برمجة الميكروكنترولر بكل سهولة ويسر
 
الرئيسيةاليوميةس .و .جبحـثالتسجيلدخولرز الدخول
إدارة المنتدى .. ترحب بجميع الأعضاء وتتمنى لهم قضاء وقت ممتع ومفيد ملئ بتبادل الآراء والمعرفة بهدف نشر العلم
تعلن إدارة المنتدى .. أن الترقية فى رتب الأعضاء تعتمد على نشاطهم فى المنتدى حيث أنها تزداد بزيادة عدد المشاركات فى مواضيع المنتدى

شاطر | 
 

 الدرس الثانى: الأنظمة الرقمية والتماثلية

استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي اذهب الى الأسفل 
كاتب الموضوعرسالة
Admin
المراقب العام
المراقب العام


عدد المساهمات : 968
نقاط : 1679
تاريخ التسجيل : 12/04/2012

مُساهمةموضوع: الدرس الثانى: الأنظمة الرقمية والتماثلية   الثلاثاء 17 أبريل 2012, 2:38 am

العالم الرقمي

لدينا الكثير من المعلومات فى حياتنا العملية يتم التعبير عنها بشكل رقمى. فعلى سبيل المثال :فعندما نسأل عن الساعة فتكون الإجابة الساعة الآن 4 مساء. وعندما نسأل عن درجة الحرارة بالخارج فتكون الإجابة ان درجة الحرارة فى الخارج هى 26° مئوية. وعندما نسأل عن سرعة السيارة فى الوقت الحالى فنجد الإجابة أن السيارة الأن تسير بسرعة 75 كم / ساعة .
فمن السهل أن نفهم البيانات في هذا الشكل. ومع ذلك ، فإنه يمكن الوصول الى حالة من الحيرة عندما نبحث في كيفية كمية معينة، فمثلا عند دراسة سرعة السيارة والتغيرات التى تحدث فيها على مدى فترة من الزمن سوف نجد ان النتيجة ستكون شيئا مثل هذا
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

ربما
أحد يتساءل ماذا حدث عند زمن 45 ثانية؟ هل كانت السيارة تسير أسرع أم أبطأ من 22 كم / ساعة ؟ لا يمكننا تحديد السرعة بالضبط نظرا لعدم وجودها بالدراسة.



العالم القياسى او التماثلى
فى هذه الحالة فإن المعلومات تعطى فى شكل قياس وبعبارة أخرى ، فإننا نستخدم شيء ما للقياس للتعرف على القيمة المطلوبة ... والأمثلة التالية توضح بعض الأنظمة التماثلية.

ساعة التوقيت الزجاجية

ويطلقعليها أيضا الساعة الرملية وهي أداة لقياس الوقت تتكون من كرتين من الزجاج فوق بعضهما متصلين بفتحة ضيقة، وتكون الكرة العلوية مليئة بالرمل الناعم الذي يتسرب إلى الكرة السفلية، ويمكن قلب الساعة عندما تمتلئ الكرة، ويعتبر الوقت الذي تحتاجه الكرة العلوية لتصبح فارغة مقياساً للوقت

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
فى هذه الحالة فإن زيادة الفاصل الزمنى يعنى زيادة عمق الرمال فى قاع الساعة

مقياس الحرارة الزئبقى


ويتكون المقياس من أسطوانة زجاجية في أحد طرفيها خزان للزئبق. و يتم معرفة درجة الحرارة إستناداً لمستوى الزئبق في الإسطوانة. و تعتمد فكرة المقياس على تمدد الزئبق في الحرارة و انكماش حجمه في البرودة.



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]


وعلى ذلك فإن زيادة درجة الحرارة تعنى تمدد عمود الزئيق وارتفاعه داخل الأنبوبة الزجاجية ليشير الى درجة الحرارة. ومن ناحية أخرى ، يمكن بسهولة معرفة كيفية تتغير درجة الحرارة وذلك من خلال مراقبة مدى سرعة تحرك الزئبق على طول الأنبوب.

عداد السرعة في السيارة
فى هذه الحالة نجد أن الزيادة فى السرعة تؤدى الى تحريك المؤشر بشكل دائرى على محيط العداد ليتم قراءة سرعة السيارة التى يستقر عنها المؤشر



[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
المشكلة هي أنه لابد من القيام ببعض الأعمال لاستخراج البيانات. في حالة قياس السرعة ، ومقياس الحرارة ، فهناك عمل لابد من القيام به وهو تحديد مكان سكون الموشر على نطاق التدريج.


عدل سابقا من قبل Admin في الثلاثاء 17 أبريل 2012, 2:48 am عدل 2 مرات
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://microworld.forumarabia.com
Admin
المراقب العام
المراقب العام


عدد المساهمات : 968
نقاط : 1679
تاريخ التسجيل : 12/04/2012

مُساهمةموضوع: رد: الدرس الثانى: الأنظمة الرقمية والتماثلية   الثلاثاء 17 أبريل 2012, 2:40 am

البيانات التماثلية Analog Data
العديد من الحساسات الالكترونية توفر إشارات في شكل تماثلى أو تناظري وكذلك الميكروفون يوفر موجات صوتية فى شكل تماثلى أيضا. والشكل التالى يوضح دائرة لاستشعار الحرارة يوضح هذا لمفهوم.
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

الجهد الخارج من هذه الدائرة يعبر عن سلوك إشارة درجة الحرارة التماثلية حيث أن هذا الجهد يزداد بزيادة درجة الحرارة. الإشارة التماثلية يمكن أن يكون لها اي قيمة للجهد ، وتكون محدودة فقط بواسطة مصدر الطاقة المستخدم.

من الناحية النظرية فإن خرج أجهزة استشعار الحرارة (الحساسات) ، قد يصل الى اقصى قيمة له وهى 5 فولت أو أقل قيمة وهى صفر فولت بالإضافة الى قيم عديدة بينهما. والشكل التالى يوضح التغير فى الجهد الخارج على مدى فترة من الزمن وهذه هى الإشارة التماثلية


[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
الخلاصة: الإشارة التماثلية (ِAnalog Signal) والتى يطلق عليها فى بعض الأحيان التناظرية او القياسية هى إشارة ذات قيم متصلة مع الزمن continues وغير متقطعة مثل الموجة الجيبية او قيمة الجهد والتيار او مقياس الحرارة الذى يقيس درجة الحرارة على مدار يوم كامل.


البيانات الرقمية Digital Data

الإشارة الرقمية تحمل معلومات في شكل عدد. والأنظمة الالكترونية تستخدام نظام الاعداد الثنائي binary system والذي يستخدم فقط الأرقام 0 و 1 ،(وسوف نتطرق لهذا في وقت لاحق.) هذان الرقمان هم فى الحقيقة ترميز للفولتية حيث انه من الممكن ان نقول:


"0" اى ان الجهد المنخفض


"1" اى ان الجهد العالى


إذا الإشارات الرقمية يمكن تمثيلها برقمين فقط للجهد 0V او 5V وعادة ما يكون جهد مصدر التغذية 5V.

كيف يمكننا إدخال هذه الأرقام إلى نظام إلكتروني؟ يمكننا ذلك عن طريق مفتاح (سويتش) كما بالدائرة التالية

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
عندما يكون السويتش مفتوح (غير مضغوط) فإن الخرج يكون 0V على أطراف المقاومة. وعندما يكون السويش مقفول (مضغوط) فإن الخرج يكون متصلا بجهد المصدر الموجب وهو 5V فى هذه الحالة والذى يمثل بالعدد "1".

ويجب ملاحظة انه من الممكن تبديل مكان كل من السويتش والمقاومة فى الدائرة المذكورة. فى هذه الحالة نجد ان الخرج يصبح 0V عند الضغط على السويتش. والشكل التالي يبين إشارة رقمية أكثر تعقيدا.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
حيث أن العدد الثنائى الموضح اسفل الرسم يبين العدد الثنائى للإشارة

الخلاصة: الاشارة الرقمية Digital signal هى إشارة متقطعة مع الزمن Discrete مثل قياس درجة الحرارة على مدار اليوم كل ساعة مثلا تعتبر قيم متقطعة وليست مستمرة كما بالشكل التالى.


[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]
عدل سابقا من قبل Admin في الإثنين 16 أبريل 2012 - 21:27 عدل 5 مرات


عدل سابقا من قبل Admin في الجمعة 27 أبريل 2012, 2:11 am عدل 4 مرات
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://microworld.forumarabia.com
Admin
المراقب العام
المراقب العام


عدد المساهمات : 968
نقاط : 1679
تاريخ التسجيل : 12/04/2012

مُساهمةموضوع: رد: الدرس الثانى: الأنظمة الرقمية والتماثلية   الثلاثاء 17 أبريل 2012, 2:41 am

التحويل من الكميات التماثلية الى رقمية




فى الواقع نحن لدينا الكثير من البيانات التماثلية ، ولكن أجهزة الكمبيوتر (بما في ذلك متحكمات البيك) يمكنها فقط التعامل ومعالجة البيانات الرقمية. ولحسن الحظ أن البيك يحتوى بداخله على دائرة تستطيع تحويل المعلومات من الشكل التناظري إلى الشكل الرقمي. وهذا ما يسمى محول القيم التماثلية إلى الرقمية Analogue to Digital Converter يقسم مدى الفولتية التماثلية الممكنة إلى خطوات متساوية. الخطوة الأولى هي تناظر العدد ، وأعلى خطوة هي تناظر أعلى رقم يمكن للمحول ان يتعامل معه. وهذا الرقم يقوم المحول باتخاذ القرار قى تحديده داخل شريحة المتحكم.


فعلى سبيل المثال ، إذا كان أكبر قيمة تماثلية للجهد هى ، فإن البيك يحتوى على محول تناظرى إلى رقمي لديه 8 بت. ويجب ملاحظة أن:

أعلى رقم 8 بت هو 1111 1111 ثنائى اى (255) عشرى.

أول خطوة هى 0000 0000 ثنائى أى ( 0) عشرى.




وهذا يجعل ما مجموعه 256 خطوة ، لذلك كل خطوة هي القفز من الجهد 5V/256 ، وهو ما يعادل حوالي 20mV لكل خطوة.

عندما يقرر البيك تحويل الإشارة التماثلية، فإنه يقسم الإشارات التناظرية على 20mV لمعرفة عدد الخطوات التى يجب ان تستقر عليها الإشارة. وهذا يعطي القيمة الرقمية المكافئة للإشارة التماثلية والشكل التالى يوضح ذلك.

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




في مثالنا هذا ، نواتج المحول تعطى صفر لأي إشارة قياسية تصل إلى 20mV ، والنواتج 1 للإشارات التناظرية بين 20 و 40 ميلى فولت وهكذا.



عدل سابقا من قبل Admin في الجمعة 27 أبريل 2012, 2:20 am عدل 6 مرات
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://microworld.forumarabia.com
Maged
عضو موهوب
عضو موهوب
avatar

عدد المساهمات : 232
نقاط : 286
تاريخ التسجيل : 23/04/2012

مُساهمةموضوع: رد: الدرس الثانى: الأنظمة الرقمية والتماثلية   الجمعة 27 أبريل 2012, 2:03 am

موضوع جميل شكرا لك
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو
علي العراقي
عضو جديد
عضو جديد


عدد المساهمات : 3
نقاط : 3
تاريخ التسجيل : 13/07/2012

مُساهمةموضوع: رد: الدرس الثانى: الأنظمة الرقمية والتماثلية   الجمعة 13 يوليو 2012, 8:45 pm

شكرا جزيلا وشرح اكثر من رائع
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو
Admin
المراقب العام
المراقب العام


عدد المساهمات : 968
نقاط : 1679
تاريخ التسجيل : 12/04/2012

مُساهمةموضوع: رد: الدرس الثانى: الأنظمة الرقمية والتماثلية   الجمعة 13 يوليو 2012, 9:16 pm

علي العراقي كتب:
شكرا جزيلا وشرح اكثر من رائع

لا شكر على واجب اخى الكريم .. تمنياتى لك بالتوفيق
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://microworld.forumarabia.com
ذاكر
عضو جديد
عضو جديد


عدد المساهمات : 7
نقاط : 7
تاريخ التسجيل : 10/05/2013

مُساهمةموضوع: رد: الدرس الثانى: الأنظمة الرقمية والتماثلية   الجمعة 10 مايو 2013, 4:10 am

اخي العزيز جزاكم الله خير ونفع الله بكم إن شاء الله لدي سؤال أخي العزيز

لم افهم ماهية الإشارة التماثلية

هل تقصد بالإشارة التماثلية هي الموجات بشكل عام التي لها مطال ولها تردد ؟؟؟؟؟ ام ماذا
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو
Admin
المراقب العام
المراقب العام


عدد المساهمات : 968
نقاط : 1679
تاريخ التسجيل : 12/04/2012

مُساهمةموضوع: رد: الدرس الثانى: الأنظمة الرقمية والتماثلية   الجمعة 10 مايو 2013, 5:08 am

ذاكر كتب:
اخي العزيز جزاكم الله خير ونفع الله بكم إن شاء الله لدي سؤال أخي العزيز

لم افهم ماهية الإشارة التماثلية

هل تقصد بالإشارة التماثلية هي الموجات بشكل عام التي لها مطال ولها تردد ؟؟؟؟؟ ام ماذا
الاشارة التماثلية (ِِِAnalog Signal) ويطلق عليها ايضا الاشارة التناظرية :هى الاشارة ذات القيم المتصلة مع الزمن Continous مثل الموجة الجيبية أو مقياس لدرجة الحرارة على مدار اليوم بالكامل فهى اشارة لها عدد لا نهائى من القيم. ام الاشارة الرقمية Digital Signal فهى إشارة متقطعة ذات قيم محدده وبالتحديد قيميتن 0 , 1 ولا يمكنها مجاوزة هذه القيم مطلقا .... تمنياتى لك بالتوفيق

الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو http://microworld.forumarabia.com
melsamhe
عضو جديد
عضو جديد


عدد المساهمات : 7
نقاط : 7
تاريخ التسجيل : 13/07/2014

مُساهمةموضوع: رد: الدرس الثانى: الأنظمة الرقمية والتماثلية   الأحد 13 يوليو 2014, 7:54 am

شكرا لك اخى الكريم
الرجوع الى أعلى الصفحة اذهب الى الأسفل
معاينة صفحة البيانات الشخصي للعضو
 
الدرس الثانى: الأنظمة الرقمية والتماثلية
استعرض الموضوع السابق استعرض الموضوع التالي الرجوع الى أعلى الصفحة 
صفحة 1 من اصل 1

صلاحيات هذا المنتدى:لاتستطيع الرد على المواضيع في هذا المنتدى
عالم الميكروكنترولر والتحكم :: قسم الميكروكنترولر :: منتدى دروس الميكروكنترولر والمحاكاة-
انتقل الى: