عندما نتكلم عن الإشارات الرقمية فإننا نعني تلك الموجات المربعة التي تكون منخفضة (0) ومرتفعة (1). الجهاز الذي نريد تبيان طريقة صناعته يقوم بالتقاط هذه الإشارات لحدود 100 كيلوهرتز فقط.

التردد الملتقط

400 كيلوهرتز.

الجهد الكهربائي الداخل

لحدود 5 فوط موجبة للتيار المستمر.

التغذية الكهربائية

أقصى حد 4.8 فولط للتيار المستمر (4 بطاريات قابلة للشحن 1.2 فولط)

حجم الشاشة (LCD)

84×48 نقيطة (بيكسل).

طول الإشارات الملتقط

من 3.7 ميليثانية للإشارات السريعة، ولحدود 36 ثانية للإشارات البطيئة.

Capturing frequency

400 kHz

Logic inputs voltage

up to +5V DC.

Power supply

Maximum 4.8V DC (4  x 1.2V recharchable batteries)

Liquid Crystal Display (LCD)

84x48 pixels

Capturing length signals

From  3.7ms for high speed signals، up to 36s for low speed signals

قم بتحميل الملفات التالية الضرورية لإنجاز بطاقة الجهاز:

v1.01  

v1.00  

العربية
إنجليزية
فرنسية

الرمز في الدارة الكهربائية

الكمية

القيمة أو الصيغة

متحكم
Microcontroller
Microcontroleur

IC1

1

ATmega8

شاشة رقمية
LCD

IC2

1

Nokia 5110 gLCD 84x48 pixels

متذبذب كريستالي
Crystal Oscillator
Quartz

Xtal1

1

16 MHz

بطارية
Battery
Batterie

Bat1

1

4.8 V

صمام ضوئي
LED

LED1

1

صمام ثنائي
Diode

D1, D2, D3

3

1N4007

موصل
Connector
Connecteur

CON1

1

4 inputs

مقاومة
Resistor
Resistance

R1

1

1 KOhm

R2, R3, R4, R5

4

33 KOhm

مكثف
Capacitor
Condensateur

C1, C2

2

22 pF

قاطع التيار
Switch
Interrupteur

S1

1

زر ضغطي
Pushbouton
Boutton Poussoire

S2, S3, S4

3

تتم تغذية هذه الدارة بتيار مستمر 4.8 فولط عن طريق الضغط على الزر S1. بعد ذلك ستشتعل الشاشة برسالة بدئية ثم بعدها ستدخل الدارة في طور انتظار الإشارة الرقمية من أجل رسمها على الشاشة.

لهذه الدارة أربعة مداخل مزودة بأربع مقاومات للسحب R2 و R3 و R4 و R5 من أجل تفادي تنشيط الدارة بسبب التشوشيات الكهرومغناطيسية أو بسبب ملامسة أصابعك للمداخل دون انتباه.

الشاشة الرقمية التي استعملناها هنا هي من نوع Nokia 3310/5110 LCD وتعمل على تغذية كهربائية تتراوح بين 3.3 و 5 فولط. المشكلة هنا هو أن الضوء الأسود للشاشة يعمل بتيار مستمر أقصاه 3.3 فولط. لهذا تمت إضافة الصمامات الثنائية D1 D2 D3 من أجل تقليص الجهد الكهربائي للدارة إلى 2.7 الذي يكفي لهذه الشاشة.

عندما تقوم بتشغيل الدارة، سينطفئ الصمام الضوئي LED1. وعندما يتم تنشيط أي مدخل من المداخل الأربعة سيشتعل ضوء الصمام الضوئي ويبدأ المتحكم AVR بالتقاط الإشارة الرقمية ورسمها على الشاشة.

لا تستعمل البطاريات القلوية (alcaline) عوض التي هي قابلة لإعادة الشحن. لأنك إذ استعملت 4 بطاريات قلوية 1.5 فولط سيكون الجهد الكهربائي الكلي هو 6 فولط وهذا قد يحرق المتحكم AVR.

من فضلك اضطلع على المقالات الثلاث التالية ولو بنظرة خاطفة إذ أنها مهمة في تحويل الدارات الكهربائية إلى بطاقات إلكترونية بمهنية عالية وبصنع يدك فقط:

ستجد التصميم بين ملفات البطاقة انظر أعلاه. قم بطباعته على الورق لنستعمله في المراحل القادمة. وتمثل الصورة في أقصى اليسار تموضع المركبات الإليكترونية على بطاقة الجهاز.

قم باستعمال ما طبعته على الورق ثم أنجز اللوحة المطبوعة باتباع أي طريقة تحلو لك مذكورة في المقال الثاني في لا بد من قراءته. ستكون النتيجة شبيهة بما يلي:

غالبا لا يتم وصف طريقة صنع صندوق الجهاز لأنه ليس مهما وكذلك لأنه سهل فهو يرتبط بمخيلة الصانع ومقدار الذوق لديه. ولكن نأبى إلا نعطيك بعض الأمثلة لعلها تنعش فكرك أكثر فأكثر:  

يجب أن تقوم بتحويل الشيفرة البرمجية التالية إلى قلب المتحكم (الميكروكنترولور) عن طريق استخدام مبرمجة معينة وبرنامج خاص بهذه المسائل. إذا لم تملك لا هذا ولا ذاك فعليك بالمقالات في قسم اللوحات الإليكترونية بموقع اصنعها وستجد ما يشفي غليلك فيها. قم ببرمجة المتحكم باستعمال الشيفرة البرمجية الموجودة بين ملفات البطاقة. انظر أعلاه.

1- صل البطاقة المبرمجة بالحاسوب.

2- افتح البرنامج AVRstudio-5.

3- ستجد الملف miniLogicAnalyzer.hex بين ملفات البطاقة وهو الذي يجب أن تقوم بتحويله إلى قلب المتحكم ATmega8 في بطاقة الجهاز. (من الأفضل أن تختار النسخة الأخيرة)

4- قبل أن تشرع في عملية التحويل يجب أن تضبط معايير الفيوز (Fuse settings) على الشكل التالي ولا تنسى أن تختار external crystal كما يلي:

الزر S3: لتحريك المبيان المرسوم على الشاشة إلى اليسار.

الزر S4: لتحريك المبيان المرسوم على الشاشة إلى اليمين.

الزر S2: لتكبير المبيان المرسوم على الشاشة بالسلم المضاعف التالي:

2، 4، 8، 16، 32، 64، 128، 256، 512، 1024، 2048، 4096 أو 8192.

ملاحظة: ليس مهما أن تقرأ هذه الفقرة إلا إذا كنت تريد كيف تتم عملية تترجة الإشارات الرقمية إلى رسم يظهر على الشاشة.

كما ترى في الصورة بأن خزان الذاكرة يتكون من 870 ثمنا (Bytes، Octets) من أجل العداد وآخر للمعلومات الداخلة.

كيف تعمل؟ الأمر بسيط، فعندما تشتغل البطاقة يبدأ المتحكم AVR بانتظار الإشارة الرقمية من أي المداخل الأربعة. عندما يتم تحديد إحداها يبدأ المتحكم بعد الوقت الذي يحتاجه التنشيط (trigger) القادم من أي مدخل آخر. يتم تسجيل طول الموجة في متغير (حجمه ثمنان 16bit) باسم counter. عندما يصل هذا المتغير إلى أقصى حده. يتم الإحتفاظ بحالة المداخل الأربعة وقيمة العداد counter في خزان في الذاكرة ويزداد عنوانه بـ 3 (ثمنان للعداد counter وثمن لحالة المداخل الأربعة). عندما يمتلئ الخزان، سيقوم المتحكم بترجمتها ورسمها على الشاشة.