في كثير من الاحيان يلزمنا عداد توقيت بالزمن الحقيقي للاستخدام في التطبيقات الرياضيية او التطبيقات الصناعية التي تحتاج لقياس فترة من الوقت الحقيقي وتنفيذ امر ما او للاستخدام في مجال التطبيقات الطبية ومخابر التحاليل
في هذا المشروع سنتناول واحد من هذه العدادات
يظهر في الشكل 1 المخطط النظري لدارة ساعة التوقيت ومن خلال هذا المخطط سنجد ان الدارة ليست من الدارات المعقدة ولا تحتاج للكثبر من العناصر ومن خلال هذا الرسم نلاحظ ان العناصر الفعالة في بناء وتركيب الدارة هي المتحكم (microcontroller) AT89C4051 ، ومنظم الجهد 7805 ووحدات اظهار مكونة من سبع ثنائيات ضوئية ذات مهبط مشترك (DIS1) وعدد قليل من العناصر الأخرى
جهد تغذية الدارة هو 220 v – ac موصول الى ابتدائي المحول X1 والذي يعطي على ملفه الثانوي جهد بمقدار 7.5 – 0 – 7.5 v ac يتم تقويمه عن طريق الثنائيات D1 و D2 ثم يتم تنعيم التيار عن طريق المكثفات C1 و C4.واخيرا يتم تنظيم الجهد عن طريق منظم الجهد 7805 لنحصل على جهد منظم بقيمة 5 v dc
الجهد المنظم الذي تم الحصول عليه (5 v) يتم بواسطته تغذية المتحكم IC2 ، ويتم ربط وحدة تحكم IC2 بمذبذب يعمل على تردد 12MHz يتم الحصول عليه من كريستالة يتم وصلها مع الأطراف XTAL1 و XTAL2 للمتحكم IC2
المفتاح S1 هو مفتاح تشغيل / إيقاف الدارة ، وقد تم استخدام المكثفات C2 و C3 لترشيح التيار الناتج من منظم الجهد IC1 والقضاء على إشارة تردد عالي ، المكثفات C6 و C7 تعمل على عزل الكريستالة عن مكثفات الجهد ، بينما المكثف C5 والمقاومة R8 هما جزء من التحكم الذي يعمل على إعادة تعيين (power-on reset) IC2
المفتاح S2 يستخدم لاعادة تعيين IC2 بشكل يدوي وإعادة تعيين عداد الوقت الى الصفر
المفتاح S3 يستخدم لبدء وإيقاف عداد الساعة
يتم استخدام وحدات اظهار ذات مهبط مشترك مكونة من 4 ارقام وذلك لتبسيط الدارة وقلة تكلفة المشروع ،
الشكل (2) يوضح ترتيب الأطراف للثنائيات الضوئية
عند إغلاق المفتاح S1، تشير وحدات الاظهار DIS1)) إلى الرقم (00.00) وعند الضغط على المفتاح S3، تبدأ DIS1 العد حتى يتم تحرير S3. يشير DIS1 إلى قيمة العد الأخير حتى يتم الضغط على S2. الحد الأقصى الذي يعطى من قبل DIS1 هو (99.99) ثانية.
البرمجيات
تمت كتابة البرنامج (stopwatch.c) بلغة C وتجميعها باستخدام برنامج Keil μVision V5. التأخير في لغة C يعتمد على مترجم. في بعض الأحيان، قد يكون مطلوبا تصحيح صغير على حلقة التأخير لأغراض المعايرة.
تحميل شفرة المصدرمن الرابط التالي :
Download source code
الشكل التالي يوصح اللوحة المطبوعة للدارة
اما شكل اللوحة المطبوعة من طرف العناصر فتظهر في الشكل التالي
ضبط الدارة
قم بتشغيل الوحدة عن طريق إغلاق S1. تأكد من أن DIS1 يظهرالرقم (00.00). إن لم تظهر هذه القيمة، تحقق من وجود أي خطأ في الدائرة عند إغلاق S3، يبدأ عرض قيمة العد اما عند فتح S3 سيتوقف العد.
إذا تم إغلاق S3 مرة أخرى، سيبدأ عرض العد من قيمة العد الأخير. تتم مقارنة القراءة مع ساعة توقيت دقيقة. إذا كان هناك عدم تطابق في القراءة، وتضبط حلقة تأخير في التعليمات البرمجية حتى يتم تحقيق التوقيت الدقيق. في أي وقت، اضغط S2 للحظة لإعادة ضبط الشاشة.
للتطبيقات البسيطة قد لا تكون المعايرة ضرورية، ولكن للاستخدام المختبري، فمن المستحسن معايرة الوحدة.
عناصر الدارة
في هذا المشروع سنتناول واحد من هذه العدادات
يظهر في الشكل 1 المخطط النظري لدارة ساعة التوقيت ومن خلال هذا المخطط سنجد ان الدارة ليست من الدارات المعقدة ولا تحتاج للكثبر من العناصر ومن خلال هذا الرسم نلاحظ ان العناصر الفعالة في بناء وتركيب الدارة هي المتحكم (microcontroller) AT89C4051 ، ومنظم الجهد 7805 ووحدات اظهار مكونة من سبع ثنائيات ضوئية ذات مهبط مشترك (DIS1) وعدد قليل من العناصر الأخرى
جهد تغذية الدارة هو 220 v – ac موصول الى ابتدائي المحول X1 والذي يعطي على ملفه الثانوي جهد بمقدار 7.5 – 0 – 7.5 v ac يتم تقويمه عن طريق الثنائيات D1 و D2 ثم يتم تنعيم التيار عن طريق المكثفات C1 و C4.واخيرا يتم تنظيم الجهد عن طريق منظم الجهد 7805 لنحصل على جهد منظم بقيمة 5 v dc
الجهد المنظم الذي تم الحصول عليه (5 v) يتم بواسطته تغذية المتحكم IC2 ، ويتم ربط وحدة تحكم IC2 بمذبذب يعمل على تردد 12MHz يتم الحصول عليه من كريستالة يتم وصلها مع الأطراف XTAL1 و XTAL2 للمتحكم IC2
المفتاح S1 هو مفتاح تشغيل / إيقاف الدارة ، وقد تم استخدام المكثفات C2 و C3 لترشيح التيار الناتج من منظم الجهد IC1 والقضاء على إشارة تردد عالي ، المكثفات C6 و C7 تعمل على عزل الكريستالة عن مكثفات الجهد ، بينما المكثف C5 والمقاومة R8 هما جزء من التحكم الذي يعمل على إعادة تعيين (power-on reset) IC2
المفتاح S2 يستخدم لاعادة تعيين IC2 بشكل يدوي وإعادة تعيين عداد الوقت الى الصفر
المفتاح S3 يستخدم لبدء وإيقاف عداد الساعة
يتم استخدام وحدات اظهار ذات مهبط مشترك مكونة من 4 ارقام وذلك لتبسيط الدارة وقلة تكلفة المشروع ،
الشكل (2) يوضح ترتيب الأطراف للثنائيات الضوئية
عند إغلاق المفتاح S1، تشير وحدات الاظهار DIS1)) إلى الرقم (00.00) وعند الضغط على المفتاح S3، تبدأ DIS1 العد حتى يتم تحرير S3. يشير DIS1 إلى قيمة العد الأخير حتى يتم الضغط على S2. الحد الأقصى الذي يعطى من قبل DIS1 هو (99.99) ثانية.
البرمجيات
تمت كتابة البرنامج (stopwatch.c) بلغة C وتجميعها باستخدام برنامج Keil μVision V5. التأخير في لغة C يعتمد على مترجم. في بعض الأحيان، قد يكون مطلوبا تصحيح صغير على حلقة التأخير لأغراض المعايرة.
تحميل شفرة المصدرمن الرابط التالي :
Download source code
الشكل التالي يوصح اللوحة المطبوعة للدارة
اما شكل اللوحة المطبوعة من طرف العناصر فتظهر في الشكل التالي
ضبط الدارة
قم بتشغيل الوحدة عن طريق إغلاق S1. تأكد من أن DIS1 يظهرالرقم (00.00). إن لم تظهر هذه القيمة، تحقق من وجود أي خطأ في الدائرة عند إغلاق S3، يبدأ عرض قيمة العد اما عند فتح S3 سيتوقف العد.
إذا تم إغلاق S3 مرة أخرى، سيبدأ عرض العد من قيمة العد الأخير. تتم مقارنة القراءة مع ساعة توقيت دقيقة. إذا كان هناك عدم تطابق في القراءة، وتضبط حلقة تأخير في التعليمات البرمجية حتى يتم تحقيق التوقيت الدقيق. في أي وقت، اضغط S2 للحظة لإعادة ضبط الشاشة.
للتطبيقات البسيطة قد لا تكون المعايرة ضرورية، ولكن للاستخدام المختبري، فمن المستحسن معايرة الوحدة.
عناصر الدارة
التعديل الأخير بواسطة المشرف:
