[رحال حول العالم]

بأمر الله تعالى سنبدأ سوياً الحلقة الثانية للميكروكونتروللر 8051 و التى نربط فيها الميكروكونتروللر 8051 بالعالم الخارجى بعد ان تعرفنا على التركيب البنائى له

:hry::hry:

و كما اعتدنا سنتجنب اى نقاش خارج الموضوعات المطروحة فى اماكن الشرح و نعرضها فى المكان المخصص لذلك

http://www.qariya.com/vb/showthread.php?t=13734

حتى يتسنى اتمام العرض بشكل جيد و حتى لا يتشتت القراء

: thanx:

شكراً للجميع و الى لقــــــاء بأمر الله تعالى

[مصطفى سماعيـل]

الله فعلا انا عاجز عن الشكـــــــر فعلا ما شاء الله مجهود اكثر من رائع ربنا يزيدك اكثر واكثر من علمة
وانا فعلا مستنى بفارغ الصبر تكملة موضوعك الشيق والمفيد

[رحال حول العالم]

اليوم بأمر الله تعالى نكمل مع الحلقة الثانية

[رحال حول العالم]

بسم الله الرحمن الرحيم

نبدأ اليوم بأمر الله تعالى الحلقة الثانية فى دورة الميكروكونتروللر 8051 و التى تتضمن اتصال و ربط الميكروكونتروللر بالعالم الخارجى .
و كما هو معروف ان كل نظام على ظهر البسيطة سواء كان كائن حى او ماكينة فهو يحتاج الى مصدر تغذية و نظام غذائى متكامل يوفر ظروف العمل المثلى و فى حالتنا هنا نحتاج مصدر جهد 5 فولت و جميع القراء لهذا الموضوع على دراية تامة بصنع دائرة تغذية 5 فولت و اشهر دائرة معروفة يتم فيها استخدام المتكاملة 7805 .
لكن دعونا نتحدث عن هذه الدائرة عن قرب و ببعض التفصيل حتى تعم الفائدة و لعلنا نتعرف على شئ جديد يتعلق بهذه الدائرة.
الرسم التوضيحى التالى هو دائرة كاملة للموضوع و سوف نتطرق لها بشئ من التفصيل

بالنظر الى اقصى اليسار فى الدائرة السابقة نجد ان جهد التغذية ( المنبع ) هو 220 فولت ، تيار متردد 50 هيرتز ( المستخدم لدينا فى مصر )
و الصورة التالية توضح شكل الموجة الجيبية المعبرة عن هذا الجهد المتردد

و يتم خفضه بواسطة محول خافض للجهد من النوع ذو نقطة تفرع وسطى " Center Tap " ( 12 – 0 – 12 ) و الذى يخفض الجهد الى 12 فولت و يتم فى هذه الحالة تحويل الجهد الى مستمر باستخدم عدد 2 وصلة ثنائية " Diodes " من النوع " 1A " .
فيكون شكل الموجة الناتجة عن دائرة التوحيد هذه كما يلى

و كذلك يمكن استخدام الدائرة التالية لاداء نفس الغرض

فى الدائرة الثانية نجد اننا نستخدم مصدر التغذية الاساسى عبارة عن بطارية جافة 9 فولت و يمكن ايضا بطارية 12 فولت او اى بطارية تعطى جهد تغذية لا يقل عن 6 فولت و بحد اقصى حوالى 18 فولت .
يتم دخول الجهد المستمر الخارج من كلا الوصلتين الثنائيتين الى دائرة منعم تتمثل فى المكثف " 1000 micro Farad " و الذى يتحمل العمل تحت جهد يصل الى 35 فولت كحد اقصى .
الصورة التالية تعبر عن جهد التغذية الثابت DC و هذا الشكل هو المرغوب فى استخدامه عند جهد 5 فولت كجهد دخل للميكروكونتروللر لضمان الثبات اثناء العمل و هو نفس الشكل الناتج عن استخدام البطارية DC

و لكن مصدر التغذية المتردد المستخدم فى الدائرة الاولى لا يمكننا من الوصول الى هذا الشكل لذلك استخدمنا المكثف 1000 micro Farad ليعمل على تنعيم الموجة الناتجة عن دائرة التوحيد و يكون شكل الموجة فى هذه الحالة كما يلى

هنا لدينا سؤال هام جداً ، و هو لماذا نستخدم مكثف بقيمة 1000 micro Farad و ليس اكثر او اقل ؟
دون الدخول فى تفاصيل الحسابات يمكن تلخيص الاجابة فى كلمات قليلة و هى ان قيمة المكثف تتناسب مع قيمة التيار المسحوب ، بمعنى اننا اذا اردنا ان نضع احمال تحتاج 100 ميللى امبير فاننا نستخدم مكثف بسعة 100 ميكرو فاراد .
سؤال اخر سيطرح نفسه هنا ، و هو لماذا إذاً لا نستخدم مكثف اكبر من ذلك بكثيييير تحسباً لاستخدام احمال مستقبلية اعلى من 1000 ميللى امبير ؟؟؟؟؟؟؟؟؟
الاجابة هنا اننا بذلك سنعتمد على مصدر تغذية يمكنه امدادنا بقدرة عالية و هذا مكلف ، اى ان التكلفة الاقتصادية ستزداد و هذا موجود فعلاً و لكن فى دوائر ذات احمال عالية .
نعود الى الدائرة و ننظر الى ما بعد المكثف 1000 ميكرو لنشاهد المتكاملة 7805 و التى هى بيت القصيد فى هذه الدائرة

اما الصورة التالية تعبر عن استخدام جزء من اللوحة المطبوعة كمبدد حرارى

بالعودة مرة اخرى الى الدائرة لنشاهد مكثف ذو قيمة 10 ميكرو فاراد و هنا استخدم اقصى جهد تحمل هو 35 فولت ايضاً و من الممكن ان نستخدم مكثف اخر بجهد 16 فولت اذا كان متاحاً .
ثن تلاه مكثف اخر ذو سعة اصغر 0.01 ميكروفاراد .
و السؤال الطبيعى هو لماذا تم استخدام هذان المكثفان فى دائرة الخرج ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
اذا رجعنا الى دراسة دوائر التيار المتردد سنجد ان هناك انواع من الموجات غير المرغوب فيها تظهر فى الدوائر الكهربية ....... لكن نحن هنا بصدد دائرة تيار مستمر فمن اين تظهر هذه الموجات ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟
الحقيقة اننا اذا رجعنا الى الصورة المعبرة عن شكل الجهد الخارج من الدايود فسنجده لا يمثل جهد مستمر نقى كما هو الحال فى حالة استخدام البطارية و لكنه جهد مستمر يحتوى على بعض الذبذبات الضعيفة Ripples .

[SIZE="4"][COLOR="DarkRed"][COLOR="DarkRed"]

[رحال حول العالم]

ثم ان هناك عوامل اخرى تجعلنا نتحدث عن حالة التيار المتردد و هى حالة التشغيل و الغلق Switching و التى يظهر فيها ما يعرف بــ Spikes .[/COLOR][/COLOR][/SIZE]

من المعلوم ان تردد الـ Ripples يكون صغير جداً Low Frequency بينما تردد الـ Spikes يكون كبير نوعاً ما High Frequency و من ثم فإننا نحتاج الى مرشحات لكلا النوعين من الذبذبات الغير مرغوب فيها و يتم ذلك باستخدام المكثفان الاخيران و الذان يعملان كـ Low Pass Filter & High Pass Filter .
فى نهاية الدائرة و تحيداً فى اقصى اليمين نجد ثنائى ضوئى LED متصل على التوالى مع مقاومة 1 كيلو اوم يعمل كبيان لحالة التشغيل حيث يومض فى حال تشغيل الدائرة .
الان نكون قد صممنا دائرة التغذية الخاصة بالميكروكونتروللر و عرفنا كل شق فيها و فكرة التشغيل .
ننتقل الان الى الميكروكونتروللر و نشاهد الرسم التالى و الذى يوضح تقسيم اطرافه

نلاحظ الطرفين 20 و 40 ، نرى ان الطرف رقم 20 مكتوب عليه Vss و هو ما يعنى توصيل الارضى او الطرف السالب لجهد التغذية .
اما الطرف 40 مكتوب عليه Vcc و هو ما يعنى توصيل الطرف الموجب لجهد التغذية .
ثم يجب و لابد و حتماً ان نقوم بتوصيل مكثف ذو سعة صغيرة 33 بيكو فاراد او 0.01 ميكروفاراد بين طرفى التغذية بحيث يكون قريباً جداً من المتكاملة 8051 ، و وظيفة هذا المكثف هو تقليل الذبذبات Noise الناتجة عن المتكاملة 8051 نفسها .
أخيراً و ليس بلأخر يتم توصيل وصلة ثنائية Diode كما هو موضح بالشكل عند دخل الطرف الموجب رقم 40 على الميكروكونتروللر و ذلك تجنباً لمشاكل عكس القطبية التى يحتمل ان تحدث اثناء التوصيل و التى قد تودى بحياة الميكروكونتروللر .
و هذا هوشكل المتكاملة بعد توصيل جهد التغذية عليها

هنا ينتهى الجزء الاول من الحلقة الثانية و الى لقاء إن شاء الله تعالى مع الجزء الثانى .

[عبدالعليم]

لانملك الا الدعاء لك بالتوفيق والنجاح فى الدنيا والاخرة ويجزيك اللة على ماصنعت واكثر اللة من امثالك يابشمهندس ونرجوا المزيد من معلوماتك القيمة

[رحال حول العالم]

السلام عليكم و رحمة الله

عفواً يا جماعة الصورة الاخيرة قد استبدلت و هذه هى الصورة المقصودة

[رحال حول العالم]

اليوم نكمل بأمر الله تعالى الجزء الثانى من الحلقة الثانية