ما أهمية الإلكترونيات

[أبو المعاليأبو المعالي is verified member.]

موضوعنا اليوم مقدمة عن علم الإلكترونيات و عن لماذا في كثير من الأحيان يتم تفضيل الإلكترونيات على البرمجة

كبداية جميعنا نعلم ما هي الإلكترونيات فما سبب هذا المقال ؟ سبب المقال تجربتة شخصية قد شاهدتها منتشرة بين طلبة الجامعات بشكل عام ألا و هي الإعتماد في مشاريعهم على الوحدات القابلة للبرمجة أكان (Arduino, ESP, raspberry pi) لدرجة أراها كبيرة جدا أو كما قال الدكتور وليد عيسى بأن الطلبة "تهرب للبرمجة"

و لكن لماذا ؟ لماذا يتجه معظم الطلبة للبرمجة و ما الذي يميز الإلكترونيات؟
إجابة السؤال الأول لماذا يتم التوجه للبرمجة, بكل إختصار لأنها أسهل فكل ما عليك فعله هو تعلم لغة برمجية معينة أكان ++C أو Python و ستبدأ بالإضافة لتوفر مصادر و أكواد جاهزة للعمل على عكس الإلكترونيات التي تحتاج لفهم و تعلم أكبر

فإن قمت الآن بعرض طريقتين لعمل مشروع معين أحدهما بالأردوينو (برمجة) و الآخر إلكترونيات و سنرى ما تختار:
​

// تعريف المدخلات والمخرجات const int potPin = A0; // دخل المقاومة المتغيرة (Potentiometer) const int fanPin = 9; // خرج الـ PWM المتصل بالمحرك void setup() { pinMode(fanPin, OUTPUT); // ضبط مخرج الـ PWM } void loop() { // قراءة قيمة الجهد من المقاومة المتغيرة int potValue = analogRead(potPin); // تحويل قيمة الجهد (0-1023) إلى قيمة PWM (0-255) int pwmValue = map(potValue, 0, 1023, 0, 255); // إخراج إشارة PWM إلى المحرك analogWrite(fanPin, pwmValue); delay(10); // تأخير صغير لتجنب القراءات غير المستقرة } و ما على سوى التوصيلات و المقاومة المتغيرة و ربما أقوم بتوصيل Mosfet ​

​

فعندما ترى الطريقتين أيهما ستختار؟
سترى بأن البرمجة أسهل, صحيح وهي كذلك إذًا لننتقل للسؤال الثاني : ما الذي يميز الإلكترونيات ؟

إن نظر لحل الأول (البرمجة) ستجد أننا استخدمنا Arduino ومقاومة متغيرة و موسفت, أما في الحل الثاني استخدمنا Timer 555 و مكثفين و 3 دايودات ومقاومتين و مقاومة متغيرة و موسفت
​

سعر ال Arduino النسخة المقلدة (غير الأصلية و لكنه كافي و ممتاز) حوالي 9$ ​

أما ال Timer 555 عدد 50 ب 7$ و هو أغلى ما لدينا .. المقاومات والمكثفات و الدايودات سعرها قليل جدًا جدًا ​

فنرى بأن في حالة البرمجة قمت بعمل مشروع واحد بسعر فالنقل 10$, أما في حالة الإلكترونيات قمت بعمل 10 مشاريع بنفس السعر وربما أقل

فعندما أتخرج كمهندس من الجامعة و أدخل سوق العمل فأي طريقة ستفضلها الشركة ؟ بالطبع الأقل سعرًا
ففي هذه الحالة إن كنت كمهندس أريد أن أعمل بعد تخرجي فهل سأتجه للبرمجة فقط ؟ بالطبع لا

و لكن إن كنت طالب و أريد أن أقوم بعمل مشروع لأعرضه على طاولة أو غيره و غير مهتم بالحجم و التكلفة و أريد الأبسط و الأسهل فأين سأتجه ؟ بالطبع البرمجة
​

معلومة جانبية : ال Arduino و غيرها من القطع القابلة للبرمجة هي عبارة عن إلكترونيات

و ميزة أخرى توضع للإلكترونيات و هي الإبداع, فحرفيًا يمكنك القيام بكل شيء في عالم الإلكترونيات , و لكن هذا لا يعني أن ترك البرمجة أيضًا, لأنه أحيانًا هناك مشاريع تحتاج لعمل كبير بالإلكترونيات و لكن بالبرمجة أوضح و أبسط حتى على الشركات فمثلًا أنظمة ال IOT من المستحيل القيام بها بالإلكترونيات البحتة بالإضافة لذلك الذكاء الصناعي

وكمهندس يجب عليك أن تحاول احتراف الإلكترونيات و ليس فقط الأساسيات و بنفس الوقت عليك احتراف أو الإلمام بما هو فوق أساسيات البرمجة . هل ترى الأمر صعب !
بالحقيقة يجب أن يكون هناك صعوبة و تحدي و إلا أين المتعة, و إلا لماذا التميز ليس شيء عادياً؟ بكل بساطة لأنه ليس بالأمر السهل

و الآن أنت تفكر و ترى بأن الأمر ثقيل لأنك ستقوم بعمل كل تفصيلة و ترانزستور و قطعة في السيركت ) :

لست أدري ما هذا العجب في أنفك, على كل فالنكمل...

هنا يأتيك اختراع يسمى ال IC و هي عبارة عن تجميع لقطع إلكترونية داخل شريحة صغيرة جدًا. فمثلا ال Timer 555 الذي عرضناه قبل قليل و استخدمناه في الفكرة ما يوجد داخله حقاً

بدلًا من أن تقوم بتركيب كل هذه الترانزستورات و المقاومات, تم عمل هذه ال IC و عمل كل هذا القطع على نفس شريحة السيلكون لتختصر على نفسك الوقت والجهد و التكلفة حتى

فأنت كمهندس محترف لن يكون خيارك الأول عمل السيركت من الصفر بل الإنتقال لل Blocks الجاهزة التي تسمى ال IC
فستذهب لموقع مثل : https://www.analog.com/en/index.html

و أريد عمل سيركت تقوم بتشغيل مروحة عند ارتفاع درجة الحرارة و نجد هذه ال IC

و هي تقوم بالمهمة من خلال أنني أقوم بتركيب حساس حرارة خارجي و توصيل المروحة و انتهى , و يمكنني عملها بال Timer 555 و لكن هذه IC أبسط

و لكن أنا شخص فضولي استمررت بالبحث ووجد IC بإسم TC650 مدمج بها حساس حرارة داخلي

فأيهما أفضل برأيك ؟
الأمر يعتمد على استخدامك و لكن في الغالب الحساس الداخل, و هنا أصبح العمل أسهل و أسهل

فهل رأيت جمال الإلكترونيات المحترف؟

و الآن سيأتي شخص و يقول كل ما علي فعله هو الذهاب لموقع analog.com و البحث عما أريد , حسنًا سأسألك و إن لم تجد ما تريد ؟ أو حتى إن وجدت ما ترى فكيف ستسطيع التفريق بين ما هو أسهل و أقل ثمنًا و أفضل لمشروعك ؟ أو ربما تحتاج لاستخدام أكثر من IC و ستحتاج لتركيب بعض القطع فيكيف يتعلم كيف تقوم بذلك و لم تجد شرح لها ؟

و هنا يأتي معنى الإحتراف

فأنت أولًا يجب عليك أن تتعلم الإلكترونيات و التوصيلات الأساسية ثم المتقدمة ثم تنتقل لمستوى الاحتراف من خلال استخدام ال IC الجاهزة بالتاوزي مع البرمجة
هنا يمكنك عمل أي مشروع بتوفيق الله تعالى و تقوم بتقييم الطرق و أيها الأفضل لحالتك . ربما في حالة أنت تهتم بالسعر و لا تهتم بالدقة فتذهب للخيار A
وفي حالة أخرى لنفس المشروع تهتم بالدقة ولا تهتم بالحجم فتذهب ل B , و في حالة لا تهتم بالسعر و تهتم بالدقة و الحجم معا فتذب ل C

فالأمر ليس بالسهل و لكنه ليس بالمعقد على الأقل بعد أن تبدأ
هناك مقولة انتشرت أتذكر معناها إن كان أمامك فيل كبير فكيف ستأكله, الجواب قضمة قضمة , تأكد أن يكون مطبوخ أولًا ( :

فاستمرار السعي يعني حتمية الوصول بشرطين أن تستعين بالله و الثاني أن تسير وفق خطة للطريق الصحيح

إلا هنا أتمنى أنني قد أوصلت لكم ما عنيته بأهمية الإلكترونيات

تحديث لأي مستفسر عن كيف تبدأ في الإلكترونيات و تصل لمستوى الاحتراف فقرأ هذا المقال : https://sh3ll.cloud/xf2/threads/2861/

إن أصبت فهو من الله و إن اخطأت فهو من نفسي و الشيطان
و السلام عليكم و رحمة الله و بركاته​