المذبذبات Oscillator ونبضات الساعة Clock

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

المذبذبات Oscillator ونبضات الساعة Clock

يحتاج الميكروكونترولر كما هو الحال فى جميع الأنظمة التى تعتمد فى عملها على المعالج الدقيق إلى نظام أساسى هو نظام "التوقيت" ويسمى نبضات الساعة أو إختصارا "الساعة" clock وذلك من أجل توقيت تنفيذ تعليمات البرمجة وتزامن عمل مكونات الميكروكونترولر ويقوم المذبذب بتوليد هذه النبضات .
تردد المذبذب يحدد سرعة تنفيذ التعليمات .التردد (الساعة) الداخلى المستخدم فى التوقيت وتزامن المكونات يساوى "ربع" 1/4تردد (ساعة) المذبذب الخارجى .

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

أنواع المذبذبات
1- مذبذب الرنين Resonance ويمتاز بثبات التردد وهو الأمر المطلوب فى التطبيقات الدقيقة والتى تعمل على تردد واحد .
2- مذبذب يعتمد على دائرة مقاومة ومكثف RC Oscillator والذى يمكن تغيير تردده بتغيير الثابت الزمنى للدائرة أى قيم المقاومة والمكثف .
أنواع مذبذبات الرنين
1- مذبذب الرنين الكريستال أو الكوارتز( يطلق عليه إختصارا كريستال) .

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

2- مذبذب الرنين السيراميكى وهو أقل تكلفة وأصغر حجما وأقل جودة من المبذب الكريستال (يطلق عليه إختصارا سيراميك ) .

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

منقول للفائدة

مثال لأنظمة المذبذبات المستخدمة فى الميكروكونترولر PIC16F84A :

يمكن أن يعمل الميكروكونترولر PIC16F84A وفق أربعة أنظمة أساسية ويمكن للمبرمج إختيار إحداها عن طريق برمجة خانتين من خانات كلمة الإعدادات هما FOSC1 و FOSC2 ( إما برمجيا عند تحميل البرنامج على الميكروكونترولر أو ينص عليها فى شفرة البرنامج نفسه عن طريق موجه لغة الاسمبلى __CONFIG ) :

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

1- مذبذب نظام LP : LP Low Power Crystal ( كريستال بقدرة منخفضة)

هذا النظام مصمم للعمل حيث يكون إستهلاك القدرة عامل أساسى ويستخدم فى هذا النظام كريستال بتردد 32.768KHZ (ويمكن التعرف عليها بسهولة لصغر حجمها وبشكلها الاسطوانى المميز) كما يمكن أن يعمل حتى تردد أقل من 200KHZ . والتيار المستهلك هو الاقل فى جميع الأنظمة .

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

2- مذبذب نوع XT : Crystal/Resonator ( كريستال أو سيراميك ).

ويستخدم هذا النظام كريستال كوارتز أو دائرة رنين سيراميك فى المدى المتوسط أى من 1MHZحتى 4MHZ كما أن إستهلاك التيار فيه متوسط .

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

3- مذبذب نوع HS : High Speed Crystal/Resonator (كريستال أو سيراميك بسرعة أو تردد مرتفع )

يستخدم هذا النظام كريستال كوارتز أو دائرة رنين سيراميك ذو تردد مرتفع فوق 4MHZ وإستهلاك التيار فى هذا النظام هو الأعلى .

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

4- مذبذب نوع RC أو EXTRC ( المقاومة والمكثف الخارجى )

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

مدى التردد من صفر الى 4MHZ . والقدرة المستهلكة تعتمد على التردد المستخدم . نبضات الساعة الناتجة فى هذا النظام غير دقيقة نتيجة التغير فى درجة الحرارة وتبعا لها التغير فى قيمة المكثف والمقاومة لذلك لا ينصح باستخدامه فى التطبيقات الحساسة للتوقيت مثل الاتصال المتتالى RS-232 .

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

مذبذب الكريستال ودائرة الرنين السيراميك فى الانظمة : XT , LP , HS

يوصل الكريستال أو السيراميك إلى الاطراف OSC1/CLKIN و OSC2/CLKOUT لإنشاء مذبذب كما فى الشكل .

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

جدول إختيار المكثفات :

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

المذبذب RC :

يستخدم للتوقيت فى التطبيقات الغير حساسة بغرض توفير التكاليف . تردد مذبذب RC يعتمد على جهد المنبع وعلى قيمة المقاومة وقيمة المكثف وعلى درجة الحرارة .
الشكل يوضح طريقة توصيل المقاومة والمكثف للميكروكونترولر PIC16F84

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

جدول إختيار المقاومة والمكثف :

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

بارك الله فيك اخى عبودى

شكرا للأخ عبودى

» الدرس السابع: الساعة (المذبذب) فى المتحكم PIC16F877A