قسم الميكروكنترولر والروبوت ودوائر الاتصال بالحاسب الالي قسم المتحكمات الـ microcontroller و المعالجات microprocessor و التحكم الرقمي بالكمبيوتر CNC والانظمة الآلية والروبوت Robots

أدوات الموضوع

الصورة الرمزية F.Abdelaziz
F.Abdelaziz
:: استاذ و مشرف قسم الالكترونيات ::
تاريخ التسجيل: May 2007
المشاركات: 6,894
نشاط [ F.Abdelaziz ]
قوة السمعة:328
قديم 22-09-2012, 11:52 PM المشاركة 1   
افتراضي الدورة الجديدة : الفصل السادس عشر المنفذات actuators والقدرة power Twitter FaceBook Google+



الدورة الجديدة : الفصل السادس عشر المنفذات actuatorsوالقدرة power
المنفذات actuators هى أجهزة كهربائية أو الكترونية والتى تقوم بإحدات تغير فى الكميات (المتغيرات) الطبيعية.هذه الكميات يمكن أن تكون درجة الحرارة temperature أو السرعة speed أو الضغط pressure أو الإضاءة light أو الرطوبة humidity أو الموضع الزاوى angularأو الخطى linear وغيرها . يمكنتشغيل المنفذات بواسطة التيار المتردد AC أو التيار المستمر DC. منفذات التيار المستمر تتضمن محركات التيار المستمر DC motors ومحركات السرفو servo motors والمصابيح المتوهجة والسلونويدات solenoidsوالريلايات relays وغيرها . منفذات التيار المتردد تتضمن محركات التيار المتردد AC motors والمصابيح المتوهجة والسخانات الكهربائية وغيرها . علاوة على ذلك فالقدرة هى كمية القدرة الكهربائية المطلوبة لمهمة معينة . وتعرف القدرة الكهربية كما يلى :


حيث Pe هى القدرو الكهربائية بالوات watts و V هو فرق الجهد عبر مقاومة الحمل الكهربائى R , ومن ثم يمكن حساب التيار I . فى حالة استخدام الميكروكونترولر فى التحكم فى القدرة فغالبا ما يحتاج المنفذ لجهد وتيار أكبر من الذى توفره أطراف الميكروكونترولر . جهد خرج الميكروكونترولر هو 5 voltsدائما والتيار يمكن أن يكون فى حدود قليل من الملى أمبير .

اعلانات

الصورة الرمزية F.Abdelaziz
F.Abdelaziz
:: استاذ و مشرف قسم الالكترونيات ::
تاريخ التسجيل: May 2007
المشاركات: 6,894
نشاط [ F.Abdelaziz ]
قوة السمعة:328
قديم 22-09-2012, 11:54 PM المشاركة 2   
افتراضي


-1 منفذات التيار المستمر DC Actuators :
منفذات التيار المستمر تتطلب تيار يمر دائما فى نفس الاتجاه . استخدام هذه المنفذات يستلزم نوعين من الأجهزة , ترانزستورات القدرة , power transistors أو الريلايات relays . الترانزستورات يمكن أن تكون "ترانزستورات ثنائية القطبية" BJT أو ترانزستورات موسفيت MOSFET . يتميز لترانزستورBJTبالتحكم فى التيار من خلال تيار آخر . فى ترانزستورات الموسفيت MOSFET يتم التحكم فى مرور التيار من خلال التحكم فى فرق الجهد . يعمل الترانزستور فى ثلاثة مناطق تعرف بمنطقة القطع cutoff ومنطقة التشبع saturation والمنطقة الفعالة active . المنطقة العالة هى الشائعة الاستخدام فى أنظمة تكبير الإشارات amplification . مع ذلك , فى حالة المنفذات يكون المطلوب فى معظم الحالات أن تكون إما فى حالة تفعيل activated أو فى حالة عدم تفعيل deactivated , بمعنى أن يكون لها سلوك التحويل ON, OFF . وبعبارة أخرى تستخدم الترانزستورات فى الوصل والفصل . تحت هذه الشروط تعمل الترانزستورات كمفاتيح للتيار فى منطقة القطع وفى منطقة التشبع . الشكل التالى يبين رمز الترانزستور فى برنامج إيزيس :







فى الترانزستور MOSFETيتم التحكم فى مرور التيار بين المنبعsource S والمصب drain D عن طريق فرق الجهد الكهربائى للبوابة gate G .
فى الترانزستور BJTيتم التحكم فى التيار مرور التيار بين المجمع collector C والمشع emitter E عن طريق التيار المار خلال القاعدة base B .
استخدام الأحمال الحثية inductive loads مثل المحركات والريلايات والسلونويدات له خاصية تخزين الطاقة فى شكل مجال كهرومغناطيسى , وهذا يعنى أنه عند فصل الأحمال الحثية , فإن طاقتها المخزنة يتم إعادتها عن طريق تيار عكسى , هذه الظاهرة يمكن تسبب تلف ترانزستورات أنظمة التحكم , لتجنب هذه المشكلة يتم استخدام ثنائى منحاز عكسيا لتفريغ الأحمال الحثية , هذا الترتيب مبين فى الشكل التالى :


اعلانات اضافية ( قم بتسجيل الدخول لاخفائها )
  

الصورة الرمزية F.Abdelaziz
F.Abdelaziz
:: استاذ و مشرف قسم الالكترونيات ::
تاريخ التسجيل: May 2007
المشاركات: 6,894
نشاط [ F.Abdelaziz ]
قوة السمعة:328
قديم 22-09-2012, 11:56 PM المشاركة 3   
افتراضي


16-1-1 الريلايات Relays
الريلايات الكهروميكانيكية هى أجهزة بها مغناطيس كهربائى electromagnet والذى عن طريقه يتم غلق أو فتح الدائرة الكهربية عن طريق تلامس أو أكثر . الريلايات نموذجية لعزل دوائر القدرة عن مرحلة التحكم الالكترونى . فى نفس الوقت , هى أجهزة ذات أداء منخفض , حيث لا يمكنها إجراء تغيرات سريعة فى حالتها ومع استمرار الاستخدام تتآكل التلامسات الكهربائية مع الزمن . الشكل التالى يبين المظهر الخارجى ورمز برنامج إيزيس لهذه الأحهزة :




أخيرا يجب أن يتم استخدام هذه الأجهزة فى شكلها النهائى كما هو مبين بالدائرة الكهربية التالية والتى بها حمل يعمل على الجهد 120V AC :


الصورة الرمزية F.Abdelaziz
F.Abdelaziz
:: استاذ و مشرف قسم الالكترونيات ::
تاريخ التسجيل: May 2007
المشاركات: 6,894
نشاط [ F.Abdelaziz ]
قوة السمعة:328
قديم 23-09-2012, 12:01 AM المشاركة 4   
افتراضي


16-1-2 محركات التيار المستمر DC Motors :
محركات التيار المستمر ذات طبيعة حثية وبالتالى تستحق أن تعامل بنفس طريقة الريلاى .
فى المثال التالى يمكن للميكروكونترولر أن يتحكم فى تغيير سرعة محرك التيار المستمر , لذا الغرض يتم التنفيذ بوحدة (موديول) PWM والميكروكونترولر 16F628A بمذبذب 4MHz . كود البرنامج كما يلى :


كود:
void main( void ) { unsigned short CU=0; OPTION_REG = 0; //Activate the pull-up resistors. PWM1_Init( 500 ); //PWM module starts at 500 Hz PWM1_Set_Duty(CU); PWM1_Start(); while(1) //Infinite Loop. { //loop to increment PWM when pressed RB1. while( Button( &PORTB, 1, 10, 0 ) ) { CU++; if( CU==0 )CU=255; PWM1_Set_Duty(CU); delay_ms(10); } //loop decrement PWM when pressing RB0 while( Button( &PORTB, 0, 10, 0 ) ) { CU--; if( CU==255 )CU=0; PWM1_Set_Duty(CU); delay_ms(10); } } }







لمحاكاة هذا البرنامج ببرنامج إيزيس يلزم جلب الأجهزة الآتية :
16F628A, BUTTON, RES, 2N3904, 1N4001, MOTOR ACTIVE لبناء الدائرة الكهربية التالية :






تبعا لشدة التيار المطلوب يمكن تغيير الترانزستور لتحسين أداء النظام . الترانزستور 2N3904 يمكنه التحكم فى تيار حتى 200m Amps والترانزستور TIP31 يمكنه التحكم فى تيار حتى 3 amps تبعا لنظام العمل ومنحنى الخواص .

16-1-3 الجسر إتش H Bridge


الصورة الرمزية F.Abdelaziz
F.Abdelaziz
:: استاذ و مشرف قسم الالكترونيات ::
تاريخ التسجيل: May 2007
المشاركات: 6,894
نشاط [ F.Abdelaziz ]
قوة السمعة:328
قديم 23-09-2012, 11:10 AM المشاركة 5   
افتراضي


16-1-3 القنطرة(الجسر) إتش H Bridge
القنطرة H هى ترتيب (تنظيم) من الترانزستورات والذى يسمح بعكس قطبية الحمل الكهربائى عند توفير مصدر جهد مفرد (أحادى القطبية) single source . يمكن بناء القنطرة H باستخدام ترانزستورات منفصلة discrete أو باستخدام موديولات متكاملة والمتاحة تجاريا . هذا الترتيب يتضمن إشارتين تحكم للتمكين من اختيار القطبية الموجبة والقطبية السالبة . الشكل التالى يبين الدائرة الكهربائية للترتيب المنفصل :









لتفعيل القطبية الموجبة يتم تفعيل خط التحكم الأول control 1 , بينما يتم فصل خط التحكم الثانى control 2 , ولتفعيل القطبية السالبة يتم عكس حالة أطراف التحكم . مع الوضع فى الاعتبار أن خطى التحكم لن يتم أبد التحكم فيهما فى نفس الوقت , حيث أن هذا الفعل ينتج عنه دائرة قصر short بين الجهد الموجب Vcc والأرضى , مما يتسبب فى أضرار جسيمة بالترانزستورات .
المثال التالى يبين التحكم فى دوران محرك تيار مستمر DC motor عن طريق الميكروكونترولر 16F628A


كود:
void main( void ) { OPTION_REG = 0; //Activate the pull-up resistors. //Configuring port B as output and input . TRISB = 0x0F; PORTB = 0;
while(1) //Infinite Loop. { //Loop for detecting the rotation to the left button . while( Button( &PORTB, 0, 10, 0 ) ) { PORTB = 0; //Turn off the control pins. PORTB.F7 = 1; //Activates the control pin 1. }
//Loop for detecting the stop button. while( Button( &PORTB, 1, 10, 0 ) ) { PORTB = 0; //Turn off the control pins. }
//Loop for detecting the rotation to the right button. while( Button( &PORTB, 2, 10, 0 ) ) { PORTB = 0; //Turn off the control pins. PORTB.F6 = 1; //Activates the control pin 2. } } }






يتم تنفيذ المحاكاة ببرنامج إيزيس بعد بناء الدائرة الكهربية المبينة بالشكل الآتى :







16-1-4 محركات الخطوة Step Motors


الصورة الرمزية F.Abdelaziz
F.Abdelaziz
:: استاذ و مشرف قسم الالكترونيات ::
تاريخ التسجيل: May 2007
المشاركات: 6,894
نشاط [ F.Abdelaziz ]
قوة السمعة:328
قديم 23-09-2012, 02:30 PM المشاركة 6   
افتراضي


16-1-4 محركات الخطوة Step Motors
محركات الخطوة هى أجهزة كهروميكانيكية بالدوران المتقطع (المجزء) فى شكل خطوات وكل خطوة بقيمة معينة من الدرجات . يوجد نوعان من محركات الخطوة هما الأحادى القطبية unipolar والثنائى القطبية bipolar .
المحرك أحادى القطبية له أربع ملفات والتى يتم تنشيط ملف أو اثنين فى نفس الوقت , ودائما تكون بنفس القطبية ( أحادى القطبية) .
محركات الخطوة ثنائية القطبية لها ملفان فقط والتى يتم تنشيطها فى نفس الوقت بقطبية متناوبة (ثنائى القطبية) .
هذا التأثير يولد تسلسل قطبية بالملفات . بالتحكم فى سرعة التتابع يتم التحكم فى سرعة دوران المحرك بينما ترتيب التسلسل يتحكم فى اتجاه دوران المحرك .
الشكل الآتى يبين المظهر الطبيعى ورموز برنامج إيزيس لهذه المحركات :









المحركات أحادية القطبية unipolar :


الصورة الرمزية F.Abdelaziz
F.Abdelaziz
:: استاذ و مشرف قسم الالكترونيات ::
تاريخ التسجيل: May 2007
المشاركات: 6,894
نشاط [ F.Abdelaziz ]
قوة السمعة:328
قديم 23-09-2012, 02:32 PM المشاركة 7   
افتراضي


المحركات أحادية القطبية unipolar :
المحركات أحادية القطبية unipolar, عموما لها خمسة أو ستة أطراف والتى تناظر أربع أطراف للملفات , وطرف أو اثنين مشتركة .
الشكل التالى يبين دائرة ملفات المحرك أحادى القطبية :

تسلسل التنشيط للمحركات أحادية القطبية يمكن أن يكون فى أحد شكلين :
· تنشيط دخل واحد فقط .
· تنشيط دخلين فى نفس الوقت .
عندما يتم تنشيط دخلين فى نفس الوقت يتم زيادة عزم الدوران torque للمحرك ولكن فى نفس الوقت يكون التيار أكبر .
الجدول التالى يبين طريقة تسلسل التفعيل فى الحالتين :



الصورة الرمزية F.Abdelaziz
F.Abdelaziz
:: استاذ و مشرف قسم الالكترونيات ::
تاريخ التسجيل: May 2007
المشاركات: 6,894
نشاط [ F.Abdelaziz ]
قوة السمعة:328
قديم 23-09-2012, 02:36 PM المشاركة 8   
افتراضي


المثال التالى يبين طريقة التحكم فى محرك إحادى القطبية بالميكروكونترولر PIC 16F628A مع استخدام ساعة بتردد 4MHz , لهذا الغرض يتم حفظ تسلسل المحرك فى مصفوفة , شكل البرنامج كما يلى :


كود:
//Constants with the sequence of steps. const unsigned short STEPS[4] = { 0b00000001, 0b00000010, 0b00000100, 0b00001000 }; void main( void ) { //Declaration of variables. unsigned short STEP=0; //Port initiation TRISB = 0xF0; PORTB = 0; OPTION_REG = 0; //Activation of the pull-up resistors. while(1)//Infinite Loop. { //While loop to rotate in clockwise //through pin RB6 while( Button( &PORTB, 6, 100, 0) ) { PORTB = STEPS[STEP]; STEP++; if( STEP==4 )STEP=0; } //While loop to rotate in a counterclockwise //through pin RB7 while( Button( &PORTB, 7, 100, 0) ) { PORTB = STEPS[STEP]; STEP--; if( STEP==255 )STEP=3; } } }





















موضوع مغلق

العلامات المرجعية

«     الموضوع السابق       الموضوع التالي    »
أدوات الموضوع

الانتقال السريع إلى


الساعة معتمدة بتوقيت جرينتش +3 الساعة الآن: 05:49 AM
موقع القرية الالكترونية غير مسؤول عن أي اتفاق تجاري أو تعاوني بين الأعضاء
فعلى كل شخص تحمل مسئولية نفسه إتجاه مايقوم به من بيع وشراء وإتفاق وأعطاء معلومات موقعه
التعليقات المنشورة لا تعبر عن رأي موقع القرية الالكترونية ولايتحمل الموقع أي مسؤولية قانونية حيال ذلك (ويتحمل كاتبها مسؤولية النشر)

Powered by vBulletin® Version 3.8.6, Copyright ©2000 - 2024