مهند الرواشدة http://www.isnaha.com Wed, 18 Jul 2018 12:42:42 +0000 Joomla! - Open Source Content Management ar-aa المؤقت 555 والتعديل النبضي PWM http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/768-المؤقت-555-والتعديل-النبضي-pwm http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/768-المؤقت-555-والتعديل-النبضي-pwm

المؤقت 555 والتعديل النبضي PWM

image001

المؤقت 555 هو دارة متكاملة التي تُعد من أكثر الدارات المدمجة شيوعاً لتعدد استخداماتها "كمهتز وحيد الإستقرار monostable  وعديم الإستقرار astable وغيرها الكثير. نتطرق في هذا المقال إلى كيفية التعامل معها بالإضافة لتقنية التعديل النبضي PWM.


المؤقت 555

 

يحتوي المؤقت 555 على 8 أرجل لها التوزيع كما هو مبين في الشكل جانبه.

image002
خطاطة المؤقت 555

كما أنها داخلياً لها الدارة الكهربائية كما في الشكل التالي:

image003

الدارة الداخلية للمؤقت 555


تقنية التعديل النبضي PWM

 التعديل النبضي PWM هو تقنية تسمح لنا بالتحكم بالقيم التناظرية بطريقة رقمية CAVDوهي تتلخص بالتحكم بعدد النبضات في الدورة الواحدة  أو مايسمى بالدورة المشغولية ( بالإنجليزية Duty Cycle)  ويمكن حسابها من خلال العلاقة التالية:

K = tp/(tp1+tp2) = tp/Ttotal

بحيث:
tp1 : هي المدة الزمنية التي تكون فيها النبضة مرتفعة   (يرمز لها بـ 1 أو HIGH)

tp2 : هي المدة الزمنية التي تكون فيها النبضة منخفضة (يرمز لها بـ 0 أو LOW)

Ttotal : تمثل طول الفترة الزمنية الكاملة للنبضة الواحدة.

image004

رسم يمثل نبضات ملونة بالأحمر والقيم المذكورة في العلاقة أعلاه

الجهد الكهربائي الناتج يساوي:

Vout = K×Vin

مثلاً لو كان الجهد الكهربائي الداخل Vin لدينا يساوي 10 فولت والدورة المشغولية K تساوي 35% فإن الجهد الناتج يساوي:

Vout= 0.35×10= 3.5V


التركيب والأجزاء الرئيسية

 

سنقوم الآن بعمل دارة للتحكم بالجهد باستخدام المؤقت 555 وتقنية PWM. لتيسير الأمور نعمل في البداية محاكاة لها باستخدام برنامج Workbench Multisim وهو برنامج للمحاكاة الحاسوبية للدارات الكهربائية. نرى في المخطط التالي توصيلات الدارة الكهربائية:

image005


وهذا الفيديو يوضح كيفية توصيل الدارة:

{youtube}FDWgAmXcoLc{/youtube}

 

كما نرى بالفيديو فإن المكونات المطلوبة سهلة ورخيصة وهي كالتالي:

 

العربية

الإنجليزية

الفرنسية

الكمية

الرمز في الدارة الكهربائية

الصيغة أو الرمز

المقاومة

Resistor

Résistance

1

R1

470 أوم

2

R3, R4

1000 أوم

مقاومة متغيرة

Potentiometer

1

R2

50 كيلو أوم

المكثف

Capacitor

Condensateur

1

C1

100 نانو فاراد

1

C2

10 نانو فاراد

الترنزستور

Transistor

1

Q1

NPN نوع 2n2222

الصمام الثنائي

Diode

2

D1, D2

1N4001

الصمام الضوئي

LED

1

LED1

 

المؤقت 555

555 timer

Timer 555

1

U1

NE555

 

في حال الحاجة لقيادة المحركات يفضل أستخدام الترانزستور TIP41 
ديود عكسي "في حالة إستخدام المحرك ويوضع بين مصدر الجهد والترانزستور".

image006

هنا يتم الحصول على مطال نبضي بتردد يبلغ 150 هيرتز تقريباً (أي جيد جداً). وهنا التوصيلة في حال استخدام هذه الدارة لقيادة محرك ذو تيار مباشر (يمكن قيادة أي محرك ذو تيار مباشر بمجال جهد من 5 – 18 فولت) وبتيار أعظمي يبلغ 10 أمبير (في حالة استخدام الترانزستور TIP41) أو تيار اعظمي 600 ميليأمبير في (في حالة استخدام الترانزستور 2N2222).

image007

وهذا الفيديو للدارة التي نفذتها بنفسي :

{youtube}pgEHBc82z18{/youtube}


تأليف

المؤلف الأصلي: مهند بسام الرواشدة (الأردن)

البريد الإليكترونيGenotronex@yahoo.com و Genotronex@gmail.com


]]>
Genotronex@yahoo.com (مهند الرواشدة) المؤقت 555 Wed, 12 Sep 2012 02:31:37 +0000
بطاقة أردوينو ميغا 2560 http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/521-بطاقة-أردوينو-ميغا-2560 http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/521-بطاقة-أردوينو-ميغا-2560

بطاقة أردوينو ميغا Arduino MEGA2560

image001

البطاقة البرمجيةأردوينوهي من المشاريع المفتوحة المصدر. ونريد اليوم إعطائكم بعض التفاصيل حول صناعة الإصدار Arduino MEGA2560  حتى تتمكن من صناعتها بنفسك، لما لها من مزايا وخصائص كثيرة بفضل استخدام الميكروكنترولر ATMEGA2560 والتي سنوضحها في هذا المقال.


تقديم

 

تعتمد البطاقة البرمجية Arduino MEGA 2560  على الميكروكنترولور ATMEGA2560 ويحتوي على 54 مربطاً (مداخل ومخارج)، يمكن استعمال 14 مربطاً منها على شكل مخرج لقناة الأتصال المسماة PWM، بالإضافة لـ 16 مربطاً تناظرياً Analogue I/O ومتذبذ كريستالي يعمل عند 16MHz. يمكن ربطها بالحاسوب ببساطة عن طريق كابل USB أو حتى عن طريق محول حائط  "على أن تكون قيمته بين 7-20 فولط" أو حتى باستخدام بطارية لتجعلها تعمل.

 

أهم مواصفات هذه البطاقة هي:

الصفة

الرمز أو القيمة

الميكروكنترولور المتحكم

ATMEGA2560

فولطية العمل

5V

جهد الدخل المغذي للبطاقة

الموصى به  " 7 - 12 فولط "

حدود جهد الدخل المغذي للبطاقة

" 7 – 20 فولط "

عدد المرابط  الرقمية

54 مربط  للدخول والخروج منهم 14 للقناةPWM

عدد المرابط التناظرية

16 مربطاً

تيار مربط  الدخول-الخروج

40 مليأمبير

ذاكرة الفلاش

256 كيلو بايت منهم 8 كيلو بايت  يستخدم كبرنامج اقلاع Bootloader

المتذبذب المستخدم

16MHz

 


ما نود صنعه

 

البطاقة التي نود صنعها هي بطاقة  Arduino MEGA 2560. وصورتها كالتالي:

image002

image003


لا بد من قرأته

لإنجاز هذه البطاقة بنجاح فلابد لك وأنت تتبع نفس المنهاج المشروح هنا:
 

اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 1

اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 2

اصنعها إليكترونيا – تحويل الدارات إلى بطاقات إليكترونية


المركبات الالكترونية الأساسية

 

ستجد في الملف التالي مختلف الأجزاء و المركبات التي ستحتاجها لصنع هذه البطاقة:

Partlist

Netlist

 

الميكروكنترولور ATMEGA2560

 

وهو يعتبر بمثابة الدماغ لهذه البطاقة والرسم التالي يوضع كل مرابط هذه المتحكم:

image004

وللتعرف بشكل أكبر على هذا المتحكم يمكنك زيارة الموقع في الرابط أدناه.

http://www.atmel.com/devices/ATMEGA2560.aspx

 

 

الدارة الكهربائية  العامة للبطاقة أردوينو ميغا 2560

 

ستجد رسماً للدارة الكهربائية لهذه البطاقة عند النقر على الملف التالي:

الدارة الكهربائية العامة للبطاقة

 

وتستطيع من خلال هذا الملف رؤية كيفية توصيل العناصر الالكترونية مع بعضها البعض بشكل واضح.


تصميم البطاقة

 

يمكنك تحميل تصميم البطاقة بصيغة pdf من الرباط التالي مباشرة (خاص لمن لا يعرف استخدام البرنامج Eagle):

 

تصميم البطاقة

 

وإذا كنت تأبى إلا أن تستخدم البرنامج Eagle فيمكنك تحميل ملفات التصميم من هنا أيضا:

 

ملفات Eagle

 

يستخدم برنامج Eagle 6.0 أو أي إصدار أخذته منه  لتطبع تصميم البطاقة على ورق ثم تقوم بطباعته على سبيكة نحاسية كما تم وصفه القسم "لا بد من قراءته".


تموضع المركبات الالكترونية

 

عندما تنتهي من إنجاز الشريحة الألكترونية يجب أن تقوم بتثبيت جميع القطع الألكترونية على الوجه الآخر للشريحة. والصورة التالية تبين مسارات الدارة على الوجه العلوي ورسم العناصر عليه:

Board modify_forward

الصورة التالية تبين مسارات الدارة على الوجه السفلي ورسم العناصرعليه:

Board back_modify

أما الصورة التالية فهي تبين تموضع الثقوب ورسم المركبات عليها حتى يسهل عليك تركيبها:
holes

البرمجة

 

يوجد العديد من المشاريع المعتمدة على بطاقة أردوينو ويوجد لها برنامج خاص لهذه البطاقة ضمن بيئة تطوير متكاملة IDEحتى تستعملها فيما تريد. يمكنك الاطلاع على سلسلة برمجة العقول الالكترونية لفهم طريقة برمجة هذه البطاقة على الموقع اصنعها.

 

اسم البرنامج هو Arduino  و يمكنك تحميل آخر اصدار له من خلال الرابط التالي:

http://arduino.cc/en/Main/Software


معلومات اضافية

 

يمتاز الاصدار 3.0VArduino mega2560 بعدة مزايا واضافات عن الاصدارين السابقين لنفس البطاقة، كما يتفوق بعدة مميزات على باقي إصدارات  بطاقات أردوينو نذكر منها:

 

·            استخدام  ATMEGA16U2 بدلاً من ATMEGA8U2 كما في الإصدارين السابقين، وهذا الميكروكنترولور مبرمج ليعمل كوسيلة أتصال بينه وبين جهاز الحاسوب فيما يعرف بـ USB-Serial converter وهنا يظهر اختلاف آخر مع بعض بطاقات أردوينو الأخرى حيث أنه لا يستخدم رقاقة القيادة FTDI  كما في الإصدار Nano  وDuemilanove .

 

·            تمت اضافة مربط لخط البيانات التسلسلي SDL وآخر لخط الساعة التسلسلي SCL بالقرب من مربط المرجع التناوبي AREFليسمح بالاتصال بواسطة البروتوكول I2C .

 

·            يتميز أيضاً بتعدد مرابط الإرسال والاستقبال RX و TX  ويبلغ عددها 8 مرابط موزعة كالآتي:

المنفذ التسلسلي 1: الاستقبال RX : في المرابط 0 والإرسال TX في المربط 1

المنفذ التسلسلي 2: الاستقبال RX : في المرابط 19 والإرسال TX في المربط 18

المنفذ التسلسلي 3: الاستقبال RX : في المرابط 17 والإرسال TX في المربط 16

المنفذ التسلسلي 4: الاستقبال RX : في المرابط 15 والإرسال TX في المربط 14

 

·            يوجد العديد من المقاطعات الخارجية لهذه البطاقة وعددها 6، خلافاً لباقي بطاقات أردوينو التي تحتوي على 2  كما في الإصدار UNO هناك مقاطعين فقط.

 

·            هناك صمام ضوئي LED ملحوم داخل البطاقة متصل بالمربط الرقمي رقم 13، يضيء لو كان وضع المربط عالي HIGH وينطفئ في حال كان المربط في وضع منخفض LOW.


تأليف

 

المؤلف: مهند بسام الرواشدة (الأردن).

البريد الإليكتروني: Genotronex@yahoo.com أو Genotronex@gmail.com


انتاج

 

الموقع اصنعها 2012. 


المراجع

 

http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMega2560


]]>
Genotronex@yahoo.com (مهند الرواشدة) بطاقات أردوينو Fri, 13 Jul 2012 00:00:00 +0000
بطاقة أردوينو نانو http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/520-بطاقة-أردوينو-نانو http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/520-بطاقة-أردوينو-نانو

بطاقة Arduino Nano

image001

البطاقة البرمجية Arduino Nano هي من صغريات البطاقة البرمجية Arduino المفتوحة المصدر. ونريد اليوم إعطائكم بعض التفاصيل حول صناعة الإصدار 3.0 لهذه البطاقة حتى تتمكن من صناعتها بنفسك وتستعملها في صناعة الأجهزة الإليكترونية الصغيرة كالروبوتات أو ما شابه.


تقديم

 

تستخدم هذه البطاقة الإلكترونية أردوينو نانو (Arduino Nano) الميكروكنترولور ATmega328AU في الإصدار 3.0. والميكروكنترولور ATmega168AU في الإصدارات الأقدم 2.x.

image002

و من الآن حتى نهاية المقال سنركز على ذكر Arduino Nano 3.0V التي تستخدم الميكروكونترولور ATmega328AUلكونها أحدث أصدار موجود ولرخص ثمن المتحكم ATmega328AU و قدرته التخزينية الأكبر من ATmega168AU.

 

{youtube}BOhM6zDN02A{/youtube}


لا بد من قرأته

لكي تتمكن من صنعها كما يجب، خذ لك إطلالة سريعة على التالي:

اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 1

اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 2

اصنعها إليكترونيا – تحويل الدارات إلى بطاقات إليكترونية


المركبات الإلكترونية الأساسية

 

ستجد في الملف التالي أسماء مختلف الأجزاء والمركبات التي ستحتاجها لصنع هذه البطاقة:

Partlist

Pinlist

Netlist


الميكروكنترولور ATmega328AU

 

الشكل المصغر MLF للميكروكنترولور ATmega328AUوهو الدماغ المدبر لهذه البطاقة والرسم التالي يوضح كل مرابطه.

 

و للتعرف بشكل أكبر على هذا المتحكم يمكنك زيارة الموقع في الرابط أدناه.

 

image003

http://www.atmel.com/devices/atmega328p.aspx

image004


الدارة الكهربائية

 

ستجد رسماً للدارة الكهربائية لهذه البطاقة عند النقر على الملف التالي :

الدارة الكهربائية

 

وتستطيع من خلال هذا الملف رؤية كيفية توصيل العناصر الإلكترونية مع بعضها البعض بشكل واضح.


تصميم البطاقة

يمكنك تحميل تصميم البطاقة من الرابط التالي وطباعته مباشرة للقيام بإنجازها كما ورد في "لا بد من قرائته":

التصميم بصيغة pdf

 

أما إذا كنت ممن يجيد برنامج رسم تصميم البطاقات الإليكترونية Eagle فيمكنك إذنتحميل تصميم البطاقة من خلال الرابط التالي:

ملفات البرنامج Eagle

يستخدم برنامج Eagle 6.0 أو أي أصدار أخذته منه لتطبع تصميم البطاقة على ورق ثم تقوم بطباعته على سبيكة نحاسية كما تم وصفه تحت البند "لا بد من قرأته" .

image005

الصورة السابقة هي للوجه العلوي والتالية للوجه السفلي:

image006


تموضع المركبات الإلكترونية

 

عندما تنتهي من إنجاز الشريحة الإلكترونية يجب أن تقوم بتثبيت جميع القطع الإلكترونية على الوجه الآخر للشريحة . الملف التالي يبين لك تموضع المركبات الإليكترونية على البطاقة حتى يسهل عليك تركيبها عليها: 

image007

 

والصورة التالية تبين مسارات الدارة على الوجه العلوي ورسم العناصر عليه:

nano top_color

 

الصورة التالية تبين مسارات الدارة على الوجه السفلي ورسم العناصر عليه:

nano bottom_color

إن من السهل صناعة هذه البطاقة لما لها من مكونات قليلة وذات تكاليف منخفضة، لكن قبل البدء في صنعها نرجوا منك قراءة الملاحظات التالية:

·    عند تقريرك لصنع هذه البطاقة، من الأفضل صناعة النسخة الحديثة منها 3.0V لأنها مصممة على برنامج Eagle باستخدام طبقتين. أما النسخة الأقدم 2.3V فأنها مبنية من 4 طبقات وهو ما يصعب عمله ما لم تتوفر الآلات المناسبة لذلك.

·        أهم مرحلة هي مرحلة الثقب، ستحتاج لمثقب ذو رأس رفيع " أقل من0.8  ملم" ويجب الأنتباه لهذا الأمر جيداً لكي تسهل عملية اللحام للمركبات الإليكترونية على البطاقة.


البرمجة

 

يوجد العديد من المشاريع المعتمدة على بطاقة أردوينو ويوجد برنامج خاص لهذه البطاقة ضمن بيئة تطوير متكاملة IDE حتى تستعملها فيما تريد. اسم البرنامج هو Arduino ويمكنك تحميل آخر اصدار له 1.0.1 من خلال الرابط التالي:

http://arduino.cc/en/Main/Software

يمكنك الأطلاع على سلسلة برمجة العقول الإلكترونية لفهم طريقة برمجة هذه البطاقة.

image010


معلومات إضافية

 

كما أوضحنا سالفاً ، فإن بطاقة أردوينو نانو تتناسب مع نوعين من الميكروكونترولورات:

1.       ATmega328AU

2.       ATmega168AU

 

و في كلا الإصدارين، تحتوي هذه البطاقة على 14 مربطاً رقميا، حيث:

l          يمكن استعمال 6 مرابط منها على شكل مخارج خاصة بوسيلة الإتصال المعروفة باسمPWM.

l          بالأضافة لـ 8 مرابط تناظريةً Analogue I/O.

image011

يمكن إيصالها بالحاسوب ببساطة بواسطة كابل USB من النوع

Mini–B USB cable

 

تتميز هذه البطاقة بصغر حجمها وسهولة تركيبها. تبلغ أبعادها 18.54 × 43.18 ملم.

image012

نجمل فيما يلي أهم مواصفات هذه البطاقة وهي كالتالي:

 

العربية

الإنجليزية

الفرنسية

الرمز أو القيمة

المتحكم (الميكروكنترولور)

Microcontroller

Microcontrôleur

ATmega328AU أو ATmega168AU

الجهد الكهربائي

Voltage

5 فولط

التغذية الكهربائية

Power Supply

Alimentation

7 – 20 فولط

عدد المرابط الرقمية

Digital pins

14 مربطا مداخل ومخارج "منهم 6 PWM "

عدد المرابط التناظرية

Analog pins

8 مرابط

شدة التيار عند مرابط الدخول والخروج

40mA

ذاكرة الفلاش

Flash Memory

MemoireFlash

32Kb لـATMEGA328

16Kb لـ  ATMEGA 168

منهم 2Kb تحجز لبرنامج الاقلاع أي Bootloader

المتذبذب الكريستالي

Crystal oscillator

Quartz

16MHz

 

image014

l         كما ذكرنا سابقاً أن أردوينو نانو تتميز بصغر الحجم و سهولة وضعها على Bread board وتبلغ أبعادها 18.54 × 43.18 ملم

l         يمكن وصل أردوينو نانو مع usb و ذلك بفضل الرقاقة  FTDI USB-to-TTL Serial chip.

l         هناك صمام ضوئي LED ملحوم داخل البطاقة ومتصل بالمربط الرقمي رقم 13. يضيء لو كان وضع المربط مرتفعا (HIGH) وينطفئ في حال كان وضع المربط منخفضا (LOW).

l         ومن أهم الأمور في هذه البطاقة هو وجود 8 مرابط تناوبية Analogue I/O أي أكثر بمربطين من بعض بطاقات أردوينو الأخرى" مثل الأنو و الديمونولفي التي تحتوي 6 مرابط فقط ".

l         نظراً لهذه المميزات والمواصفات الرائعة لهذه البطاقة، تُعد بطاقة النانو خياراً محبباً للكثيرين لعمل مشاريع الروبوتات، لأن لها مواصفات البطاقات الأخرى كاملة، وتتفوق عليهم من حيث التكلفة والحجم الصغير وعدد المرابط التناوبية الأكثر.


تأليف

 

المؤلف: مهند بسام الرواشدة (الأردن)

البريد الإليكتروني: Genotronex@yahoo.com و Genotronex@gmail.com


انتاج

 

الموقع اصنعها 2012. 


المراجع

 

http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardNano

http://www.instructables.com/id/Arduino-Nano-based-Microbot/


]]>
Genotronex@yahoo.com (مهند الرواشدة) بطاقات أردوينو Fri, 20 Jul 2012 00:00:00 +0000
بطاقة أردوينو زنبق الماء http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/519-بطاقة-أردوينو-زنبق-الماء http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/519-بطاقة-أردوينو-زنبق-الماء

 بطاقة أردوينو زنبق الماء

image001

هذه البطاقة أسهل بطاقات أردوينو قابلية للصنع، ويعود ذلك لقلة تعقيدها، وقلة المكونات المطلوبة، ولعدم وجود مسارات كثيرة على الوجه السفلي للدارة. تسمى البطاقة Arduino Lily Padأو أردوينو زنبق الماء وهي إحدى إصدارات أردوينو مفتوحة المصدر، وصممت على شكل وردة زنبق الماء لاستخدامها في مجال الملبوسات والمنسوجات وهذا ما يفسر شكلها الجميل وألوانها الزاهية.


تقديم

 

يمكن صمع هذه البطاقة باستخدام الميكروكونترولر ATMEGA168أو ATMEGA328 وضمن جهود كهربائية تتراوح بين 2.7 و 5.5 فولط وتعمل بمتذبذب كريستالي 8MHz. تم تصميمهما على شكل وردة زنبق الماء مما يفسر شكلها الجميل.

image002

بإمكانك صنع هذه البطاقة بأي إصدار أحببت، ويرجع ذلك حسب توفر المكونات والعناصر الإلكترونية لديك. تم تصميم هذه البطاقة من قبل  Leah Buechley وشركة Spark fun electronics.


لا بد من قرأته

لكي تتمكن من صنعها كما يجب، خذ لك إطلالة سريعة على التالي:

اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 1

اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 2

اصنعها إليكترونيا – تحويل الدارات إلى بطاقات إليكترونية


المركبات الإلكترونية الأساسية

 

ستجد في الملف التالي أسماء مختلف الأجزاء والمركبات التي ستحتاجها لصنع هذه البطاقة:

Partlist

Pinlist

Netlist


الميكروكنترولور ATmega168AU

 

سنشرح هنا عن المتحكم ATmega168AU وقد تم شرح الميكروكنترولر ATmega328  في المقال المخصص لبطاقة أردوينو نانو.

 

الشكل المصغر للميكروكنترولور ATmega168AUالمسمى MLFهو الدماغ المدبر لهذه البطاقة وللتعرف عليه بشكل أكبر على يمكنك زيارة الموقع في الرابط أدناه.

image003

http://www.atmel.com/devices/ATMEGA168A.aspx


الدارة الكهربائية

ستجد رسماً للدارة الكهربائية لهذه البطاقة عند النقر على الملف التالي:

 

الدارة الكهربائية العامة للبطاقة

 

وتستطيع من خلال هذا الملف رؤية كيفية توصيل العناصر الإلكترونية مع بعضها البعض بشكل واضح.

image004


تصميم البطاقة

يمكنك تحميل تصميم البطاقة من الرابط التالي وطباعته مباشرة للقيام بإنجازها كما ورد في"لا بد من قرائته":

 

التصميم بصيغة pdf

 

أما إذا كنت ممن يجيد برنامج رسم تصميم البطاقات الإليكترونية Eagle فيمكنك إذن تحميل تصميم البطاقة من خلال الرابط التالي:

 

ملفات Eagle

الوجه العلوي

image005

 

يستخدم برنامج Eagle 6.0 أو أي إصدار أخذته منه لتطبع تصميم البطاقة على ورق ثم تقوم بطباعته على سبيكة نحاسية كما تم وصفه تحت البند "لا بد من قرأته".

الوجه السفلي

image006


تموضع المركبات الإلكترونية

 

عندما تنتهي من إنجاز الشريحة الإلكترونية يجب أن تقوم بتثبيت جميع القطع الإلكترونية على الشريحة النحاسية. الملف التالي يبين لك تموضع المركبات الإليكترونية على البطاقة حتى يسهل عليك تركيبها عليها.

 

والصورة التالية تبين مسارات الدارة على الوجه العلوي ورسم العناصر عليه:

الوجه العلوي

image007

الصورة التالية تبين مسارات الدارة على الوجه السفلي ورسم العناصر عليه:

الوجه السفلي

image008

وهذه صورة لتموضع المركبات الإلكترونية ومواضع الثقب وهي قليلة في هذه البطاقة

تموصع المركبات

image009

ملاحظة مهمة: قد يسأل أحدهم: لماذا قمنا بعمل خيارFill copper أو ملئ النحاس في الطبقة السفلية، ففي الصورة الثانية التي تعبر عن مسارات الطبقة السفلية نرى كل الدارة مليئة باللون الأزرق؟ لأنه يحتاج لحبر طابعة أكثر فلماذا فعّلنا هذا الخيار؟

 

الجواب على هذا السؤال يكون كالتالي: إن مصممي هذه الدارة جعلوا من الطبقة السفلية مرجعاً أرضياً للدارة Reference ground، أي أن كل المسارات التي يجب أن تربط مع GND. تم ربطها بهذه الطبقة التي هي بدورها مربوطة بالقطب السالب لمصدر الطاقة، ولذلك وجب علينا هنا طباعته بهذا الخيار ليكون تنفيذنا صحيحاً للدارة، وبدونه لن يكون هناك مرجع سالب للدارة، وبالتالي لن تعمل بشكل صحيح.

image010


البرمجة

 

يوجد العديد من المشاريع المعتمدة على بطاقة أردوينو ويوجد برنامج خاص لهذه البطاقة ضمن بيئة تطوير متكاملة IDE حتى تستعملها فيما تريد. اسم البرنامج هو Arduino ويمكنك تحميل آخر اصدار له 1.0.1 من خلال الرابط التالي:

http://arduino.cc/en/Main/Software

image011

يمكنك الأطلاع على سلسلة برمجة العقول الإلكترونية لفهم طريقة برمجة هذه البطاقة. ولهذه البطاقة تحديداً يجب أستعمال أصدار Arduino IDE 0010أو أعلى لأن الوظائف المتعلقة بالوقت ستكون معطلة.


إيصال البطاقة بالحاسوب

 

كما أوضحنا سالفاً، فإن بطاقة أردوينو زنبق الماء تتناسب مع نوعين من الميكروكونترولورات:

1.       ATmega328AU

2.       ATmega168AU

 

وفي كلا الإصدارين، تحتوي هذه البطاقة على 14 مربطاً رقميا، حيث يمكن استعمال 6 مرابط منها على شكل مخارج خاصة لوسيلة الإتصال المعروفة باسمPWM. بالإضافة لـ 6 مرابط تناظريةً Analogue I/O.

 

السؤال الأهم الآن: كيف يمكننا وصل هذه البطاقة مع الحاسوب لبرمجته؟ في الحقيقة، لا تمتلك البطاقة منفذ USBلبرمجتها، لكن لا تقلق فهذه المبرمجة ترتبط مع قطعة تسمى  FTDI basic breakout وهي تمثل وسيلة تخاطب بين الميكروكنترولر والحاسوب، كما في الصورة.

image012

هذه الطريقة هي الأسهل والأكثر أنتشاراً للتخاطب بين البطاقة والحاسوب، ويوجد أيضاً وسائل أخرى للربط والبرمجة مثل أستخدام ICSP (In-Circuit Serial Programming) header وتمتاز هذه الطريقة بأنها لا تحتاج لوجود برنامج إقلاع Bootloader لتحميل البرنامج على الميكروكنترولر. تتم بإستخدام مبرمجات خارجية مثل STK500 وUSBISP وهي أقل انتشاراً من الطريقة الأولى.

image013

تغذية هذه البطاقة بالطاقة الكهربائية تتم عن طريق FTDI breakoutمربوط بمنفذ USB. يمكن ايضاً تغذيتها من مصدر جهد خارجي، لكن يجب الإنتباه بأن يكون قيمة هذا المصدر بين 2.7 و 5.5 فولط.

 

تبيه 1: أي جهد كهربائي أعلى من 5.5 فولط سوف يحدث عطباً للميكروكنترولر.

تنبيه 2: يجب ايضاً الإنتباه لأقطاب التغدية، فيجب ان تكون في مكانها الصحيح: القطب الموجب للطاقة الكهربائية يوصل بالمدخل Vccللبطاقة والقطب السالب يوصل بالمدخل Gndللبطاقة. لأن عكسهما سيؤدي أيضاً لعطب الميكروكنترولر.

 

نجمل فيما يلي أهم مواصفات هذه البطاقة وهي كالتالي:

الصفة

الرمز أو القيمة

المتحكم (الميكروكنترولور)

Microcontroller

Microcontrôleur

ATmega328AU أو ATmega168AU

الجهد الكهربائي

Voltage

5 فولط

التغذية الكهربائية

Power supply

Alimentation

من 2.7 إلى 5.5  فولط

عدد المرابط الرقمية

Digital pins

14 مربطا مداخل ومخارج "منهم 6 PWM "

عدد المرابط التناظرية

Analog pins

6 مرابط

شدة التيار عند مرابط الدخول والخروج

40mA

ذاكرة الفلاش

Flash Memory

MemoireFlash

32Kb لـATMEGA328

16Kb لـ  ATMEGA 168

منهم 2Kb تحجز لبرنامج الاقلاع أي Bootloader

المتذبذب الكريستالي

Crystal oscillator

Quartz

8MHz

 

هذا الإصدار من أردوينو يتميز بعديد من الإضافات والمعدات التي تضفي روعة للمشاريع المنفذه عبرها ويمكن إيجاها من خلال موقعSparkfun :

http://www.sparkfun.com/categories/135

image014

صممت هذه البطاقة لتستخدم في مجال الملبوسات والمنسوجات مما يعطي رونقاً رائعاً للتصاميم، حيث يمكن استخدام خيوط موصلة للكهرباء "كالخيوط الفضية " لخياطة هذه البطاقة بسهولة على الألبسة دون الحاجة لعملية اللحام. وختاماً أضع هذا الرابط الذي يحتوي على  العديد منن التطبيقات الخاصة بهذه البطاقة: http://web.media.mit.edu/~leah/LilyPad/

 

{vsig}cat_PCB/ArduinoLilyPad/00{/vsig}


تأليف

 

مهند بسام الرواشدة (الأردن)

البريد الإليكتروني: Genotronex@yahoo.com أو  Genotronex@gmail.com

 


المراجع

http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardLilyPad

http://web.media.mit.edu/~leah/LilyPad/

http://www.sparkfun.com/categories/135

http://arduino.cc/en/Guide/ArduinoLilyPad


]]>
Genotronex@yahoo.com (مهند الرواشدة) بطاقات أردوينو Tue, 07 Aug 2012 01:00:00 +0000
محول USB مصغر لأردوينو http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/518-محول-usb-مصغر-لأردوينو http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/518-محول-usb-مصغر-لأردوينو

محول USB مصغر لأردوينو

image001

 بعض بطاقات أردوينو البرمجية لا يمكن وصلها بالحاسوب مباشرة إذ تحتاج لمحول خاص بها يكون همزة الوصل بينهما. في هذا المقال سنتطرق لصناعة أحد المحولات البسيطة وهو ما يسمى بمحول USBالمصغر.


تقديم

يمكنك ربط هذا المحول مباشرة ببطاقات أردوينو التي لا تحتوي على وسيلة اتصال مع الحاسوب (مثلا:أردوينو المصغّرة Arduino mini)مما يسمح لها بالاتصال السهل مع الحاسوب.

 

الصورة المجاورة والصورة التالية تبينانإحدى طرق ربط هذه البطاقة مع بطاقة أردوينو Arduino mini.

image002

العقل الإليكتروني لهذه البطاقة هـو المركب الإلكتروني FT232، وهو عبارة عن مبدل من صنف UART يعمل كخادم اتصال بين الأجهزة لتتمكن هذه الأخيرة من تـبادل الـمعلومات عبر المنفذ USB.

 

يأتي العقل الإليكتروني FT232 بأشكال وتعليبات مختلفة كـ  SMD و TQFP  و SSOP. والشـكل المستعمل هنا هـو  FT232RL.

image003

image004

هنا تجد النشرة الفنية الخاصة بها والتي تحتوي على العديد من الدارات الكهربائية التي يمكنك أن تبنيها بنفسك للحصول على حلول كثيرة لمشاكل الاتصال بين المتحكم الأصغري والحاسوب:

 

http://www.ftdichip.com/Support/Documents/DataSheets/ICs/DS_FT232R.pdf


المركبات الإلكترونية الأساسية

 

ستجد في الملف التالي أسماء المركبات الإليكترونية التي ستحتاجها لصنع هذه البطاقة:

Partlist

Pinlist

Netlist

image005

ولو قمت بتصميم الدارة وتريد وصلها بالحاسوب فستحتاج إلى ملف قيادة القطعة Driver fileوتجده بسهولة هنا:

http://www.ftdichip.com/Drivers/VCP.htm

 


لا بد من قرائته

 

لكي تتمكن من صنع البطاقات الإليكترونية بمهارة فعليك الإطلاع على التالي:

اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 1

اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 2

اصنعها إليكترونيا – تحويل الدارات إلى بطاقات إليكترونية


الدارة الكهربائية

 

 ستجد رسماً للدارة الكهربائية لهذه البطاقة عند النقر على الملف التالي:

 

الدارة الكهربائية

 

تستطيع من خلال هذا الملف رؤية كيفية توصيل العناصر الإلكترونية مع بعضها البعض بشكل واضح.

image006


تصميم البطاقة

يمكنك تحميل تصميم البطاقة من الرابط التالي وطباعته مباشرة للقيام بإنجازها كما ورد في "لا بد من قرائته":

 

التصميم بصيغة pdf

 

أما إذا كنت ممن يجيد برنامج رسم تصميم البطاقات الإليكترونية Eagleفيمكنك إذن تحميل تصميم البطاقة من خلال الرابط التالي:

 

بصيغة Eagle

image007

image008

استخدم برنامج Eagle 6.0أو أي إصدار أخذته منه لتطبع تصميم البطاقة على ورق ثم تقوم بطباعته على سبيكة نحاسية كما تم وصفه تحت البند "لا بد من قرأته".


تموضع المركبات الإلكترونية

 

عندما تنتهي من إنجاز الشريحة الإلكترونية يجب أن تقوم بتثبيت جميع القطع الإلكترونية على الشريحة النحاسية. 

image009

والصورة التالية تبين مسارات الدارة على الوجه العلوي ومواقع المركبات الإليكترونية عليه.

image010

الصورة التالية تبين مسارات الدارة على الوجه السفلي.

image011

هذه صورة تبين تموضع المركبات الإلكترونية ومواضع الثقب وهي قليلة جدا في هذه البطاقة.

ملاحظة مهمة: قد يسأل أحدهم : لماذا قمنا بعمل خيارFill copperأو ملئ النحاس في الطبقة السفلية، ففي الصورة الثانية التي تعبر عن مسارات الطبقة السفلية نرى كل الدارة مليئة باللون الأزرق؟ لأنه يحتاج لحبر طابعة أكثر فلماذا فعلنا هذا الخيار؟

 

الجواب على هذا السؤال يكون كالتالي: إن مصممي هذه البطاقة جعلوا من الطبقة السفلية مرجعاً أرضياً (Reference ground) للدارة، أي أن كل المسارات التي يجب أن تربط مع GNDتم ربطها بهذه الطبقة التي هي بدورها مربوطة بالقطب السالبلمصدر التغذية. ولذلك وجب علينا هنا طباعته بهذا الخيار ليكون تنفيذنا صحيحاً للدارة، وبدونه لن يكون هناك مرجع سالب للدارة، وبالتالي لن تعمل بشكل صحيح.


البرمجة

يوجد العديد من المشاريع المعتمدة على بطاقة أردوينو ويوجد برنامج خاص لهذه البطاقة ضمن بيئة تطوير متكاملة (أو ما يسمى بـIDE)حتى تستعملها فيما تريد. اسم البرنامج هو Arduinoويمكنك تحميل آخر اصدار له من خلال الرابط التالي:

http://arduino.cc/en/Main/Software

image012

يمكنك الاطلاع على سلسلة برمجة العقول الإلكترونية لفهم طريقة برمجة البطاقة الإليكترونية أردوينو.

 

ملاحظة: لهذه البطاقة تحديداً يجب استعمال الاصدار Arduino IDE 0010أو أعلى لأن الوظائف المتعلقة بالوقت ستكون معطلة.


تأليف

 

مهند بسام الرواشدة (الأردن)

البريد الإليكترونيGenotronex@yahoo.com و Genotronex@gmail.com


إنتاج

 

موقع اصنعها 2012 


المراجع

 

http://arduino.cc/en/Main/MiniUSB

http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardMini

http://www.ftdichip.com/


]]>
Genotronex@yahoo.com (مهند الرواشدة) بطاقات أردوينو Sat, 01 Sep 2012 03:50:00 +0000
بطاقة أردوينو المصغرة http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/517-بطاقة-أردوينو-المصغرة http://www.isnaha.com/isnaha_new/إصنعها/item/517-بطاقة-أردوينو-المصغرة

بطاقة أردوينو المصغرة

 image001

البطاقة أردوينو البرمجية المصغرة (أو Arduino Miniهي إحدى إصدارات أردوينو مفتوحة المصدر؛ وهي ذات باع طويل ولها اصدارات عديدة تناسب أكثر من ميكروكنترولر؛ وهي أيضا ممتازة للاستخدام مع اللوحات المثقبة (التي تدعى breadboard) وذلك نظرا لسهولة تثبيتها عليها أو في حالة أردنا تقليص المساحة التي يشغلها الميكروكنترولر في المشروع.


تقديم

 image002

البطاقة الأصلية الأولى كانت تستخدم المتحكم Atmega168 أما الآن فقد حلّ مكانها المتحكم Atmega328 في الإصدارات الأحدث وهو الإصدار الخامس. في هذا الإصدار الجديد من أردوينو الصغيره كل المكونات و العناصر يتم وضعها على الجانب العلوي للبطاقة، كما تحتوي على زر التهيئة Reset على البطاقة.


لا بد من قرأته

لكي تتمكن من صنعها كما يجب، خذ لك إطلالة سريعة على التالي:
 

اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 1

اصنعها إليكترونيا – الشرائح الإليكترونية 2

اصنعها إليكترونيا – تحويل الدارات إلى بطاقات إليكترونية


المركبات الإلكترونية الأساسية

 

ستجد في الملف التالي أسماء مختلف الأجزاء والمركبات التي ستحتاجها لصنع هذه البطاقة:

Partlist

Pinlist

Netlist

 


الميكروكنترولر ATmega328au

 

المتحكم ATmega328au هو يعتبر بمثابة الدماغ لهذه البطاقة  والرسم التالي يوضع كل مرابط هذه المتحكم. وللتعرف بشكل أكبر على هذا المتحكم يمكنك زيارة الموقع في الرابط أدناه.

 

http://www.atmel.com/devices/atmega328p.aspx

 image003

 image004


الدارة الكهربائية

 

ستجد رسماً للدارة الكهربائية لهذه البطاقة عند النقر على الملف التالي:

 

الدارة الكهربائية


تصميم البطاقة

يمكنك تحميل تصميم البطاقة من الرابط التالي وطباعته مباشرة للقيام بإنجازها كما ورد في

 "لا بد من قرائته":

التصميم بصيغة pdf

 

أما إذا كنت ممن يجيد برنامج رسم تصميم البطاقات الإليكترونية Eagle فيمكنك إذن تحميل تصميم البطاقة من خلال الرابط التالي:

 

الرابط لملفات Eagle

 

يستخدم برنامج Eagle 6.0 أو أي إصدار أخذته منه لتطبع تصميم البطاقة على ورق ثم تقوم بطباعته على سبيكة نحاسية كما تم وصفه تحت البند "لا بد من قرأته" .

 image005


تموضع المركبات الإلكترونية

 

عندما تنتهي من إنجاز الشريحة الإلكترونية يجب أن تقوم بتثبيت جميع القطع الإلكترونية على الشريحة النحاسية. الملف التالي يبين لك تموضع المركبات الإليكترونية على البطاقة حتى يسهل عليك تركيبها عليها:

 image006

الصورة أ تبين مسارات الدارة على الوجه العلوي ورسم العناصر عليه.

الصورة ب تبين مسارات الدارة على الوجه السفلي ورسم العناصر عليه.

الصورة ج تبين تموضع المركبات الإلكترونية ومواضع الثقب على الوجه العلوي.

 

ملاحظة مهمة: قد يسأل أحدهم : لماذا قمنا بعمل خيار ملئ النحاس في الطبقة السفلية (أو Fill copper ففي الصورة الثانية التي تعبر عن مسارات الطبقة السفلية نرى كل الدارة مليئة باللون الأزرق؟ لأنه يحتاج لحبر طابعة أكثر فلماذا فعّلنا هذا الخيار؟

 

الجواب على هذا السؤال يكون كالتالي : إن مصممي هذه الدارة جعلوا من الطبقة السفلية مرجعاً أرضياً للدارة (Reference ground أو masse)، أي أن كل المسارات التي يجب أن تربط مع الأرضية GND تم ربطها بهذه الطبقة التي هي بدورها مربوطة بالقطب السالب لمصدر التغذية الكهربائية. ولذلك وجب علينا هنا طباعته بهذا الخيار ليكون تنفيذنا صحيحاً للدارة، وبدونه لن يكون هناك مرجعا سالبا للدارة، وبالتالي لن تعمل بشكل صحيح.

 


البرمجة

يوجد العديد من المشاريع المعتمدة على بطاقة أردوينو ويوجد برنامج خاص لهذه البطاقة ضمن بيئة تطوير متكاملة IDE حتى تستعملها فيما تريد. اسم البرنامج هو Arduino ويمكنك تحميل آخر اصدار له من خلال الرابط التالي:

http://arduino.cc/en/Main/Software

 image007

 


معلومات إضافية

إيصال البطاقة بالحاسوب

 

في كلا الإصدارين 4و 5، تحتوي هذه البطاقة على 14مربطاً رقميا، حيث يمكن استعمال:

 

·        6 مرابط منها على شكل مخارج خاصة بوسيلة الإتصال المعروفة باسم PWM.

 

·        8 مرابط تناظريةً Analogue I/O. لكن عليك الإنتباه لأمر مهم هو أن المرابط التناظرية هناك 4 مرابط متجاورة تأتي ملحومة مع دبابيس موصلة (pin header) لكن الأربعة الأخرى ليست ملحومة ويجب عليك القيام بعملية اللحام لهذه المرابط بنفسك وهي "المرابط التناظرية من A4 إلى A7 ". الرسم جانبه يبين مخططا للبطاقة وأماكن وجود هذه المرابط.

 

كيف يمكننا وصل هذه البطاقة مع الحاسوب لبرمجتها؟

 

توصيل هذه البطاقة معقد نوعاً ما إذا ما قارناه ببقية بطاقات الأردوينو، ستحتاج هنا لمحول  اسمهmini usb adapter  (يمكن صناعته بالضغط على الرابط)، وهو يعمل كوسيلة تخاطب بين البطاقة وبين الحاسوب. طريقة توصيله تماماً كما في الصورة جانبه.

 

وهناك طريقة أخرى بإستخدام قطعة USB Serial connector.

 image008

 image009

 image010

التغذية الكهربائية

 

تتم تغذية هذه البطاقة من مصدر منتظم يساوي 5فولط (يمكن الحصول عليه من مصدر جهد كبطارية أو من mini USB adapter). لكن تذكر ألا توصلها بمصدر جهد أكبر من 9  فولط أو أن توصلها بشكل عكسي (أي أن تعكس الأقطاب)لأن ذلك سيؤدي إلى تدمير البطاقة. أيضاً لا تحاول إزالة المتحكم عن البطاقة لأن ذلك سيؤدي أيضاً لتدميرها وستحتاج وقتها لبطاقة جديدة. نجمل فيما يلي أهم مواصفات هذه البطاقة وهي كالتالي:

 

الرمز أو القيمة

الصفة

ATmega328AUأو ATmega168AU

المتحكم (الميكروكنترولور)

Microcontroller

Microcontrôleur

5فولط

الجهد الكهربائي

Voltage

 79  فولط

التغذية الكهربائية

Input Voltage

Alimentation

14مربطا مداخل ومخارج "منهم 6PWM "

عدد المرابط الرقمية

Digital pins

8مرابط

عدد المرابط التناظرية

Analog pins

40mA

شدة التيار عند مرابط الدخول والخروج

32KbلـATMEGA328

16Kbلـ  ATMEGA 168

منهم 2Kbتحجز لبرنامج الاقلاع أي Bootloader

ذاكرة الفلاش

Flash Memory

MemoireFlash

16MHz

المتذبذب الكريستالي

Crystal oscillator

Quartz

 


تأليف

 

مهند بسام الرواشدة (الأردن)

البريد الإليكترونيGenotronex@yahoo.com و Genotronex@gmail.com

 


إنتاج

 

موقع اصنعها 2012


المراجع

 

http://arduino.cc/en/Guide/ArduinoMini

http://arduino.cc/en/Guide/ArduinoMini#connecting


]]>
Genotronex@yahoo.com (مهند الرواشدة) بطاقات أردوينو Sat, 01 Sep 2012 03:00:00 +0000