نظرة عن المتحكمات الدقيقة

                                  نظرة عن المتحكم الدقيق

كلمة (Microcontroller) تعني المتحكم الدقيق وهي تشمل عوائل شرائح ال(IC) القابلة للبرمجة وأشهرها نوعين هما:

ال(PIC) من شركة Microchip وال(AVR) من شركة ATMEL.

تتميز هذه الشرائح بقدرتها على تخزين البيانات والبرامج التي يتم كتابتها وتنزيلها في المتحكم من خلال الحاسب الآلي عن طريق جهاز إرسال البيانات للمتحكم للقيام بمهام محددة حسب البرنامج.

أغلب الأجهزة من حولنا تحتوي على المتحكمات الدقيقة,فالمتحكم عبارة عن حاسوب صغير جداً.ويحتوي على كل مكونات الحاسب الأساسي:

• المعالج: وحدة لتنفيذ الأوامر والعمليات الحسابية.
• الذاكرة: لتخزين ذاكرة وبيانات البرنامج بشكل دائم أو مؤقت.
• clock: هامة جداً ولا يعمل المعالج بدونها وهي تحدد سرعة معالجة المعلومات.

ماهي لوحة الأردوينو؟

هي عبارة عن لوحة تطوير إلكترونية Development Board تتكون من دائرة إلكترونية مفتوحة المصدر مع متحكم دقيق من شركة ATMEL على لوحة واحدة يتم برمجتها عن طريق الحاسوب.

- تم تصميمها لكي تجعل عملية استخدام الإلكترونيات التفاعلية في مشاريع متعددة التخصصات أكثر سهولة وأقل تكلفة.

- من الأشياء التي ساعدت على إنتشارها أنها مفتوحة المصدر ونقصد هنا أنه قد تم نشر كافة التفاصيل الفنية و التصميمية والبرمجية  حول الأردوينو وكل ماتقوم به من مشاريع وتمكين اي شخص من الوصول إليها والتعديل عليها.

تبرمج الأردوينو بلغة Arduino c. وقد تم إشتقاقها من لغة C والتي تعد أساسا إحدى لغات البرمجة الحديثة ومن اقوى لغات البرمجة.

ماهي مميزات الأردوينو؟

1. رخيصة الثمن.
2. سهولة التعامل معها.
3. بساطة لغة البرمجة.
4. توفر ملحقات عديدة لها.
5. توفر مكتبات لأغلب ملحقاتها.
6. مفتوحة المصدرمما يساعد على سرعة تطويرها.
7. يمكنك ربطها بلغات برمجة قوية مثل MATLAP و JAVA و VB.NET.

تاريخ الأردوينو:

تبدأ القصة في عام 2005 في مدينة ايفريا Ivrea الإيطالية حيث قام كل من

 ماسيمو بانزى بالتعاون مع دايفيد كوارتيليس وجاينلوكا مارتينو بإطلاق مشروع أردوين ايفريا(Arduino of Ivrea) وتمت تسمية المشروع بإسم أشهر شخصية في المدينة وكان الهدف الأساسي للمشروع هو عمل بيئة تطوير للمتحكمات الدقيقة بصورة حرة ومفتوحة المصدر مئة في المئة.

اردوينو اونو

أنواع الأردوينو:

• Arduino Uno
• Arduino Leonardo
• Arduino dve
• Arduino Mega 2560
• Arduino Nano
• Arduino Mini



اردوينو ليوناردو

• Arduino Micro

اردوينو نانو

اردوينو ميغا2560

اردوينو ميكرو

اردوينو ديي

تختلف لوحات الأردوينو من حيث الحجم وعدد الأرجل التي يمكن استعمالها.

                نظرة في خصائص لوحة الأردوينو أونو:

رقم المتحكم المستخدم:ATMEGA328
عدد المداخل والمخارج(Digital I/O):أربعة عشر رجل
عدد الأرجل التماثلية (Analog):ستة أرجل
عدد أرجل UART:رجلين فقط
عدد أرجل PWM:ستة أرجل

ماهي إستخدمات الأردوينو؟

يوجد للأردوينوالكثير من التطبيقات العملية الرائعة،نذكرمنها:

1. مشاريع قياس درجة الحرارة والرطوبة والضوء.
2. مشاريع التحكم بتشغيل الأجهزة وعرض النتائج على شاشة LCD.
3. مشاريع قياس المسافة.
4. التحكم بأجهزة المنزل عبر الهاتف.
5. صنع رجل آلي.
6. جهاز إنذار الحرائق.
7. مشاريع التحكم بالسيارة عن طريق الهاتف.
8. مشروع سقي المزروعات تلقائيا.
9. جهاز تباع الشمس.
10. أجهزة تحديد موقع السيارات أو الأشخاص عبر الأقمار الصناعية (GPS).

معلومات عن الأردوينو أونو (Arduino Uno)

تعتبر من أشهر أنواع الأردوينو على نطاق العالم،وذلك بسبب أنها رخيصة الثمن وأيضا عدد الأرجل مناسب ويفي بالغرض ومناسب الحجم.
سأقوم خلال الصفحات القادمة بشرح مبسط عنها وذلك لأنني سأقوم بإستخدامها في جميع التجارب القادمة،المتحكم الدقيق الموجود بداخلها من شركة ATMEL  وهي تعتبر من الشركات الرائدة التي تصنع المتحكمات الدقيقة،وهي من نوع ATMEGA328.
يوجد بها 14 رجل يمكنك إستخدامها كمدخل أو كمخرج للإشارة الرقمية (1 أو 0) و 6 أرجل بها خاصية PWM (سنتعرف عليها لاحقا)، كما يوجد بها 6 أرجل من النوع التماثلي(Analog) ومخرج واحد للنظام للإتصال التسلسلي UART.

تشكيلة الأرجل :

هذه الرسمة التوضيحية مفيدة جداً لتحديد منافذ و وظائف أرجل الاردوينو المختلفة،ويمكنك العودة إليها كمرجع عند تنفيذ التجارب لتحديد الأرجل التي تحتاج إليها.

موارد الأردوينو :

هناك بعض المصطلحات من المهم معرتها في عالم الأردوينو :
BOOT LOADER----------->> جزء برمجي تم تخزينه في المتحكم الدقيق مسبقا وهو المسؤول عن كيفية إستقبال البرنامج من الحاسوب وتخزينه في المتحكم الدقيق.
SRAM------------------------->> هو الذاكرة المستخدمة في تسجيل أو تخزين المتغيرات لفترة مؤقتة.
FLACH MEMORY---------->> هو المكان الذي سنقوم بتخزين البرنامج فيه بشكل دائم.
EEPROM----------------------->> هي ذاكرة يتم فيها تخزين المتغيرات بشكل دائم حتى لو تم فصل الطاقة عن المتحكم.

برنامج الأردوينو :

يتم برمجة الأردوينو من خلال برنامج Arduino IDE  بيئة التطوير المتكاملة وهو مجاني من شركة أردوينو،يمكنكم تحميله من خلال الموقع Arduino.cc  
و كيفية تحميله تتم هكذا :
إذهب إلى جوجل وإفتح الصفحة ثم اكتب الموقع الذي ذكرته سابقاً ثم ستظهر لك صفحة الموقع https://www.arduino.cc/en/Main/Software ثم إختر نوع جهازك