يعمل المهندسون باستمرار على إنتاج دارات صغيرة، يمكنها التحكم بعناصر المشاريع الإلكترونية. أي أنها بمثابة العقل المدبر الذي يصدر الأوامر بناءً على معطيات محددة. تعرف الآن على المتحكم PIC و مواصفاته.
ما هو المتحكم PIC؟
المتحكم PIC هو متحكم دقيق للواجهة الطرفية تم تطويره في عام 1993 بواسطة General Instruments Microcontrollers. يتم التحكم فيه بواسطة برنامج ومبرمج بطريقة تؤدي مهام مختلفة وتتحكم في خط التوليد. تستخدم متحكمات PIC في تطبيقات جديدة مختلفة مثل الهواتف الذكية وملحقات الصوت والأجهزة الطبية المتقدمة.
هنالك العديد من الأنواع المتوافرة في الأسواق، و التي تتراوح من من PIC16F84 إلى PIC16C84. أدخلت Microchip مؤخرًا شرائح فلاش بأنواع مختلفة ، مثل 16F628 و 16F877 و 18F452. يكلف 16F877 ضعف سعر 16F84 القديم ، لكنه أكبر بثمانية أضعاف من حجم الكود ، مع المزيد من ذاكرة الوصول العشوائي ودبابيس الإدخال / الإخراج ، ومحول UART ، ومحول A / D والمزيد من الميزات.
هندسة PIC Microcontrollers:
يعتمد PIC على بنية RISC. تتبع بنية الذاكرة الخاصة به نمط هارفارد للذاكرة المنفصلة للبرنامج والبيانات.
هيكل الذاكرة في المتحكم PIC:
تتألف من ذاكرتين: ذاكرة البرنامج وذاكرة البيانات.
ذاكرة البرنامج: مساحة ذاكرة 4K * 14. يستخدم لتخزين تعليمات 13 بت أو رمز البرنامج. يتم الوصول إلى بيانات الخاصة بذاكرة البرنامج من خلال سجل عداد البرنامج، الذي يحتوي على عنوان الذاكرة . يتم استخدام العنوان 0000H كمساحة ذاكرة إعادة تعيين ويستخدم 0004H كمساحة ذاكرة للمقاطعة.
ذاكرة البيانات: تتكون ذاكرة البيانات من 368 بايت من ذاكرة الوصول العشوائي و 256 بايت من EEPROM. تتكون ذاكرة الوصول العشوائي البالغة 368 بايت من بنوك متعددة. يتكون كل بنك من سجلات الأغراض العامة وسجلات الوظائف الخاصة.
المداخل و المخارج:
تتكون سلسلة PIC16 من خمسة منافذ ، مثل المنفذ A و Port B و Port C و Port D و Port E.
- A: وهو منفذ 16 بت ، يمكن استخدامه كمنفذ إدخال أو إخراج بناءً على حالة سجل TRISA.
- B: وهو منفذ 8 بت ، يمكن استخدامه كمنفذ إدخال وإخراج. يمكن تغيير 4 بتات عند استخدامها كمدخلات عند إشارات المقاطعة.
- C: هو منفذ 8 بت يتم تحديد تشغيله (الإدخال أو الإخراج) من خلال حالة سجل TRISC.
- D: وهو عبارة عن منفذ 8 بت ، وبصرف النظر عن كونه منفذ إدخال / إخراج ، يعمل كمنفذ تابع للاتصال بناقل المعالج الدقيق.
- E: هو منفذ 3 بت يخدم الوظيفة الإضافية لإشارات التحكم لمحول A / D.
المؤقتات (Timers):
تتكون المتحكمات الدقيقة PIC من 3 مؤقتات ، منها Timer 0 و Timer 2 عبارة عن مؤقتات 8 بت والوقت 1 هو مؤقت 16 بت ، والذي يمكن استخدامه أيضًا كعداد.
المحول تشابهي / رقمي (A/D Converter) في المتحكم PIC:
يتكون PIC من 8 قنوات ، 10 بت محول تناظري إلى رقمي. يتم التحكم في تشغيل محول A / D بواسطة مسجلات الوظائف الخاصة هذه: ADCON0 و ADCON1. يتم تخزين البتات السفلية للمحول في ADRESL (8 بتات) ، ويتم تخزين البتات العلوية في سجل ADRESH. يتطلب جهدًا مرجعيًا تناظريًا يبلغ 5 فولت لتشغيله.
المذبذبات (Oscillators):
تستخدم المذبذبات لتوليد التوقيت. تتكون المتحكمات الدقيقة PIC من مذبذبات خارجية مثل البلورات أو مذبذبات RC. في حالة المذبذبات البلورية ، يتم توصيل البلورة بين دبابيس مذبذب ، وتحدد قيمة المكثف المتصل بكل دبوس طريقة تشغيل المذبذب. الأوضاع المختلفة هي وضع الطاقة المنخفضة ، ووضع الكريستال ، ووضع السرعة العالية. في حالة مذبذبات RC ، تحدد قيمة المقاوم والمكثف تردد الساعة. تردد الساعة يتراوح من 30 كيلو هرتز إلى 4 ميجا هرتز.
CCP module:
- تعمل وحدة CCP في الأوضاع الثلاثة التالية:
- وضعية الالتقاط: يلتقط هذا الوضع وقت وصول الإشارة ، أو بعبارة أخرى ، يلتقط قيمة Timer1 عندما يرتفع دبوس CCP.
- المقارنة: يعمل كمقارن تناظري ينتج مخرجات عندما تصل قيمة timer1 إلى قيمة مرجعية معينة.
- وضع PWM: يوفر إخراجًا معدل عرض النبضة بدقة 10 بت ودورة عمل قابلة للبرمجة.
تشمل الأجهزة الطرفية الخاصة الأخرى جهاز توقيت Watchdog الذي يعيد ضبط وحدة التحكم الدقيقة في حالة حدوث أي عطل في البرنامج وإعادة ضبط Brownout التي تعيد تعيين وحدة التحكم الدقيقة في حالة حدوث أي تذبذب في الطاقة وغيرها.
بعض المشاريع التي تستخدم المتحكم PIC:
- نظام ذكي للسلامة على الطرق ومنع حوادث المركبات للطرق الجبلية.
- مشروع نظام مراقبة جودة الهواء المنزلي.
- كاشف صرخة الطفل التلقائي مشغل موسيقى النوم الموافقة المسبقة عن علم.
- نظام حماية المحاصيل الذكية من الحيوانات الموافقة المسبقة عن علم.
- تنسيق روبوت متعدد لروبوتات السرب.
- مشروع الوقاية من الغازات القابلة للاشتعال والحرائق.
- كاشف الكحول في مكان العمل مع الإبلاغ الفوري.
- نظام سلامة قطار السكك الحديدية الأوتوماتيكي.
- كاشف الكحول لعامل المصنع مع إيقاف تشغيل الجهاز التلقائي.
- الري الآلي للنباتات باستخدام الموافقة .
- فواتير الكهرباء الشهرية مع الفاتورة SMS باستخدام PIC.
- التحكم في طاقة التيار المتردد القابل للبرمجة باستخدام PIC.
- تحكم تلقائي في شدة الضوء بواسطة مستشعر الضوء الخارجي باستخدام PIC.
- Android Home Automation باستخدام PIC.
- روبوت جاسوس للرؤية الليلية قائم على الترددات اللاسلكية.
- مشروع كشف السرعة البشرية باستخدام Pic.
- كشف حركة المرور بالأشعة تحت الحمراء ومدير الإشارات باستخدام PIC.
- نظام التحكم في مستوى السائل باستخدام جهاز استشعار بالموجات فوق الصوتية.
- أتمتة المنزل القائم على الكمبيوتر.
- ضوء الشارع القائم على حركة المركبات.
- نظام إنذار سرقة السيارة وقفل المحرك باستخدام PIC.
للمزيد:
