراشه TinyAVR شامل رابط سریال که برای اتصال تراشه سریال فلش و EEPROM هستند. ویژگی های خانواده AVR : ۳ نوع حافظه در میکروکنترلر AVR عبارتند از: Flash: برنامه اصلی در آن ذخیره می‌­شود. SRAM: برای اجرای برنامه به این حافظه نیاز دارد. EEPROM: یک حافظه داخلی و دائمی است که داده­‌ها در آن نگه داری می­‌شود. میکروکنترلر AVR دارای ۳۲ رجیستر ۸بیتی که مستقیما به ALU متصل است. تعداد دستورالعمل­‌های آن نسبتا کم است که معمولا در یک کلاک انجام می­‌شوند.  میکروکنترولرAVR در بازار برق­‌و­الکترونیک مصرف بالایی دارند. برنامه نویسی این دسته با زبان C و بیسیک انجام می‌­شود. تمام برنامه­‌های نوشته‌شده برای همه میکروکنترولرهای Atmel یکسان ولی با ثبات­های متفاوت‌است. خانواده میکروکنترلرAVR :  AVR Clasic: جزو اولین ریزکنترلر ها هستند که سری­‌های جدیدتر آن استفاده می­‌شود وتوانایی بیشتری نسبت به سری ATtiny دارند. ریزکنترلر ها بانام AT90 معرف این سری هستند.  ATtiny: این سری CPU قدرتمند، حافظه فلش ۴ کیلوبایتی و حافظه RAM و EEPROM 128 بایتی دارند. این میکروکنترلر ها به دلیل ابعاد کوچک، پایه‌­های کمتر در مدارهایی که حجمشان مهم است استفاده‌می‌­شود.  ATmega: این خانواده از میکروکنترلر ها جزو قویترین سری هستند و نام آن­ها با ATmega شروع می­‌شود. عدد انتهای آن میزان حافظه فلش موجود در آن را نمایش می­‌دهد مانند ATmega128. میکروها در این خانواده از نظر ولتاژ و فرکانس با­هم متفاوت‌هستند که با دو حرف A و L در انتهای نام آنها جدا می­‌شوند. برای مثال ATmega64A  ولتاژ ۴.۵ تا ۵.۵ و فرکانس ۰ تا ۱۶ مگاهرتز دارد وATmega64L  ولتاژ ۲.۷ تا ۵.۵ و فرکانس ۰ تا ۸ مگاهرتز دارد.  ATXmega: تفاوت عمده این سری با سری ATmega درپهنای باند، رجیسترو باس­‌های دستورالعمل و داده ۱۶بیتی هستند که دو حالت ۸ و ۱۶ بیتی را می­‌توانند پردازش‌کنند، میزان حافظه بیشتر و فرکانس بالاتری‌دارند. این میکروها توان مصرفی کم و Real Time هستند و برای کاربردهای همراه مناسب‌اند. میکروکنترلرPIC : معماری این میکروکنترولربر اساس معماری Harvard و کلمه PIC مخفف «Peripheral Interface Controller» است که شرکت میکروچیپ آن­‌را ارائه کرده‌است. این ریزکنترلر دردسته میکروکنترلر های یکپارچه دسته بندی می­‌شود. در میان میکروکنترلر های ۸بیتی ازجمله موفق­ترین نوع است که مهمترین دلیل آن به­‌روزرسانی مداوم تکنولوژی این تراشه در دستگاه­‌های لوازم خانگی و رفع نیازهای مشتریان‌است. این تراشه از برنامه­‌نویسی C، اسمبلی و بیسیک C پشتیبانی می‌­کند. تراشه PIC در میان صنعتگران بسیار محبوب است. از ویژگی­‌های آن هزینه­‌‌کم،مصونیت دربرابر‌نویز، قابلیت برنامه­‌ریزی­‌سریال و دسترسی گسترده است. معماری میکروکنترلر PIC : معماری میکروکنترلر های ۸ بیتی PIC به صورت زیر دسته بندی‌می­‌شوند: ۱-    معماری Base Line: میکروکنترلر ها با معماری پایه خطی که میکروکنترلر های خانواده PIC10F و برخی از خانواده PIC12 وPIC16 دراین دسته قرارمی‌­گیرند. این ابزارها از۱۲بیت برنامه با ۶ به ۲۸ پایه جایگزین استفاده‌می‌­کنند. مجموعه ویژگی­‌های مشخص از معماری پایه راه‌­حل­‌های سودآوری ارائه می­‌دهد. این معماری برای ابزارهایی که ازباتری استفاده‌می­‌کنند بسیارمناسب‌است. سری PIC10F200 با ۸بیت حافظه فلش با یک بسته ۶پایه­‌ای است. ۲-    معماری Mid Range: دراین معماری ۱۴ بیت کلمه برنامه به خانواده­‌های PIC12 و PIC16 اضافه‌شده‌است. ابزارهای PIC16 دراین معماری انواع گسترده ای از بسته­‌های جایگزین(از ۸ تا ۶۴ بسته)،با سطح پایین تا بالا ازپیوستگی محیطی عرضه‌کرده‌است. PIC16 دارای انواع لوازم جانبی از آنالوگ، دیجیتال و سریال مانند SPI، USART، ۱۲C، USB، LCD و مبدل A/D هستند. میکروکنترلر PIC16 در این معماری قابلیت کنترل را با سوارکردن یک سخت­‌افزار۸ سطحی، معلق­‌کرده‌است. ۳-    معماری High  Performance: معماری عملکردبالا شامل لوازم از خانواده PIC18 است. این میکروکنترلر ها از معماری ۱۶ بیت کلمه برنامه همراه با بسته جایگزین ۱۸ تا ۱۰۰ پایه استفاده‌می‌­کند. لوازم PIC18 دارای عملکردبالا با ترکیب کردن مبدل آنالوگ به دیجیتال هستند. تمام میکروکنترلر های خانواده PIC18 از معماری RISC پشتیبانی‌می‌­کنند. این تراشه ویژگی‌­های پایه، ۳۲ سطح عمق و چندین وقفه داخلی و خارجی را بهبود‌داده‌است. خانواده میکروکنترولر PIC :  PIC10F: اولین ریزکنترلر های سری PIC که ۸ بیتی هستند و ابعاد آن بسیار کوچک و  ۶پایه دارند. با توسعه میکروکنترلر ها سرعت این سری حداکثر۱۶مگاهرتراست.  PIC12F: هزینه‌کم، استفاده آسان و ۸ پایه از ویژگی­‌های این ریزکنترلر ها است وحداکثر سرعت ۳۲ مگاهرتز دارند و ازسری میکروهای ۸ بیتی هستند.  PIC16F: میکروکنترلر ۸ بیتی که حداکثر سرعت آن ۴۸ مگاهرتز است.  PIC18F: قویترین و جدیدترین نوع میکروکنترلر ۸بیتی است که حداکثر سرعت آن به ۶۴ مگاهرتز می­‌رسد که ۸۰ پایه و ۱۲۸ کیلوبایت حافظه فلش دارد.  PIC24F: از سری ریزکنترلر های ۱۶ بیتی PIC هستند که حافظه بیشتر، سرعت بالا و کارکرد بالا از ویژگی­‌های این سری است و سرعت آن حداکثر تا ۲۵۰ مگاهرتز می‌­رسد.  PIC24H و PIC24E: در این سری CPU توسعه یافته و سرعت آن تا ۷۰MIPS می­‌رسد.  dsPIC30F: این میکروها به میکروکنترلر های پردازش سیگنال معروف هستند که سرعت آن­ها ۳۰MIPS است.  DsPIC33F , dsPIC33E: در این سری از ریزکنترلر ها سرعت CPU از ۱۶MIPS به ۷۰MIPS افزایش‌یافته‌است.  سری میکروهای ۳۲بیتی: سرعت فرکانس تا ۲۰۰ مگاهرتز و سرعت CPU تا ۳۳۰MIPS رسیده‌است. این گروه ۲ مگابایت حافظه داخلی فلش و رابط USB ،OTG و Ethernet دارد. میکروکنترلر ARM: ARM نام شرکتی است که معماری میکروپردازنده را طراحی کرده است. همچنین در زمینه صدور مجوز برای تولیدکنندگانی که تراشه واقعی تولید می­‌کنند فعال است. میکروپروسسور ARM معماری ۳۲بیتی RISC است که شرکت Acorn Computer Ltd در سال ۱۹۸۰ توسعه‌داده‌شد. میکروپروسسور ARM حافظه فلش داخلی ندارد و منحصرا برای دستگاه­‌های میکروکنترولرطراحی شده که آموزش و استفاده ازآن ساده است. اما برای به چالش کشیدن دستگاه­‌های جاسازی­‌شده بسیار قدرتمند هستند. معماری میکروکنترلر ARM ویژگی های صرفه­‌جویی انرژی و واحد پردازش مرکزی باعث شده که این تراشه در دستگاه­‌های موبایل  جاییکه هزینه انرژی کم است یک هدف حیاتی برای طراحی باشد. معماری ARM شامل عناصر RISC زیراست:  حداکثر عملکرد تک چرخه­ای  ثبات ۳۲*۱۶ بیتی دائمی  معماری ذخیره و بارگذاری پهنای دستورالعمل تنظیم شده از۳۲ بیت به منظورساده­‌سازی خط­­­‌لوله و رمزگشایی در حداقل تراکم کد  برای دسترسی حافظه ناهماهنگ پشتیبانی ندارد. میکروکنترلر ARM- Cortex : یکی از محبوب­ترین میکروکنترلر های موجود در سیستم­‌های جاسازی شده‌است که در صنایع به­‌ دلیل داشتن ویژگی­‌های زیاد مورداستفاده قرارمی­‌گیرد. میکروکنترلر های ARM، حساسیت و عملکرد بالایی دارند که در طیف گسترده­‌ای از دستگاه‌­ها مانند سیستم‌­های کنترل صنعتی، شبکه‌­های ‌بی‌­سیم و سنسورها و سیستم­های بدنه خودرو استفاده‌می‌­شوند. میکروکنترلر ARM- Cortex  یک ریزکنترلرگر پیشرفته ازخانواده ARM است که با معماری ARMv7 توسعه داده‌شده‌است. خانواده ARM- Cortex به سه خانواده تقسیم بندی شده­ که به شرح زیر است: سری ARM- Cortex Ax سری ARM- Cortex Rx سری ARM- Cortex Mx در حال حاضربسیاری از توسعه­‌دهندگان ریزکنترلر های ۳۲ بیتی را براساس ریزکنترلر های ARM Cortex-M3 ارائه‌می­‌دهند. این تراشه­‌ها زبان برنامه­‌نویسی سطح پایین و بالا را پشتیبانی‌می­‌کنند. اما برخی از این ریزکنترلر های قدیمی به دلیل طراحی با محدودیت دراستفاده از زبان سطح بالا دچارمشکل می­‌شوند. با قدرتمند شدن پردازنده‌ها در گوشی، ابزارهای پوشیدنی جایگاه ویژه‌ای در میان مردم پیداکرده‌است. به همین منظور تراشه‌های سری Cortex-M شرکت ARM  که به دلیل توان مصرف پایین برای ابزارهای پوشیدنی مناسبترند مورد‌استفاده قرارمی‌گیرند. کمپانی ARM بازار تراشه‌های ابزارهای پوشیدنی را دردست گرفته‌است. زومیت این تراشه را بطور کامل موردبررسی قرارداده‌است. برنامه نویسی میکروکنترلرARM cortex ریزکنترلر ARM با فرکانس ۱۰۰مگاهرتز و عملکرد بالا اجرا می‌­شود بنابراین از زبان سطح بالا پشتیبانی می­‌کند.این تراشه با IDES های مختلف Keiluvision3، Keiluvision4، Coocox و مانند آن برنامه‌­ریزی شده­ که میکروکنترلر۸ بیتی از ۸ بیت دستورالعمل و ARM Cortex-m از ۳۲بیت دستورالعمل استفاده‌می­‌کند. میکروکنترولرHitachi: میکروکنترولر Hitachi متعلق به‌خانواده کنترولر H8 است بانام H8 معرفی شده‌اند. در خانواده بزرگ میکروکنترولرهای ۸­بیتی، ۱۶بیتی و ۳۲بیتی قرار دارد که در اویل دهه ۱۹۹۰ در نیمه­‌هادی­‌های Hitachi استفاده‌شده‌است. میکروکنترولرMotorola: میکروکنترولر موتورولا برای عملکردبالا در عملیات دستکاری­‌داده استفاده می­‌شود. این تراشه از ماژول­‌یکپارچه­‌سازی سیستم، زمان پردازش واحد و ماژول سریال سری استفاده‌می­‌کند. میکروکنترلر ۶۸۱۱ ساخت شرکت موتورولا است. کاربردهای میکروکنترولر: میکروکنترولرها برای دستگاه­‌های جاسازی­‌شده درمقایسه با میکروپردازنده­‌های مورداستفاده در رایانه­‌شخصی استفاده می­‌شوند. میکروکنترولرها در اختراعات خودکار و دستگاه­‌ها مانند ابزارهای انرژی، دستگاه­‌های پزشکی، سیستم­‌های کنترل موتوراتومبیل، ماشین­‌های اداری، دستگاه­‌های کنترل از راه‌­دور، اسباب­‌بازی­‌ها و بسیاری از سیستم های جاسازی‌شده استفاده می­‌شوند. با دقت به اندازه و هزینه در مقایسه با یک طراحی که از ریزپردازنده‌ های مختلف، دستگاه­های I/o و حافظه استفاده کرده میکروکنترولرها آن­ها را برای کنترل دیجیتالی و بیشتر دستگاه­‌ها و عملیات ارزانتر کرده‌­است.  کاربرد میکروکنترولر در وسایل زندگی روزمره  دستگاه سنجش و کنترل نور  دستگاه کنترل و اندازه گیری دما   تشخیص آتش و وسایل ایمنی  دستگاه­‌های ابزاردقیق صنعتی  دستگاه­‌های کنترل فرایند کاربرد میکروکنترلر ها در دستگاه­‌های کنترل صنعتی :  ابزارهای دقیق صنعتی  دستگاه کنترل فرایند کاربرد میکروکنترلر در اندازه­‌گیری و وسایل اندازه‌­گیری :   ولت متر   اندازه­‌گیری اجسام چرخشی  سیستم اندازه‌­گیری دستی همه میکروکنترلر های دارای ویژگی­های خاص و کاربردهای متفاوت هستند. نمی‌­توان گفت که کدام­یک کارایی بهتر و یا استفاده مقرون به‌صرفه دارند چراکه هرکدام به‌دلیل کاربرد و ویژگی‌­های خود درموارد مختلف مورداستفاده قرارمی­‌گیرند. تمام شرکت­‌های سازنده با پیشرفت تکنولوژی این ریزکنترلر ها و ویژگی­‌هایشان را به روزرسانی می­‌کنند