بطاقة أردوينو الاصدار 3 (الجزء 2)

image001 

نتطرق في هذا المقال إلى شرح مختصر لهذه البطاقة بعدما أسردنا طريقة صنعها في المقال السابق. سيساعدك هذا الشرح على فهم بعض آلياتها ووظائفها.


تقديم

الجزء الأول كاف لصنع هذه البطاقة، لكن لحبذا لو تضطلع على هذا الجزء القصير لتتعرف على المهام المختلفة للبطاقة من خلال منافذها ومرابطها.

image002


الميكروكنترولور ATmega8 ومرابطه

 

هو العقل والمركب الإليكتروني الأساسي لبطاقة Arduino الإصدار الثالث.وأريد أن أعرفك عليه بإعطائك نبذة عنه.الميكروكنترولور ATmega8مكون من 28 أو 32 مربطا يتم من خلالها التواصل مع الأجهزة الخارجية من إصدار للأوامر واستقبال للإشارات وتزويد بالطاقة. يمكنك أن تجده في ثلاثة أشكال عموما ويمكنك استعمال أي شكل من هذه الأشكال لتؤدي نفس الوظيفة المطلوبة من الميكروكنترولور:

l         الشكل PDIP: وهو الشكل الطويل.

l         الشكل TQFP وهو شكل مربع بركن واحد مبثور.

l         الشكل MLF وهو أيضا شكل مربع لكن أركانه الأربعة مبثورة.

 image003

 image004

 image005

 

المربط

الدور

VCC

الطاقة (القطب الموجب)

GND

الأرضية (القطب السالب)

PB7 (أو XTAL2)

يوصل بالمتذبذب الكريستالي (يهتم بما يسمى الساعة يعني Clock)

PB6 (أو XTAL1)

يوصل بالمتذبذب الكريستالي (يهتم بما يسمى الساعة يعني Clock)

من PB5 إلى PB0

من المربط المنطقي 13 إلى المربط المنطقي 8

من PD7 إلى PD2

من المربط المنطقي 7 إلى المربط المنطقي 2

PD1

المربط المنطقي 1 (المربط TX)

PD0

المربط المنطقي 0 (المربط RX)

PC6

يستعمل لإعادة التهيئة في حالة معينة لا داعي لذكرها هنا

من PC5 إلى PC0

من المربط التناظري 5 إلى المربط التناظري 0

RESET

إعادة التهيئة (إعادة مسح جميع المعلومات من الميكروكنترولور)

AVCC

من خلاله يتم تزويد المحول A/Dأي (A/D Convertor) والمرابط PC والمرابطين ADC6 و ADC7 بالطاقة الكهربائية. يجب أن يوصل هذا المربط بطاقة كهربائية خارجية (البطارية مثلا)

AREF

هو المربط المرجعي التناظري للمحول A/D

ADC7

لا أدري

ADC6

لا أدري

 


منافذ البطاقة Arduino

 image006

 image007

 

المنفذ

الدور

المنفذ المتتالي X1

(أي RS-232 serial port) عن طريقه يتم إيصال البطاقة بالحاسوب من أجل برمجة الميكروكنترولور.

تسمى طريق الاتصال هذه بالاتصال المتتالي (serial communication).

منبع الطاقة DC1

يتم من خلاله تزويد البطاقة بالطاقة إذا كانت منفصلة عن الحاسوب.

المنفذ ICSP

يستعمل لبرمجة الميكروكنترولور بـ bootloader. يتكون من 6 مرابط وأول مربط مشار إليه بالرقم 1 في الصورة.

الجسر JP0

يتكون من 3 مرابط.

l       عندما يكون الجسر JP0 بين المربط 2 والمربط 3، يعني هذا أننا نريد إيصال البطاقة بالحاسوب عن طريق المنفذ المتتالي X1.

l       عندما يكون الجسر JP0 بين المربط 1 والمربط 2، يتم إيقاف الاتصال المتتالي وعوضها يتم تنشيط المقاومة pull-down الخارجية في المربطين RX و TX.

l      عندما يتم حذف الجسر تماما بين المربط الثلاثة، يتم إيقاف الاتصال المتتالي واستخدام المربطين RX و TX كمربطين منطقيين فقط.

الجسر JP4

يتكون من مربطين.

l      عندما يكون الجسر JP4 بين المربط 1 والمربط 2، يتم تنشيط إعادة التهيئة (أي reset) حتى تكون بشكل تلقائي. تكون هذه الخاصية مفيدة خصوصا عندما تريد تحويل الشيفرات إلى البطاقة حيث يتم إعادة تهيئة الميكروكنترولور من جديد ليستقبل الشيفرة الجديدة ويمحي الشيفرة القديمة المتواجدة فيه.

l       عندما يتم حذف الجسر تماما بين المربطين، يتم تفعيل عكس ما قيل سابقا.

الزر الكهربائي S1

عند الضغط على هذا الزر يتم إعادة تهيئة البطاقة من جديد ليتم استقبال شيفرة جديدة وحذف الشيفرة القديمة من الميكروكنترولور.

الصمامات الضوئية

توجد 4 صمامات ضوئية وهي كالتالي:

        POWER: يشتعل الضوء عندما يتم تزويد البطاقة بالطاقة الكهربائية.

         RX: يصدر وميضا ضوئيا عندما تكون البطاقة في حالة استقبال المعلومات عن طريق الاتصال المتتالي.

         TX: يصدر وميضا ضوئيا عندما تكون البطاقة في حالة ارسال للمعلومات عن طريق الاتصال المتتالي.

         L: متصلة بالمربط المنطقي 13 عن طريق مقاومة كهربائية. وهذا الصمام مفيذ عند امتحان عمل البطاقة بالشيفرة الجديدة. كما أنه من الطبيعي أن يصدر وميضا ضوئيا عندما يتم برمجة الميكروكنترولور عن طريق المنفذ ICSP.

مرابط الطاقة

توجد 5 أنواع من المرابط المخصصة للطاقة الكهربائية:

         RST: من خلاله يتم إعادة تهيئة البطاقة عند إيصاله بالأرضية (القطب السالب للتيار الكهربائي).

         NC: لا يستعمل مع الاصدار 3 للبطاقة أردوينو. لكنه مستعمل كمربط 3.3V في الاصدار المسمى Diecimila.

         0V: ويسمى أيضا بالأرضية أو GND أو القطب السالب بكل سهولة. توجد منه 3 مرابط في هذه البطاقة. اثنان منهما بين المربطين 9V و 5V والآخر بمحاداة المربط AREF. عندما يحتاج أي مركب إليكتروني خارجي للطاقة الكهربائية يمكن إيصال قطبه السالب بأي مربط من هذه المرابط الثلاثة، وإيصال قطبه الموجب بأحد المربطين 5V أو 9V حسب الاحتياج.

         5V: عندما يتم تزويد البطاقة بالطاقة الكهربائية اللازمة، يتم استخدام هذا المربط كمزود للطاقة ذات جهد كهربائي 9 فولط.

         9V: عندما يتم تزويد البطاقة بالطاقة الكهربائية اللازمة، يتم استخدام هذا المربط كمزود للطاقة ذات جهد كهربائي 9 فولط.

 

ملاحظة: عندما تكون البطاقة منفصلة عن الطاقة الكهربائية من خلال المنفذ المتتالي X1 أو منبع الطاقة DC1، يمكننا حينها ايصالها بالكهرباء عن طريق استخدام أحد المرابط 0V للتيار السالب، أما التيار الموجب فيوصل عن طريق أحد المربطين 9V أو 5V حسب الحاجة.

المرابط الرقمية

توجد 13 مربطا منطقيا (digital pins).

يتم استعمالها عند التعامل مع مستشعرات (أي حساسات) إليكترونية التي تعطيك الإجابة بـ: نعم أو لا، 1 أو 0، صح أو خطأ، true أو false، vrais أو faut...

ولها استعمالات أخرى أيضا، ألا وهي:

         المربطين RX و TX: مربطين للتواصل.

         التواصل بتقنية PWM: باستعمال المرابط 3 و 5 و 6 (فقط مع الميكروكنترولور ATmega168).

         التواصل بتقنية PWM: أيضا باستعمال المرابط 9 و 10 و 11 (مع الميكروكنترولور ATmega168 و ATmega8).

         التواصل بتقنية SPI: باستعمال المرابط 10(يمثل SS) و 11(يمثل MOSI) و 12(يمثل MISO) و 13 (يمثل SCK).

المرابط التناظرية

توجد 6 مرابط تناظرية (analog pins).

يتم استعمالها عند التعامل مع مستشعرات (أي حساسات) إليكترونية التي تعطيك عدة إجابات كـ: درجة الحرارة، مستوى الضغط، شدة نصوع الضوء...

ولها استعمالات أخرى أيضا، ألا وهي:

l         التواصل بتقنية I2C: يكون حينها المربط 4 يمثل SDA والمربط 5 يمثل SCL.

l         ويمكن استعمالها كمرابط منطقية إضافية أيضا.

المربط AREF

يمكن أن يستعمل كـ:

         AVCC أو AREF الداخلي: في هذه الحالة يجب إضافة مكثف لفصل الإشارة من أجل تحسين قوتها.

         AREF الخارجي: في هذه الحالة يوصل هذا المربط بتيار مرجعي خارجي.

 

ملاحظة: قبل إيصال تيار مرجعي خارجي بهذا المربط، يجب تعديل الشيفرة المتواجدة في الملف wiring.c وإعادة تحميله.

 


وفي النهاية

image008

بهذا نكون قد انتهينا من صناعة البطاقة أردوينو الإصدار 3. وما زلنا نواصل تزويدكم بصناعة بطاقات برمجية ومبرمجة أخرى إلى ما شاء الله.

 

سيكون ان شاء الله الموقع اصنعها موسوعة كاملة شاملة مليئة بأمثلة كثيرة حول صناعة البطاقات الاليكترونية بالإضافة إلى صنع أجهزة أخرى سواء كانت متطورة جدا أو للملهوفين على التقنيات وأخرى بسيطو جدا لكل الناس.

 

بورك فيكم. والسلام!

 


تأليف محمد السهلي

 

{jumi [*3]}


 المراجع

 

http://www.atmel.com/Images/doc2486.pdf

http://www.isna3ha.com/images/cat_robot/electronic/PCB04/atmega8/ArduinoSeverinoManual2.pdf


التعليقات   

 
mohamed boulachyakh
+1 # mohamed boulachyakh 2013-10-25 23:37
حفضك الله ورعاك شكرا جزيلا على تعاونك
رد | رد مع اقتباس | اقتباس | تقرير إلى المدير
 

أضف تعليق


كود امني
تحديث


Go to top