الدرس الأول: التعرف على الميكروكنترولر

الميكرو كنترولر (المتحكم الدقيق) كما يوحى من اسمه هو عبارة عن جهاز رقمى صغير جدا ويمكن القول بأنه كمبيوتر صغير. ويقوم الميكروكنترولر بحفظ مجموعة من التعليمات بداخله والتى تسمى برنامج والتى يكون من السهل التعديل فيها بدلا من إعادة فك وتغيير التوصيلات فى النظام كما كان متبع فى الماضى. يستخدم الميكروكنترولرفى التحكم والسيطرة على أجهزة إلكترونية أخرى.فهو موجود في مجموعة واسعة من المنتجات مثل أجهزة التلفاز و الفيديو ، والكاميرات الرقمية والهواتف المحمولة ، والطابعات ، والسيارات وأجهزة التحكم عن بعد وغيرها.

البيك PIC هو عبارة عن شريحة الكترونية صغيرة IC من فئة الميكروكنترولر صنعت بواسطة شركة ميكروتشيب Microchip لها عدة مداخل ومخارج يطلق عليها المنافذ تمثلها عدد من الأرجل أو الأطراف المتصلة بالشيب (Pins ) والتي تتصل بالأجهزة المراد التحكم بها لذلك يطلق عليهPIC وهى إختصار لثلاث كلمات (Peripheral Interface Controller) ومعناها جهاز السيطرة والتحكم بالروابط الخارجية حيث تتم هذه العملية من خلال الربط بين المتحكم نفسه والجهاز المتحكم به عن طريق هذه المنافذ أو البورتات. وهذه المتحكمات عند تصنيعها تأخذ ارقام وأحرف مختلفة ليتم التفريق بينهم بينهم وحتى يسهل الأختيار منها ومن أشهر هذه المتحكمات وابسطها هو المتحكم PIC16F84A

ولكن هناك أنواع عديدة للمتحكمات تختلف فى أرقامها واكوادها وبالتالى فى مواصفتها وعدد أطرافها ومنها أيضا المتحكم PIC16F877A وهذا هو المتحكم الذى سوف نلقى عليه الضوء فى هذا الموضوع بإذن الله. ويجب ملاحظة أن هذا المتحكم يمتلك 40 طرف (Pin) فى حين أن المتحكم PIC16F84A يمتلك 18 طرف فقط

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


الميكروكنترولر PIC16F877A

شريحة الميكروكنترولر ما هى إلا جهاز رقمى يحتوي على معالج بيانات ، ذاكرة ، منافذ للمداخل والمخارج (I/O interfaces) ، مؤقتات وأنظمة أخرى فى بعض الانواع مثل محولات القيم التمثيلية إلى رقمية (ADC).

تعتبر دماغ المتحكم فهى الجزء المسئول عن ربط كل مكونات المتحكم وكأنها وحدة واحدة بالإضافة الى مسئوليتها عن تنفيذ العمليات المنطقية والحسابات ووحدات التأخير الزمنى والتتابع للإشارات الرقمية.

هناك ساعة تنظم تنفيذ العمليات التى يقوم بها المعالج مع الوقت وتسمى هذه الساعة فى الميكروكنترولر "بالمذبذب" Oscillator فهو الجزء المسئول عن توليد النبضات او الذبذبات اللازمة لضبط التزامن والانضباط داخل المتحكم خلال عمليتى البرمجة (اثناء كتابة البرنامج) وخلال تفيذ هذا البرنامج. او بمعنى آخر فهو الذى يحدد التزامن المطلوب اثناء تنفيذ البرنامج سواء لتحديد نقطة البدء وحتى الوصول الى نهاية تنفيذ البرنامج بالإضافة الى التحكم فى سرعة اداء المهام المطلوب تنفيذها.

يوجد بالمتحكم منافذ للتحدث مع العالم الخارجى، كل منفذ يحتوى على ثمانية أطراف (أرجل) كثيرا مايشار إليها "بالبت" وكل ثمانية بيت يشار اليها "بالبايت" فعلى سبيل المثال المعلومات الواردة من أجهزة الاستشعار يتم إدخالها في النظام من خلال منفذ الإدخال. والمتحكم يقوم بمعالجة هذه البيانات ويستخدمها فى التحكم في الأجهزة التي متصلة بمنفذ الإخراج.

وهذه المنافذ تتصف بأنها ثنائية الاتجاه bi-directional ports ، هذا يعني أن كل منفذ يمكن أن يعمل منفذ أدخال او منفذ إخراج فعندما نقوم بكتابة البرنامج نبدأ أولا بإعداد المنافذ لتتصرف كمنافذ إدخال أو إخراج . ومنفذ الإدخال يمكن أن يحصل على البيانات (المعلومات) في أحد شكلين ،إما كإشارة تماثلية ، أو في صورة إشارة رقمية. لذلك فمن المهم أن نوضوح الفرق بين الاثنين فى المرحلة القادمة إن شاء الله.