المتحكمات الدقيقة او (Microcontroller) هو حاسوب مصغر أو ما يسمى نظام على شريحة (SOC) موجود على دارة متكاملة تحتوى على نواة معالج, ذاكرة, و ملحقات مداخل/مخارج قابلة للبرمجة.
المتحكمات الدقيقه تُستخدم للتطبيقات المدمجة على العكس من المعالجات المصغرة المستخدمة في الحاسب الشخصي أو التطبيقات العامة الأخرى المؤلفة من عدة شرائح منفصلة.
وتعتبر المتحكمات الدقيقة طفرة نوعية في عالم الالكترونيات واعطت الدوائر و الانظمة الالكترونية امكانيات هائلة لم يكن احد يتصور ان تصل اليها فيما مضي
فاصبحنا نجد المتحكمات الدقيقة في كل الاجهزة والاشياء من حولنا في حياتنا اليومية مثل التلفزيون والغسالات والبرادات الحديثة والسيارات والعاب الاطفال والحواسيب والمكيفات والافران الحديثة والمصاعد الكهربائية والمصانع والاقمار الاصطناعية وانظمة الصواريخ باختصار اصبحت المتحكمات الدقيقة تدخل في كل الانظمة الاتوماتيكية و الانظمة شبه الاتوماتيكية وجزء اساسي في الكثير من الانظمة
وما يميزها انه يمكن التعامل معها من قبل المهندسين المتخصصين والهواة وسهلة التعلم فالمتحكمات الدقيقة تعتبر المدير التنفيذي للدوائر والانظمة الالكترونية الذي يتحكم في كل شئ ويعطي الاوامر لكل العناصر في النظام ويستقبل ويحلل التقارير الوارده من انظمة المراقبة ويتخذ القرارات بناء علي نتائج تحليل هذه التقارير
فالمتحكمات الدقيقة هي شريحة الكترونية متكامله تستقبل اشارة رقمية 0 او 1 او اشارة تماثلية في بعض الانواع التي تحتوي على محول من تماثلي إلي رقمي وتعطي خرج في شكل اشارة رقمية ايضاً 0 او 1
فتقوم المتحكمات بتحليل الاشارة الداخلة اليها سواء كانت رقمية او تماثلية وبناء علي نتيجة التحليل تقوم باتخاذ قرارات محددة نحددها نحن للمتحكم عن طريق البرمجة ثم يقوم المتحكم باعطاء هذه القرارات على شكل اوامر لبقية العناصر في النظام في شكل رقمي 0 او 1 وهنا ياتي ابداع المهندس او المبرمج في استغلال هذا الخرج لقيادة بقية العناصر ومن هنا نستنتج ان المتحكمات الدقيقة لوحدها لن نستفيد منها بشئ بدون دمجها مع عناصر اخرى لتكوين نظام معين حسب الاستخدام فمثلا اشهر المتحكمات لا تستطيع ان تعطي اكثر من 5 فولت علي خرجها وهنا اذا كنا نستخدم المتحكم لقيادة عنصر يحتاج إلي جهد اعلي من 5 فولت يجب ان نستخدم عنصر او دائرة اخرى وسيطة بين المتحكم والعنصر المراد قيادته وهنالك عناصر كثيرة تستخدم كوسيط لعمل الملائمة بين المتحكم والعناصر التي تحتاج الي جهد عالي مثل الترانزستورات والريليهات وبعض الدوائر المتكامله التي تُسمي الدرايفرات وكذلك لكي يقوم المتحكم بمراقبة بقية العناصر في الدائرة الالكترونية او البيئة المحيطة به نحتاج الي حساسات تقوم بمراقبة البيئة المحيطة بالمتحكم ثم تعطي خرج يتناسب مع ظروف البيئة المحيطة بالمتحكم مثلا عندما نريد ان نراقب درجة الحرارة في البيئة حول المتحكم نحتاج إلي حساس حرارة يقوم بقياس درجة الحرارة ثم يقوم بتمريرها للمتحكم في شكل اشارة كهربائية وكذلك نفعل لمراقبة الرطوبة والحرائق والغازات وكل الظروف المحيطة
الحساسات هي عناصر الكترونية تقوم بتحويل الكمية الفيزيائية كدرجة الحرارة والرطوبة وغيره إلي كمية كهربائية يمكن التعامل معها الكترونياً وتحويلها من شكل لاخر ومعالجتها و ارسالها
ويتم التعامل مع المتحكمات الدقيقة عن طريق البرمجة وهنالك لغات كثيرة تستخدم لبرمجة المتحكمات الدقيقة اغلبها يعتمد علي لغة السي C ك اساس وبعضها يعتمد علي الواجهات الرسومية مثل الفلوكود
وهنالك انواع متعددة من المتحكمات الدقيقة من شركات مختلفة وكل شركة لها اكثر من موديل واحد من المتحكمات
ومن اشهر الشركات المنتجة للمتحكمات الدقيقة
فاصبحنا نجد المتحكمات الدقيقة في كل الاجهزة والاشياء من حولنا في حياتنا اليومية مثل التلفزيون والغسالات والبرادات الحديثة والسيارات والعاب الاطفال والحواسيب والمكيفات والافران الحديثة والمصاعد الكهربائية والمصانع والاقمار الاصطناعية وانظمة الصواريخ باختصار اصبحت المتحكمات الدقيقة تدخل في كل الانظمة الاتوماتيكية و الانظمة شبه الاتوماتيكية وجزء اساسي في الكثير من الانظمة
وما يميزها انه يمكن التعامل معها من قبل المهندسين المتخصصين والهواة وسهلة التعلم فالمتحكمات الدقيقة تعتبر المدير التنفيذي للدوائر والانظمة الالكترونية الذي يتحكم في كل شئ ويعطي الاوامر لكل العناصر في النظام ويستقبل ويحلل التقارير الوارده من انظمة المراقبة ويتخذ القرارات بناء علي نتائج تحليل هذه التقارير
فالمتحكمات الدقيقة هي شريحة الكترونية متكامله تستقبل اشارة رقمية 0 او 1 او اشارة تماثلية في بعض الانواع التي تحتوي على محول من تماثلي إلي رقمي وتعطي خرج في شكل اشارة رقمية ايضاً 0 او 1
فتقوم المتحكمات بتحليل الاشارة الداخلة اليها سواء كانت رقمية او تماثلية وبناء علي نتيجة التحليل تقوم باتخاذ قرارات محددة نحددها نحن للمتحكم عن طريق البرمجة ثم يقوم المتحكم باعطاء هذه القرارات على شكل اوامر لبقية العناصر في النظام في شكل رقمي 0 او 1 وهنا ياتي ابداع المهندس او المبرمج في استغلال هذا الخرج لقيادة بقية العناصر ومن هنا نستنتج ان المتحكمات الدقيقة لوحدها لن نستفيد منها بشئ بدون دمجها مع عناصر اخرى لتكوين نظام معين حسب الاستخدام فمثلا اشهر المتحكمات لا تستطيع ان تعطي اكثر من 5 فولت علي خرجها وهنا اذا كنا نستخدم المتحكم لقيادة عنصر يحتاج إلي جهد اعلي من 5 فولت يجب ان نستخدم عنصر او دائرة اخرى وسيطة بين المتحكم والعنصر المراد قيادته وهنالك عناصر كثيرة تستخدم كوسيط لعمل الملائمة بين المتحكم والعناصر التي تحتاج الي جهد عالي مثل الترانزستورات والريليهات وبعض الدوائر المتكامله التي تُسمي الدرايفرات وكذلك لكي يقوم المتحكم بمراقبة بقية العناصر في الدائرة الالكترونية او البيئة المحيطة به نحتاج الي حساسات تقوم بمراقبة البيئة المحيطة بالمتحكم ثم تعطي خرج يتناسب مع ظروف البيئة المحيطة بالمتحكم مثلا عندما نريد ان نراقب درجة الحرارة في البيئة حول المتحكم نحتاج إلي حساس حرارة يقوم بقياس درجة الحرارة ثم يقوم بتمريرها للمتحكم في شكل اشارة كهربائية وكذلك نفعل لمراقبة الرطوبة والحرائق والغازات وكل الظروف المحيطة
الحساسات هي عناصر الكترونية تقوم بتحويل الكمية الفيزيائية كدرجة الحرارة والرطوبة وغيره إلي كمية كهربائية يمكن التعامل معها الكترونياً وتحويلها من شكل لاخر ومعالجتها و ارسالها
ويتم التعامل مع المتحكمات الدقيقة عن طريق البرمجة وهنالك لغات كثيرة تستخدم لبرمجة المتحكمات الدقيقة اغلبها يعتمد علي لغة السي C ك اساس وبعضها يعتمد علي الواجهات الرسومية مثل الفلوكود
وهنالك انواع متعددة من المتحكمات الدقيقة من شركات مختلفة وكل شركة لها اكثر من موديل واحد من المتحكمات
ومن اشهر الشركات المنتجة للمتحكمات الدقيقة
Intel
Atmega لديها متحكمات AVR
Microchip لديها متحكماة PIC
Toshiba
Motorola
استخدام المتحكم الدقيق يعطي الدوائر او الانظمة الالكترونية المزيد من المرونة في التعديل والتشغيل و يقلل من حجم الدائرة الى حد كبييير لانه يحل محل الكثير من العناصر والدوائر مثل البوابات المنطقية والتايمرات وغيره ويعطينا امكانية التحكم في زمن تشغيل وايقاف العناصر والتحكم في الزمن الى قيمه تصل الى اجزاء من الثانية.
وعندما نريد التعديل علي الدائرة لسنا مطرين إلي تغيير التوصيلات بل فقط نقوم بالتعديل على البرمجة فقط
في الدروس القادمه سوف اتحدث باذن الله عن شرح المتحكمات Atmega وماتحويه في تايمرات وبوبات منطقيه ومحول تشابهي رقمي ورقمي تشابهي وغيرها من الامور الهامه الواجب معرفتها
Tags:
الكترون