المختبر الرقمي ماستر كيت

أصدرت شركة Master Kit المجموعة الثالثة في خط "Alphabet Electronics". تسمى هذه المجموعة NR05 - "المختبر الرقمي" وهي مخصصة لدراسة وحدات التحكم الدقيقة القابلة للبرمجة.



في التكنولوجيا الحديثة والإلكترونيات ، يتم استخدام وحدات التحكم الدقيقة على نطاق واسع جدًا: في آلة صنع القهوة أو الميكروويف ، وميض مصابيح LED متعددة الألوان واحتساب وقت الطهي ، يتم استخدام هذا المتحكم أو ذاك على الأرجح. ليس بدون مساعدة المتحكمات الدقيقة ، تأتي ألعاب الأطفال إلى الحياة ، وتطير الطائرات الرباعية والمقاتلات الأسرع من الصوت ، ويتم تجميع السيارات وتشغيلها ، إلخ. لذلك ، فإن دراسة مبادئ التشغيل والقدرات والأساليب لاستخدام المتحكمات الدقيقة هي عنصر ضروري للغاية لتدريب كل مهندس إلكتروني ، سواء من الهواة أو المحترفين.

تأخذ وحدات التحكم الدقيقة مصدرها من المعالجات الدقيقة - أجهزة الحوسبة أحادية الشريحة صغيرة الحجم التي تعالج المعلومات الرقمية. فقط متحكم في شريحة واحدة لديه آلة حاسبة ، وذاكرة لحوسبة البرامج وتخزينها ، وأجهزة الاتصال مع العالم الخارجي - المدخلات والمخرجات التناظرية والرقمية.



هناك العديد من أنواع المتحكمات الدقيقة التي تختلف في الوظائف ، ولكن أحدها كان بمثابة الأساس لإنشاء مشروع Arduino. Arduino هي عبارة عن منصة أجهزة وبرامج لتطوير الأجهزة الإلكترونية فائقة السرعة. يوجد على لوحة صغيرة وحدة تحكم دقيقة تحتوي على العناصر اللازمة لتشغيلها وموصل USB ودائرة تحويل للتوصيل بجهاز كمبيوتر والعديد من مؤشرات LED للمؤشرات ومجموعة كاملة من جهات الاتصال لتوصيل أجهزة استشعار ومشغلات خارجية - من المفاتيح والمرحلات العادية إلى وحدات الاتصال اللاسلكي بالإنترنت. تأتي اللوحة مع برنامج كمبيوتر مجاني - بيئة تطوير Arduino IDE.

تعود شعبية Arduino الهائلة إلى حد كبير إلى البساطة و "الود" عند العمل مع المنصة. لغة برمجة مبسطة خاصة ، ووجود وحدات إضافية لا حصر لها مع مكتبات برامج مناسبة توفر حلولًا للعديد من المشاكل المرتبطة بإنشاء الأجهزة الإلكترونية لأغراض مختلفة. يمكن أن تكون الأجهزة والأجهزة التي تعمل بشكل مستقل تتفاعل مع جهاز الكمبيوتر ، مما يؤدي إلى توسيع نطاق تطبيقها بشكل لا نهائي.

من بين المجموعة الكاملة من الحلول الضرورية والمفيدة على Arduino ، اخترنا العديد من الأمثلة لمجموعتنا الجديدة التي توضح قدرات وحدة التحكم الدقيقة ، وأنماط الإدخال والإخراج المختلفة ، والتفاعل مع وحدات إضافية عبر بروتوكولات مختلفة. بعد دراسة كل هذه الأمثلة ، ستتعلم مبادئ العمل والبرمجة Arduino ، يمكنك بناء محطة طقس منزلية بنقطتين لقياس درجة الحرارة وقياس الضغط والرطوبة وعرض البيانات على شاشة بلورية سائلة من سطرين ، بالإضافة إلى الأجهزة الأخرى.

كما هو الحال مع جميع مجموعات تدريب Master Kit ، تشتمل مجموعة المختبر الرقمي على كتيب ملون مع وصف مفصل لجميع المشاريع ، بالإضافة إلى الكمية النظرية اللازمة المتعلقة Arduino ، ولوحة توسيع ووحدات إضافية. يتم تقديم جميع المواد بلغة يسهل الوصول إليها ، بحيث لا يواجه القراء الشباب عديمي الخبرة مشاكل في فهم النص. لا يتم نسيان قسم "اختبر نفسك" التقليدي الذي يحتوي على أسئلة حول الموضوعات محل الدراسة.

لتوصيل الوحدات مع Arduino ، طورت Master Kit لوحة توسيع أصلية ، مما يجعلها ملائمة جدًا لتوصيل وحدات إضافية. للقيام بذلك ، ما عليك سوى توصيل الموصلات الموقعة على اللوحة بالوحدة المناسبة. تحتوي اللوحة أيضًا على شاشة وخمسة أزرار تعمل كنوع من لوحة المفاتيح لإرسال الأوامر إلى وحدة التحكم الدقيقة. يبلغ حجم لوح التوسيع 12x13.5 سم ،





وله أحجام مثالية لأغراض التدريب. توجد الموصلات بحرية تامة ويتم تمييزها بتسمية وظيفة الاتصال الخاصة بموصل المكون الإضافي والرقم المقابل لمخرجات Arduino ، مما يجعل من السهل مقارنة الاستنتاجات مع تعيينها في البرنامج.



استنادًا إلى اللوحة ، يمكنك أيضًا تجميع الجهاز النهائي عن طريق وضعه في حالة مناسبة.

في الوضع العادي ، يتم توفير الطاقة من خلال موصل USB الذي يتم من خلاله برمجة وحدة التحكم الدقيقة ، ولكن توفر اللوحة أيضًا طاقة من وحدة 9-12V خارجية ، وهو أمر ضروري إذا تم استخدام وحدات خارجية تستهلك تيارًا مرتفعًا نسبيًا ، مثل محركات مؤازرة أو مرحلات كهروميكانيكية.



يوجد أيضًا على اللوحة مكبر للصوت الحالي على الترانزستور وموصل لتوصيل مكبر صوت خارجي أو LED قوي.



بالطبع ، لا يمكن فقط توصيل الوحدات التي يتم طباعة تسمياتها على اللوحة والتي يتم تضمينها في المجموعة بالموصلات الموجودة على اللوحة. بعد إتقان جميع الأمثلة المقترحة في دليل التدريب ، سيتمكن الباحث الفضولي من ربط العديد من الوحدات الأخرى ، وبالتالي إنشاء مشاريعه الخاصة. يمكن شراء عدد كبير من الوحدات المتوافقة مع Arduino على موقعنا.

في المستقبل القريب ، نخطط لبدء نشر سلسلة من المقالات ومواد الفيديو حول إمكانيات مجموعة المختبر الرقمي. في هذه المقالات ، بالإضافة إلى الوصف المرئي للمشاريع المدرجة في كتيب التدريب واستخدام الوحدات المتاحة في المجموعة ، ستتم مراجعة المشاريع على أساس وحدات إضافية ليست جزءًا من المجموعة ولكنها تنفذ وظائف مثيرة للاهتمام ومفيدة: راديو FM ، التحكم في الجهاز باستخدام هاتف ذكي عبر القنوات اللاسلكية ، واستخدام الماكينات ، ورادار الموجات فوق الصوتية والمزيد.

Source: https://habr.com/ru/post/ar389225/