استخدام الليدات LEDs وشاشات LCDs وشاشات GLCDs فى مشروعات الميكروكونترولر PIC - الصفحة 2

F.Abdelaziz · 19-02-2014, 01:23 AM

16- وضع الخمول Idle Mode :
هذا الوضع يشبه وضع "النوم" ويستخدم للحفاظ على القدرة . فى وضع الخمول ، يتم فصل off المذبذب الداخلى ولكن الأجهزية الطرفية تكون فى وضع توصيل on .
17- المقاطعات Interrupts :
المقاطعات تتسبب فى أن الميكروكونترولر يستجيب لأحداث "خارجية" أو "داخلية" فى أقصر وقت ممكن . "المقاطعة الداخلية" غالبا ما تأتى من وحدة "المؤقت" ، حيث يمكن توليد المقاطعة كلما حدث "تجاوز" (طفح) overflow بالمؤقت . وبالتالى يمكن جدولة الأحداث لتحدث على فترات منتظمة .
"المقاطعة الخارجية"عادة ما تأتى من منافذ الدخل – الخرج للميكروكونترولر . على سبيل المثال ، يمكن تهيئة (تكوين) الميكروكونترولر لإنشاء مقاطعة عندما "يغير طرف بالمنفذ قيمة حالته" .
عند حدوث المقاطعة ، يترك الميكروكونترولر المسار العادى لتنفيذ البرنامج و"يقفز" إلى "روتين خدمة المقاطعة" ISR . عند هذه النقطة يتم تنفيذ التعليمات البرمجية (الكود) الموجود داخل روتين خدمة المقاطعة وفى نهاية هذا الكود يعود البرنامج ويستمر فى تنفيذ الكود من عند النقطة قبل حدوث المقاطعة تماما . روتين خدمة المقاطعة يكون عند "عنوان ثابت" بذاكرة البرنامج ، ويعرف "بعنوان متجه المقاطعة" . بعض الميكروكونترولر لديها أولوية قائمة على مصادر المقاطعة ، مع عناوين مختلفة لمتجه المقاطعة للمصادر المختلفة .
18- مشغلات شاشات LCD :
بعض الميكروكونترولر يقدم مشغلات شاشات LCD وواجة إشارات ، بحيث يمكن توصيل وحدات LCD مباشرة . ونظرا لأن جميع وظائف LCD يمكن تنفيذها برمجيا فإن مثل هذا الميكروكونترولر غير منتشر .

F.Abdelaziz · 19-02-2014, 01:25 PM

19- خطوط الأنابيب المتعددة Pipelining :
خطوط الأنابيب المتعددة هو إسلوب (تقنية) تستخدم فى أنظمة الكمبيوتر لكى "يتداخل أو يتراكب زمن جلب التعليمة مع زمن التنفيذ " . وهذا يسمح بإنتاجية أعلى مما لو تم تنفيذ العمليتين فى نفس الوقت (على التوازى) . فى الميكروكونترولر ، عموما يتم استخدام هذا الإسلوب "لجلب التعليمة التالية أثناء تنفيذ التعليمة الحالية". الميكروكونترولر PIC يستخدم إسلوب خطوط أنابيب ذو مرحلتين لتسريع زمن التنفيذ .

20- دائرة الإعادة عند توصيل القدرة Power-on Reset :
دائرة الإعادة عند توصيل القدرة تحافظ على الميكروكونترولر فى "حالة الإعادة reset " حتى يتم إعادة تهيئة جميع الدوائر الداخلية . وهذا يكون هام ، لأنه يضع ساعة (توقيت) الميكروكونترولر فى "حالة معروفة" . يمكن تمكين الإعادة عند توصيل القدرة أو تعطيل تمكينها أثناء برمجة الميكروكونترولر PIC .
21- ذاكرة القراءة فقط القابلة للبرمجة PROM :
هذه الذاكرة ثابتة غير متطايرة مثل ذاكرة القراءة فقط ROM . لكن ذاكرة PROM يمكن برمجتها بواسطة المستخدم النهائى بمساعدة جهاز برمجة PROM . ذاكرة PROM لا يمكن برمجتها إلا مرة واحدة ، ولا يمكن تغيير محتوياتها بعد برمجة الجهاز .
22- ذاكرة الوصول العشوائى RAM :
هذه الذاكرة هى ذاكرة قراءة وكتابة للأغراض العامة تستخدم لتخزين البيانات المؤقتة فى البرنامج . هذه الذاكرة غير ثابتة (متطايرة) حيث يتم مسح (فقد) البيانات المخزنة بها بعد فصل القدرة عنها . جميع الميكروكونترولر بها كمية من ذاكرة RAM ، البعض ليس به سوى بضع مئات من البايتات ، فى حين أن البعض الآخر به حتى 4 كيلوبايت أو أكثر .

F.Abdelaziz · 19-02-2014, 02:16 PM

23- ساعة التوقيت الحقيقى Real-time Clock :
ساعة الزمن الحقيقى تمكن الميكروكونترولر من تلقى (استقبال) معلومات التاريخ والتوقيت المطلق . بعض الميكروكونترولر يتضمن بنائه الداخلى وحدة هاردوير لساعة التوقيت الحقيقى . بشكل عام ، يمكن توصيل شريحة "ساعة توقيت حقيقى" خارجية إلى منافذ الدخل – الخرج العام للميكروكونترولر لاستقبال معلومات التاريخ والتوقيت المطلق .
24- السجل Register :
السجل هو مخزن غير ثابت (متطاير) ، للتخزين المؤقت وبسرعة عالية للبيانات . جميع الميكروكونترولر بها كمية من السجلات . بعض الميكروكونترولر ، مثل عائلة PIC ، بها "سجلات وظائف خاصة" SFR ، تستخدم لاحتواء (لحفظ) بيانات التهيئة (التكوين) لمختلف وظائف الميكروكونترولر . على سبيل المثال ، "سجلات اتجاه الدخل – الخرج" TRIS تحتفظ باتجاه كل طرف دخل – خرج . وبالمثل ، "سجلات المنافذ" PORT تحتفظ بالبيانات المستقبلة من منفذ الدخل – الخرج ، أو البيانات المطلوب إرسالها إلى منفذ الدخل – الخرج .
25- إعادة التعيين Reset :
جميع الميكروكونترولر بها وسائل إعادة التعيين reset . فعل إعادة التعيين يمكن أن يكون أوتوماتيكيا بواسطة البرمجيات ، أو يمكن إعادة تعيين الميكروكونترولر باستخدام مفتاح ضاغط خارجى.
إعادة التعيين تضع الميكروكونترولر فى حالة معروفة . عادة ، بعد إعادة التعيين ، يتم تنفيذ البرنامج بدءا من عنوان الذاكرة صفر "0" بالميكروكونترولر .

F.Abdelaziz · 19-02-2014, 03:48 PM

26- كمبيوتر مجموعة التعليمات المخفضة RISC :
فى الميكروكونترولر المبنى على أساس كمبيوتر مجموعة التعليمات المخفضة ، تكون "البيانات" و "التعليمات" عادة ليست بنفس العرض . على سبيل المثال ، فى الميكروكونترولر 8-bit بناء RISC : البيانات بعرض 8 بت ولكن التعليمات يمكن أن تكون بعرض 12 أو 14 أو 16 بت . الميكروكونترولر بناء RISC لديها عدد محدود من التعليمات ( على سبيل المثال ، لا تزيد عن 50 تعليمة ) .
27- ذاكرة القراءة فقط ROM :
ذاكرة القراءة فقط ROM هى ذاكرة ثابتة ، ةتستخدم لتخزين "برامج المستخدم". عادة يتم برمجة ROM فى المصنع خلال عملية التصنيع . ذاكرة ROM غير قابلة لإعادة البرمجة ولا يمكن محو محتوياتها . عادة تستخدم ذاكرة ROM عندما يكون قد تم اختبار البرنامج ويعمل بشكل صحيح ، ويكون مطلوب عمل الآلاف من النسخ من نفس البرنامج .

28- الدخل – الخرج التسلسلى Serial Input-Output :
المنفذ التسلسلية بالميكروكونترولر تمكن الاتصال باستخدام البروتوكول RS232 . على سبيل المثال ، يمكن توصيل الميكروكونترولر بجهاو كمبيوتر عبر منفذه التسلسلى ومن ثم يمكن تبادل البيانات بين الميكروكونترولر و جهاز الكمبيوتر . على الرغم من أنه يمكن تنفيذ الاتصال التسلسلى برمجيا ، إلا أن معظم الميكروكونترولر يكون ضمن بنائها الداخلى وحدة اتصال تسلسلى نوع USART لقراءة وكتابة البيانات التسلسلية من خلال منافذها . معظم الميكروكونترولر PIC للمدى المتوسط مجهز بوحدة USART واحدة على الأقل .
29- وضع السكون Sleep Mode :
بعض الميكروكونترولر يتضمن بنائها الداخلى وضع السكون حيث ، فى هذا الوضع ، يتم إيقاف المذبذب الداخلى . السبب لاستخدام هذا الوضع هو الحد من استهلاك القدرة إلى مستوى منخفض للغاية . فى هذا الوضع تكون جميع الدوائر الداخلية للميكروكونترولر والأجهزة الطرفية فى حالة فصل off . عادة ما يستيقظ الميكروكونترولر من وضع السكون عن طريق إعادة التعيين reset خارجيا أو داخليا عن طريق المقاطعة نتيجة "إنقضاء وقت أو مهلة الحراسة" .

F.Abdelaziz · 19-02-2014, 05:03 PM

30- جهد التغذية Supply Voltage :
معظم الميكروكونترولر تعمل مع جهد المنطق القياسى 5V . مدى الجهد المقبول يكون عادة فى المدى من 4.75V إلى 5.25V . عادة تعطى الداتا شيت الخاصة بالصناع الحدود المقبولة لجهد التغذية . الميكروكونترولر PIC18F يمكن أن يعمل بجهد تغذية من 2V إلى 5.5V . عادة ما يتم الحصول على جهد التغذية المطلوب باستخدام جهد تغذية منظم . فى التطبيقات النحمولة ، يتم الحصول على جهد التغذية 5V باستخدام بطارية 9V مع منظم جهد 5V ( على سبيل المثال المنظم 78L05 ) .
31- المؤقتات Timers :
تستخدم المؤقتات فى تطبيقات "التوقيت" و "العد" . معظم الميكروكونترولر مجهزة بمؤقت واحد على الأقل ، وفى كثير من الحالات ، بالعديد من المؤقتات . عادة يكون المؤقت بعرض 8 بت أو 16 بت . يتم تحميل البيانات إلى المؤقت تحت سيطرة البرنامج . يقوم المؤقت بالعد عند كل نبضة ساعة (أو فى كل مرة يحدث حدث خارجى) ، وعندما يتجاوز (يطفح) overflow المؤقت يتم توليد مقاطعة ( إذا تم تمكين المقاطعات) . أحد التطبيقات الشائعة للمؤقتات هو توليد التأخير فى البرامج ، أو جدولة الأحداث عند فترات منتظمة .
32- منفذ USB :
المنفذ USB هو منفذ قوى للاتصالات عالية السرعة يستخدم لربط مختلف الأجهزة معا . بعض الميكروكونترولر يحتوى بنائه الداخلى على وحدات USB ، والتى تبسط الاتصالات القائمة على برتوكول USB . على سبيل المثال ، الميكروكونترولر PIC18F2X50 به وحدة USB ضمن بنائه الداخلى .
33- مؤقت الحراسة Watchdog :
مؤقت الحراسة Watchdog هو فى الأساس دائرة مؤقت قابل للبرمجة والتى يمكن تحديثها بواسطة برنامج المستخدم . عادة ما يتم استخدامه فى "التوقيت الحقيقى" ، و التطبيقات القائمة على التوقيت حيث تستخدم "وحدات التوقيت الحرج" بالبرنامج لتديث مؤقت الحراسة . إذا تحديث فشل مؤقت الحراسة ، يكون ذلك علامة على أن وحدة الزمن الحرج لم تكمل مهمتها . أتوماتيكيا يحدث إعادة تعيين برمجيا إذا ما تم تمكين مؤقت الحراسة ولكن لم يتم تحديثه . مؤقت الحراسة هو ميزة "أمان" ، تستخدم لكشف الحلقات والكود الشارد فى البرامج .

لمزيد من التفاصيل :

http://www.eeecb.com/vb/index.php

http://fathallaabdelaziz.forumarabia.com/

F.Abdelaziz · 19-02-2014, 09:35 PM

أجهزة العرض Display Devices :

أجهزة العرض هى أجهزة إخراج والتى يمكن توصيلها بمنافذ الدخل / الخرج للميكروكونترولر . معظم المعدات الإلكترونية ، سواء المتعلقة بالمستهلكين ، أو التجارية ، أو الصناعية ، بها شكل ما من أجهزة العرض ، على سبيل المثال ، الهواتف المحمولة ، والآلات الحاسبة ، ونظم تحديد الاتجاه ، والطابعات ، وأجهزة الكمبيوتر ، ومشغلات MP3 ، وأفران الميكروويف وهلم جرا .
فى هذا الجزء سوف نهتم فقط بأجهزة العرض الصغيرة التى يشيع استخدامها فى المشاريع القائمة على الميكروكونترولر . بشكل عام ، يمكننا تقسيم أجهزة العرض هذه إلى ثلاث مجموعات :
مجموعة قائمة على الليدات LEDs ومجموعة قائمة على الليدات العضوية OLEDs ومجموعة قائمة على شاشات الكريستال السائل LCD .

1- الليد المشع للضوء LED (Light Emitting Diode) :

وحدات العرض (الشاشات) القائمة على الليد المشع للضوء بدورها تنقسم إلى مجموعتين : مجموعة قائمة على الليد البسيط ، ومجموعة قائمة على وحدة العرض المكونة من 7 ليدات فى شكل شرائح (السفن سيجمنت أو 7-segment) . أجهزة الليد البسيط تتكون من ليدات فى شكل منفرد أو فى شكل مصفوفات ، وتستخدم عادة فى التطبيقات لبيان حالة شىء ما ، على سبيل المثال ، حالة التوصيل / الفصل on/off لجهاز كهربائى ، أو اختيار عنصر وهلم جرا . الليدات البسيطة متوفرة بألوان مختلفة مثل الأحمر ، والأخضر ، والأصفر ، والبرتقالى ، والأزرق ، والأبيض ، ويتم توصيلها مباشرة بأطراف منافذ الدخل / الخرج بلميكروكونترولر عن طريق مقاومة تحديد للتيار .

F.Abdelaziz · 20-02-2014, 12:13 AM

وحدة العرض السفن سيجمنت 7-Segment LED :
تستخدم السفن سيجمنت عموما لعرض البيانات الرقمية . تصنع الأرقام من سبع شرائح ويتم الرقم المطلوب عن طريق توصيل أو فصل الشرائح المناسبة .
يوجد نوعان من وحدات العرض السفن سيجمنت : نوع "الأنود المشترك" ونوع "الكاثود المشترك" . فى وحدة العرض من نوع الأنود المشترك ، يتم توصيل طرف الأنود إلى الجهد الموجب للمصدر ويتم توصيل (تشغيل) الشرائح بشكل منفرد بواسطة توصيل الشريحة المطلوبة بالأرضى . فى وحدة العرض نوع الكاثود المشترك ، يتم توصيل طرف الكاثود بالأرضى وتوصيل (تشغيل) الشرائح بشكل منفرد بواسطة تطبيق الجهد الموجب على الشرائح المطلوبة . يمكن بسهولة بسهولة توصيل وقيادة (تشغيل) كلا النوعين من أطراف الدخل/الخرج للميكروكونترولر .

F.Abdelaziz · 20-02-2014, 03:44 AM

شاشات الكريستال السائل LCD :

شاشات LCD هى واحدة من أكثر الشاشات استخداما اليوم . هناك أساسا ثلاثة أنواع من شاشات LCD تبعا لنوع البيانات التى تعرضها : LCD شرائح ، LCD مصفوفة نقط (دوت ماتريكس) ، LCD رسومية (جرافيك) .
الشاشة LCD الشرائح تعرف أيضا بشاشة LCD للحروف الأبجدية والرقمية . هذه الشاشة يمكن أن تعرض الأرقام ممثلة بسبع شرائح ، أو الأرقام الأرقام والحروف الرومانية ممثلة بعدد 14 أو 16 قطعة . بالإضافة إلى ذلك يمكن عرض الرموز أيضا . شاشات LCD الشرائح تقتصر على عرض الأرقام والنصوص والرموز . إذا كنا بحاجة لعرض حروف أخرى أو أشكال ، عندئذ ينبغى استخدام أما شاشة العرض الدوت ماتريكس أو شاشة الرسوم .

كما أن شاشة LCD الدوت ماتريكس تعرف أيضا بشاسة LCD للحروف . النوع الأكثر استخداما هو 2 سطر (خط) بكل سطر 16 حرف . يتم تمثيل كل حرف بواسطة ماتريكس 5X7 نقطة . هذه الشاشة يمكن أن تعرض بيانات الحروف والأرقام ، بما فى ذلك مجموعة الرموز الفرعية .

تتكون شاشة LCD الرسومية من بكسلات (نقط مضيئة) وتوفر أكبر قدر من المرونة للمستخدم . فى هذه الشاشة يتم ترتيب البكسلات فى شكل صفوف وأعمدة ويمكن أن يتم عنونة كل بكسل بشكل فردى . تستخدم هذه الشاشة عندما نحتاج لعرض الأرقام ، والحروف ، والرموز، والأشكال ، والصور .

شاشات LCD لا تنتج الضوء من تلقاء نفسها ولذلك فهى تتطلب مصدر ضوء خارجى حتى تكون مرئية . على بعض الشاشات ، يتم إدراج مصباح فلورسنت خلف لوحة LCD . وفى بعض الموديلات الأخرى ، يتم استخدام الإضاءة المحيطة لجعل العرض مرئى .