ترجمة وإعداد كتاب الميكروكونترولر PIC والبرمجة بلغة السى والمترجم mikroC PRO - الصفحة 15

F.Abdelaziz · 05-03-2011, 09:30 PM

محرر السبع شرائح SEVEN SEGMENT EDITOR
يمكنك محرر السبع شرائح من إيجاد وبسهولة الرقم الذى يجب وضعه فى مخرج المنفذ لعرض الرمز المطلوب. بالطبع يجب توصيل أطراف المنفذ بشرائح العرض بالطريقة الصحيحة . فقط ضع المؤشر على أى شريحة وانقر عليها يظهر لك على الفور العدد الى يجب عليك نسخه إلى البرنامج .

تخصيص حروف وحدة العرض LCDLCD CUSTOM CHARACTER

يمكن للميكروكونترولر إرسال الحروف القياسية علاوة على حروف يمكنك إنشاؤها بنفسك للعرض . باختيار أداة LCD custom character سوف تخلص نفسك من العمل الشاق فى إنشاء وظائف للكود المناسب المرسل للعرض . مجرد إنشاء رمز بالنقر على مربعات صغيرة فى نافذة LCD custom character واختيار المكان (الموضع) والصف والنقر على زر GENERATE . يظهر الكود المطلوب فى نافذة أخرى .لن تحتاج إلى نقرات أخرى . إنسخ إلى الحافظة والصق Copy to Clipboard – Paste.

مولد الصور النقطية للشاشات الكريستال السائل الجرافيك
GRAPHIC LCD BITMAP GENERATOR

هذة أداة أخرى لا يمكن الاستغناء عنه في حال أن المتحكم الذي يتم كتابة برنامجه يستخدم وحدة عرض جرافيك (GLCD). تمكنك هذه الأداة من عرض أي صورة نقطية بسهولة. للاستفادة منها اختار
Tools/Glcd Bitmap Editor فتظهر لك النافذة المناسبة . اختار نوع وحدة العرض المستخدمة وحمل الصورة النقطية ( فى هذا المثال 128 x 64 pixels ) .بعد ذلك الإجراء هو نفسه كما في المثال أعلاه نسخ إلى الحافظة...

الكود المتولد بأدوات التحكم فى وحدات العرض LCD و GLCD يحتوي على وظائف للمكتبة للمكتبة Lcd library .اذا استخدمتها في البرنامج لا تنسى أن تتحقق وتختار المربع الموجود بجوار هذه المكتبة في نافذة Library Manager وذلك لتمكين المترجم من التعرف على وظائفها بشكل صحيح.

F.Abdelaziz · 05-03-2011, 09:33 PM

المكتبات LIBRARIES

واحد من الخيارات الأكثر فائدة من هذا البرنامج هو مدير المكتبة Library Managerويستحق اهتمامنا بالتأكيد.
الميزة الرئيسية للغات البرمجة عالية المستوى مثا السى إنها تمكنك من استخدام المعرفة والعمل من أشخاص آخرين. مكتبات الدالة functionهي أفضل مثال على ذلك. فإذا كنت في حاجة الى وظيفة لأداء مهمة معينة أثناء كتابة البرنامج ، فما عليك إلا البحث عنها في بعض المكتبات (والتي هي جزء متكامل فى المترجم ) واستخدامها . على سبيل المثال ، إذا كنت في حاجة إلى وظيفة لتوليد صوت sound على بعض الأطراف ، افتح مكتبة الصوت Sound library في نافذة إدارة المكتبة Library Manager والنقر المزدوج على الوظيفة المناسبة Sound_Play . يظهر وصفا مفصلا لهذه الوظيفة على الشاشة. إنسخها إلى البرنامج وعين البارامترات المناسبة. إذا التعليم checked على هذه المكتبة، فسوف يتم التعرف على وظائفها تلقائيا خلال عملية الترجمة بحيث لا يكون من الضروري استخدام أمر التضمين #include.

F.Abdelaziz · 05-03-2011, 09:38 PM

الوصول إلى الخانات الفردية (المنفصلة) ACCESSING INDIVIDUAL BITS
يسمح لك المترجم mikroC PRO for PIC بالوصول إلى كل خانة من خانات المتغيرات ذات الثمانى خانات باسمها أو بموقعها (مكانها) فى البايت:

INTCON.B0 = 0 ; : مسح clear الخانة الأولى bit0 لسجل التحكم فى المقاطعة INTCON
ADCCON0.F5 = 1 ; : عمل set للخانة السادسة bit5 لسجل التحكم فى المحولA/D الأول ADCON0 .
INTCON.GIE = 0 ; : مسح خانة تمكين المقاطعة الشاملة GIE لسجل التحكم فى المقاطعة INTCON

الخاتات من النوع SBIT
يوجد بالمترجم mikroC PRO for PIC نوع خاص من البيانات يسمى sbit والذى يوفر الوصول للسجلات وسجلات الوظائف الخاصة والمتغيرات ..ألخ . للإعلان عن خانة من متغير يكفى أن نكتب :

السطر الأول : تعريف خانة نوع sbit باستخدام التعبير extern sbit بالاسم Some_Bit
السطر الثانى : تعريف متغير نوع حروف char بالاسم MyVar ( حجز بايت ذاكرة لمتغير )
السطر الثالث : الإعلان عن خانة من نوع sbit باستخدام التعبير sbit ……at…..

إذا قمت بالإعلان عن متغير نوع sbit فى وحدة بحيث تشير إليه كخانة من سجل وظائف خاصة فمن الضرورى استخدام الكلمة sfr فى الإعلان لأنك تشير إلى متغير معرف كمتغير لسجل وظائف خاصة :

F.Abdelaziz · 05-03-2011, 11:24 PM

الأعمال الأساسية بالمترجم MikroC PRO
تشمل :
· إنشاء مشروع جديد .
· تحرير المشروع .
· إضافة ملفات إلى المشروع .
· حفظ وغلق المشروع .
· بناء المشروع build

الخطوة رقم 1 : تشغيل البرنامج
· إفتح (شغل) البرنامج وانتظر حتى يتم تحميله . عندئذ سوف تشاهد منطقة العمل workspace للبرنامج .
· من شريط القوائم اختار Project >> New Project وانقر عليه .

الخطوة رقم 2: بدأ معالج المشروع الجديد
· بعد ذلك يبدأ معالج المشروع الجديد New Project Wizard والذى يساعدك فى إنشاء مشروعك .
· انقر على زر التالى Next .

الخطوة رقم 3 :اختيار الجهاز أى الميكروكونترولر

من القائمة التالية يجب أن تختار من قائمة "اسم الجهاز" أى نوع الميكروكونترولر PIC الذى سوف تستخدمه ثم انقر زر Next .

الخطوة رقم 4 :

من القائمة التالية يجب أن تدخل تردد الساعة فى الحقل (المكان) المخصص لذلك , ثم انقر زر Next .

الخطوة رقم 5 :

فى هذه النافذة يجب أن تختار المكان الذى سوف تحفظ فيه مشروعك . يمكنك فعل ذلك يدويا بإدخال المسار فى الحقل المخصص له , أو النقر على الأيقونة الصغيرة لتتصفح مجلداتك وتختار ما تراه مناسبا . بعد الانتهاء انقر على الزر Next .

الخطوة رقم 6 :

F.Abdelaziz · 05-03-2011, 11:28 PM

الخطوة رقم 6 :

من هذه النافذة يمكنك إضافة ملفات إلى مشروعك أو إزالتها .نحن لا نحتاج الآن لإضافة ملفات لذلك سوف نتركها كمال هى وننقر مباشرة على الزر Next .

الخطوة رقم 7 :

هذه الخطوة تختص بضم مكتبات بمشروعك . لديك خياران : ضم الكل أو عدم ضم أى واحدة . من المفض عدم ضم أى شىء لإننا سوف نتمكن مكن اختيار مكتباتنا من "مدير المكتبة " Library Manager, لذلك لنختار None ثم ننقر على زر Next .

الخطوة رقم 8 :

وأخيرا تم إنشاء مشروعنا .يمكننا أيضا النقر على زر Back والعودة لتغيير ما نراه مناسبا .

الخطوة رقم 9 :

الآن بعد أن أنشأنا مشروعنا الأول يمكننا النقر على "مدير المشروع " Project Managerفى الجهة اليمنى وسوف نرى مشروعنا موجود هناك .وسوف نرى أيضا أى ملفات ومجلدات يضمها المشروع . سوف نهتم الآن بمجلد المصدر Source والخرج Output فقط .حسنا سوف يمكننا أن نبدأ من هنا .
كان هذا كل شىء حول إنشاء مشروع جديد .

الخطوة رقم 10 :

الآن سوف نتحدث عن تحرير البرنامج .هذا مهم لإنه يجب علينا إعداد بعض الخيارات والخانات للميكروكونترولر الذى سوف نستخدمه مثل جعل مؤقت الحراسة Watchdog Timer فعال أو غير فعال وما إلى ذلك .
مرة أخرى من شريط القوائم نختار Project >> Edit Project. .

الخطوة رقم 11 :

F.Abdelaziz · 05-03-2011, 11:32 PM

الخطوة رقم 11 :

من النافذة التى سوف تظهر يمكننا الآن الميكروكونترولر المستخدم .لدينا الخيارات التالية للاختيار من بينها :
المذبذب Oscillator :

هنا يمكننا اختيار نوع المذبذب الذى نستخدمه . لإذا كنا نستخدم كريستال كوارتز كمذبذب فيجب أن نختار XT لترددات المنخفضة أو نختار HS للترددات العالية . وإذا كنا سوف نستخدم مذبذب يعتمد على دائرة مقاومة ومكثف فيجب علينا اختيار RC . الاختيار LT أيضا لمذبذب الكريسال الكوارتز ولكن التى تعمل على ترددات منخفضة جدا .

مؤقت الحراسة Watchdog Timer

هنا يمكننا تمكين enable أو عدم تمكين disable مؤقت الحراسة .مؤقت الحراسة هو المؤقت الذى يقوم بالتحقق من العمل الصحيح للميكروكونترولر وخاصة فى البيئات التى يوجد بها تداخلات وضوضاء . لكننا لن نحتاجه لذلك نتركه فى حالة OFF .

مؤقت بناء القدرة Power Up Timer

يستخدم هذا المؤقت فى التأخير لبعض الوقت وهو ما يحتاجه الميكروكونترولر للقيلم بضبط الخيارات والوصول إلى حالة الاستقرار فى العمل .لذلك سوف نضعه على وضع ON .

حماية الكود Code Protect

هنا يمكننا وضع حماية على الكود بحيث لا يستطيع أى أحد من قراءته من الميكروكونترولر . هذا مفيد إذا كنت تعمل لبعض الشركات وبعد كتابة برنامجك الطويل يمكنك حمايته بحيث لا يستطيع أحد من نسخه من الميكروكونترولر .لكن الآن لن نحتاجه لذلك سوف نترجه فى اتلوضه OFF .
الخيارات الأربعة السابقة متاحة لجميع المتحكمات . يوجد بعض الخيارات متاحة لبعض المتحكمات الخاصة وهى :

كشف إنقطاع القدرة : Brown Out Detect

هذا الخيار يكشف ما إذا كان هناك إنقطاع للكهرباء حيث يتم حماية المتحكم وجعله يعود للعمل العادى . لذلك نتركه على الوضع ON .

البرمجة باستخدام الجهد المنخفض Low Voltage Program :

هذا الخيار يسمح لنا ببرمجة المتحكم باستخدام جهد منخفض ومن ثم يمكننا برمجته وهو فى اللوحة بدون أخذه خارجها .لكننا سوف نترك هذا الخيار غير مفعل لأننا لن نحتاجه .

حماية قراءة بيانات الذاكرة Data EE Read Protect :

هذا الخيار لحماية البيانات المخزنة فى ذاكرة EEPROM من النسخ . وهو مفيد إذا كان لدينا بيانات هامة مخبئة هناك . ولكننا لن نحتاجه لذلك نتركه فى وضع OFF .
بالطبع يوجد خيارات أخرى ولكنها غير ذات أهمية لنا لذلك نتركها كما هى . مرو أخرى من ىهنا يمكننا تعيين التردد واختيار الميكروكونترولر المستخدم .

الخطوة رقم 12 :

الأن نرى كيف يتم إضافة أو إزالة ملفات من المشروع . يمكنك فعل ذلك من مكانين :

Project >> Add File To Project لإضافة ملفات و
Project >> Remove File From Project لإزالة ملفات .
بعد النقر على Add File To Project يمكن تصفح واختيار الملفات من الكومبيوتر الخاص بك .

الخطوة رقم 13 :

يمكنك أيضا استخدام مدير المشروع Project Manager الموجود بالجانب الأيمن ومن هناك يمكن استخدام الأزرار الموجودة بأعلى لإضافة أو إزالة الملفات .كما يمكنك أيضا النقر بالزر الأيمن للماوس على أحد المجلدات فى هذه النافذة واختيار Add File To Project .

الخطوة رقم 14 :

الأن نتحدث عن حفظ وغلق المشروع . يمكننا استخدام شريط القوائم Project >> Save Project أو Save Project As لحفظ المشروع أو شريط القوائم Project >> Close Project لغلق المشروع

الخطوة رقم 15:

هنا نشرح بناء building المشروع لعمل ملف الهكس .hex وبرمجة الميكروكونترولر . لبرمجة الميكروكونترولر مباشرة نحتاج أن يكون لدينا وحدة برمجة تسمى mikroProg Suit.يمكننا أيضا برمجة الميكروكونترولر باستخدام وحدات برمجة مختلفة .هذه ليست مشكلة . الآن لبناء المشروع وإنشاء ملف .hex سوف نفتح Build >> Build من شريط القوائم وننقر عليه .

الخطوة رقم 16 :

يبدأ البرنامج فى بناء الكود وهندما ينتهى سوف ترى رسالة فى شكل صندوق رسالة . حيث يمكننا معلومات عن الذاكرة المستخدمة بالبرنامج ومعلومات حول الأخطاء الناتجة . إذا لم يكن هناك أى خطأ يكون الملف .hex جاهز ويمكننا استخدامه فى برمجة الميكروكونترولر . يمكنك إيجاد الملف .hex من مجلد المشروع .

حسنا هذا كل شىء عن الأعمال الأساسية بالمترجم MikroC PRO .

F.Abdelaziz · 05-03-2011, 11:54 PM

برنامجك الأول
تمهيد
كتابة برنامجنا الأول ثم بناءة وتصحيحة وعمل المحاة على برنامج بروتيس .
لأن هذا هو برنامجنا الأول فسوف يكون بسيط وقصير.
سوف نكتب برنامج يجعل ليد يومض بفترات زمنية متساوية وسوف يكون لدينا الحالة المنطقية “1”أو الحالة المنطقية “0” والتى تجعل الليد فى حالة توصيل ON أو حالة فصل OFF .

1- هنا معلومات حول الدائرة باستخدام برنامج بروتيس :

يتم توصيل الأطراف OSC1 و OSC2 بكريستال كوارتز ومكثفين 22Pf لتوليد نبضات الساعة اللازمة لعمل الميكروكونترولر . سرعة الميكروكونترولر تعتمد على تردد الكريستال , كلما زاد التردد زادت السرعة ولكن يجب ألا تزيد عن 20MHz (الحد الأقصى لعمل الميكروكونترولر ) .
يجب أن توصل مقاومة بأحد الأطراف وليكن الطرف RB0 ثم نوصل بعدها الليد للطرف الآخر للمقاومة . يمكن إيجادج قيمة المقاومة من العلاقة R=(Vm – Vl) / I حيث Vm جهد خرج الميكروكونترولر وهو 5V و Vl هو جهد تشغيل الليد وهو 2V و I التيار اللزم لتشغيل الليد وهو يساوى 20mA كحد أقصى . نتيجة العملية الرياضية تكون 150 ولا توجد مشكلة عند استخدام مقاومة حتى 470 .

2- الخطوة التالية هى فتح برنامج MikroC PRO . نظرا لأننا سوف نستخدم الميكروكونترولر PIC16F877 فعند فتح مشروع جديد تأكد من اختياره من قائمة الأجهزة . يمكن تحديد التردد بالقيمة 8MHz . بعد فتح المشروع الجديد سوف ترى منطقة العمل كما فى الشكل السفلى ولن نستخدم أى وظائف خاصة ومن ثم لا يتم ضم أى مكتبة .

3- الآن كما ترى فى حقل النص يقوم البرنامج بإنتاج الكود التالى :

void main()

هذه هى دالتنا الرئيسية main function , بدونها لن يعمل كودنا . داخل هذه الدالة سوف نكتب الأكواد . وخارجها سوف نكتب دوال أخرى تستخدم داخل الدالة الرئيسية أو تعرف متغيرات عامة global variables .

4- الخطوة التالية التى يجب أن نفعلها هى تعريف منافذنا Ports .وهذ يعنى أنه يجب علينا اختيارها كمداخل أو كمخارج . الأمر التالى يجعل المنفذ PORTB كمخارج .

TRISB=0x00;

الحرف الموجود بعد TRIS يبين أى المنافذ نريد لن يكون كمداخا أو كمخارج (بمعنى التحكم فى المنافذ) . فإذا أردنا اختيار المنفذ PORTA فسوف نكتب TRISA .
الأعداد الموجودة بعد الأمر تعرف ما إذا كان المنفذ سوف يكون مدخل أو مخرج . هنا ماذا فعلنا ؟ . حرف xالموجود بين الأعداد يبين أن هذه الأعداد تكون بالترقيم السداسى عشر . إذا أردنا أن تكون بالترقيم الثنائى يجب علينا كتابة 0b ثم الأعداد . على سبيل المثال : 0b00010001 .الطرف الأول يسمى Pin0 وهو أول خانة من اليسار (تسمى الخانة ذات الرتبة الأقل )والطرف الثامن يسمى Pin7 وهو آخر خانة (تسمى الخانة ذات الرتبة الأعلى ) .إذا تم تعريف الطرف بالصفر 0 هذا يعنى أن هذا الطرف يكون مخرج . وإذا تم تعريف الطرف بواحد 1 فهذا يعنى أن الطرف مدخل . ومن ثم فى مثالنا 0b00010001يكون الطراف الأول Pin0 والطرف الخامس Pin4 مداخل وباقى الأطراف مخارج . لكن فى برنامجنا لن نستخدم مداخل لذلك جعلنا جميع الأطراف مخارج . باستخدام المحول السريع
Quick Converterيمكنك التحويل من الترقيم السداسى عشر ألى الترقيم الثنائى والعكس.

5- بعد ذلك سوف نقوم بعمل دورة (حلقة) لا نهائية (غير منتهية) . بفضل هذه الدورة اللانهائية فإن برنامجنا لن يتوقف عن العمل وأيضا متحكمنا . يمكننا استخدام أحد تعبيرات الدورات (الحلقات) الأتية :

وهى تقوم بنفس العمل فلا توجد مشكلة فى أيها نختار . الأوامر الموجودة داخل هذه الدورات سوف تتكرر عدد لانهائى من المرات حتى نقوم بفصل OFF الميكروكونترولر أو وجود أى مقاطعة . لذلك فى حالتنا سوف نقوم بجعل الليد ON و OFF عدد لا نهائى من المرات .

F.Abdelaziz · 05-03-2011, 11:59 PM

6- بعد الدخول فى الدورة (الحلقة) الغير منتهية أول شىء نقوم بعمله هو توصيل ON الليد .

PORTB=0x01;

هذا الأمر يعرف حالة أطراف المنفذ . كيف يتم ذلك ؟ :
PORTB تبين إننا بصدد تغيير حالات أطرافه . العدد السداسى عشر 0x01 يساوى بالترقيم الثنائى 0b00000001 والذى يعنى أن الطرف الأول Pin0 فقط سوف يكون فى الحالة المرتفعة 1 . والمنطق "1" يعنى أنه سوف يتواجد جهد بالقيمة 5V على الطرف Pin0 .وهذا ما نحتاجه لتوصيل ON الليد لأنه متصل بالطرف Pin0 .أذا أردنا جعل الأطراف رقم 1,2,5,6 على سبيل المثال فى الحالة المنطقية "1" نكتب 0b01100110 والتى تكافىء 0x66 بالترقيم السداسى عشر .

7- التأخير

Delay_ms(250);

بهذا الأمر سوف نجعل الميكروكونترولر ينتظر 250ms قبل أن يغير من حالات المنافذ أو من تكملة الأمر التالى . بعد أن يرى الميكروكونترولر هذا الأمر يتوقف لفترة زمنية قدرها 250 ملى ثانية ولا يقوم بتكملة أى أمر آخر . فى حالتنا سوف يظل الليد فى حالة التوصيل ON (مضىء) لفترة 250 ملى ثانية ثم بعد ذلك يتحول إلى وضع الفصل OFF (ينطفىء) . إذا لم نكتب هذا الأمر فسوف يقوم الميكروكونترولر بعمل توصيل ON و فصل OFF لليد بسرعة لدرجة إننا لن نتمكن من رؤية أى شىء.هنا يمكننا تغيير زمن التأخير الموجود داخل الأقواس . يمكننا جعله أكبر أو أقل . كما يمكننا استخدام الأمر Delay_us(time); لعمل تأخير بالميكروثانية .

8-

PORTB=0x00;
Delay_ms(250);

بواسطة هذان الأمران سوف نقوم بجعل الليد فى الحالة OFF (ينطفىء) والانتظار فى هذه الحالة لفترة 250 ملى ثانية . بعد انتهاء هذه الفترة يعود البرنامج مرة أخرى إلى بداية الدورة ويبدأ من جديد .

9- أصبح برنامجنا جاهزا . ملخص البرنامج :

سوف يبدأ البرنامج ويجعل جميع أطراف المنفذ PORTB كمخارج .
يدخل البرنامج فى دورة غير منتهية .
الطرف Pin0 سوف يكون فى الحالة المنطقية "1" وهذا يؤدى إلى توصيل (إضاءة) ON الليد .
ينتظر البرنامج لفترة زمنية قدرها 250 ملى ثانية ويظل الليد فى حالة التوصيل ON خلال هذه الفترة الزمنية .
يتحول الطرف Pin0 إلى الحالة المنطقية "0" ويؤدى ذلك إلى فصل (عدم إضاءة) OFF الليد .
ينتظر البرنامج لفترة زمنية قدرها 250 ملى ثانية مرة أخرى ويظل الليد فى حالة الفصل OFF خلال هذه الفترة الزمنية .
تبدأ الدورة من جديد وتتكرر عدد لا نهائى من المرات .

10- الآن يجب علينا بناء البرنامج . لعمل ذلك اختار القائمة وانقر Build >> Build أو مباشرة من شريط الأدوات اختار Build . بعد إكتمال البناء سوف نرى بعض الرسائل فى صندوق الرسالة Message Box .هناك بعض المعلومات عن جاهزية ready ملف .hex وإذا كان هناك أى أخطاء سوف يتم عرضها . لكن بسبب عدم وجود أخطاء فلن نرى رسائل الأخطاء . لذلك سوف يكون لدينا الملف .hex والذى يجب وضعه بالميكروكونترولر أو استخدامه فى محاكات الدائرة .