للمبتدئين الميكروكونترولر PIC والبرمجة بلغة السى مع المترجم ميكروسى برو والمحاكاة - الصفحة 7

F.Abdelaziz · 02-06-2017, 05:26 PM

وحدات العرض (شاشات) السفن سيجمنت 7-segment displays :
وحدات العرض السفن سيجمنت كانت أقدم شاشات إلكترونية من نوع الليد تستخدم لعرض الأرقام . تستخدم هذه الأجهزة عادة فى الساعات الرقمية ، والعدادات (المبينات) الإلكترونية ، وأجهزة العد الإلكترونية ، وغيرها من المعدات المستخدمة لغرض البيانات الرقمية فقط .
تتكون وحدة العرض السفن سيجمنت من 7 عناصر (شرائح)مشعة للضوء مرتبة فى حاوية مستطيلة ، وبتوصيل ON وفصل OFF الشرائح المناسبة يمكننا الحصول على الأرقام من “0” إلى “9” .
الشكل التالى يبين وحدة عرض سفن سيجمنت . اختياريا ، تتوفر نقطة عشرية لعرض كسور الأعداد الغير صحيحة . يشار إلى شرائح وحدة الغرض بالحروف من “a” إلى “g” .

وحدات العرض السفن سيجمنت متوفرة فى شكلين : "الأنود المشترك" و "الكاثود المشترك" . الشكل التالى يبين توصيلات نوع الأنود المشترك ، أطراف الأنود لكل الشرائح يتم توصيلها معا لتشكيل طرف الأنود المشترك ، وعادة يتم توصيل هذا الطرف إلى مصدر القدرة . يتم توصيل ON الشرائح كل على حده عن طريق توصيل طرف كاثود الشريحة المطلوبة بالأرضى .

وبالمثل ، الشكل التالى يبين توصيلات نوع الكاثود المشترك . هنا ، يتم توصيل جميع كاثودات الشرائح معا لتشكيل طرف الكاثود المشترك ، وعادة ما يتم توصيل هذا الطرف بالأرضى . يتم توصيل ON الشرائح كل على حدة عن طريق تطبيق الجهد الموجب إلى طرف أنود الشريحة المطلوبة .

عرض الأرقام :
الشكل المبين أدناه يبين التوصيل بين الميكروكونترولر ووحدة العرض السفن سيجمنت . كما هو الحال مع الليدات القياسية ، من المطلوب استخدام مقاومات للحد من التيار فى كل شريحة . عادة تستخدم مجموعة (حزمة) المقاومات لسهولة البناء وخفض التكلفة وتوفير المساحة . تتكون هذه الحزمة من 8 أو 10 مقاومات من نفس القيمة وتكون فى شكل خط واحد .

الشكل التالى يبين كيفية عرض الأرقام من “0” إلى “9” بواسطة وحدة عرض سفن سيجمنت . لاحظ أنه يمكن أيضا عرض بعض الرموز والأحرف .

إن أسهل طريقة لعرض رقم على وحدة عرض سفن سيجمنت تكون أولا إنشاء جدول يوضح الأرقام والشرائح المناظرة التى تكون ON أو OFF لعرض الرقم المطلوب . ثم بعد ذلك ، يمكن تحديد نموذج البتات ( أو المكافىء السداسى عشرى) المطلوب لعرض رقم معين ، ويمكن عرض الرقم المطلوب عن طريق إرسال هذا النموذج إلى الجهاز .
الجدول التالى يبين تشفير وحدة العرض السفن سيجمنت ، وفيه الأرقام ، وحالات الشرائح المناظرة ، والأرقام السداسية عشر المطلوبة لإرسالها إلى المنفذ حيث توصل وحدة العرض بغرض عرض رقم معين .
فى بناء هذا الجدول ، يفترض أن البت الثامنة بصفر لأنها لا تستخدم فى العرض . على سبيل المثال ، لعرض الرقم “5” ، ينبغى علينا إرسال الغدد السداسى عشرى “0x6D” إلى المنفذ المتصل بوحدة العرض .

وحدات العرض السفن سيجمنت المتعددة :
وحدة العرض السفن سيجمنت المفردة يمكن أن تعرض فقط الأرقام من “0” إلى “9” . فى كثير من التطبيقات ، يتم دمج وحدات العرض معا لإنشاء شاشة عرض أكبر . وحدتى عرض خانتين 2-digit يمكنها عرض الأرقام بين 0 و 99 ، وثلاثة وحدات 3-digit تعرض الأرقام من 0 إلى 999 ، وأربعة وحدات 4-digit يمكنها عرض الأرقام من 0 إلى 9999 وهكذا .
الشكل أداه يبين وحدة عرض مكونة من وحدتين لعرض رقمين 2-digit . عادة يتم فى كل مرة اختيار تشغيل رقم (خانة) من الأرقام(الخانات) المتعددة وتسمى طريقة multiplexing . على سبيل المثال ، بدون نظام الاختيار ، شاشة برقمين (وحدتين) سوف تتطلب 14 طرف ، وشاشة بثلاثة أرقام سوف تتطلب 21 طرف ، وهكذا . مع استخدام الاختيار من متعدد ، الشاشة رقمين سوف تتطلب 9 أطراف ، والشاشة بثلاث أرقام سوف تتطلب 10 أطراف ، وهكذا . ميزة أخرى لنظام الانتخاب من متعدد ، هى تخفيض القدرة المستهلكة بشكل ملحوظ .

فى تطبيقات الانتخاب من متعدد ، جميع الشرائح يتم تشغيلها على التوازى فى نفس الوقت ، ولكن يتم تمكين الطرف المشترك فقط ( الأنود أو الكاثود ) للرقم المطلوب . يتم تمكين وعدم تمكين الأرقام (الوحدات) بسرعة لدرجة أنها تعطى الانطباع للعين بأن كلا من وحدتى العرض تكون موصلة ON فى نفس الوقت . على سبيل المثال ، افرض أننا نرغب فى عرض الرقم “25” على شاشة بوحدتين ،من نوع المهبط المشترك . تكون الخطوات كما يلى :
1- أرسال البيانات لعرض “2” على كلا من الوحدتين .
2- مكن Enable الوحدة اليسرى MSB ( خانة المئات) فقط عن طريق توصيل طرف الكاثود المشترك لها بالأرضى .
3- الانتظار لفترة قصيرة .
4- إرسال البيانات لعرض “5” على كلا من الوحدتين .
5- مكن Enable الوحدة اليمنى LSB (خانة الآحاد) فقط عن طريق توصيل طرف الكاثود المشترك لها بالأرضى .
6- الانتظار لفترة قصيرة .
7- العودة إلى الخطوة “1” .
الطرف المشترك لكل وحدة عادة يتم التحكم فيه باستخدام ترانزستور كمفتاح . الشكل التالى يبين شاشة بوحدتى عرض رقمين متصلة بالميكروكونترولر وتستخدم ترانزستورات NPN للتحكم فى الوحدات . لاحظ أن تحديد قاعدة الترانزستور بالمنطق المرتفع سوف يوصل ON الترانزستور وبالتالى سوف يمكن طرف الكاثود المشترك المتصل به .

F.Abdelaziz · 04-06-2017, 01:11 AM

تدريبات تمهيدية متدرجة على مفاهيم البرمجة بلغة السى :
الدائرة الكهربية :
سوف نستخدم الميكروكونترولر PIC16F877A ، ومذبذب ساعة بتردد 4MHz . يتم توصيل 8 ليدات إلى أطراف المنفذ PORTB المسماة RB0,RB1,….RB7 ، كما فى الشكل أدناه .
ملحوظة:
بتات السجل TRISB فى الحالة الافتراضية ، فى بداية التشغيل وعند كل إعادة تشغيل Reset ، تكون فى الحالة المرتفعة (آحاد) أى تكون أطراف المنفذ PORTB كمداخل ، لذلك يجب تهيئتها فى بداية الدالة الرئيسية بأصفار عند الرغبة فى أن تكون أطراف المنفذ PORTB مخارج Output .

التدريب الأول :
الغرض :
بيان ما يلى
• رأس البرنامج و نوعى التعليقات .
• الدالة الرئيسية .
• الكتابة إلى سجل التحكم فى الاتجاه TRISB ، وسجل المنفذ PORTB .
• تمثيل البيانات بالنظام العشرى والثنائى والسداسى عشر .

كود:

/* HEADER ************************* *************** */ void main() // بداية البرنامج بالدالة الرئيسية بهذه الصيغة { // ثم قوس فتح الدالة الرئيسية // نبدأبعد ذلك بجسم الدالة الرئيسية وهو محتوى البرنامج TRISB=0b00000000; //bin:0B , dec:0 , hex:0x00 تهيئة المنفذ ليكون مخارج بالثنائى وبالعشرى وبالهكسا PORTB=0b00001111; //dec= 15, hex = 0x0F جعل الأربع خانات الأدنى مرتفعة والأقصى منخفضة } // قوس نهاية الدالة الرئيسية والبرنامج

F.Abdelaziz · 04-06-2017, 01:15 AM

التدريب الثانى :
الغرض :
• وميض جميع الليدات المتصلة بأطراف المنفذ PORT B .
• التدريب على حلقة goto البسيطة .
• استخدام دالة التأخير .
1- حلقة goto تبدأ بعنوان أو اسم label يلية نقطتى تنصيص وهو هنا "start : " ثم جسم أو أوامر الحلقة . فى نهاية الحلقة نكتب الأمر "goto start ; " لتكرار الحلقة .
2- دالة التأخير هى "Delay_ms(250) " وهى تسبب إنتظار البرنامج فى مكانه للفترة الزمنية المدونة بين القوسين بالملى ثانية .

كود:

void main() // مرة أخرى هذه هى صيفة الدالة الرئيسية { // وهذا هو قوس فتح الدالة الرئيسية TRISB=0; // تهيئة جميع أطراف المنفذ الثمانية لتكون مخارج // لا تنسى الفاصلة المنقوطة PORTB=0; // جميع المخارج بأصفار أى الحالة المنخفضة ، كحالة ابتدائية // نبدأ الحلقة بوضع اسم لعنوان للعودة إليه عند ذكره فيما بعد start: // صيغة اسم العنوان لاحظ النقطتين PORTB=0xFF; // جعل جميع أطراف المنفذ آحاد أى فى الحالة المرتفعة // نتيجة لذلك تضىء الليدات المتصلة بها Delay_ms(250); // إنتظار أو تأخير لمدة 250 ملى ثانية PORTB=0; // جعل جميع أطراف المنفذ بأصفار أى فى الحالة المنخفضة //نتيجة لذلك تنطفأ جميع الليدات Delay_ms(250); // فترة انتظار والليدات مطفأة قدرها 250 ملى ثانية أيضا goto start; // الذهاب إلى بداية الحلقة حيث يوجد العنوان المذكور لتكرار الحلقة مرة أخرى } // وهذا هو قوس غلق الدالة الرئيسية والبرنامج

F.Abdelaziz · 04-06-2017, 01:17 AM

التدريب الثالث :
الغرض :
• ما زلنا بصدد التعامل مع سجل التحكم فى الاتجاه TRISB وسجل المنفذ PORTB كمخارج بجميع أطرافه .
• هذا البرنامج يمثل أحد أشكال الأضواء المتحركة .
• بعد هذا البرنامج يمكنك تشكيل نماذج إضاءة متحركة مختلفة

كود:

void main() { TRISB=0; PORTB=0; loop: PORTB=0B00000001; Delay_ms(250); // إضاءة الليد المتصل بالطرف الأول والانتظار 250 ملى ثانية PORTB=0B00000011; Delay_ms(250); // إضاءة الليدات المتصلة بالطرف الأول والثانى والانتظار PORTB=0B00000111; Delay_ms(250); // بالمثل PORTB=0B00001111; Delay_ms(250); // PORTB=0B00011111; Delay_ms(250); // PORTB=0B00111111; Delay_ms(250); // PORTB=0B01111111; Delay_ms(250); // PORTB=0B11111111; Delay_ms(250); //إضاءة جميع الليدات PORTB=0B00000000; Delay_ms(250); // إطفاء جميع الليدات PORTB=0B00011000; Delay_ms(250); // إضاءة الليد المتصل بالطرف 4 و 5 PORTB=0B00111100; Delay_ms(250); // إضاءة ليدات الأطراف 3و4و5و6 PORTB=0B01111110; Delay_ms(250); //إضاءة ليدات الأطراف 2 و3و4و5و6و7 PORTB=0B11111111; Delay_ms(250); // إضاءة جميع الليدات من 1 إلى 8 PORTB=0B00000000; Delay_ms(250); // إطفاء جميع الليدات PORTB=0B11111111; Delay_ms(250); // إضاءة جميع الليدات PORTB=0B00000000; Delay_ms(250); //إطفاء جميع الليدات PORTB=0B11111111; Delay_ms(250); //إضاءة جميع الليدات PORTB=0B00000000; Delay_ms(250); // إطفاء جميع الليدات goto loop; // تكرار حلقة البرنامج }

F.Abdelaziz · 04-06-2017, 01:20 AM

التدريب الرابع :
الغرض :
• إستخدام مؤثر المكمل أو المعكوس “ ~ “ .
• هذا المؤثر يعكس جميع بتات المتغير (الوسيط ) الذى يأتى بعده .

كود:

void main() { TRISB=0; PORTB=0; loop: PORTB=~PORTB; // تساوى "تخصيص" ، عكس بتات المنفذ ووضع النتيجة فى المنفذ مرة أخرى Delay_ms(250); goto loop; }

F.Abdelaziz · 04-06-2017, 01:24 AM

التدريب الخامس :
الغرض :
• الغرض من التدريب استخدام أحد عبارات التحكم فى مسار البرنامج فى عمل حلقة غير منتهية .

كود:

void main() { TRISB=0; PORTB=0; while(1) // هذه الحلقة سوف تتكرر طالما ان نتيجة الشرط حقيقية أى غير صفرية // ونحن اجبرناها على أن تكون حقيقية دائما أى أن الحلقة سوف تتكرر دائما { // while قوس فتح حلقة PORTB=~PORTB; Delay_ms(250); } // while قوس نهاية حلقة }

F.Abdelaziz · 04-06-2017, 01:26 AM

التدريب السادس
الغرض :
• التعامل مع بت واحدة من سجل به ثمانى بتات ، البت هى البت الأولى (الأدنى قيمة) bit0 بالمنفذ PORTB .
• مترجم الميكروسى يتعرف على البتات المفردة بالصيغة PORTB.B0 أو PORTB.F0 ، وبالمثل لباقى البتات B0,B1,…..B7 ، و F0,F1,….F7 .
• فى هذا التدريب يتم عمل وميض لليد متصل بهذه البت .

كود:

void main() { TRISB=0; //تهيئة جميع أطراف المنفذ كمخارج PORTB=0; loop: PORTB.B0=1; // أكتب أو ضع فى البت الأولى بالمنفذ القيمة 1 أى الحالة المرتفعة // يؤدى ذلك إلى إضاءة الليد Delay_ms(250); PORTB.B0=0; // ضع فى البت الأولى للمنفذ القيمة 0 أى الحالة المنخفضة // يؤدى ذلك إلى إطفاء الليد Delay_ms(250); goto loop; }

F.Abdelaziz · 04-06-2017, 01:29 AM

التدريب السابع :
الغرض :
• حلقة for ، هى حلقة تكرارية لحدث معين لعدد معين من المرات وبشرط معين .
• فإن تحقق الشرط يتم تكرار حدوث الحدث حتى نهاية العدد المحدد .
• وإن لم يتحقق تم الخروج من الحلقة .
• هذه الحلقة تستلزم وجود متغير لحفظ قيمة عداد دورات التكرار ، ويجب الإعلان عنه قبل الدخول فى الحلقة
• الصيغة العامة for(Part1;Condition;Part3) Action_Statement;
- الجزء الأول هو القيمة الأبتدائية للعداد حيث يتم تنفيذه أولا ومرة واحدة و قبل الدخول إلى الحلقة.
- الجزء الثانى هو شرط الحلقة حيث يتم اختبار هذا الشرط فإن كان صواب تستمر الحلقة
وإن كان خطأ يتم القفز إلى ما بعد نهاية الحلقة.
- الجزء الثالث هو الفعل الذى يتم تكراره فى كل حلقة .

كود:

void main() { int x; //الإعلان عن متغير عداد الحلقة قبل الدخول فى الحلقة ليتعرف عليه المترجم TRISB=0; // تهيئة أطراف المنفذ لتكون مخارج for(x=0;x<18;x++) // x=0 القيمة الابتدائية بصفر // x<18 الشرط هو أن يتم التكرار لأقل من 18 أى من 0 إلى 17 أى 18 مرة // x++ الفعل هو مؤثر التزايد ويعنى زيادة العداد بواحد بعد كل حلقة { //البداية PORTB=0xFF; //جميع أطراف المنفذ فى الحالة المرتفعة Delay_ms(1000); // إنتظار 1000 مللى ثانية أى ثانية PORTB=0; // تحويل أطراف المنفذ إلى الحالة المنخفضة Delay_ms(1000); // الانتظار ثانية } // النهاية } //نهاية الدالة الرئيسية والبرنامج